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煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)日常維護(hù)及定期管理
閱讀：1723 發(fā)布時(shí)間：2021-4-20
一、概述
環(huán)保在線設(shè)備簡(jiǎn)介：CEMS是英文ContinuousEmissionMonitoringSystem的縮寫，即煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。煙氣污染物主要是指煙塵顆粒物、SO2和NOX，利用抽取式采樣系統(tǒng)是將煙氣從煙道中抽取出來(真空隔膜泵抽取)然后傳送到分析儀加以測(cè)量的系統(tǒng)。例如：我廠使用SMC-9021氣分析系統(tǒng)是西克麥哈克(北京)儀器有限公司針對(duì)氣污染物排放設(shè)計(jì)的連續(xù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)使用需要的不同，可以選擇不同的測(cè)量參數(shù)；(如：SO2、NO、CO、O2、溫度、顆粒物、濕度、壓力等)，配套的SMC-900數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)，可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、運(yùn)算、存儲(chǔ)、生成數(shù)據(jù)報(bào)表、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?，還可以通過調(diào)制解調(diào)器(Modem、GPRS、CDMA)將數(shù)據(jù)傳送至環(huán)保行政主管部門，使用單位也可以進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)測(cè)或接入DCS系統(tǒng)。
1、煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CEMS)系統(tǒng)配置：取樣探頭、加熱取樣管線、樣氣預(yù)處理單元、分析儀表、PLC控制單元、數(shù)據(jù)采集及傳輸系統(tǒng)，其它參數(shù)包括煙塵濃度(濁度)、溫度、壓力、流速、濕度。主要特點(diǎn)：加熱型取樣探頭，保證取樣過程煙氣不冷卻，取樣探頭具備反吹功能，延長(zhǎng)維護(hù)周期，輸氣管路伴熱保溫，輸送樣氣過程中無冷凝快速冷凝脫水，SO2損失小，可編程控制自動(dòng)取樣、自動(dòng)反吹、自動(dòng)排水、保證長(zhǎng)期工作。
過濾器取樣探頭的作用是除去煙氣中的煙塵顆粒物，過濾器(濾芯)采用多孔陶瓷材料制成，并在在過濾器腔體采取了恒溫加熱措施，使過濾器和樣品氣的溫度高于煙氣中水分的露點(diǎn)溫度。脫硝用探頭比脫硫用探頭除多了外反吹、探桿防護(hù)套外，安裝法蘭的尺寸也略有不同。探頭水平安裝時(shí)法蘭要上翹10-15度。法蘭盤螺絲孔呈“十”子型逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪，待擋桿松動(dòng)后將擋桿旋到一側(cè)拔出濾芯更換陶瓷濾芯同時(shí)要檢查密封“O”圈是否破損、老化，出現(xiàn)問題要及時(shí)更換,建議“O”圈上涂真空硅脂。
取樣管線采樣復(fù)合管是由2根耐腐四氟管和自限溫伴熱帶組成，外加保溫層、鋁帶，最后敷以阻燃聚烯烴保護(hù)外套復(fù)合而成。運(yùn)輸安裝時(shí)避免在地面拖拉或浸入水、油中，并防止重物墜落砸傷。伴熱帶額定電壓220V/AC,加熱溫度135℃電源應(yīng)采用漏電保護(hù)開關(guān)，屏蔽層必須接地并加裝直型接線盒。自限溫伴熱帶送電啟動(dòng)時(shí)會(huì)有“浪涌電流”現(xiàn)象，建議復(fù)合管長(zhǎng)度>20m時(shí)加裝自動(dòng)限流器。復(fù)合管安裝的最小轉(zhuǎn)彎半徑0.5m。最大使用長(zhǎng)度80m，特殊情況需說明。綁扎間距：垂直方向1.5m，水平方向2m。線芯對(duì)屏蔽層的絕緣電阻檢查，>20MΩ，濕度大的環(huán)境下可放寬到>2MΩ，小于2MΩ要查清原因方可送電。