煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的常見(jiàn)故障與排除

寧 艷，吳 威，王純園，文耀愛(ài)，陳志有

（廣西柳州鋼鐵集團(tuán)公司技術(shù)中心，廣西 柳州545002）

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的常見(jiàn)故障與排除

寧 艷，吳 威，王純園，文耀愛(ài)，陳志有

（廣西柳州鋼鐵集團(tuán)公司技術(shù)中心，廣西 柳州545002）

介紹煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本原理，結(jié)合柳鋼安裝的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中常見(jiàn)的主要故障及原因進(jìn)行分析，并對(duì)其排除方法提出參考意見(jiàn)。

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；故障；排除方法

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是指對(duì)固定污染源排放的顆粒物、氣態(tài)污染物的濃度和排放量進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)的智能化、自動(dòng)化的現(xiàn)代儀器設(shè)備。它運(yùn)用較先進(jìn)的煙氣成分分析技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了固定污染源氣態(tài)污染物和顆粒物排放總量和濃度的連續(xù)監(jiān)測(cè)，它一般由測(cè)塵儀、氣態(tài)污染物即煙氣成分（SO2、NOX、CO）、煙氣參數(shù)測(cè)量子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)等組成，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)采集方式，測(cè)定污染物濃度及煙氣壓力、溫度、流量等參數(shù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)、圖表傳輸系統(tǒng)傳到污染物監(jiān)控站或環(huán)保行政管理部門(mén)，為評(píng)價(jià)凈化裝置的性能和為環(huán)保部門(mén)實(shí)行污染物排放總量控制提供了科學(xué)依據(jù)。柳鋼目前已經(jīng)在燒結(jié)廠等單位安裝了多套煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這些監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝，減少了監(jiān)測(cè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了監(jiān)測(cè)精度，而且可以及時(shí)地了解除塵設(shè)施的運(yùn)行情況和污染物的排放情況，更好地為生產(chǎn)崗位的操作提供依據(jù)。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行中也會(huì)存在一定的故障，為了保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保證數(shù)據(jù)的完整性和有效性，必須有針對(duì)性地對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和管理，對(duì)出現(xiàn)的故障及時(shí)進(jìn)行排除。為更好地排除故障，本文以安裝在柳鋼燒結(jié)廠83 m2燒結(jié)機(jī)頭煙氣脫硫塔上的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的使用情況為例，結(jié)合幾年來(lái)對(duì)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的維修和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)日常運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的主要問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出一些基本的解決方法。

1 煙塵測(cè)量?jī)x

該套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)顆粒物濃度的測(cè)量采用了后散射法。其原理是當(dāng)一束光照射到煙道中的顆粒物上時(shí)，顆粒物會(huì)向所有方向散射光，其中向后散射的光被聚焦到經(jīng)測(cè)塵儀檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，由儀器的放大器放大輸出電流或電壓信號(hào)，在一定的范圍內(nèi)，輸出的信號(hào)與煙塵的顆粒物濃度成正比。通過(guò)輸出的電流或電壓信號(hào)的值即可測(cè)出顆粒物的濃度并在電腦上顯示出來(lái)。

1．1 常見(jiàn)故障及排除法方法

（1）煙塵濃度值波動(dòng)大：在排除生產(chǎn)工況影響的原因后，主要是由于煙塵測(cè)量?jī)x的零點(diǎn)和滿點(diǎn)有漂移，應(yīng)該用配置的煙塵濃度校準(zhǔn)儀對(duì)儀器的零點(diǎn)和滿點(diǎn)進(jìn)行多次校準(zhǔn)，直到滿足要求為止，如果零點(diǎn)和滿點(diǎn)不能校準(zhǔn)到所要求的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以返廠維修或更換新的測(cè)塵儀，必要時(shí)也可采用人工比對(duì)的方式對(duì)測(cè)塵儀進(jìn)行校準(zhǔn)。

