直接抽取式CEMS常見(jiàn)故障及原因分析

唐海霞

摘 要：文章對(duì)CEMS的檢測(cè)方式進(jìn)行分類(lèi)介紹，重點(diǎn)對(duì)直接抽取式CEMS在工業(yè)應(yīng)用中常見(jiàn)的故障進(jìn)行原因分析，依據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)切實(shí)可行的方法和措施。

關(guān)鍵詞：CEMS；故障；現(xiàn)象；原因；措施

CEMS全稱(chēng)是煙氣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是英文Continuous Emission Monitoring System的縮寫(xiě)，是指對(duì)大氣污染源排放的氣態(tài)污染物和顆粒物進(jìn)行濃度和排放總量連續(xù)監(jiān)測(cè)并實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)难b置。根據(jù)檢測(cè)方式不同，可分為直接抽取式、稀釋抽取法、直接測(cè)量法三種技術(shù)。下面通過(guò)圖表的形式介紹一下這三種檢測(cè)方法以及它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

直接抽取式因?yàn)榫哂袦y(cè)量精度高、低濃度測(cè)量較穩(wěn)定、且標(biāo)定更為簡(jiǎn)便、標(biāo)氣用量較少等諸多優(yōu)點(diǎn)，在企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。下面就直接抽取式CEMS一些常見(jiàn)故障及其原因做如下淺析。

1 采樣探頭故障

1.1 故障部位

采樣探頭出現(xiàn)故障幾率最多的部位是陶瓷濾芯，濾芯屬于消耗品，煙塵越大的流通面采樣探頭濾芯的使用壽命越短，如果維護(hù)人員不定期檢查更換，或者反吹氣源品質(zhì)較差，就會(huì)直接影響CEMS樣氣的抽取和檢測(cè)。

1.2 故障現(xiàn)象

（1）如果發(fā)現(xiàn)樣氣流量偏低（正常樣氣流量為0.5～0.7L/min），且將流量調(diào)節(jié)閥開(kāi)大仍不能滿(mǎn)足檢測(cè)要求時(shí)，就要考慮是不是采樣探頭濾芯堵塞所致。（2）如果采樣管線(xiàn)中出現(xiàn)灰塵，基本可以斷定煙氣沒(méi)有經(jīng)過(guò)濾芯直接被抽取，應(yīng)立即檢查濾芯上密封煙氣和出氣口的O型圈是否老化或破損。這種情況危害極大，首先含灰塵的煙氣有可能進(jìn)入分析氣室，造成氣室污染，干擾儀器測(cè)量。再有灰塵會(huì)和采樣管線(xiàn)上附著的水汽混合結(jié)塊，減少樣氣流通截面，嚴(yán)重時(shí)可能堵塞管線(xiàn)，造成樣氣無(wú)法抽取。（3）如果表計(jì)檢測(cè)的氧量偏大，極有可能是密封出氣口和空氣的O型圈老化或破損所致，應(yīng)立即檢查。環(huán)保數(shù)據(jù)分析人員應(yīng)經(jīng)常查看、比較風(fēng)煙系統(tǒng)前后各氧量檢測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)氧量異常及漏空氣情況，減少空氣泄漏對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)量的影響。

1.3 檢查和更換采樣探頭濾芯的注意事項(xiàng)

（1）如果取出的濾芯積灰較多，可以判斷反吹效果不理想。原因可能是反吹氣源壓力不足（低于0.4MPa）或采樣管線(xiàn)不通暢所致；（2）如果濾芯上板結(jié)有塊狀灰，可能是反吹氣源品質(zhì)差含水所致；（3）如果濾芯顏色發(fā)灰黑，那就要檢查濾芯的更換時(shí)間了，應(yīng)該是沒(méi)按三個(gè)月更換的定期工作要求執(zhí)行；（4）濾芯與探頭間隙較小，裝配時(shí)應(yīng)涂抹少量硅脂潤(rùn)滑，不能強(qiáng)行推入，以防O型密封圈被擠壓變形或破損。

2 反吹后檢測(cè)數(shù)據(jù)大幅跳變且較長(zhǎng)時(shí)間不恢復(fù)正常

這種現(xiàn)象在排除管路堵塞原因后，應(yīng)該就是系統(tǒng)抽氣流量調(diào)整不合適所致了。合適的抽氣流量才能確保反吹后數(shù)據(jù)平穩(wěn)過(guò)渡，這一點(diǎn)對(duì)脫硝系統(tǒng)自動(dòng)投用至關(guān)重要，因?yàn)檫M(jìn)入脫硝系統(tǒng)的煙氣粉塵濃度高，反吹頻次必然要增加才能保證濾芯不堵，所以反吹后參數(shù)的平穩(wěn)過(guò)渡成為脫硝自動(dòng)投入的前提條件。

