探究烟气连续排放监测系统常见故障与处理

探究烟气连续排放监测系统常见故障与处理
摘要：烟气排放连续监测系统是指对固定污染源排放的颗粒物、气态污染物的
浓度和排放量进行连续监测的智能化、自动化的现代仪器设备。

它运用较先进的
烟气成分分析技术，自动控制技术和计算机数据处理技术，实现了固定污染源气
态污染物和颗粒物排放总量和浓度的连续监测，它一般由测尘仪、气态污染物即
烟气成分（SO2、NOX、CO）、烟气参数测量子系统、数据采集和处理子系统、
数据通讯系统等组成，通过现场采集方式，测定污染物浓度及烟气压力、温度、
流量等参数，并通过数据、图表传输系统传到污染物监控站或环保行政管理部门，为评价净化装置的性能和为环保部门实行污染物排放总量控制提供了科学依据。

关键词：烟气连续排放监测系统；常见故障；处理
1烟气连续排放监测系统介绍
1.1烟气连续排放监测系统构成
烟气连续排放监测系统主要由4个主要部分组成：颗粒物监测子系统、烟气参数测量
子系统、气态污染物监测子系统和数据采集与处理子系统。

其中颗粒物监测子系统主要测量
烟气除尘后烟尘浓度；烟气参数监测子系统属于辅助设备，用于测量烟气温度、流速、压力
和氧量等参数；气态污染物监测子系统主要是CMES系统分析仪表，是CEMS的核心部件，
用于检测烟气排放中的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等污染物；数据采集及处理子系统主
要控制整套CEMS系统的运行流程，完成测量数据的采集、储存、统计及生成日、周、月、
年度报表，并将数据汇总上传环保中心。

1.2烟气连续排放监测系统采样技术
氮氧化物和二氧化硫按取样方式可分为直接测量式、稀释抽取式和直接抽取式，而直
接抽取式又分为热湿法和冷干法，冷干法直接抽取式的测量结果为干基浓度，热湿法直接抽
取式的测量结果为湿基浓度，稀释抽取式和直接测量式的测量结果均为湿基浓度。

由于我国
的排放限值是在干基浓度基础上的折算浓度，因此湿基浓度的结果，需要测量湿度值进行折
算和修正，这使得冷干法抽取式分析仪在国内占领绝大部分市场。

2烟气连续排放监测系统常见故障与处理
2.1取样管及探头易堵塞，使进入分析仪组件的样气流量不足
取样管由烟道插入，通过法兰连接取样探头引出烟气，探头有滤芯，用来过滤烟气中
的烟尘。

由于取样探头与烟道连接处的法兰部分没有保温装置，样气从烟道抽取后经探头滤
芯时温度下降，烟气中的水汽易析出，而此处样气尚未进行过滤，水与样气中的灰结合形成
腐蚀性物质，易越结越大，从而堵塞取样管且腐蚀法兰和取样探头。

采取措施：在取样探头
和连接法兰处装电加热器，进行保温，使滤芯保持干燥，并定期对滤芯、法兰和伸入烟道的
取样管进行清理疏通，加强反吹效果，并保持吹扫气压为0.6MPa。