（2）煙塵濃度值偏高或反應(yīng)遲鈍（即長(zhǎng)時(shí)間無(wú)變化，與實(shí)際的工況不對(duì)應(yīng)）：造成這種現(xiàn)象主要是由于測(cè)塵儀的透鏡表面有積灰，阻礙光線的發(fā)出和對(duì)散射光的接收。此時(shí)，可以用干凈的軟布或鏡頭紙將鏡面擦拭干凈，同時(shí)檢查煙塵測(cè)量?jī)x的反吹系統(tǒng)是否正常。

2 煙氣分析儀

該套系統(tǒng)的煙氣分析儀選用日本富士公司生產(chǎn)的ZRJ-5型分析儀，它可以測(cè)定煙氣中SO2、NOX、O2等成分。 其原理是：SO2、NOX分析方法為紅外線吸收法，分子在紅外線照射下，受其固有振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)光譜相當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)的光所激發(fā)，從而可吸收與之對(duì)應(yīng)的譜線。利用二氧化硫在紅外區(qū)7．3 μm附近的光吸收，測(cè)定二氧化硫濃度；同理，利用一氧化氮在紅外區(qū)5．3 μm附近的光吸收，測(cè)定一氧化氮濃度，經(jīng)過(guò)系數(shù)換算得到氮氧化物濃度。

2．1 主要故障及排除方法

（1）樣氣測(cè)定結(jié)果有偏差：主要是由于煙氣分析儀的零點(diǎn)或滿點(diǎn)有漂移，此時(shí)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)氣體和零氣對(duì)分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)。

（2）樣氣測(cè)定值不穩(wěn)定，在校準(zhǔn)過(guò)程中，校準(zhǔn)值波動(dòng)較大達(dá)不到預(yù)期的值：造成這種原因主要有：標(biāo)準(zhǔn)氣體不穩(wěn)定或過(guò)期，氣路有泄漏或堵塞，分析儀內(nèi)管子松動(dòng)或脫落，分析儀內(nèi)分析室被污染。對(duì)這種現(xiàn)象應(yīng)首先確定標(biāo)準(zhǔn)氣體是否符合要求，并對(duì)氣路進(jìn)行逐一檢查，排除管路的影響，再對(duì)分析儀內(nèi)的膠管進(jìn)行檢查。如果是分析儀內(nèi)分析室被污染，需用脫脂棉蘸無(wú)水乙醇小心對(duì)氣室進(jìn)行清潔，并用零氣和標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行校準(zhǔn)。

3 樣氣采集系統(tǒng)

樣氣采集和處理系統(tǒng)主要包括采樣探頭、伴熱管、冷凝器、抽氣泵、蠕動(dòng)泵等。其采集過(guò)程是：待測(cè)氣體通過(guò)抽氣泵從煙道中連續(xù)抽取，樣氣首先進(jìn)入加熱采樣器，在采樣器中樣氣被加熱，同時(shí)經(jīng)過(guò)微孔過(guò)濾器除去樣氣中的煙塵，經(jīng)過(guò)加熱后的樣氣連續(xù)通過(guò)伴熱管保溫并輸送到氣體冷卻器中，樣氣通過(guò)氣體冷卻器時(shí)進(jìn)行冷熱交換并被快速制冷，使樣氣中的水汽結(jié)露成水，結(jié)露的水經(jīng)蠕動(dòng)泵的擠壓而排出，由于冷卻器的制冷速度快，故不會(huì)改變樣氣的氣體成分。去除水分的樣氣通過(guò)過(guò)濾器和流量計(jì)等設(shè)備后送到煙氣分析儀進(jìn)行分析。由于樣氣采集系統(tǒng)的管路一般較長(zhǎng)，管路間的接頭多，中間經(jīng)過(guò)的處理設(shè)施較復(fù)雜，因此這部分的故障也較多，同時(shí)也成為日常維護(hù)和維修的重點(diǎn)。

