煙氣環(huán)保在線分析儀應(yīng)用

一、概述

我國大氣污染狀況十分嚴(yán)重，主要呈現(xiàn)為煤煙型污染特征；城市大氣環(huán)境中總懸浮顆粒物濃度普遍標(biāo)；二氧化硫污染保持在較高水平；機(jī)動(dòng)車尾氣污染物排放總量迅速增加；氮氧化物污染呈加重趨勢(shì)；形成華中、西南、華東、華南多個(gè)酸雨區(qū)，以華中酸雨區(qū)為嚴(yán)重。

為貫徹《中華人民共和國大氣污染防治法》，改善環(huán)境和提高空氣質(zhì)量，保障人體健康，規(guī)范工業(yè)鍋爐及爐窯煙氣脫硫工程建設(shè)，國家制定了《工業(yè)鍋爐及爐窯濕法煙氣脫硫工程技術(shù)規(guī)范》等一系列法規(guī)成為國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，督促眾多工業(yè)鍋爐使用者在排放煙氣時(shí)含硫量不得高于規(guī)定數(shù)值。

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一種對(duì)煙氣成份（SO2、NOx、煙塵）及相關(guān)煙氣參數(shù)進(jìn)行在線自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)的設(shè)備。

二、系統(tǒng)的組成

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由氣態(tài)污染物（SO2、NOX）、顆粒物（粉塵）、煙氣參數(shù)測(cè)量子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)等組成。通過現(xiàn)場(chǎng)采樣方式，測(cè)定煙氣中污染物濃度，同時(shí)測(cè)量煙氣溫度、煙氣壓力、流速、流量、煙氣含氧量等參數(shù)，送至工控單元計(jì)算出煙氣污染物排放率、排放量，顯示和打印各種參數(shù)、圖表并通過數(shù)據(jù)、圖文傳輸系統(tǒng)分別傳輸至企業(yè)污染源監(jiān)控站和環(huán)保行政管理部門。

煙氣SO2,NOx分析系統(tǒng)測(cè)量原理：NRIR不分光紅外法；在線粉塵煙度計(jì)測(cè)量原理：激光后散射法；煙氣流量分析系統(tǒng)包括煙氣流量、煙氣壓力和溫度檢測(cè)，流量測(cè)量原理：皮托管差壓法；壓力測(cè)量原理：擴(kuò)散硅法；溫度：熱電阻法測(cè)量。O2含量分析系統(tǒng)測(cè)量原理：電化學(xué)法。下面主要介紹煙氣分析儀系統(tǒng)的安裝、維護(hù)注意事項(xiàng)及一般故障的排除方法。

三、安裝施工注意事項(xiàng)

煙氣的測(cè)量環(huán)境一般都是十分苛刻。*，很多含硫的煙氣溫度和含濕量十分高，含硫的煙氣容易溶解于水蒸氣，而造成測(cè)量數(shù)據(jù)的偏小，對(duì)此，煙氣分析儀安裝時(shí)要特別注意。

1、氣體取樣探頭安裝注意事項(xiàng)

①氣體分析儀取樣點(diǎn)要安裝在能夠真實(shí)反映煙氣污染物排放率的地方，取樣探頭與煙道壁保持垂直或向上的傾斜角，防止凝液在取樣過濾器處集聚凝固，引起堵塞。

②從探頭到分析柜內(nèi)的取樣管應(yīng)該呈傾斜向下，防止管內(nèi)有凝液集聚。

③取樣探頭法蘭要密封可靠，防止有空氣漏入，引起污染排放物測(cè)量值偏小，氧含量偏高。

④取樣點(diǎn)與分析柜間距離要盡可能小，管線較長(zhǎng)，會(huì)引起較大的測(cè)量滯后。

⑤取樣管在敷設(shè)過程中應(yīng)該防止發(fā)生彎折情況，一旦有彎折現(xiàn)象，就要從彎折處裁掉，取樣管的暢通性。

2、溫壓流測(cè)量系統(tǒng)安裝注意事項(xiàng)

①溫壓流檢測(cè)探頭較長(zhǎng)，應(yīng)該在內(nèi)部做好支撐，防止檢測(cè)元件因自重發(fā)生形變，引起測(cè)量誤差。

②安裝法蘭要跟煙道壁保持垂直，安裝面密封可靠。

③盡量選擇直管段好的位置。選擇有6倍當(dāng)量直徑的直管段；煙道振動(dòng)幅度應(yīng)盡可能小，避開擋板門等障礙物，不宜選擇在流速小于5m/s的場(chǎng)合。

