脫硝CEMS系統(tǒng)多點采樣的改造

薛占良

摘 要：煙氣連續(xù)監(jiān)測采樣技術，簡稱CEMS，是脫硝技術中的關鍵部分；通過安裝在煙道上的取樣裝置采得煙氣，再經(jīng)過電伴熱的煙氣采樣管輸送到CEMS小間的煙氣分析儀表進行分析，各項參數(shù)的分析結果經(jīng)過在線裝置的計算機處理后再通過電纜送到遠方DCS畫面供運行人員查看、調試。只有準確地測量到煙氣中的NOx含量才能保證脫硝設備的準確投入率，保證機組設備的安全。

關鍵詞：煙氣；脫銷CEMS系統(tǒng)；改造

中圖分類號：X773 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）07-0050-01

我公司脫硝SCR系統(tǒng)自投產(chǎn)以來，出口煙氣測得的NOx數(shù)據(jù)偏低且經(jīng)常頻繁的為零，不能正確的反應煙氣中NOx的含量；導致運行人員無法根據(jù)出口NOx含量相應的調整反應器入口的噴氨量，嚴重影響了脫硝系統(tǒng)的正常運行。為有效解決這一現(xiàn)象，我們通過調研、分析、統(tǒng)計、策劃、實施等多種方式開展了大量工作，經(jīng)過近一年的努力，有效提高了脫硝系統(tǒng)出口煙氣NOx成分的測量準確性。

1 現(xiàn)將改造過程做如下總結

對我公司1#機組2016年上半年一段時間脫硝CEMS出口NOx含量、對應機組脫硫凈煙氣NOx含量、脫硝CEMS出口NOx數(shù)據(jù)和機組實際負荷進行統(tǒng)計分析，結果如下：2016.04.03.00：00：53，機組負荷176.46MW時，脫硫凈煙氣NOx為84.71mg/m3；脫硝CEMS出口NOx為37.92mg/m3。2016.04.04.00：00：53，機組負荷155.33MW時，脫硫凈煙氣NOx為96.87mg/m3；脫硝CEMS出口NOx為38.56mg/m3。2016.04.04.00：00：53，機組負荷215.69MW時，脫硫凈煙氣NOx為84.32mg/m3；脫硝CEMS出口NOx為38.56mg/m3。

1#機組CEMS出口煙氣測試比對孔用便攜式分析儀測量的出口NOx含量統(tǒng)計如下：機組負荷為175.21MW時，1#比對孔NOx為83.25mg/m3，3#比對孔NOx為65.24mg/m3，5#比對孔NOx為89.65mg/m3，7#比對孔NOx為59.35mg/m3。機組負荷為165.23MW時，1#比對孔NOx為90.46mg/m3，3#比對孔NOx為64.75mg/m3，5#比對孔NOx為93.42mg/m3，7#比對孔NOx為65.24mg/m3。機組負荷為218.73MW時，1#比對孔NOx為76.54mg/m3，3#比對孔NOx為52.47mg/m3，5#比對孔NOx為81.24mg/m3，7#比對孔NOx為51.45mg/m3。

根據(jù)與1#機組CEMS出口煙氣測試比對孔用便攜式分析儀測量的出口NOx含量和1#機組脫硫凈煙氣NOx含量做對比可知：1#機組脫硝CEMS測得的NOx含量偏低。

2 原因分析

針對脫硝CEMS出口NOx含量測量偏低的問題，我們進行了深入討論，各成員發(fā)表了自己的意見；經(jīng)過討論我們從各方面考慮得出了以下幾個原因：

（1）機器設備故障：脫硝CEMS出口分析儀故障導致測量結果偏低。

（2）安裝工藝：測量探頭、取樣管道、分析儀等設備接頭處未安裝好，漏氣或取樣管道堵塞導致測量結果偏低。

（3）測量方法缺陷：測量探頭安裝位置不合適或測量取樣探頭太少，不能取到合格的樣氣供分析儀分析。

針對以上原因，我們逐條進行了分析，如下：

首先通過與分析儀廠方（杭州聚光科技有限公司）協(xié)商，廠方派技術人員攜帶標準分析儀與我公司所安裝分析儀更換；更換后標準分析儀測得的數(shù)據(jù)與我公司測得的數(shù)據(jù)一致。所以脫硝CEMS出口分析儀故障不是主要原因。

第二，我們把測量探頭、取樣管道、分析儀等設備的每個接頭都重新檢查緊固；因為分析儀氣室壓力正常，分析儀所測的氧氣含量也與鍋爐煙氣中氧含量對應；測的NOx含量仍然偏低。測量探頭、取樣管道、分析儀等設備接頭處未安裝好漏氣或取樣管道堵塞不是要因。

