煙氣環保在線分析儀應用

一、概述

我國大氣污染狀況十分嚴重，主要呈現為煤煙型污染特征；城市大氣環境中總懸浮顆粒物濃度普遍標；二氧化硫污染保持在較高水平；機動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；形成華中、西南、華東、華南多個酸雨區，以華中酸雨區為嚴重。

為貫徹《中華人民共和國大氣污染防治法》，改善環境和提高空氣質量，保障人體健康，規范工業鍋爐及爐窯煙氣脫硫工程建設，國家制定了《工業鍋爐及爐窯濕法煙氣脫硫工程技術規范》等一系列法規成為國家環境保護標準，督促眾多工業鍋爐使用者在排放煙氣時含硫量不得高于規定數值。

煙氣排放連續監測系統是一種對煙氣成份（SO2、NOx、煙塵）及相關煙氣參數進行在線自動連續監測的設備。

二、系統的組成

煙氣排放連續監測系統是由氣態污染物（SO2、NOX）、顆粒物（粉塵）、煙氣參數測量子系統、數據采集和處理子系統、數據通訊系統等組成。通過現場采樣方式，測定煙氣中污染物濃度，同時測量煙氣溫度、煙氣壓力、流速、流量、煙氣含氧量等參數，送至工控單元計算出煙氣污染物排放率、排放量，顯示和打印各種參數、圖表并通過數據、圖文傳輸系統分別傳輸至企業污染源監控站和環保行政管理部門。

煙氣SO2,NOx分析系統測量原理：NRIR不分光紅外法；在線粉塵煙度計測量原理：激光后散射法；煙氣流量分析系統包括煙氣流量、煙氣壓力和溫度檢測，流量測量原理：皮托管差壓法；壓力測量原理：擴散硅法；溫度：熱電阻法測量。O2含量分析系統測量原理：電化學法。下面主要介紹煙氣分析儀系統的安裝、維護注意事項及一般故障的排除方法。

三、安裝施工注意事項

煙氣的測量環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，而造成測量數據的偏小，對此，煙氣分析儀安裝時要特別注意。

1、氣體取樣探頭安裝注意事項

①氣體分析儀取樣點要安裝在能夠真實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從探頭到分析柜內的取樣管應該呈傾斜向下，防止管內有凝液集聚。

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

④取樣點與分析柜間距離要盡可能小，管線較長，會引起較大的測量滯后。

⑤取樣管在敷設過程中應該防止發生彎折情況，一旦有彎折現象，就要從彎折處裁掉，取樣管的暢通性。

2、溫壓流測量系統安裝注意事項

①溫壓流檢測探頭較長，應該在內部做好支撐，防止檢測元件因自重發生形變，引起測量誤差。

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倍當量直徑的直管段；煙道振動幅度應盡可能小，避開擋板門等障礙物，不宜選擇在流速小于5m/s的場合。

3、粉塵檢測儀安裝注意事項

①粉塵儀安裝法蘭要與煙道壁保持垂直，光程在安裝前應根據安裝位置的實際尺寸進行確定。

②安裝法蘭共有四個螺孔，其中一組對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，要做好儀表防護措施，且外殼要可靠接地；4、其它安裝注意事項①壓縮空氣要干凈的儀表空氣，若現場氣源不潔凈時，需增加壓縮空氣過濾器進行除水、除塵及除油處理。

②監測點要搭建可靠的檢修平臺，方便檢修人員檢維修作業。

四、日常維護

1、氣體分析儀系統的維護（分析儀樣氣流路如下圖3）若想使傳感器達到應有的壽命，一定要沒有冷凝物進入儀器，如果在采樣過程中發現軟管中有水汽，應立即停止采樣并將軟管干燥；對柜內受污染的管線及時更換，柜內保護過濾器濾芯為白色，不允許變色或附有顆粒物，管線應無污物。

檢查蠕動泵的排水是否正常，是否有冷凝水排出，制冷器后管路是否有水汽，若排水不暢，應更換泵管或蠕動泵；制冷器制冷溫度是否正常，一般設定為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。

