火電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的改造實(shí)踐

毛國明，高建忠，李陽春

(華能玉環(huán)電廠，浙江 玉環(huán) 317604)

0 引言

華能玉環(huán)電廠一期2×1000MW機(jī)組，采用石灰石/石膏濕法煙氣脫硫工藝，按一爐一脫硫塔布置，配有單獨(dú)的煙囪，未配有GGH設(shè)備。作為煙氣污染物測量的重要部分CEMS系統(tǒng)的測量取樣點(diǎn)布置在煙囪入口前的凈煙氣出口煙道上，SO2濃度和煙氣流速測量偏差大，為此進(jìn)行了CEMS系統(tǒng)改造，將測量取樣點(diǎn)移到煙囪上，減小了測量數(shù)據(jù)偏差，取得了較好效果。

1 CEMS系統(tǒng)改造方案

1.1 測量取樣點(diǎn)的位置調(diào)整方案

根據(jù)《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T75-2007)，結(jié)合脫硫系統(tǒng)煙道的實(shí)際狀況，調(diào)整取樣點(diǎn)位置，移至煙囪上。根據(jù)煙囪維護(hù)平臺(tái)的分段(20m、40m、80m、120m等)，水平煙道與煙囪接口處上部標(biāo)高為29.1m，將取樣點(diǎn)調(diào)整到煙囪80m處，既充分滿足測量直管段要求，又便于改造施工和后續(xù)維護(hù)。經(jīng)過測算，在煙囪80m 處開取樣孔對煙囪強(qiáng)度無影響，而且煙囪開孔工藝相對簡單，防腐處理工藝成熟，具備實(shí)施條件。

1.2 CEMS設(shè)備選型方案

凈煙氣分析儀采用ULTRAMAT23系列三組分(SO2、NO、O2)分析儀。粉塵儀選定后散射法粉塵儀，屬于光散射法的一種。溫度、壓力、流速測量采用溫壓流一體檢測儀，以便減少煙囪開孔數(shù)量。濕度儀選用速度快、穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng)的直插式煙氣水分測量器。

1.3 CEMS設(shè)備安裝方案要點(diǎn)

1.3.1 煙囪開孔及防腐要點(diǎn)

一期脫硫裝置未配置GGH，煙氣濕度大，帶漿腐蝕性強(qiáng)，鋼煙囪防腐采用1.8mm鈦板內(nèi)襯。采用磁力鉆進(jìn)行煙囪開孔，沿圓周方向?qū)焽桎摪宕蚰サ糁敝镣耆懵冻黾s4mm寬的鈦板。用鈦板制作一個(gè)與開孔直徑相當(dāng)?shù)膱A環(huán)，將制作好的鈦板圓環(huán)塞入打磨完成的孔中，鈦板圓環(huán)與煙囪鋼板之間留出約1mm的間隙，在內(nèi)襯鈦板與鈦板圓環(huán)接合面處用鈦絲焊條進(jìn)行滿焊，再用高聚陶瓷防腐。

1.3.2 接管座安裝要點(diǎn)

接管座采用316L不銹鋼管，安裝時(shí)往鋼煙囪內(nèi)筒側(cè)向下傾斜5°左右。固定后在鋼煙囪外壁與不銹鋼短管交接處縫隙用陶瓷修補(bǔ)劑嵌填密實(shí)，再沿四周涂抹鑄鐵修補(bǔ)劑。

1.3.3 采樣管線敷設(shè)要點(diǎn)

采樣管線敷設(shè)需注意以下幾點(diǎn)：管線的最小曲率半徑0.5m；垂直方向和水平方向的最小支撐點(diǎn)距離2m；采樣管線敷設(shè)中至下而上需始終保持5°以上的傾斜；對于自限溫采樣管線具有PTC特性，決定了送電啟動(dòng)時(shí)有“浪涌電流”現(xiàn)象，造成上級(jí)電源空開跳閘，長度>15m需配專用的自動(dòng)限流器，且必須配漏電保護(hù)開關(guān)。

1.3.4 氣密性檢測要點(diǎn)