第三，在同樣負荷下我們用便攜式煙氣分析儀從左到右對每個測試孔的NOx含量進行測量，測量結果如下：機組負荷為199.21MW時，1#比對孔NOx為80.24mg/m3，2#比對孔NOx為76.38mg/m3，3#比對孔NOx為56.44mg/m3，4#比對孔NOx為48.34mg/m3，5#比對孔NOx為56.47mg/m3，6#比對孔NOx為85.24mg/m3，7#比對孔NOx為79.25mg/m3，8#比對孔NOx為80.45mg/m3。

機組負荷為199.56MWW時，1#比對孔NOx為82.24mg/m3，2#比對孔NOx為75.34mg/m3，3#比對孔NOx為55.27mg/m3，4#比對孔NOx為47.84mg/m3，5#比對孔NOx為57.48mg/m3，6#比對孔NOx為86.23mg/m3，7#比對孔NOx為77.22mg/m3，8#比對孔NOx為84.40mg/m3。

在同樣的負荷下，各個取樣口測得的NOx含量差別挺大；安裝單個采樣探頭不能很好地取到合格的煙氣。

經(jīng)過綜合分析判斷，由于測量探頭安裝位置不合適或測量取樣探頭太少，不能取到合格的樣氣供分析儀分析是造成NOx數(shù)據(jù)偏低且經(jīng)常頻繁的為零的主要原因。

3 改造實施

針對以上問題，借2016年8月10日至11月15日，我公司1#爐進行煙氣超低排放改造的機會，對脫硝CEMS采樣探頭取樣方式進行改造。采取多點取樣，保證分析儀能采到合格的樣氣，將3個采樣探頭采到的樣氣均勻混合，并敷以良好的伴熱。

經(jīng)過查閱資料和考察兄弟單位的煙氣采樣設備，我們深入討論后決定采用杭州聚光科技有限公司的高溫混合箱技術；即在3個采樣探頭的中間加一個高溫混合箱，將3個探頭采到的樣氣都通入混合箱充分混合；然后從混合箱將混合后的樣氣通過一根取樣管送到分析儀分析。當其中一個探頭因煙氣工況或管路堵塞取不到樣氣時，另外兩個探頭仍然能取到樣，保證分析儀時刻能取到合格的樣氣。安裝試驗工作在10月30日左右基本完成。

我公司脫硝CEMS出口煙氣采樣探頭原安裝位置在脫硝出口煙道正中間；改造時，原探頭不動；脫硝出口煙道處與原探頭同一水平線上在原探頭左右兩側間隔3米處，各安裝一個采樣探頭，三個探頭型號、大小完全相同。為了避免取樣管中的蒸汽凝結成水，取樣管都用取樣伴熱管纜；每個伴熱管纜都用溫控器控制，溫度設定在180℃，保證取樣管中煙氣溫度在180℃左右。

4 改造效果

改造順利完成，機組運行一段時間后，我們的改造通過了檢驗；通過對脫硝系統(tǒng)出口煙氣NOx含量測量數(shù)據(jù)、脫硫凈煙氣NOx含量的測量和統(tǒng)計，與改造前的數(shù)據(jù)進行對比。改造后測量的數(shù)據(jù)對比：2016.10.23.00：00：53，機組負荷176.46MW時，脫硫凈煙氣NOx為36.75mg/m3脫硝CEMS出口NOx為：37.95mg/m3。2016.10.24.00：00：53，機組負荷155.33MW時，脫硫凈煙氣NOx為36.84mg/m3；脫硝CEMS出口NOx為38.56mg/m3。2016.10.25.12：00：53，機組負荷215.69MW時，脫硫凈煙氣NOx為26.32mg/m3；脫硝CEMS出口NOx為28.56mg/m3。2016.10.26.12：00：53，機組負荷222.49MW時，脫硫凈煙氣NOx為24.38mg/m3；脫硝CEMS出口NOx為23.51mg/m3。

伴隨著我公司超低排放改造勝利結束，機組的順利運行。我們的改造也到了檢驗成果的時候；通過對脫硝CEMS出口NOx含量、脫硫凈煙氣NOx含量的測量和統(tǒng)計，相比改造之前的數(shù)據(jù)，脫硝CEMS出口NOx含量和脫硫凈煙氣NOx含量已基本相符脫硝系統(tǒng)出口煙氣NOx含量和脫硫凈煙氣NOx含量已基本相符，為保證脫硝系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行打下堅實基礎。

5 鞏固措施

本次設備進行改造后，采樣探頭數(shù)量和取樣伴熱管都較以前增加了好多；為了保證環(huán)保設備的正常運行，我們制定了嚴密的巡檢和維護制度，每天定時檢查伴熱管、混合箱和分析儀，發(fā)現(xiàn)異常及時匯報、處理，并記錄于巡檢臺賬。