2010提高脱硫CEMS烟气在线监测系统可靠性处理案例.ppt

1、脱硫CEMS烟气在线监测系统 运行与维护,设备部辅控一班,2010年12月,前言,脱硫烟气在线测量CEMS系统数据的准确性与否对检测电厂脱硫系统的正常运行至关重要，也为火力发电厂的环保管理和除尘、脱硫设备的安全运行提供科学依据，同时也为国家环保管理部门提供判断国控重大污染源排放是否达标的依据，它不仅直接反映运行机组的脱硫效率，还直接影响我厂脱硫上网电价，各级领导对此非常重视，我们班是CEMS系统管理主体，维护和保养也是我班日常的重点工作,一、设备概况,1、 我厂一期2220MW机组脱硫于2006年底投产，采用石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺，烟气连续监测系统也随脱硫系统正常投运，烟气连续检测系统使用

2、的是南京瑞唐科技公司生产的RTST-9000CEMS系统，运行中存在故障率高，维护量大，备品消耗量大等缺点，按照环保整改要求，于2009年12月已经进行改造，全部更换为北京雪迪龙公司生产的SCS-900C型烟气在线监测CEMS系统，测量采用完全直接抽取法,2、我厂二期2300MW机组脱硫设备于2007年底投产，同样采用石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺，烟气连续监测系统也随脱硫系统正常投运，烟气连续检测系统使用的是北京雪迪龙生产的SCS-900-1型CEMS系统，测量同样也采用完全直接抽取法,CEMS烟气连续监测系统（CEMS）优选世界上成熟的先进技术主要用来连续监测烟气中烟尘、二氧化硫及氮氧化物的排

3、放浓度及排放总量,3、脱硫CEMS烟气在线监测系统主要测量参数有：SO2、NOx、O2、粉尘浓度、流量、温度、压力等；其中SO2、NOx、O2通过红外线气体分析仪检测，粉尘浓度、流量、温度、压力等参数通过安装在现场平台的仪表检测。这些参数经过信号处理传输至PLC。 PLC输出两路，一路通过上位机可以直接监视，另一路信号传输至DAS，一方面供运行OIS画面监视，另一方面通过DCS输出数据传送RTU供中调监视。上位机与PLC进行通讯（RS485）采集到环保要求的数据。通过PAS.DAS软件对数据进行处理，以实现环保数据的存储、打印、统计、传输的功能,二、系统构成,三、 CEMS样气采集及预处理系统

4、流程,3.1 正常采样流程,正常测量时，样气采样探头采样管分水器制冷器冷腔A过滤器FP1两位一通电磁阀Y1（常开）制冷器冷腔B抽气泵样气/标气切换阀分析仪表排气管至室外,3.2 零点气校准流程,新鲜空气过滤气FP2空气流量调节针阀两位一通电磁阀（PLC控制带电开）制冷器冷腔B抽气泵分析仪表排气管至室外,3.3 标准气校准流程,标气瓶减压阀软管机柜标气接入口样气/标气切换阀分析仪,4、气体分析仪,4.1分析仪原理： 烟气的分析（SO2、NOx、O2）采样方法采用直接抽取加热法。 一期分析仪表选用北京雪迪龙Model 1080多组分红外气体分析仪 ； 二期分析仪表选用德国西门子ULTTRAMAT2

5、3多组分红外气体分析仪,测量原理： SO2、NOx 红外线分析原理，基于不分光红外线吸收原理，利用一定波长的红外的吸收增减来测量气体的浓度值； O2 电化学法，氧传感是根据燃料电池的原理工作的，氧在阴极和电解液分界层发生变化，氧浓度值跟两极间产生电流成正比,4.2分析仪故障检查,4.2.1分析仪故障代码： M:维护请求 F:有故障 L:超过极限 !:故障已被记录在日志中而且不存在 R:遥控控制 C:功能控制 P:泵在运行 U:未编码,4.2.2 M维护请求,M维护请求： 如果某些参数的值已经达到定义过的极限，那么就会设定一个维护请求，但分析仪仍能测量（例如：自标定偏差或O2传感器状态异常，电池

6、电压低于6.0mV；LCD温度超过公差,4.2.3 仪器故障,F : 故障 此时仪表有错误发生，仪器不能正确测量。 可能产生原因： 1、某个测量组份*，证明该组份传感器不能正确测量。 2、主电压超标，主电压变化或电源部分故障。 3、仪器温度超标，环境温度过高或过低，或仪表温度传感器故障。 4、环境压力超标，压力传感器故障。 5、红外通道未校准，找不到满量程校准。 6、主板或电气故障,4.24 极限,L : 超过极限 每组份分配两个设定极限，当超过极限时会触发一个继电器触点,4.25 历史故障记录,: 故障已被记录在日志中而且不存在 曾经出现过故障，可以通过111浏览密码、222设置密码进入1级

7、或2级菜单按Enter一步步进行消除，最后按Esc键推出,4.26 操作状态,C：操作状态 例如仪表在非密码保护状态或RS485通信状态，或者在自动标定状态，或者上电30分钟的预热状态,5 气体预处理,5.1、气体采样 烟气经过采样探头（SP）和加热采样管线由取样泵（M1）抽取到分析柜。 采样探头（SP）：由连接法兰（DN65/PN6）探头取样、过滤器（碳化硅陶2m孔隙）螺旋加热装置、温控器等组成。为避免从取样点及分析柜传输样气过程中不出现样气冷凝现象，避免样气中 SO2损失和样气管畅通，取样管线及取样探头均采用加热方式：其温度要求控制在120140度（在探头温控器及采样管温控器上设置,5.2

