火电厂烟气排放连续监测系统的应用及问题分析
1CEMSCEMS对烟气中烟尘、S02、NCX浓度和排放量进行实时监测,其主要由测量烟尘浓度的浊度仪、测量S02、NOt、O2浓度的烟气分析系统以及温度、流量、湿度等测测量单元组成,既是脱硫系统的在线监测仪表,又是污染物排放实时监控系统的在线监测仪表,其采样探头安装在混合烟道或烟囱。
CEMS主要包括颗粒物监测、气态污染物监测、烟气排放参数测量、数据采集和传输及处理等子系统,其通过采样和非采样方式测量烟气中颗粒物浓度、气态污染物浓度,以及烟气温度、压力、流速(或流量)、含湿量、氧量(或co2含量)等,计算烟气中污染物浓度和排放量,显示和打印各种参数、图表并通过数据、图文传输系统传输至固定污染源监控系统。烟气排放连续监测系统见图1。
2CEMS数据误差存在的原因及解决方法
(l)CEMS测量位置应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位,当其安装位置不能满足该要求时,应尽可能选择在气流稳定的断面处。在监测断面流场不稳定的情况下,如果惯性运动会导致颗粒物和烟气流速分布不均匀,则会使测量值与实际值产生偏差。对此,应尽可能将CEMS安装在较长的直段垂直烟道上,从而避免水雾、水滴和烟道变径等因素对测量的影响;通过手工监测的方法寻找监测断面中zui佳测量位置,通过参比手工监测数据确定CEMS在监测断面上的安装位置。如果难以满足上述安装要求时,应定期对火电厂脱硫系统实际运行情况进行检测,并与CEMS的监测数据和脱硫DCS的实时数据进行比较,以保证CEMS监测数据的准确性。
(2)装机容量为300MW以上机组的CEMS因需要供货厂家进行校准,所以校验周期较长,对测量值精度影响较大。对此,火电厂应对CEMS进行定期校正、维护、保养,并记录相关数据,以确保CEMS监测数据的正确性。
(3)部分火电厂对多台机组仅配置1套CEMS,使得对单台机组的测量时间较短,不能满足对固定污染源排放的污染物进行连续地、实时地跟踪测量。为了满足每个固定污染源的总测定小时数不低于锅炉、炉窑总运行小时数的75%,每个小时的测定时间不得低于45min等要求,应对每台机组安装1套CEMS。
(4)很多机组的CEMS仅配置了S02、NOx、烟尘浓度和氧敏的测量单元,未配置烟气量测量单元,这样只能测量污染物的浓度,不能测算烟气总量,从而无法对机组排放量进行监测。另外,有些机组的CEMS未配置湿度测量单元,从而无法同时获得烟气污染物浓度和排放量。对此,应针对机组脱硫系统的要求,配置CEMS。
(5)测量系统的校准用标准气体指标不合适,导致测试结果不准确。对此,应选定由环保部门指定的标准气体,以确保标准气体的纯度。
3手动修改上传数据的鉴别办法
(1)核查CEMS和脱硫DCS的相关显示数据,并进行历史趋势的比对,在DCS上査询机组的负荷、引风机的动叶开度、烟气流量、脱硫原净烟流量、烟气进/出口so2浓度、增压风机电流及其动叶开度、脱硫旁路调节挡板开度等参数的历史趋势,采用24h监测和历史趋势定位查询等手段,将查询结果与上报数据及报表进行对比。应特别注意历史趋势曲线中过于平滑的曲线段,因为实时参数曲线为锯齿状或波浪状。同时,也应注意变化趋势完全相同的历史曲线,因为实时参数曲线的趋势往往具有一定的滞后性。
(2)根据火电厂发电量及耗煤量、脱硫系统电耗量及水耗量、副产品产量、脱硫设备检修记录、入炉煤质、脱硫剂的用量等参数,采用物料衡算公式反复进行计算对比,将计算结果作为监察依据。
(3)采用国家权威计量部门认可并核准的髙精度仪器对CEMS进行校验,以此校准和判定数据的可靠性。同时,检查CEMS的设备日常巡检、维护保养及定期校准、校验的情况,确定CEMS监测数据的真实性和可靠性。
(4)根据吸收塔浆液的pH值、机组负荷、烟气流量、吸收塔供浆密度、吸收塔浆液密度等参数的变化评估SO2的排放量。如果采用吸收塔浆液循环泵减泵的运行方式,则SO2的排放量将超标。
(5)对于进入CEMS的设置程序修改实测值的情况,可采用将CEMS的监测数据与DCS实时值对比的方法,核查CEMS监测数据的真实性。
(6)采用检查烟气脱硫设备在线监测历史数据的方法判定CEMS监测数据的真实性.
(7)通过査询CEMS故障发生的时间和持续时间,并与此时间段的DCS历史数据对比、核査的方法判定是否以退出CEMS的方式删除CEMS监测数据的真实性.