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燃煤鍋爐超低排放后CEMS系統(tǒng)的優(yōu)化完善
超低排放是指鍋爐尾部經(jīng)環(huán)保治理后，在6%含氧量情況下，相關(guān)氣態(tài)污染物排放濃度實現(xiàn)：NOx≤50mg/m3、S02≤35mg/m3、煙塵≤10mg/m3。許多燃煤鍋爐經(jīng)環(huán)保升級改造后，尾部煙氣中相關(guān)氣態(tài)污染物己滿足超低排放要求，但原有CEMS系統(tǒng)仍繼續(xù)保留使用。在煙塵、S02、NOx氣態(tài)污染物排放濃度發(fā)生較大變化、面臨更高測量需求下，原有CEMS系統(tǒng)在后續(xù)應(yīng)用中或存在有待完善的問題。
1超低排放后原有CEMS系統(tǒng)在應(yīng)用中主要存在的問題
1.1分析儀傳感器量程偏大及檢出限的問題
在燃煤鍋爐未實施“超低排放”環(huán)保升級改造前，為滿足相關(guān)氣態(tài)污染物相對較高的實際濃度測量需求，CEMS系統(tǒng)中原有分析儀測量量程均較大，分析儀存在測量誤差值相對較高濃度值而言，相對誤差較小，影響不大。在實施“超低排放”后，相關(guān)氣態(tài)污染物排放濃度值極低，原有分析儀測量量程明顯偏大，精度不夠，許多現(xiàn)用分析儀沒有較低的檢出限，在超低排放值下可能存在無法顯示監(jiān)測數(shù)值或數(shù)值偏小的情況，難以保證在線自動連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性。
1.2采樣管伴熱溫度不夠，冷凝水引起堵塞和腐蝕的問題
燃煤鍋爐在正常運行期間尾部煙氣中含有NO、S02、水蒸氣等氣態(tài)物質(zhì)，CEMS系統(tǒng)在進行采樣抽氣期間，由于采樣管較長，雖然都設(shè)置有伴熱裝置，但伴熱溫度經(jīng)常無法保證，當(dāng)煙氣溫度降到一定值時，其中的蒸汽會凝結(jié)成水，易在采樣管內(nèi)造成堵塞，且S02能溶于水形成亞硫酸。若采樣管線內(nèi)存在較多冷凝水，不但影響測量準確性，而且嚴重影響CEMS系統(tǒng)有關(guān)儀器的使用壽命。
1.3采樣探頭、皮托管易阻塞的問題
CEMS系統(tǒng)的采樣探頭、皮托管等在實際使用過程中存在水或灰塵等阻塞現(xiàn)象，造成測量數(shù)據(jù)偏小。尤其是燃煤鍋爐為確保全工況下NOx的實現(xiàn)穩(wěn)定的超低達標，多數(shù)會選擇多種脫硝工藝進行疊加、補充使用，其中SNCR、SCR脫硝工藝是常用脫硝工藝，在SNCR或SCR脫硝過程中，作為還原劑的NH3必然存在一定的氨逃逸量，逃逸氨與煙氣中的SO3形成硫酸銨鹽（具有腐蝕性和粘結(jié)性），更易造成采樣探頭污染或阻塞。
1.4S02存在損失測量值的問題
當(dāng)樣氣經(jīng)冷卻使煙溫降至3?5°C時，煙氣中水蒸氣受露點影響形成液態(tài)水被分離。冷凝器若無法使冷凝水從煙氣中快速分離出來，則會引起樣氣中SO2組分被部分吸收而造成減少。在超低排放情況下，該方面引起的SO2存在的損失測量值對于真實數(shù)值而言，相對值較大，對監(jiān)測數(shù)據(jù)準確性影響較大。
2超低排放下CEMS系統(tǒng)優(yōu)化完善建議
2.1選擇適宜的分析儀組件對CEMS系統(tǒng)更新升級
