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煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)在電廠煙氣脫硫工程中的應(yīng)用

文檔作者：黃成靜檀國彪陳玉啟文檔來源：許繼聯(lián)華國際環(huán)境工程有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2022年03月11日
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口動化博覽増刊
煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)在電廠煙氣脫硫工程中的應(yīng)用
黃成靜檀國彪陳玉啟
（許繼聯(lián)華國際環(huán)境工程有限責(zé)任公司，北京100085）
摘要：CEMS是一個多參數(shù)，多用途的在線儀表監(jiān)測系統(tǒng)，本文介紹了能信熱電2 * 200MW機(jī)組煙氣 脫硫工程CEMS系統(tǒng)的組成、子系統(tǒng)及與其他系統(tǒng)的接口。
關(guān)鍵詞：CEMS組成 子系統(tǒng) 接口
Application of Continuous Emission Monitoring System in Flue Gas
Desulfurization Project For Power Plant
Chengjing Huang Guobiao Tan Yuqi Chen
(XUJILIANHUA International Environment Engineering Limited Corporation , Beijing, 100085 )
Abstract: Continuous Emission Monitoring System is a multi - parameter and multipurpose online instrument moni¬toring systenh This paper introduces its coiistitue, sub system and interfaces of Flue Gas Desufurization Project for Nengxin thermal power plant
keywords: CEMS； constitue； sub system； interface.

0引言
隨著工業(yè)化發(fā)展和現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)，人類生存 環(huán)境越來惡化，造成了水污染、大氣污染、土壤污染 及溫室氣體等越來越多的污染，環(huán)境污染已經(jīng)成為一 個全球性、各個國家和地區(qū)共同關(guān)注的問題。
在我國，大氣污染主要是酸雨和顆粒物污染， 而火電廠是產(chǎn)生這些污染源的大戶，控制火電廠的 污染排放也就成了重中之重。燃煤電廠安裝煙氣連 續(xù)監(jiān)測系統(tǒng) CEMS （ Continuous Emission Monitoring System）,可對SO2、NOX和煙塵等污染物的排放 進(jìn)行有效的監(jiān)測和控制，既減少對環(huán)境的破壞，同 時也能提高機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。因此做好煙氣污染 物排放控制工作，保證電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng) 連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行非常重要。
將儀器安裝在污染源上，實(shí)時測量監(jiān)測污染物 的排放濃度和排放量，同時將監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳送到環(huán) 保監(jiān)控中心。國家要實(shí)行環(huán)境保護(hù)，對環(huán)境污染的 控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，就是通過對排污企業(yè)收取排 污費(fèi)來控制，而煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)就是國家對 排污企業(yè)控制好收費(fèi)的依據(jù)。CEMS的數(shù)據(jù)同時傳 輸至電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，作為核定脫硫電價的依據(jù)。
因此，CEMS是火電廠脫硫裝置的重要測量系 統(tǒng)，也是火力發(fā)電機(jī)組煙塵污染物排放實(shí)時監(jiān)控的 在線儀表，目前在火力發(fā)電廠脫硫裝置中應(yīng)用較為 普遍⑴。CEMS在能信熱電2 x200MW熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī) 組脫硫工程中成功應(yīng)用。
1工程概況
能信熱電2 x 200MW熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組主要是為 了滿足許目市日益增長的熱負(fù)荷、電負(fù)荷需要而建 設(shè)，新建兩臺670t/h燃煤鍋爐，同步建設(shè)煙氣脫 硫裝置（FGD）。該脫硫工程由許繼聯(lián)華國際環(huán)境 工程有限責(zé)任公司總承包，采用奧地利AEE的石 灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝、兩爐一塔布置, CEMS系統(tǒng)采用北京雪迪龍自動控制系統(tǒng)有限公可 的SCS-900C型煙氣連續(xù)
監(jiān)測系統(tǒng)，該CEMS系統(tǒng)已通過國家環(huán)保局認(rèn) 證。每套FGD在入口煙道（原煙扌肖板后增壓風(fēng)機(jī) 前）、FGD出口煙道（煙囪入口前）各安裝一套

CEMS,測量煙氣的S02、02、N0X、粉塵濃度、 壓力、溫度、流速和濕度等參數(shù)。
2 CEMS系統(tǒng)組成
CEMS系統(tǒng)由顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)、氣態(tài)污染物 監(jiān)測系統(tǒng)、煙氣參數(shù)（溫度/壓力/流速/濕氧）監(jiān) 測子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與處理控制子系統(tǒng)等組成, CEMS系統(tǒng)圖如圖1所示°
 
圖1 CEMS系統(tǒng)圖
線、預(yù)處理單元和氣體分析主機(jī)單元等組成，如圖 3所示⑵。
1）	取樣探頭：前端帶過濾器，安裝在煙道或 煙囪上C
2）	預(yù)處理單元：包括制冷器、取樣泵、過濾 器、反吹單元等。用于完成樣氣的凈化、除塵、除 濕。這些安裝在CEMS小間機(jī)柜內(nèi)。
3）	氣體分析主機(jī)單元：用來測量氣體污染物 濃度的分析儀器，是CEMS里最主要的部件。儀器 要有自動診斷和標(biāo)定功能，能同時測量S02、02、 N0X等多種氣體組分。
氣態(tài)污染物采用直接抽取采樣法，分析方非分散 紅外吸收法（ND1R）。非分散紅外吸收法的原理（以 S02）如下：特定波長的紅外光源通過敏感通道和參 考通道組成的測量單元時，由于S02對光譜的吸收, 使得從敏感通道得到的光信號有所衰減，且衰減的程 度直接與S02的濃度有關(guān)，而參考通道的光信號不衰 減，因此經(jīng)光探測器、光電轉(zhuǎn)換器就可以得到S02吸 收光譜的程度.進(jìn)而得到S02的濃度。