結(jié)合我公司產(chǎn)品實(shí)際和廠(chǎng)家調(diào)試經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下流量調(diào)整方法：（1）將系統(tǒng)置于手動(dòng)取樣狀態(tài)；（2）關(guān)閉樣氣流量計(jì)，完全打開(kāi)旁路流量計(jì)；（3）關(guān)閉（順時(shí)針?lè)较颍┤颖没芈烽y，觀(guān)察旁路流量計(jì)流量，應(yīng)達(dá)到4-6L/min；（4）調(diào)節(jié)（開(kāi)啟逆時(shí)針?lè)较颍┤颖没芈烽y，使旁路流量計(jì)流量在2-3L/min；（5）調(diào)節(jié)旁路流量計(jì)，將流量調(diào)到1-2L/min左右；（6）調(diào)節(jié)樣氣流量計(jì)，將流量調(diào)到0.5L/min。注意要使系統(tǒng)保持：取樣流量>樣氣流量+旁路流量，且差值<1L/min。

我公司現(xiàn)有12套CEMS系統(tǒng)均按此方法進(jìn)行的調(diào)整，反吹后投入采樣儀器檢測(cè)結(jié)果過(guò)渡平穩(wěn)，且檢測(cè)滯后時(shí)間較短，未對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)形成擾動(dòng)。

3 分析儀氣室被污染

分析儀氣室是CEMS光學(xué)檢測(cè)的重要部件，也是分析儀最薄弱的部位，它的內(nèi)部必須保證絕對(duì)干凈和光潔，才能使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)定。氣室污染較輕微的是氣室內(nèi)飛入異物，這種情況最直觀(guān)的反映就是零點(diǎn)漂移。由于并未損傷內(nèi)部結(jié)構(gòu)處理起來(lái)也比較簡(jiǎn)單，只要小心地將異物吹出并重新校準(zhǔn)儀器即可恢復(fù)正常。

比較麻煩的要數(shù)氣室進(jìn)水這種污染。因?yàn)樗畷?huì)溶解二氧化硫形成亞硫酸，腐蝕氣室內(nèi)壁。這種腐蝕是毀滅性的，被腐蝕的氣室測(cè)出的數(shù)據(jù)會(huì)大幅度波動(dòng)，設(shè)備將無(wú)法正常分析檢測(cè)，只能返廠(chǎng)維修或更換。

導(dǎo)致氣室進(jìn)水的原因有兩種：（1）冷凝器工作不正常，比如冷凝器冷卻溫度≥5℃、冷凝器排液泵（蠕動(dòng)泵）工作不正常都可能導(dǎo)致氣室進(jìn)水?？刹扇〉姆婪洞胧篴.加強(qiáng)預(yù)處理系統(tǒng)的檢查和維護(hù)，確保設(shè)備運(yùn)行正常。b.投入控制柜內(nèi)通風(fēng)設(shè)施，讓冷凝器工作在一個(gè)良好適宜的環(huán)境溫度下。（2）儀器停運(yùn)時(shí)，殘留的樣氣發(fā)生冷凝現(xiàn)象。正常工作時(shí)儀器內(nèi)部會(huì)將分析模塊加熱在50℃左右，但是，當(dāng)儀器停運(yùn)時(shí)內(nèi)部溫度會(huì)降下來(lái)，殘留的樣氣會(huì)在氣室內(nèi)凝結(jié)，這就是儀器內(nèi)部可能出現(xiàn)的冷凝現(xiàn)象，這是不允許發(fā)生的。因此在儀器停運(yùn)前需采取如下措施：a.把外部樣氣管路與儀器分離開(kāi)以防止樣氣進(jìn)入儀器內(nèi)。b.用干燥的氮?dú)鈱?duì)儀器所有氣路吹掃幾分鐘，如技術(shù)等級(jí)的氮?dú)饣蛄泓c(diǎn)氣在吹掃過(guò)程中不能損傷包括周邊氣路在內(nèi)的所有氣路。c.然后封住儀器的所有接頭或關(guān)閉吹掃氣路中的閥。

4 結(jié)束語(yǔ)

CEMS系統(tǒng)是一個(gè)組成復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，且由于光學(xué)檢測(cè)原理及煙氣成分的特殊性，要求操作人員必須遵守設(shè)備操作規(guī)程，按照廠(chǎng)家使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)及相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。上面所羅列的諸多故障原因都是維護(hù)不及時(shí)、不到位所致。因此，確保CEMS系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵還是做好CEMS的日常定期維護(hù)工作。

參考文獻(xiàn)

[1]HJ/T75-2007.固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范（試行）[Z].

[2]HJ/T76-2007.固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法（試行）[Z].

[3]環(huán)境保護(hù)部環(huán)境監(jiān)測(cè)司.國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核教程[S].