3、粉塵檢測(cè)儀安裝注意事項(xiàng)

①粉塵儀安裝法蘭要與煙道壁保持垂直，光程在安裝前應(yīng)根據(jù)安裝位置的實(shí)際尺寸進(jìn)行確定。

②安裝法蘭共有四個(gè)螺孔，其中一組對(duì)角安裝螺孔的連線要與地平面相垂直。

③因安裝位置一般較高，要做好儀表防護(hù)措施，且外殼要可靠接地；4、其它安裝注意事項(xiàng)①壓縮空氣要干凈的儀表空氣，若現(xiàn)場(chǎng)氣源不潔凈時(shí)，需增加壓縮空氣過濾器進(jìn)行除水、除塵及除油處理。

②監(jiān)測(cè)點(diǎn)要搭建可靠的檢修平臺(tái)，方便檢修人員檢維修作業(yè)。

四、日常維護(hù)

1、氣體分析儀系統(tǒng)的維護(hù)（分析儀樣氣流路如下圖3）若想使傳感器達(dá)到應(yīng)有的壽命，一定要沒有冷凝物進(jìn)入儀器，如果在采樣過程中發(fā)現(xiàn)軟管中有水汽，應(yīng)立即停止采樣并將軟管干燥；對(duì)柜內(nèi)受污染的管線及時(shí)更換，柜內(nèi)保護(hù)過濾器濾芯為白色，不允許變色或附有顆粒物，管線應(yīng)無污物。

檢查蠕動(dòng)泵的排水是否正常，是否有冷凝水排出，制冷器后管路是否有水汽，若排水不暢，應(yīng)更換泵管或蠕動(dòng)泵；制冷器制冷溫度是否正常，一般設(shè)定為5℃，若溫度偏高較多，檢查制冷器是否異常，更換冷腔或更換整機(jī)。

標(biāo)準(zhǔn)氣使用時(shí)，氣體流量應(yīng)滿足1.0～1.5L/min，標(biāo)準(zhǔn)氣不用時(shí)，要關(guān)閉氣瓶總閥。校零點(diǎn)時(shí)，一定要校準(zhǔn)環(huán)境中的被測(cè)氣體濃度非常低，不要在量的環(huán)境中使用儀器，氧電池報(bào)告電量低時(shí)就須停止測(cè)量當(dāng)在煙道里采樣時(shí)，一定要探頭周圍的密封性，否則煙道外面的空氣可能會(huì)流入煙道，從而影響測(cè)量結(jié)果2、粉塵儀的日常維護(hù)定期檢查光學(xué)元件受污染情況，清潔液為50%的酒精水溶液，注意不要用含有油的酒精，當(dāng)光學(xué)窗口表面被煙塵弄臟時(shí)，必須進(jìn)行清潔，否則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的性，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)被測(cè)煙氣的實(shí)際情況，制定合理的時(shí)間間隔，定期進(jìn)行維護(hù)。

定期進(jìn)行設(shè)備性能校驗(yàn)，用設(shè)備的調(diào)校工具調(diào)校儀表的零點(diǎn)及量程，粉塵儀上的零點(diǎn)和跨度電位器只有在使用校準(zhǔn)工具時(shí)才可調(diào)整，切不可隨意旋擰，容易使其損壞失效。

3、溫壓流系統(tǒng)的日常維護(hù)

定期檢查吹掃系統(tǒng)供氣是否正常，氣路是否通暢，溫度接線是否牢固，測(cè)量系統(tǒng)是都有漏點(diǎn)，因煙氣排出口處的壓力屬于微壓系統(tǒng)，漏點(diǎn)對(duì)測(cè)量的影響會(huì)很大；定期檢查變送器的零點(diǎn)是否發(fā)生漂移等。

五、故障排除

1、煙氣數(shù)值太小或不變

可能原因：a:現(xiàn)場(chǎng)鍋爐工況是否偏底或停爐；b:采樣氣體流量偏低；c:管路存在泄漏現(xiàn)象處理方法：a:檢查工況；b:調(diào)節(jié)流量，檢查冷凝器是否有冰凍現(xiàn)象；c:重新檢查管路，在進(jìn)系統(tǒng)柜內(nèi)處拔開取樣管，用手指堵住管口，觀察樣氣流量計(jì)是否歸零，若不歸零，說明柜內(nèi)管路有漏點(diǎn)，同理可檢查整個(gè)氣路的密封性。