8、 样气过滤,样气过滤主要通过探头过滤器（2m碳化硅陶过滤芯）和FP1样气保护过滤器以及进入分析仪前的阻水过滤器来完成,5.3 样气除湿,样气进入分析柜后，先进入初级分水器水分通过蠕动泵（M11）排出，接着样气通过制冷器（A11）来对样气进行快速冷凝，经过致冷后的样气将满足分析仪要求。蠕动泵（M12）用于制冷器下冷凝水的排放。制冷器的温度控制在52,6 日常检查方法及步骤,检查脱硫工况，在CEMS间检查在线分析仪的流量是否能保持在1.0ml/min左右，如果不能调节，试拔下初级过滤器前入口采样气管路，观察分析仪流量计是否能升高至2.0ml/min以上，若不能检查采样系统框架内设备，重点检查真空泵

9、、初级过滤器、气管、各接头、冷凝器等,最后用标准样气对分析仪进行标定,另外检查分析仪气体排出管是否通畅，排出若不畅也会造成流量降低,若流量能升高至2.0ml/min以上，就需检查烟道处采样装置是否堵塞，重点检查采样滤芯、接头、三通、电磁阀等处是否堵塞，若发现堵赛现象予以更换,还应检查采样管路伴热温度是否正常，防止样气在采样管路中凝结，一般把温度控制在110120。检查排水蠕动泵运转、排水是否正常，检查蠕动泵管的严密性，查看有无漏气现象，蠕动泵管长期挤压老化时会有漏气，这是时造成O2含量会偏高,7 常见故障分析,7.1 分析仪表流量低： 探头过滤器堵塞和取样泵工作不正常是常易发生主要原因，应对二

10、者定期进行检查，检查完后要做气密性检查,7.2 保护过滤器积尘多 ： 样气杂质大是积尘多的主要原因，容易使探头过滤器损坏，应及时检查或清洗更换,7.3 保护过滤器变色,检查探头加热及取样管加热是否正常（ 120140度）和制冷器温度是否正常（温度控制在52 ）以及蠕动泵工作是否正常。如出现保护过滤器异常不及时处理，将造成取样管堵塞,7.4 制冷器后管路有水汽,应检查制冷器及蠕动泵。尤其要重点检查蠕动泵及泵管，如泵管不在正常位置时应及时调整，如泵管损坏应及时更换,7.5 生产正常情况下仪表指示O2浓度偏大（10VOL,应怀疑有漏气可能，应检查采样及预处理系统是否密封良好，重点检查排水蠕动泵工作是

11、否正常、各连接接头是否漏气,7.6 仪表显示时,说明分析仪表传感器有故障或传感器被污染，又或者标定时超出测量范围，若经零点、斜率重新标定后故障仍没有消除，应送回厂家由专业工程师检查处理,7.7 SO2的值明显偏低和O2的值偏高,当发现SO2的值明显偏低和O2的值偏高时,应怀疑系统有空气进入。这时可先关死吹扫气阀门,若不行再检查各连接处的密封。判断柜内各连接口的泄露点可采用以下方法: 气密性的检查与判断 1、关闭采样泵旁路阀即仪表流量调节阀 2、从玻璃瓶进气口取下进气管,并用手堵住进气口,大约20秒左右,仪表流量指示小球落到最下面,且仪表出现流量低报警。这说明柜内各连接处密封良好,8 一期108

12、0分析仪校验方法,8.1零点校准： 零点校准是一个自动的校准过程，不需要外部干预。它包括通入零点气（新鲜空气）、和测量两个过程。两个过程时间（puring time）出厂设置为60S，通零气（新鲜空气）时，U23发出“零气阀”信号，由PLC控制Y1两位一通阀动作（此时Y1带电动作）。这时泵抽取的的新鲜空气，针阀RV2用于调节零气的流量。流量调节在122L/min之间。校零结束时，U23发出关断校零阀Y1（此时Y1失电），这时抽取的是样气，以置换原来采样管的空气，当零点校准过程结束时，将不会造成测量数据波动,8.2 量程校准,用标准气对仪表进行标定，测量状态下，按“ENTER”出现仪表菜单（1仪

13、器状态 2校验 3参数设置 4 系统设置）选择菜单”2“，按“ENTER”出现IR通道和O2通道，选择IR通道或O2通道，如选择IR，会出现选择1 SO2 、2 2 NO等，如选择1 SO2，出现让你输入标准气的浓度值，通过键输入。输入完毕后，按ESC返回上一步，出现STAR CAL，按下”ENTER”，待仪表指示与标气值在误差允许范围时再按“ENTER”仪表显示”OK”即可。（在此之前测量/校准阀要转向校准位置，标气瓶减压阀开启好），校准完毕后，“测量/校准”要转向测量位置，同时关闭好标气瓶减压阀。校验结束。 仪表量程校验周期半个月,9 二期U23分析仪校验方法,9.1 SO2零点自动标定：

14、 1）按CAL键。 2）拔下真空泵入口软管，开始2min倒计时，自动校准零点。 注意：观察分析仪流量计保持流量在1.0ml/min左右，仪表自动完成零点校准后自动转入测量状态,9.2 SO2量程标定,1）按ENTER 键,进入系统主菜单。 （2）选Calibration项，按ENTER 提示输入密码：111 进入 （3）选Calibr . IR-channels项，（标定红外线通道）。 （4）按ENTER进入 （5）选Set span sas values项（设定标准气值）进入显示。注：Iatal cal.:ON so2.（选择ON全量程/OFF半量程）With Autocal: NO（是否自动校零） （6）选择Iatal cal.:ON so2.全量程 （7）Span12: 3482/m3 进入设定标准气数值（根据标气量程修改）。 （8）按ESC返回， （9）按选择Star