取樣探頭開始，復(fù)合氣體取樣管應(yīng)以不小于1%的坡度向下傾斜(或傾斜5°)至儀器室。最后進(jìn)入到儀器室內(nèi)。自限溫伴熱帶接線剝出線芯時(shí)應(yīng)避免多股線芯斷股，使導(dǎo)線截面變小，引起過熱燒毀。自限溫伴熱帶的兩條線芯嚴(yán)禁短路，末端要剪成斜口，一般情況下要用熱縮套管密封，并加裝防爆終端。防爆終端螺絲要擰緊，不致被外力拔脫。煙氣經(jīng)過取樣探頭后，由加熱的采樣復(fù)合管(伴熱至140℃左右)傳送到預(yù)處理單元(位于機(jī)柜中)。預(yù)處理單元承擔(dān)著除塵、除水和溫度、壓力、流量調(diào)節(jié)等任務(wù)。當(dāng)樣氣含水量較大時(shí)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的危害：樣氣中的水分會(huì)吸收紅外輻射，給測(cè)量造成干擾。水分冷凝在氣室鏡片上，會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差。水分的存在會(huì)增強(qiáng)樣氣中腐蝕性氣體的腐蝕作用。高含水的樣氣溫度降至室溫，過飽和的水析出后，樣氣中易溶于水的組分會(huì)部分溶解，造成該組分的濃度變化預(yù)處理單元包含取樣反吹閥、汽水分離器、樣氣泵、壓縮冷凝器，安全過濾器、樣氣流量計(jì)后，送到紅外氣體分析儀。
2、預(yù)處理部分常見故障處理
(1)SO2、NO測(cè)量值偏低；或O2偏高。一般判斷為系統(tǒng)漏氣
蠕動(dòng)泵泵管損壞，一般是泵管出現(xiàn)裂縫，蠕動(dòng)泵旋轉(zhuǎn)一周，樣氣流量計(jì)浮子波動(dòng)一次。
(2)蠕動(dòng)泵管安裝不正確，擰開進(jìn)(排)氣管，向內(nèi)按壓泵管接頭，會(huì)有后退現(xiàn)象重新安裝。
(3)氣路負(fù)壓部分的接頭松動(dòng)或損壞、取樣探頭接頭松動(dòng)、取樣探頭密封圈損壞對(duì)分析柜內(nèi)的氣路進(jìn)行負(fù)壓檢漏，如不能通過，應(yīng)該從取樣/反吹閥到樣氣泵進(jìn)口逐級(jí)負(fù)壓檢漏排查。如果柜內(nèi)不漏，可能是復(fù)合管或探頭處漏氣，應(yīng)檢查探頭處的接頭和密封圈，必要時(shí)更換.
(4)取樣反吹閥漏氣，每次反吹后氧值下降比較慢調(diào)整或更換反吹閥濕度儀的射流泵堵塞，濕度儀處于反吹狀態(tài)時(shí)氧值正常，濕度儀處于測(cè)量狀態(tài)時(shí)氧值升高，并且周期性交替出現(xiàn)。清理濕度儀射流泵脫硝系統(tǒng)探頭反吹電磁閥內(nèi)有雜質(zhì)，造成的電磁閥關(guān)閉不嚴(yán)，壓縮空氣進(jìn)入探頭打開電磁閥閥體清潔，必要時(shí)將反吹氣源管放空，吹出氣管內(nèi)的雜質(zhì)樣氣流量低或?yàn)榱恪?br />
(5)分析系統(tǒng)處于故障狀態(tài)，樣氣泵停止工作，樣氣流量為零分析儀故障、冷凝器溫度(T>10或T<0℃)、露點(diǎn)報(bào)警只有這三個(gè)原因會(huì)使分析系統(tǒng)處于故障狀態(tài)。
(6)探頭濾芯或采樣復(fù)合管線堵塞斷開分析柜內(nèi)的采樣管線接頭，樣氣流量可恢復(fù)至正常，說明是探頭和管線部分的問題，大多時(shí)候是需要更換探頭濾芯了
(7)樣氣泵電機(jī)能工作但抽力不足用手堵住樣氣泵進(jìn)口或連接到樣氣泵進(jìn)口的管線，感覺不到樣氣泵的吸力并且泵聲音沒有變大。泵抽力不足的原因是泵膜損壞(更換)、氣門膜片臟(清潔)、泵體漏氣
(8)泵出口至分析儀部分漏氣或堵塞，如：接頭松動(dòng)、漏氣手動(dòng)校準(zhǔn)閥處于校準(zhǔn)氣通狀態(tài)放空閥開度太大過濾器堵塞流量計(jì)內(nèi)密封圈損壞.泵抽力正常，斷開泵進(jìn)氣口的，流量也不能恢復(fù)至正常。
(9)回路調(diào)節(jié)閥開度太大。
樣氣泵拆解
3、壓縮冷凝器維護(hù)參數(shù)
?、僭O(shè)備運(yùn)行4500小時(shí)而未進(jìn)行維護(hù)操所。維護(hù)請(qǐng)求黃燈亮。同時(shí)按2和3鍵并持續(xù)2秒，報(bào)警將被復(fù)位，運(yùn)行時(shí)間也同時(shí)歸零。
?、陔娫幢ｋU(xiǎn)6.3A，冷凝器工作環(huán)境溫度5