預(yù)處理柜內(nèi)部氣密性檢測：分析儀預(yù)熱30min，確認(rèn)采樣泵在工作狀態(tài)，將截止閥出口管路松脫，流量調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，此時(shí)分析儀上浮子流量計(jì)的流量指示到頂，用手堵住截止閥出口管路入口，分析儀上浮子流量計(jì)的流量應(yīng)迅速到零，且浮子無抖動(dòng)，重復(fù)數(shù)次。若流量無法回零或浮子存在抖動(dòng)，說明柜內(nèi)管路氣密性不好，需查找漏點(diǎn)并消除，然后在截止閥處進(jìn)行氣密性復(fù)查。

探頭氣密性檢測：探頭氣密性檢測需在脫硫裝置正常運(yùn)行期間進(jìn)行，并準(zhǔn)備一段試驗(yàn)用氣管，檢測期間需保持負(fù)荷穩(wěn)定。首先將探頭與采樣管線的連接斷開，將采樣管線與試驗(yàn)用氣管氣管轉(zhuǎn)接頭緊密連接，然后將試驗(yàn)用氣管從探頭探桿中深入煙道中，并需超過探桿1.5m以上，記錄10min穩(wěn)定氧量指示，恢復(fù)到原始測量狀態(tài)，讀取實(shí)時(shí)的氧量指示，前后數(shù)據(jù)偏差應(yīng)小于0.2，否則需對探頭濾芯、探頭O型圈、采樣管線連接頭逐一進(jìn)行排查，直至與測試的氧含量偏差小于0.2。

2 CEMS系統(tǒng)改造后的測試情況

為了檢驗(yàn)CEMS系統(tǒng)改造后的效果，在2個(gè)負(fù)荷段，分別在高硫煤(燃煤硫分1.40)、低硫煤燃煤硫分0.81下原煙氣濃度分別為3293、1906mg/m3對1號(hào)機(jī)組凈煙氣的SO2濃度進(jìn)行測試，試驗(yàn)時(shí)測孔1、測孔2各有5個(gè)測點(diǎn)，結(jié)果見表1。

表1 CEMS改造后1號(hào)機(jī)組凈煙氣中 SO2濃度分布

項(xiàng)目負(fù)荷(燃用高硫煤)/MW負(fù)荷(燃用低硫煤)/MW10006001000600測孔1測孔2測孔1測孔2測孔1測孔2測孔1測孔2測點(diǎn)1177.86185.89129.7130.27107.25112.449.1950.62測點(diǎn)2185.3184.76128.41129.84106.96106.6850.0548.83測點(diǎn)3171.89180.05131.42132.99107.25111.5450.3450.34測點(diǎn)4178.88183.47130.85132.85108.11108.9749.7652.20測點(diǎn)5171.03182.05130.99131.13111.83109.0049.1953.10平均180.12130.85109.0050.36

在3個(gè)負(fù)荷段，對1號(hào)機(jī)組凈煙氣的流速進(jìn)行測試，結(jié)果見表2。SO2濃度和煙氣流速測量偏差見表3。從表1、2、3分析，可知煙囪80m處的凈煙氣SO2濃度和煙氣流速都處于一個(gè)均勻、穩(wěn)定的狀態(tài)，最大偏差和最大相對偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于CEMS改造前，滿足HJ/T76-2007的要求。

表2 CEMS改造后1號(hào)機(jī)組凈煙氣流速分布測試結(jié)果

項(xiàng) 目1000/MW800/MW600/MW測孔1測孔2測孔1測孔2測孔1測孔2測點(diǎn)123.823.522.721.420.219.5測點(diǎn)225.026.422.521.319.620.2測點(diǎn)324.924.522.221.819.619.8測點(diǎn)424.724.121.421.920.120.9測點(diǎn)524.924.922.322.419.520.8平均24.6721.9920.00

表3 CEMS改造后1號(hào)機(jī)組凈煙氣中SO2濃度和煙氣流速的測量偏差

3 結(jié)語

提高CEMS系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，如實(shí)反映煙氣中污染物的數(shù)量，對火電廠環(huán)保工作具有重要意義。華能玉環(huán)電廠一期通過CEMS系統(tǒng)改造，調(diào)整測量取樣點(diǎn)位置，加強(qiáng)設(shè)備選型，抓住安裝方案關(guān)鍵點(diǎn)，大大降低了凈煙氣SO2濃度和煙氣流速的測量偏差，為環(huán)保部門監(jiān)督檢查提供了更加真實(shí)、可靠、有效的數(shù)據(jù)。同樣，華能玉環(huán)電廠二期CEMS系統(tǒng)改造也取得了成功。