电厂脱硫烟气在线监测系统运行与维护

电厂脱硫烟气在线监测系统运行与维护
发布时间：2021-10-27T03:06:11.194Z 来源：《当代电力文化》2021年21期作者：秦星牛冠涛张晨
[导读] 进入二十一世纪以来，社会经济的不断发展，电力行业节能减排工作也在不断深入，人们对生活质量的要求提高了，对烟气排放问题也有着更高的要求，
秦星牛冠涛张晨
西安益通热工技术服务有限责任公司陕西西安 710038
摘要：进入二十一世纪以来，社会经济的不断发展，电力行业节能减排工作也在不断深入，人们对生活质量的要求提高了，对烟气排放问题也有着更高的要求，在电厂脱硫、脱硝系统中，应该对烟气、粉尘等污染物的排放有更加严格的规定，同时进行实时的监测与控制，目前我国电厂脱硫烟气方面还存在很多的问题，本文就对脱硫烟气在线检测系统的应用问题进行具体的研究。

关键词：电厂；脱硫烟气；在线监测系统；应用问题；维护分析
引言
电厂燃煤装置排放的烟气成为大气二氧化硫排放的主要途径，为保护生态环境，各电厂安装了烟气脱硫设施。

为充分发挥已经安装的烟气脱硫装置作用，满足排放标准，建立电厂烟气脱硫在线监测系统成为亟需解决的问题。

烟气在线监测系统（简称CEMS）可实时查看电厂脱硫机组运行状态、脱硫效率、二氧化硫浓度等信息，国内外专家、学者针对CEMS展开一系列研究。

针对电厂4×600MW机组烟气脱硫系统配备的连续排放监测系统存在的可靠性和有效性较差的问题，提出了基于S7-200PLC控制的优化方案，重点增加污染物浓度计算方法，增加分析仪大小量程自动切换功能，增加系统反吹和标定时数据保持功能，增加烟尘、流量、烟雾湿度自动切换功能以及电源监视信号；针对某火电厂CEMS实际运行时存在的只能采集烟气数据，无法记录脱硫装置数据且无法连续、稳定运行的问题，构建功能完善、稳定连续的CEMS，在分析监控系统框架的基础上，分别从结构设计、设备工作状态监控、设备控制实施、系统接口和远程控制实现以及后台监控实现5个方面展开论述；重点分析了脱硫烟气在线监测系统中烟道内速度相对稳定点的选择问题，基于烟道内烟气平均流速采用截面网格法对选择点进行测量并甄别、获取烟气流速相对稳定点，以真实反应SO2的排放量；以火电厂脱硫技术烟气排放达标、节能减排为目标，对运行中的CEMS进行监督，对发现的实际问题，如低品质石灰石脱硫运行参数控制、SO2质量浓度数据修正、烟气速度场系数修正以及GGH泄露导致脱硫效率降低等问题进行梳理和分析，并提出针对性的解决方案，持续改进并优化该火电厂的脱硫装置。

本文针对某电厂原CEMS进行优化，解决采集数据精度不够、实时性差的问题。

1电厂脱硫技术现状简介
早在20世纪30年代，英国就有了完整的一套电厂脱硫技术，随后，美国、日本、欧盟等国家也相继发展了脱硫装置。

与发达国家相比，我国的脱硫技术起步较晚，在20世纪90年代初期，我国开始大力兴建电厂并引进国外先进的烟气脱硫技术和装置，引进的工艺成熟，设备先进，运行可靠，但由于运行和投资费用巨大，所以我国在国外先进技术的基础上进行改造创新，自主研发适合国内行情的脱硫技术。

在近二十年来，我国投入了大量的人力、物力、财力对脱硫技术进行研究，取得了一系列的成果。

但在脱硫行业也存在一些弊端：烟气在线监测系统不能充分利用，没有完全发挥其效能和作用；我国的脱硫工艺方法过于单一；对于脱硫副产物的处理不够重视，产生了二次污染等等。

