淺談火力發(fā)電廠脫硫超低排放SO2氣體測(cè)量方法

丁戰(zhàn)

【摘 要】論文主要介紹大唐淮北發(fā)電廠虎山項(xiàng)目兩臺(tái)2*660MW機(jī)組脫硫超低改造中SO2在低濃度含量中測(cè)量的方法和注意事項(xiàng)，使CEMS系統(tǒng)在超低排放中測(cè)量的SO2更加準(zhǔn)確和更加穩(wěn)定，為上級(jí)環(huán)保部門及主管單位提供精確的考核數(shù)據(jù)。

【Abstract】This paper mainly introduces the methods and precautions of SO2 measurement in low concentration of two 2*660MW unit desulphurization ultra-low transformation in Datang Huaibei Power Generation Co. Ltd. It makes the CEMS system more accurate and more stable in the ultra-low emission measurement of SO2， and provides accurate assessment data for the environmental protection departments and the competent units.

【關(guān)鍵詞】CEMS系統(tǒng)；超低排放；SO2氣體的測(cè)量

【Keywords】 CEMS system； ultra-low emission； measurement of SO2 gas

【中圖分類號(hào)】X773 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）09-0153-02

1 名詞解釋

1.1 CEMS系統(tǒng)

“CEMS”是英文“Continuous Emission Monitoring System”的縮寫，是指對(duì)大氣污染源排放的奇臺(tái)污染物和顆粒物進(jìn)行濃度和排放總量連續(xù)監(jiān)測(cè)并將信息實(shí)時(shí)傳送到主管部門的裝置，也被稱為“煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，亦稱“煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”或“煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”。

1.2 超低排放

是指火電廠燃煤鍋爐在發(fā)電運(yùn)行、末端治理等過程中，采用多種污染物高效協(xié)同脫除集成系統(tǒng)技術(shù)，使其大氣污染物排放濃度基本符合燃?xì)鈾C(jī)組排放限值，即煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度（基準(zhǔn)含氧量6%）分別不超過10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3，比《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）中規(guī)定的燃煤鍋爐重點(diǎn)地區(qū)特別排放限值分別下降50%、30%和50%，是燃煤發(fā)電機(jī)組清潔生產(chǎn)水平的新標(biāo)桿[1]。

1.3 SO2測(cè)量

是指定量實(shí)時(shí)從固定污染源最終排放口提取樣氣，經(jīng)過前段預(yù)處理裝置（除塵、除水等）對(duì)樣氣進(jìn)行適時(shí)及有選擇性的保真，通過光學(xué)分析儀表，實(shí)時(shí)測(cè)量和實(shí)現(xiàn)固定污染源最終排放口SO2排放的實(shí)時(shí)狀況，為環(huán)保及上級(jí)主管部門考核提供有力的精確數(shù)據(jù)[2]。

2 SO2測(cè)量系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及影響SO2測(cè)量穩(wěn)定性的主要因素

2.1 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

國家環(huán)境保護(hù)部于2007年7月12日頒布了《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及監(jiān)測(cè)方法（試行）》（HJ/T76-2007）本標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)CEMS設(shè)備中SO2的測(cè)量的精度、各項(xiàng)漂移、響應(yīng)時(shí)間等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)做了詳細(xì)的說明。

2.2 影響SO2氣體測(cè)量穩(wěn)定性的主要因素

由于SO2氣體溶于水，在SO2測(cè)量系統(tǒng)采樣過程中，冷凝水是響應(yīng)SO2的測(cè)量穩(wěn)定性的主要因素。

3 大唐淮北發(fā)電廠虎山項(xiàng)目SO2測(cè)量系統(tǒng)解決方法簡介

大唐淮北發(fā)電廠虎山項(xiàng)目SO2測(cè)量系統(tǒng)采用的是型號(hào)為SMC-9021煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其系統(tǒng)主要有“煙氣采樣器”、“伴熱復(fù)合管線”、“樣氣預(yù)處理裝置”、“采樣流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)”、“氣體分析儀”、“運(yùn)行自動(dòng)控制”等部件組成。本文主要敘述此系統(tǒng)在“煙氣采樣器”、“伴熱復(fù)合管線”、“樣氣預(yù)處理裝置”環(huán)節(jié)中對(duì)氣態(tài)水冷凝及消除被測(cè)氣體中含濕量對(duì)SO2測(cè)量影響的消除[3]。

