淺析煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝應(yīng)用

【摘要】隨著火力發(fā)電廠的日益應(yīng)用，燃煤機(jī)組排放的煙氣也越來(lái)越多，國(guó)家對(duì)于工業(yè)污染物的排放控制也越來(lái)越嚴(yán)格，因此煙氣污染物的排放監(jiān)測(cè)也就越來(lái)越受到各個(gè)電廠的重視，甚至國(guó)家環(huán)保局都明文規(guī)定了新建電廠必須裝設(shè)有煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本文筆者通過(guò)參與過(guò)的工程項(xiàng)目中煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際安裝，來(lái)淺析由于安裝位置的不同造成測(cè)量結(jié)果的偏差，供同行以參考。

【關(guān)鍵詞】煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；安裝；應(yīng)用

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）是專用于固定污染物煙氣排放的連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)不同的需要，可以選擇不同的測(cè)量參數(shù)；（如：SO2、NOX、CO、O2、m3/h、T、P、塵mg/m3、濕度等）。并可以經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集通訊裝置，通過(guò)調(diào)制解調(diào)器（Modem、GPRS、CDMA）將數(shù)據(jù)傳送至環(huán)保行政主管部門，使用單位也可以進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)測(cè)或接入DCS系統(tǒng)。

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般包含三個(gè)系統(tǒng)：氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、顆粒污染物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及氣體參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)。氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包含如下幾個(gè)測(cè)量組件：取樣單元；樣氣傳輸單元；樣氣處理單元；樣氣分析單元；顆粒物分析單元一般由粉塵濃度測(cè)量?jī)x構(gòu)成；氣體參數(shù)測(cè)量單元一般包含有：流速測(cè)定儀、壓力變送器、溫度變送器、濕度變送器。

氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用抽取式的測(cè)量方法，將被測(cè)氣體從煙道中抽出，通過(guò)取樣單元、樣氣傳輸單元、預(yù)處理單元，送至紅外線氣體分析儀器。從而檢測(cè)出氣態(tài)污染物的濃度。并在控制單元的控制下進(jìn)行反吹、校準(zhǔn)、報(bào)警等功能。因此氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)備配置有：取樣探頭、復(fù)合管線、系統(tǒng)機(jī)柜。系統(tǒng)機(jī)柜組合了樣氣預(yù)處理單元、反吹單元、校準(zhǔn)單元、分析單元、控制及數(shù)據(jù)處理單元。顆粒污染物的設(shè)備配置一般采用粉塵濃度測(cè)量?jī)x，完成對(duì)煙氣排放中顆粒污染物的連續(xù)監(jiān)測(cè)。污染物煙氣排放的其它參數(shù)，則可以通過(guò)不同原理、性能的設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。

因此，整個(gè)煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝主要包含主機(jī)柜部分及就地取樣單元，中間采用電纜及復(fù)合管線將整個(gè)系統(tǒng)連接。就地取樣單元需要安裝有如下設(shè)備：氣體污染物取樣探頭、粉塵濃度儀探頭、濕度儀、壓力變送器、溫度變送器、煙氣流量?jī)x。在筆者所參與的各個(gè)大小工程中，一般有兩種選擇：其一、將煙氣取樣點(diǎn)選擇在引風(fēng)機(jī)出口至煙囪的母管段，系統(tǒng)機(jī)柜放置在引風(fēng)機(jī)室或就地檢修平臺(tái)；其二、將煙氣取樣點(diǎn)選擇在煙囪內(nèi)，標(biāo)高選擇在50米左右，系統(tǒng)機(jī)柜放置在煙囪0米。下面就這兩種安裝位置的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較。

方案一：取樣點(diǎn)選在引風(fēng)機(jī)出口的母管段時(shí)，優(yōu)點(diǎn)是安裝檢修方便，機(jī)柜放置在引風(fēng)機(jī)室或者就地平臺(tái)，日常維護(hù)也便利；缺點(diǎn)是由于引風(fēng)機(jī)出口母管管段一般并不是直管段，如下圖所示，在兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)出口煙道匯合之后，經(jīng)過(guò)一個(gè)近6米長(zhǎng)的方形煙道之后，通過(guò)一個(gè)擴(kuò)徑煙道與煙囪相連，由此可以選定壓力、流速、粉塵度及氣體取樣的取樣位置只能選擇在6米長(zhǎng)的直管段上。

方案二：取樣點(diǎn)選在煙囪內(nèi)時(shí)，如下圖所示，優(yōu)點(diǎn)是：由于煙囪長(zhǎng)度一般都在150米左右，一般選擇在第一層信號(hào)燈檢修平臺(tái)上，這就可以看出來(lái)，由于煙筒垂直安裝且煙筒內(nèi)鋼制管道直徑一致，因此煙氣的流速平穩(wěn)，粉塵度和壓力測(cè)量值都能很穩(wěn)定，氣體取樣也能取到平穩(wěn)的煙氣，缺點(diǎn)是由于安裝位置過(guò)高，檢修維護(hù)很不方便。

根據(jù)最新電力建設(shè)施工質(zhì)量驗(yàn)收及評(píng)價(jià)規(guī)程第4部分：熱工儀表及控制裝置中孔板、噴嘴和文丘里噴嘴所需要的最短直管段長(zhǎng)度要求，現(xiàn)場(chǎng)流量元件現(xiàn)場(chǎng)選擇直管段時(shí)，一般要求流量元件前直管段要求在10D，流量元件后直管段要求在5D（D為管道直徑）。

根據(jù)這個(gè)可以輕松計(jì)算出：方案一中，直管段的煙道總長(zhǎng)度才6米，而方形煙道尺寸為6m*3.5m，因此想要嚴(yán)格按照規(guī)程來(lái)選擇的話，該位置不能進(jìn)行取樣安裝流量元件。而方案二中，煙道直徑為3米，按照流量元件前直管段10D來(lái)計(jì)算的話，前面需要30米長(zhǎng)，而選擇安裝取樣元件的位置在50米平臺(tái)左右，完全符合規(guī)程的要求。

從以上的分析來(lái)看，追求煙氣分析測(cè)量值的準(zhǔn)確度的話，就應(yīng)該選擇安裝在煙囪內(nèi)，追求檢修維護(hù)方便的話，就應(yīng)該選擇在引風(fēng)機(jī)出口。但是仁者見(jiàn)仁智者見(jiàn)智，而導(dǎo)致每臺(tái)電廠所設(shè)計(jì)的安裝位置不盡相同，但是筆者相信，隨著排放入大氣中污染物的增多，煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要性也越來(lái)越大，為了嚴(yán)格控制排放量，將系統(tǒng)取樣點(diǎn)安裝在煙囪內(nèi)必將成為電廠唯一的選擇。

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