3 CEMS系統(tǒng)子系統(tǒng)
3.1粉塵監(jiān)測子系統(tǒng)
粉塵監(jiān)測子系統(tǒng)主要由粉塵分析儀組成。粉塵分 析儀用于測量煙氣中的粉塵濃度，直接安裝在煙道或 煙囪上，由激光發(fā)射端、激光接收端、連接電纜以及 一臺反吹風(fēng)機(jī)組成。反吹風(fēng)機(jī)用來保護(hù)粉塵儀的光學(xué) 鏡頭，防止鏡頭的污染。激光發(fā)射端、激光接受端均 為法蘭安裝形式，留有反吹壓縮空氣接口及信號線纜 連接插座。粉塵監(jiān)測子系統(tǒng)如圖2所示：

圖2顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)

3.2粉塵監(jiān)測子系統(tǒng)
氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)由取樣探頭、采樣管
3?3煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)
1）	煙氣流速：壓差傳感法。采用皮托管微差 壓法。這種方法最簡單、經(jīng)濟(jì)，應(yīng)用比較廣泛，但 測量精度稍差。
2）	溫度的測量：采用熱電偶法，是常用的工 業(yè)測量方法?
3）	壓力的測量：采用壓力變送器來測量.也 是常用的工業(yè)測量方法c
4）	濕氧的測量：常見的有電化學(xué)法、電容 法、十濕氧計(jì)算法等，也可以手丁測量，輸入 CEMS系統(tǒng)。本CEMS系統(tǒng)采用電化學(xué)法。
以上這些參數(shù)主要為把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 的干煙氣的流量，在計(jì)算排放量時在一個統(tǒng)一的標(biāo) 準(zhǔn)上進(jìn)行。 
3.4數(shù)據(jù)采集與處理控制系統(tǒng)
數(shù)據(jù)采集與處理控制系統(tǒng)總體上設(shè)計(jì)為“上 下位計(jì)算機(jī)” O
上位機(jī)選用DELL PC計(jì)算機(jī)，放置于環(huán)境較 為理想的CEMS小屋內(nèi)，監(jiān)控軟件為電廠連排放續(xù) 監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）專用軟件，可完成流程圖、趨 勢圖、報表、報警、識別無效數(shù)據(jù)等功能；下位機(jī) 選用Siemens S7 -200系列產(chǎn)品，完成對煙氣粉塵 濃度、流量、溫度、濕度、壓力、SO2、NOX組分 濃度等模擬量的連續(xù)采樣以及數(shù)據(jù)的上傳，并完成 對反吹裝置的程序控制。
4 CEMS系統(tǒng)接口
CEMS系統(tǒng)留有與機(jī)組煙氣脫硫控制系統(tǒng) （FCD_ DCS）、許昌市環(huán)境監(jiān)測站的接口。CEMS 系統(tǒng)與FGD- DCS間通訊方式采用硬接線，將 SO2、02、NOX、粉塵濃度等煙氣參數(shù)和校準(zhǔn)、運(yùn) 行、故障等設(shè)備狀態(tài)傳送至FGD_ DCS,用于系統(tǒng) 調(diào)節(jié)和狀態(tài)監(jiān)測。同時，CEMS系統(tǒng)與許昌市環(huán)境 監(jiān)測站之間采用無線通訊方式，每套CEMS經(jīng)過一 個數(shù)據(jù)終端單元（DTU）通過GPRS無線通訊方式 將相關(guān)參數(shù)傳送給許昌市環(huán)境監(jiān)測站。
此外，CEMS系統(tǒng)通過FGD_ DCS將相關(guān)參數(shù) 間接傳送至遠(yuǎn)動RTU （遠(yuǎn)程終端單元）和SIS （廠 級監(jiān)控系統(tǒng)）。FGD_ DCS與遠(yuǎn)動RTU間通訊方式 采用硬接線，進(jìn)而將數(shù)據(jù)傳送給河南省電網(wǎng)調(diào)度系 統(tǒng)；FGD_ DCS與SIS之間采用光纖通訊。
5結(jié)論
CEMS是一個多參數(shù)，多用途的在線儀表監(jiān)測 系統(tǒng)，主要用于火力發(fā)電廠配套煙氣脫硫設(shè)備的運(yùn) 行監(jiān)控和環(huán)保主管部門的排放數(shù)據(jù)監(jiān)測，是評估發(fā) 電機(jī)組的脫硫設(shè)施的運(yùn)行水平和污染物排放水平的 重要設(shè)備，它的數(shù)據(jù)同時傳輸至電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，作 為核定脫硫電價的依據(jù)。
許昌能信熱電脫硫工程已通過環(huán)保驗(yàn)收和質(zhì)保 期的考驗(yàn)，脫硫效率達(dá)到了 95%以上，為電廠取得 了脫硫電價補(bǔ)貼，為許昌市帶來了環(huán)保和經(jīng)濟(jì) 效益。
參考文獻(xiàn)
[1]	劉天海，CEMS技術(shù)在電廠脫硫?qū)I(yè)的應(yīng)用與維護(hù) [J],電力技術(shù),2010, 19 （5）： 27-29
[2]	SCS-900C用戶手冊，北京雷迪龍自動控制系統(tǒng)有 限公司
作者簡介
黃成靜，女,1977.8,自控工租師、謁級工程師、貴州邊義 人.主妥從?爭熱工自動控制與儀表方面的工作，許繼聯(lián)華國際環(huán)境 工程有限責(zé)任公司
郵編：1（）0085
E - mail: huiingchj2004@ 163. com

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