2浅谈电厂脱硫烟气在线监测系统的应用
2.1取样点布置的要点分析
取样点布置在脱硫烟气监测系统中占有十分重要的地位，电厂为了节省一定的费用，通常采用比较短的烟道，还可以与净烟道相混合到烟囱的入口，再加上管道内部有一定的支撑，就会造成烟道内介质的流动出现混乱，通常在烟气取样时只取一个孔，这样在进行数据监测的时候就不会发生状况，但是这样也会造成一定的影响，比如：电厂监察系统不能检测出系统运行的真实情况，同时如果环保部门在与电厂进行比对的时候出现偏差，那么就会对电厂下处罚单。

要想解决这种情况，需要在取样孔的周围开两个对比对测试孔，还要请专业的测试单位来对不同负荷下的烟气参数进行测试，只有这样才能找到最能反映烟气参数变化的点，将这个点作为取样点，在进行开孔的时候最好要在烟道的中心线上下处开孔，或者可以选择稍微向上一点的地方，如果只是混合烟道的情况下就需要更加注意了。

2.2烟气分析系统的优化
烟气分析是燃煤电厂烟气脱硫系统的重要环节之一，通过详细的烟气分析能够更好的提高脱硫系统的脱硫效果。

在进行烟气脱硫之前，需要对燃煤电厂的烟气进行分析，通过烟气的含硫量以及粉尘等各种成分数据比例分析，进一步选择脱硫方法以及脱硫过程中使用的脱硫剂。

烟气分析系统中对烟气的采样工作需要注意采样设备的运行状态，在保证烟气采集仪器的正常运行的状态下保障采集的烟气样本含量与实际烟气状态基本相似。

运用先进的烟气分析技术，分析烟气中存在的氧含量以及硫氧化物氮氧化物和粉尘等含量，最后注意在烟气分析系统中对烟气分析仪表的日常维护与检测，确保烟气分析系统的稳定运行。

2.3石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术(FGD)原理
石灰石-石膏湿法烟气脱硫是最常用的脱硫技术，包括三个过程：质量传递、流体输运和热量传递。

具体工艺流程是：烟气经过静电除尘器除尘，然后经过增压风机、烟气换热器GGH冷却后进入吸收塔。

在吸收塔内是以逆流进行洗涤吸收，烟气由下向上流动，Ca（OH）2浆液由上向下流动，并通过喷淋设备进行雾化，使上行气体可与下行浆液充分接触。

在吸收塔中，通过氧化风机在塔底鼓入氧气，在氧气充足的条件下，烟气中的SO2与浆液中的Ca(OH)2反应生成石膏，在泵的带动下将石膏浆液排出，石膏浆液再进入脱水系统进行一级脱水和二级脱水，所得产物为石膏。

经过脱硫后的烟气除去水分后排入大气中，反应后的废水经处理后由下水管道排出。

2.4运行与维护
在设计并实现的电厂烟气脱硫在线监测系统运行时，不间断地监测烟气处理量、原烟气中SO2浓度、脱硫效率等，发现烟气脱硫系统运行存在如下问题：①脱硫剂品质差且细度不满足标准；②吸收塔浆液pH控制精度差；③吸收塔浆液密度控制精度差；④脱硫剂旋流器的压力控制不合理。

针对系统运行过程中发现的上述问题，进行系统维护，采取的主要方法是：根据该电厂烟气脱硫系统实时运行情况，将脱硫剂颗粒度控制在62um左右，通过率达92%，脱硫剂纯度由原来的75.82%提高至86.53%；吸收塔浆液pH浓度由原来的5.2~5.8调整为4.8~5.0；调整吸收塔浆液密度计算公式，增加软件滤波处理环节，同时修正烟气速度场习俗以及GGH烟气换热器漏风率，保证烟气脱硫效
率。

结语
可以看出，对电厂脱硫烟气进行在线监测是很有必要的，它直接关系到该行业的未来发展，对保护人类环境也有一定的帮助，要想保证烟气在线监测系统的准确性与有效性，就要提高机组运行的经济性，同时对机组进行相应的优化，对污染物数据的排放做到一定的控制，从而减少烟气对环境的污染与破坏，做好该项工作对我国经济效益的提升也有很大的帮助，相信在众多专业技术人员的共同努力下，未来我国电厂脱硫烟气监测系统会得到更广泛的应用，为人们提供更好的服务。

参考文献
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