2.2除水效果不佳，影响分析仪正常运行
冷凝单元的作用是快速分离样气中的水气并把冷凝水排出，尽最大可能地降低样气中
的含水量，使进入分析仪组件的样气为干燥气体。

冷凝单元中的主要故障为：（1）冷却仪
制冷效果不理想，样气中含有大量的水分没有被分离，分析仪过滤器及流速表中有水珠存在，如果长时间运行，会损坏分析仪。

采取的措施是在样气进入过滤器前加装一个阻水器，阻挡
过多的水分被带进分析仪。

同时提高伴热温度，降低冷凝器的温度，从而提高样气与冷却仪
冷室的温度差，加强水分的凝结，避免分析仪内进水。

（2）蠕动泵管老化变形，失去弹性
作用，易形成堵塞，使冷凝水不能及时排出，造成出口样气大量带水，影响抽吸单元和分析
组件的正常运行。

其次蠕动泵管破裂，大量空气进入样气，也会影响分析组件测量的准确性。

在日常维护中应定期检查、更换蠕动泵管。

2.3电磁阀腐蚀
系统中共有四个电磁阀，其中2个反吹电磁阀为二位二通，得电时压缩空气流经电磁
阀至探头，流通介质为压缩空气，故障较少。

2个标定电磁阀为二位三通切换阀，得电时切
断样气、标准气进入，失电时常态样气进入、标准气切断。

正常运行时样气流进电磁阀后至
冷凝单元，由于样气进入分析仪表柜中后一般不再进行加热和保温，故样气在进入分析柜后
温度骤降，容易在样气管中形成水滴，溶解部分的SO2后形成腐蚀性液体，对标定电磁阀的
密封圈和阀芯形成腐蚀，引起标定电磁阀不能正常运行。

采取措施是：取消2个标定电磁阀，拆除电磁阀线圈电缆接线。

原来电磁阀有3个接口，取消标气接入口，另2个接口用耐腐蚀
软管连接，当需标定分析仪时，拆开接入样气的软管接头连入标气即可进行标定。

电磁阀腐蚀、卡涩隐患应定期实验检查，保证其性能可靠。

2.4分析仪测量结果误差偏大
系统中出现上述部分故障，将导致分析仪测量结果与实际数据不符，误差偏大。

此外
分析仪的定期标定和标定时所用标气的有效期也会影响分析仪的测量结果。

在系统投入运行
初期阶段，分析仪测量参数呈逐渐增大的趋势，尤其是SO2和NOx测量数据达到
1500mg/m3左右。

检查系统硬件设备无故障，与厂家沟通后得知是由于没有定期对分析仪进
行标定，造成分析仪工作不稳定，出现漂移现象，导致误差越来越大，测量结果严重失真。

按照分析仪标定步骤，进行标定后，各测量参数显示在正常范围。

因此在日常巡检维护中，
应当定期对分析仪进行标定，降低分析仪的测量误差。

其次，CEMS系统使用的标气不应超
过有效期。

CEMS系统的标气主要用于对分析仪器的定期标定，标气的浓度是一个已知的固
定值，每一种标气都有有效期，超过有效期后，标气的浓度发生变化，不能准确标定分析仪器。

2.5分析仪内量程参数与软件内相应监测参数的量程不一致
分析仪内量程参数与软件内相应监测参数的量程不一致，会导致监测数据不准确，因
此需做相应的量程修改。

根据生产流程的工艺要求和实际工况情况，进行量程修改。

具体做
法是进入分析仪的显示菜单，进入设定状态，查询分析仪的量程设定值，根据实际需要修改
其设定值；或者是在软件系统下，以管理员用户登录进入“系统设置”项目，将对应监测参数
的量程修改与分析仪一致即可。

2.6屏蔽效果不佳，报表不能正常打印
系统运行过程中曾发生有参数瞬间全部为“0”的现象。

经检查发现，在发生此种现象时，烟气分析仪显示测量结果正常，对pic模块进行电脑测试，显示参数也正常。

而且通讯
电缆完好无损，插头接触良好，但此种现象多有发生，因此怀疑是电缆屏蔽不好。

待重新剥
电缆、接电缆、接屏蔽后，此故障现象不再发生。

此外，系统在正常运行中，数据却不能正
常调用，月报表无法按照要求打印，必须在系统重启以后，重新打开DAS系统，才能够显示
数据。

经过与厂家调试人员了解情况后，得知此种现象是由于系统软件版本低，运行不稳定
造成的，待程序进行升级后，系统运行一切正常，以上故障得以消除。

3结束语
在节能减排的方针措施中，烟气连续排放监测系统CEMS已在火力发电厂中得到广泛
应用，本文总结了CEMS系统常见故障，并根据现场情况进行综合分析，提出解决办法，快
速排除故障，故障处理后提出了常见故障的预防措施，要求提高CEMS系统日常巡检质量，
及早发现问题；同时要求定期更换CEMS系统易损易耗件，以保证CEMS装置的高可靠性。

参考文献
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能.2016（06）
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