3．1 主要故障及排除方法

（1）氣體管路漏氣：由于部分煙氣成分復(fù)雜并具有高溫、腐蝕的特點(diǎn)，造成氣體管路接頭處和密封圈、閥體等容易出現(xiàn)老化、腐蝕現(xiàn)象，或由于長(zhǎng)期震動(dòng)導(dǎo)致接頭松動(dòng)而漏氣，使分析結(jié)果偏低。此時(shí)可以利用流量計(jì)或壓力計(jì)對(duì)各個(gè)管路接頭、閥體進(jìn)行逐步檢查和排除找出泄漏點(diǎn)并進(jìn)行處理。

（2）氣體管路堵塞：設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致煙氣中的粉塵沉積或粘附在氣體管路壁、接頭或管路轉(zhuǎn)角處，造成管路堵塞，由于堵塞阻力的影響，使抽氣的流量偏小甚至抽不到煙氣，造成分析結(jié)果偏低或分析結(jié)果為零。出現(xiàn)此現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)首先檢查是否是抽氣泵的故障，排除抽氣泵故障后，如還有堵塞現(xiàn)象，則需把管路兩端斷開(kāi)，使用壓縮空氣對(duì)管路進(jìn)行吹洗，如堵塞嚴(yán)重時(shí)就要在管路內(nèi)灌入清水，利用壓縮空氣的壓力把堵塞物吹洗出來(lái)，再用壓縮空氣把管路內(nèi)積水吹干。如果是采樣探頭或是探頭內(nèi)的過(guò)濾器堵塞，則要對(duì)采樣探頭進(jìn)行疏通或?qū)μ沾蛇^(guò)濾器進(jìn)行吹洗、更換。此外，造成管路堵塞的原因也可能是由于過(guò)濾煙塵的過(guò)濾器損壞，使煙塵進(jìn)入到采樣管路而堵塞，此時(shí)應(yīng)及時(shí)對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行更換。同樣，反吹系統(tǒng)不能正常反吹和反吹壓力不足也會(huì)使管路容易堵塞，應(yīng)及時(shí)對(duì)空氣壓縮機(jī)進(jìn)行檢查并調(diào)整其輸出壓力到要求范圍。

（3）抽氣流量小：除了管路堵塞外，抽氣泵的故障也可能造成抽氣流量偏低，影響分析結(jié)果。在管路堵塞時(shí)或煙氣負(fù)壓較大的工況下，由于抽氣泵長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致其抽氣負(fù)壓過(guò)大，使抽氣泵內(nèi)的泵膜容易破裂、損壞，導(dǎo)致抽氣能力下降，抽氣流量變小，抽到的樣氣量就少，使分析結(jié)果偏小。發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)應(yīng)停掉抽氣泵電源，及時(shí)更換泵膜或抽氣泵。

（4）蠕動(dòng)泵的故障：蠕動(dòng)泵的作用主要就是把通過(guò)蠕動(dòng)泵的擠壓作用冷凝器冷凝下來(lái)的水及時(shí)排掉，如果冷凝下來(lái)的水不能及時(shí)排掉，則會(huì)吸收樣氣中的SO2，造成分析結(jié)果偏低。蠕動(dòng)泵的故障常見(jiàn)的有泵體內(nèi)的電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，泵內(nèi)膠管由于長(zhǎng)期轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦引起破裂而起漏氣，泵頭轉(zhuǎn)軸卡死等。如是電機(jī)或膠管問(wèn)題，可以更換新的蠕動(dòng)泵或膠管，泵頭卡死時(shí)則可用酒精對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行清洗。

4 結(jié)語(yǔ)

一套煙氣排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中遇到的問(wèn)題遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，這還需要我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦胁粩嘌芯靠偨Y(jié)，提高解決故障的能力，同時(shí)加強(qiáng)日常的維護(hù)和保養(yǎng)，確保煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

Common Faults and Exclusion of Continuous Emission Monitoring System

NING Yan，WU Wei，WANG Chun-yuan，WEN Yao-ai，CHEN Zhi-you
（Technical Research Center，Liuzhou Iron and Steel Group Corporation，Liuzhou 545002，China）

X 701

B

1671-9905（2011）05-0055-02

2011-01-21