2、采樣氣體流量過高或過低

可能原因：a:有漏氣或堵塞現(xiàn)象；b：氣體流量傳感器壞處理方法：a:檢查氣路或清洗探頭；b:更換流量傳感器3、SO2數(shù)據(jù)異常波動(dòng)處理方法：a:檢查脫硫工況；b:在CEMS分析柜間檢查在線分析儀的流量是否能保持在1.0ml/min左右，如果不能調(diào)節(jié)，試拔下初級(jí)過濾器前入口采樣氣管路，觀察流量是否能升高至2.0ml/min以上，若不能檢查采樣框架內(nèi)設(shè)備，重點(diǎn)檢查真空泵、初級(jí)過濾器、氣管；c:若流量能升高至2.0ml/min以上，就需檢查煙道處采樣裝置是否堵塞，重點(diǎn)檢查采樣濾芯、接頭、三通、電磁閥等處是否堵塞；d:還應(yīng)檢查采樣管路伴熱溫度是否正常，一般在80～100℃；e:檢查排水蠕動(dòng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)、排水是否正常，有無漏氣現(xiàn)象；f:后用標(biāo)準(zhǔn)樣氣對(duì)分析儀進(jìn)行標(biāo)定4、除水效果不佳，影響分析儀正常運(yùn)行制冷器制冷效果不，樣氣中含有的水分沒有被分離，分析儀過濾器及流速表中有水珠存在，如果長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，會(huì)損壞分析儀。采取的措施是在樣氣進(jìn)入過濾器前加裝一個(gè)阻水器，阻擋過多的水分被帶進(jìn)分析儀。同時(shí)提高伴熱溫度，降低制冷器的溫度，從而提高樣氣與冷卻儀冷室的溫度差，加強(qiáng)水分的凝結(jié)，避免分析儀內(nèi)進(jìn)水。

蠕動(dòng)泵管老化變形，失去彈性作用，易形成堵塞，使冷凝水不能及時(shí)排出，造成出口樣氣帶水，影響抽吸單元和分析組件的正常運(yùn)行。其次蠕動(dòng)泵管破裂，空氣進(jìn)入樣氣，也會(huì)影響分析組件測(cè)量的性，應(yīng)定期更換泵管。

5、電磁閥故障

系統(tǒng)內(nèi)共有4個(gè)電磁閥，包括探頭吹掃閥、濕度儀取樣閥、樣氣取樣閥、零點(diǎn)校驗(yàn)閥，當(dāng)電磁閥出現(xiàn)內(nèi)漏，將影響系統(tǒng)的正確測(cè)量；如：吹掃電磁閥和零點(diǎn)校驗(yàn)閥內(nèi)漏，將會(huì)使儀表空氣進(jìn)入氧氣管線，引起SO2和NOx實(shí)測(cè)值減小，O2含量偏高；濕度儀取樣閥內(nèi)漏，將會(huì)導(dǎo)致濕度儀內(nèi)未干燥完畢的濕空氣進(jìn)入測(cè)量管線，引起SO2測(cè)量值的波動(dòng)。

6、故障實(shí)例

煙氣脫硫系統(tǒng)出口SO2監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)頻繁波動(dòng)，且波動(dòng)范圍較大，NOx和O2測(cè)量穩(wěn)定，通標(biāo)氣校驗(yàn)，分析儀正常；于是將出入口分析儀互換，入口測(cè)量穩(wěn)定，出口波動(dòng)依然存在，由此判定為取樣管路存在問題；檢查柜內(nèi)管路無異常，各過濾器濾芯也無臟污，后檢查取樣伴熱管線，發(fā)現(xiàn)在敷設(shè)中有一個(gè)傾斜向上的彎角，彎角處容易產(chǎn)生凝液，因?yàn)镾O2容易溶于水，這樣就造成測(cè)量值偏小，凝液若受熱蒸發(fā)，就會(huì)放出的SO2，造成測(cè)量值偏大；重新敷設(shè)管線，敷設(shè)中發(fā)現(xiàn)管線中有部分管線不熱，這就更容易造成凝液產(chǎn)生，原伴熱取樣管線伴熱帶為分段式加熱，而溫度檢測(cè)探頭只是檢測(cè)了入口處的一小段，這就造成不能實(shí)時(shí)監(jiān)控全段管線，后將伴熱管線更換為全段式伴熱帶形式，問題得到了*的解決。