從圖1可以看出，“煙氣采樣器（TL）”是直接與煙道（煙囪）接觸，其作用是將被測(cè)氣體從煙道（煙囪）中取出；“伴熱復(fù)合管線（BR）”是負(fù)責(zé)輸送被測(cè)氣體至氣體預(yù)處理機(jī)柜；“預(yù)處理機(jī)伴熱柜”是將“伴熱復(fù)合管線（BR）”輸送過來的被測(cè)氣體進(jìn)行過濾（FS）、冷凝脫水（ZL）等處理，將處理過的被測(cè)樣氣輸送至SO2氣體分析儀表進(jìn)行檢測(cè)，從而得出SO2含量。從中可以得出“煙氣采樣器（TL）”、“伴熱復(fù)合管線（BR）”對(duì)被測(cè)樣氣的保真、保證被測(cè)樣氣中無氣態(tài)水液化很重要，預(yù)處理中“冷凝脫水（ZL）”裝置脫水效果及保證液態(tài)水不稀釋SO2氣體很重要。

4 SO2測(cè)量系統(tǒng)關(guān)鍵部件消除樣氣中含水量影響的方法

4.1 煙氣采樣器腔體內(nèi)液化水稀釋SO2的解決方法

大唐淮北發(fā)電廠虎山項(xiàng)目采用SMC-9021型CEMS專用煙氣采樣器。完全避免在煙氣采樣過程中液態(tài)水的形成。加熱溫度控制在180℃±5℃。

可以得出：為防止煙氣采樣器內(nèi)有液態(tài)水，從而稀釋SO2的含量，當(dāng)煙氣采樣器測(cè)量加熱體溫度在130℃以上時(shí)候，才能保證溫度在70℃以下、含濕量在15%以下的煙氣中不含有液態(tài)水，即為完全氣體狀態(tài)。

4.2 冷凝直接抽取法冷凝器除水稀釋SO2的解決方案

大唐淮北發(fā)電廠虎山項(xiàng)目采用SMC-9021型超低排放CEMS專用加酸雙級(jí)壓縮機(jī)式冷凝器脫除被測(cè)樣氣中含水量，從而提高測(cè)量的穩(wěn)定性和精確性。

加酸式冷凝器采用壓縮機(jī)進(jìn)行制冷，樣氣經(jīng)過一個(gè)高效的熱交換管后（玻璃材質(zhì)）迅速被降溫冷凝。冷凝器采用進(jìn)口溫度控制器控制溫度調(diào)節(jié)，最高精度可達(dá)±0.3℃，制冷溫度可設(shè)置到3℃，并具有冷凝器狀態(tài)報(bào)警功能。

由于冷凝器在降溫冷凝過程中，產(chǎn)生的冷凝液態(tài)水具有稀釋SO2氣體功能，本冷凝器加酸功能的射流原理的玻璃熱交換管，因而在極短的時(shí)間內(nèi)快速制冷，同時(shí)注入的酸液極大地降低了易溶組分的丟失，保證了分析儀測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以及穩(wěn)定性。

5 總結(jié)

在超低排放中，采用伴熱冷凝直接測(cè)量法測(cè)量煙氣中SO2氣體，由于本身煙氣中含有SO2氣體的濃度比較低，如果在煙氣采樣器、冷凝器等關(guān)鍵可以產(chǎn)生液態(tài)水的位置處理不好，會(huì)造成SO2測(cè)量值經(jīng)常歸零或突變現(xiàn)象。不能有效的反應(yīng)脫硫系統(tǒng)的脫硫效率和穩(wěn)定性，同時(shí)也不能向環(huán)保及相關(guān)監(jiān)管部門提供有效的數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)考核。大唐淮北發(fā)電廠虎山項(xiàng)目采用SMC-9021型超低排放CEMS系統(tǒng)，在關(guān)鍵部門設(shè)置滿足超低排放CEMS系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，所測(cè)得的數(shù)據(jù)很好的反映了超級(jí)排放改造后的脫硫系統(tǒng)的良好運(yùn)行，并向環(huán)保及相關(guān)部門提供了有效的數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)考核，很好地完成了集團(tuán)及環(huán)境公司的減排任務(wù)，真正達(dá)到了超低排放的目的。

【參考文獻(xiàn)】

【1】張敏，陳軍.國內(nèi)燃煤電廠氮氧化物的控制現(xiàn)狀及其發(fā)展[J]. 四川化工，2009（05） ：44-52.

【2】井鵬，岳濤，李曉巖，等.火電廠氮氧化物控制標(biāo)準(zhǔn)、政策分析及研究[J]. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)， 2009（04） ：19-23.

【3】施捷，李鳴.基于稀釋法的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)[J].儀表技術(shù)， 2008（09）：5-7.endprint