?、跿LO<0.5或>10度報(bào)警(紅燈)亮風(fēng)扇下部的冷凝器臟污會(huì)影響到冷凝器的制冷效果需清理。
4、紅外氣體分析儀
(1)紅外氣體儀的相關(guān)概念
紅外線是一種看不見的光，其波長(zhǎng)范圍為0.78—1000微米。紅外分析儀的原理是基于某些氣體對(duì)紅外線的選擇性吸收。當(dāng)某一波長(zhǎng)紅外輻射的能量恰好等于某種分子振動(dòng)能級(jí)的能量之差時(shí)，才會(huì)被該種分子吸收，并產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)能級(jí)躍遷，這一波長(zhǎng)便稱為該種分子的特征吸收波長(zhǎng)。
(2)紅外氣體分析儀原理
使紅外光通過裝在一定長(zhǎng)度容器內(nèi)的被測(cè)氣體，然后測(cè)定通過氣體后的紅外線輻射強(qiáng)度，根據(jù)朗伯-比爾定律：I=I0e-kclI0——原始的發(fā)射光強(qiáng)；
I——經(jīng)過被測(cè)組分后的光強(qiáng)；
K——被測(cè)組分對(duì)光能的吸收系數(shù)；
c——被測(cè)組分的摩爾百分濃度；l——光線通過被測(cè)氣體的長(zhǎng)度(氣室長(zhǎng)度)；
紅外氣體分析儀使用注意事項(xiàng)：保證通入分析儀內(nèi)部的樣品氣清潔、干燥(無結(jié)露)；光學(xué)部件(光源、氣室、檢測(cè)器)的相對(duì)位置不能改變；光學(xué)部件拆開后暴露在空氣中，會(huì)迅速吸收空氣中的水分，內(nèi)部干燥器桶失效后會(huì)造成器件腐蝕。
二、常見故障及處理：
1、脫硫、脫硝CEMS系統(tǒng)主要從就地取樣探頭的安裝、取樣管路中閥門、過濾裝置的調(diào)試及維護(hù)保養(yǎng)的注意事項(xiàng)：
(1)就地取樣探頭安裝時(shí)，要求探頭有一個(gè)斜向下的不小于15°的坡度，便于煙氣中的粉塵顆粒物由于重力作用沉積落到煙道中，減少取樣樣氣中的粉塵含量，防止取樣管路及各部件的堵灰?guī)茁省?br />
(2)針對(duì)取樣泵易腐蝕損壞問題，主要原因?yàn)榱髁空{(diào)節(jié)不當(dāng)，造成取樣泵與流量計(jì)之間憋壓，損壞取樣泵。樣氣流量計(jì)的調(diào)節(jié)步驟：將流量計(jì)調(diào)節(jié)閥全開，取樣泵回流閥微開，通過開、關(guān)放空閥調(diào)節(jié)樣氣流量至0.7ml/min左右，再微關(guān)流量計(jì)調(diào)節(jié)閥，使流量穩(wěn)定在0.5ml/min，調(diào)試完成。
(3)取樣管線積灰問題主要是因?yàn)樘筋^濾芯密封圈老化，或者是更換濾芯過程中，安裝不當(dāng)造成密封圈損壞，煙氣經(jīng)密封面進(jìn)入抽氣管路，造成管路積灰。安裝時(shí)應(yīng)在密封圈處涂抹真空密封脂，防止泄漏和損傷密封圈。
(4)取樣管路中電伴熱帶屏蔽層要求可靠接地，否則有可能造成信號(hào)干擾或伴熱電纜損壞等問題。線芯與屏蔽層之間的測(cè)量電阻應(yīng)大于20兆歐，在濕度較大的環(huán)境下，最小不能低于2兆歐。
2、現(xiàn)場(chǎng)CEMS設(shè)備共性缺陷及處理方案
(1)脫硝CEMS機(jī)柜處取樣管路與伴熱帶距離偏大，導(dǎo)致取樣管路溫度降低水份析出，煙氣與水份混合形成酸性物質(zhì)腐蝕密封圈。要求將取樣管路末端伴熱帶與三通處取樣管捆綁并且保溫良好，保證樣氣溫度不低于120℃，防止水份析出造成腐蝕。
(2)脫硝CEMS系統(tǒng)停運(yùn)后系統(tǒng)停止取樣，但禁止停電，如果停電，探頭加熱裝置停止工作，造成探頭處溫度降低，水份析出易在探頭處附著，造成探頭濾芯堵塞。如需停電，應(yīng)將探頭濾芯拆回并做好防護(hù)。
(3)脫硝CEMS冷凝器蠕動(dòng)泵正常運(yùn)行過程中，出現(xiàn)自動(dòng)反轉(zhuǎn)，造成冷凝器內(nèi)冷凝水無法及時(shí)排出，是電機(jī)電容損壞，需要更換蠕動(dòng)泵。