標準氣使用時，氣體流量應滿足1.0～1.5L/min，標準氣不用時，要關閉氣瓶總閥。校零點時，一定要校準環境中的被測氣體濃度非常低，不要在量的環境中使用儀器，氧電池報告電量低時就須停止測量當在煙道里采樣時，一定要探頭周圍的密封性，否則煙道外面的空氣可能會流入煙道，從而影響測量結果2、粉塵儀的日常維護定期檢查光學元件受污染情況，清潔液為50%的酒精水溶液，注意不要用含有油的酒精，當光學窗口表面被煙塵弄臟時，必須進行清潔，否則會影響測量結果的性，應根據現場被測煙氣的實際情況，制定合理的時間間隔，定期進行維護。

定期進行設備性能校驗，用設備的調校工具調校儀表的零點及量程，粉塵儀上的零點和跨度電位器只有在使用校準工具時才可調整，切不可隨意旋擰，容易使其損壞失效。

3、溫壓流系統的日常維護

定期檢查吹掃系統供氣是否正常，氣路是否通暢，溫度接線是否牢固，測量系統是都有漏點，因煙氣排出口處的壓力屬于微壓系統，漏點對測量的影響會很大；定期檢查變送器的零點是否發生漂移等。

五、故障排除

1、煙氣數值太小或不變

可能原因：a:現場鍋爐工況是否偏底或停爐；b:采樣氣體流量偏低；c:管路存在泄漏現象處理方法：a:檢查工況；b:調節流量，檢查冷凝器是否有冰凍現象；c:重新檢查管路，在進系統柜內處拔開取樣管，用手指堵住管口，觀察樣氣流量計是否歸零，若不歸零，說明柜內管路有漏點，同理可檢查整個氣路的密封性。

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數據異常波動處理方法：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，如果不能調節，試拔下初級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設備，重點檢查真空泵、初級過濾器、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，重點檢查采樣濾芯、接頭、三通、電磁閥等處是否堵塞；d:還應檢查采樣管路伴熱溫度是否正常，一般在80～100℃；e:檢查排水蠕動泵運轉、排水是否正常，有無漏氣現象；f:后用標準樣氣對分析儀進行標定4、除水效果不佳，影響分析儀正常運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，如果長時間運行，會損壞分析儀。采取的措施是在樣氣進入過濾器前加裝一個阻水器，阻擋過多的水分被帶進分析儀。同時提高伴熱溫度，降低制冷器的溫度，從而提高樣氣與冷卻儀冷室的溫度差，加強水分的凝結，避免分析儀內進水。

蠕動泵管老化變形，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行。其次蠕動泵管破裂，空氣進入樣氣，也會影響分析組件測量的性，應定期更換泵管。

5、電磁閥故障

系統內共有4個電磁閥，包括探頭吹掃閥、濕度儀取樣閥、樣氣取樣閥、零點校驗閥，當電磁閥出現內漏，將影響系統的正確測量；如：吹掃電磁閥和零點校驗閥內漏，將會使儀表空氣進入氧氣管線，引起SO2和NOx實測值減小，O2含量偏高；濕度儀取樣閥內漏，將會導致濕度儀內未干燥完畢的濕空氣進入測量管線，引起SO2測量值的波動。

6、故障實例

煙氣脫硫系統出口SO2監測數據頻繁波動，且波動范圍較大，NOx和O2測量穩定，通標氣校驗，分析儀正常；于是將出入口分析儀互換，入口測量穩定，出口波動依然存在，由此判定為取樣管路存在問題；檢查柜內管路無異常，各過濾器濾芯也無臟污，后檢查取樣伴熱管線，發現在敷設中有一個傾斜向上的彎角，彎角處容易產生凝液，因為SO2容易溶于水，這樣就造成測量值偏小，凝液若受熱蒸發，就會放出的SO2，造成測量值偏大；重新敷設管線，敷設中發現管線中有部分管線不熱，這就更容易造成凝液產生，原伴熱取樣管線伴熱帶為分段式加熱，而溫度檢測探頭只是檢測了入口處的一小段，這就造成不能實時監控全段管線，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。