由于超低排放情況下CEMS系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范及有關(guān)規(guī)定還在不斷完善，根據(jù)超低排放CEMS系統(tǒng)實際使用需求，對因無法滿足使用要求擬對CEMS系統(tǒng)進行更換分析儀組件的，分析儀規(guī)格型號除滿足有關(guān)行業(yè)技術(shù)規(guī)范或標準（如HJ/T75-2007、HJ/T76-2007）外，建議還要兼顧以下內(nèi)容：
（1）SO2、NOx跨度不大于200mg/m3，顆粒物跨度不大于100mg/m3；
（2）采用冷干法的CEMS，進入分析儀的樣氣露點在4°C以下；
（3）CEMS系統(tǒng)應(yīng)能監(jiān)測所有氮氧化物濃度，包括NO和N02；
（4）CEMS系統(tǒng)要能夠?qū)崿F(xiàn)全系統(tǒng)校驗等。氣態(tài)污染物（S02、NOx）的監(jiān)測量程建議設(shè)置多量程或至少雙量程，且擁有自動切換量程功能，以確保同時滿足日常超低排放監(jiān)測低量程需求和治理設(shè)施運行異常時污染物超標排放的高量程測量需求。
2.2減少蒸汽凝結(jié)水，確保采樣管伴熱溫度，合理布置管線
要減少采樣過程中煙氣蒸汽凝結(jié)水，首先需要確保煙氣溫度不低于凝結(jié)點。雖然采樣管都有伴熱裝置，但現(xiàn)場采樣管線一般長度都較長，不能簡單將伴熱溫度參照以往設(shè)置在120°C左右，否則無法適應(yīng)超低排放情況下使用需求。
需要結(jié)合實際情況，適當(dāng)提高采樣管線的伴熱溫度，建議維持在150°C左右，以保證伴熱溫度，對于無法保證伴熱溫度需求的采樣管線，要根據(jù)材質(zhì)要求進行更換處理。同時，建議對采樣管線的布置進行合理優(yōu)化，在符合使用和規(guī)范要求基礎(chǔ)上，采樣管長度不宜過長等。
2.3強化CEMS系統(tǒng)反吹掃功能，控制氨逃逸
解決采樣探頭、托皮管阻塞等建議從兩方面著手：
（1）加裝或強化反吹系統(tǒng)，在吹掃的進口加裝過濾設(shè)備，確保壓縮空氣的清潔和干燥，定時吹掃，做好日常定期檢查維護，減少或避免煙氣中的雜質(zhì)污染或阻塞；
（2）對于存在氨逃逸的情況，嚴格按要求控制并可能減少氨逃逸率，減少或避免逃逸的氨與SO3形成硫酸氫銨。
2.4減少采樣分析過程中冷凝水與干燥氣體接觸
要確保采樣煙氣脫水后維持一定的露點溫度，盡量避免冷凝水與干燥后的氣體接觸，避免或盡量削減因冷凝器對SO2組分吸收而引起測量數(shù)據(jù)失真。要定期開展檢查維護以確保冷凝液泵排水功能正常和熱敏交換器的排水管通暢，同時建議維持CEMS監(jiān)測室的室內(nèi)溫度在20°C左右，相對濕度在50%左右，以確保冷凝器散熱效果，并為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和CEMS系統(tǒng)相關(guān)各種高精度電子元器件提供較好運行環(huán)境，有益于CEMS系統(tǒng)使用壽命、穩(wěn)定的性能。
3結(jié)語
本文探討了燃煤鍋爐在實施“超低排放”環(huán)保升級改造后，原有CEMS系統(tǒng)因相關(guān)氣態(tài)污染物濃度值發(fā)生較大變化，數(shù)值較低，在后續(xù)應(yīng)用中或面臨的存在問題，并結(jié)合實際情況有針對性提出若干優(yōu)化建議。通過有針對性進行CEMS系統(tǒng)優(yōu)化完善，可保證“超低排放”情況下CEMS系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行，也提高了相關(guān)氣態(tài)污染物測量數(shù)據(jù)的準確性，為相關(guān)環(huán)保管理工作開展提供可靠的數(shù)據(jù)自動監(jiān)測依據(jù)。