(4)脫硝CEMS入口樣氣流量計(jì)顯示偏小，現(xiàn)流量調(diào)節(jié)閥門已全開，流量仍達(dá)不到最小流量要求問題。造成取樣流量偏小的原因有多方面，如：就地探頭處濾芯堵灰嚴(yán)重、取樣管線堵灰、取樣泵回流閥開度偏大、放空閥開度偏大等原因，通過現(xiàn)場(chǎng)排查主要為就地取樣探頭處取樣口堵塞，導(dǎo)致流量偏小，需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行清理。
(5)CEMS取樣探頭密封部件設(shè)計(jì)過多，受檢查維護(hù)周期頻繁、備件儲(chǔ)備、人員技術(shù)水平等多種因素影響，如有一處密封不好非常容易導(dǎo)致CEMS數(shù)據(jù)失準(zhǔn)，對(duì)取樣探頭濾芯設(shè)計(jì)方式進(jìn)行改進(jìn)減少了故障幾率。
(6)CEMS分析儀出現(xiàn)顯示跳變情況，并且跳變無規(guī)律性，由于影響煙氣在線分析儀表測(cè)量穩(wěn)定性的因素較多，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)造成測(cè)量數(shù)據(jù)跳變，需逐一排查處理確認(rèn)具體原因。
(7)在線儀表設(shè)備自動(dòng)吹掃導(dǎo)致SO2數(shù)據(jù)異常升高，易發(fā)生超標(biāo)的情況,建議手動(dòng)吹掃，執(zhí)行每天手動(dòng)吹掃一次。
三、系統(tǒng)的維護(hù)周期：
系統(tǒng)狀態(tài)檢查1天；零點(diǎn)量程手動(dòng)校準(zhǔn)7天；儲(chǔ)液罐排水7天；管路泄露檢查180天；過濾器檢查更換30天；更換泵膜和蠕動(dòng)泵管180天；停爐檢修如時(shí)間超過3天以上，在開啟分析系統(tǒng)抽氣泵時(shí)，應(yīng)注意先手動(dòng)反吹取樣管路，以免管路積水進(jìn)入儀器，導(dǎo)致?lián)p壞！當(dāng)壓力低于10個(gè)壓力時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備預(yù)訂，低于1個(gè)壓力時(shí)，請(qǐng)停止使用；所購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)氣濃度建議應(yīng)在滿量程的80～100%之間。
校驗(yàn)周期參照《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T75-2007)制定，CEMS煙塵測(cè)量裝置的校準(zhǔn)周期為3個(gè)月；氣體污染物測(cè)量?jī)x表的校準(zhǔn)周期為15天。
四、臺(tái)賬建立
1、CEMS設(shè)備應(yīng)具有完善、準(zhǔn)確的設(shè)備臺(tái)帳，設(shè)備臺(tái)帳中應(yīng)包含設(shè)備名稱、測(cè)點(diǎn)名稱、儀表精度等級(jí)、生產(chǎn)廠商、設(shè)備型號(hào)、設(shè)備出廠編碼、設(shè)備安裝位置、設(shè)備投運(yùn)日期等內(nèi)容。
2、設(shè)備臺(tái)帳中還應(yīng)包括該儀器中各組件的型號(hào)、生產(chǎn)廠商、出廠編碼、投入使用日期等內(nèi)容。
當(dāng)設(shè)備進(jìn)行維修更換后，設(shè)備臺(tái)帳中相關(guān)內(nèi)容應(yīng)及時(shí)更新，確保其準(zhǔn)確可靠。
3、設(shè)備臺(tái)帳可用Excel電子表格編制存檔，同時(shí)必須有印刷版本的檔案以備查詢。
總結(jié)
當(dāng)前對(duì)環(huán)保在線儀表維護(hù)提出新的要求，要求我們必須對(duì)于一些容易診斷的故障熟練掌握，如電磁閥控制失靈、泵膜裂損、氣路堵塞、數(shù)據(jù)采集器死機(jī)、通訊和電源故障，應(yīng)第1時(shí)間內(nèi)處理。當(dāng)發(fā)現(xiàn)上傳環(huán)保部門的CEMS數(shù)據(jù)系統(tǒng)故障時(shí)，應(yīng)立即上報(bào)環(huán)保部門，配合環(huán)保局維護(hù)人員及時(shí)對(duì)故障處理，且進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳設(shè)備的維護(hù)，使設(shè)備安全運(yùn)行，保證我公司的經(jīng)濟(jì)利益。