[長知識]煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）在FGD的應用

FGD控制要求

    FGD（Flue Gas Desulphurization）即煙氣脫硫裝置的英文縮寫。FGD按工藝過程的不同分為：濕法、干法、半干法等。FGD裝置對在線煙氣分析儀的要求概括為：可靠性高；性能穩(wěn)定、響應速度快、實時性好、抗煙塵污染、耐腐蝕。

為了實現(xiàn)對FGD裝置的實時控制，通常需要分別測量FGD入口和FGD出口的煙氣中的SO2、O2濃度。對每套FGD裝置而言，通常需要設置兩套在線煙氣分析儀用于控制脫硫率。新澤儀器TK-1000煙氣監(jiān)測儀采用紫外差分吸收光譜法業(yè)績多、可靠、性能穩(wěn)定。

環(huán)保排放規(guī)范要求

    目前依據(jù)的標準為國家環(huán)境保護總局發(fā)布的《火電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ/T 75-2001）和《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》（HJ/T 76-2001）。

    對火力發(fā)電廠的煙氣排放監(jiān)測，以執(zhí)行HJ/T 75-2001的要求為主。

    環(huán)保排放監(jiān)測的主要目的是對排放點的污染物排放總量進行監(jiān)測。其監(jiān)測的參數(shù)較多，包括：氣態(tài)污染物（SO2、NOX）的監(jiān)測、煙塵監(jiān)測、煙氣參數(shù)（流速、溫度、壓力、濕度、氧）。

   由于環(huán)保規(guī)范對數(shù)據(jù)的處理格式有具體和明確的規(guī)定和要求，所以為排放監(jiān)測系統(tǒng)配置有數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)（計算機）以及遠程輸出通訊接口。

   通常將上述排放監(jiān)測儀的控制盤和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)安裝在分析儀小房內(nèi)，為小房配備有空調(diào)，以適應夏季較高的環(huán)境溫度。

  測點的安裝

    如現(xiàn)場安裝條件允許，可以將FGD出口煙氣分析儀與環(huán)保排放監(jiān)測儀合用一套，即環(huán)保排放監(jiān)測儀測得的SO2、O2數(shù)據(jù)除用于環(huán)保排放監(jiān)測外，還通過硬接線輸出到FGD裝置的控制系統(tǒng)，參與FGD的實時控制。需要注意的是，由于測量的煙氣有2種情況：脫硫前原煙氣（FGD旁路時）和脫硫后凈煙氣（FGD運行時），SO2分析儀需具備自動量程切換功能（≥1:10）。

    除上述情況外，在工程設計中，更多的情況是：凈煙氣煙道接口與煙囪間的距離非常短，而煙道的截面很大，如仍將排放監(jiān)測CEMS安裝在煙囪入口前，則難以保證測量的準確。在這種情況下，可以將 排放監(jiān)測CEMS安裝在煙囪上。但是，由于安裝位置較高約（30m~70m），不便于維護，多數(shù)用戶不愿意采用這種方式。

CEMS測點布置示意如圖1所示。

    在圖1中表示的是1臺FGD對應1個煙囪的情況。可以設置煙氣分析儀的位置有①~④點所在的煙道：

    (1)  ②點所在的煙道為FGD的入口原煙道，通常設置一套煙氣分析，檢測的參數(shù)有：SO2、O2、煙塵，用于脫硫島的過程控制；

    (2)  FGD出口煙氣分析儀可以設置在①、③、④點所在的煙道為FGD的出口凈煙道。

    FGD出口CEMS設置的檢測參數(shù)有： SO2濃度、NOX濃度、O2濃度、煙塵濃度、煙氣參數(shù)（流速、溫度、壓力、濕度）。其中用于FGD控制的參數(shù)為：SO2濃度、O2濃度。

    結合具體項目的煙道布置情況從①、③、④點中選擇1個點作為安裝FGD出口煙氣分析或CEMS的位置，通常選擇煙道平直段較長的地方布置為宜。

    如選擇在①點設置FGD出口煙氣分析，則由于測量的煙氣為經(jīng)過脫硫處理后的凈煙氣，SO2分析儀的量程可以減小，約為入口濃度的10%。但當FGD停運時，煙氣通過旁路排放，該煙氣分析儀不能對煙氣做監(jiān)測。

    如選擇在③點或④點設置FGD出口煙氣分析，儀器應滿足凈煙氣和原煙氣兩種氣體的測量范圍，應有大于1:10的自動量程切換功能。這兩個位置在煙氣旁路時均能對煙氣進行監(jiān)測。④點安裝在煙囪上，由于位置較高，檢修、維護不方便。

    圖2中的煙氣分析儀的測點布置點位的分布與圖1相同。由于是2套FGD裝置合用一個煙囪，CEMS測點的布置有以下的特點：

(1)  FGD出口測點只用于脫硫控制

    選擇在①點或③點設置FGD出口煙氣分析，檢測的煙氣為凈煙氣。需要檢測參數(shù)有：SO2濃度、O2濃度。共設置2套。

(2)  FGD出口測點用于脫硫控制和排放監(jiān)測

    選擇在③點設置FGD出口煙氣分析，檢測的煙氣為凈煙氣或原煙氣。需要檢測參數(shù)有：SO2濃度、NOX濃度、O2濃度、煙塵濃度、煙氣參數(shù)（流速、溫度、壓力、濕度）。其中用于FGD控制的參數(shù)為：SO2濃度、O2濃度。共設置2套。

(3)  排放監(jiān)測點安裝在煙囪上

    FGD出口測點只用于脫硫控制，其配置與第一條相同，共設置2套。

    2臺爐的煙氣排放監(jiān)測系統(tǒng)設置1套CEMS，安裝在煙囪上的④點，需要檢測參數(shù)有：SO2濃度、NOX濃度、O2濃度、煙塵濃度、煙氣參數(shù)（流速、溫度、壓力、濕度）。其中用于FGD控制的參數(shù)為：SO2濃度、O2濃度。由于位置較高，檢修、維護不方便。

    比較圖2的第二2、第3兩項的配置方案，總造價基本相同，但第2項安裝在煙道上，維護較方便，如煙道布置允許，建議優(yōu)先選擇。

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