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烟气脱硝系统中CEMS 存在的主要问题

检测老菜鸟

2019/05/07

1.1 粉尘浓度高引起的采样系统堵塞问题
脱硝系统的CEMS 布置在省煤器和空预器之间，由于烟气没有经过除尘器，烟气中的粉尘浓度高达30g/m3，有的甚至更高，极易造成烟气采样系统堵塞。
用探头位置设置过滤装置，避免粉尘颗粒进入采样管，引起采样管线堵塞，一旦堵塞，处理起来的难度就会很高。同样，在测量烟气流速时，也要考虑皮托管的堵塞问题。因而解决好采样系统中过滤器的堵塞和清理对烟气样气分析至关重要。
共性问题：
1.烟气采样系统中采样管线伴热效果差，采样管线的伴热温度不能维持在烟气露点温度以上，造成烟气在管内结露、在烟气中粉尘的共同作用下引起采样管堵塞。
2.因锅炉投油助燃，烟气中的大量油烟污染并堵塞取样探头。
3.烟气中粉尘含量过大，导致取样探头内的过滤器堵塞。
4.取样探头内的过滤器滤芯孔径的选择不合理，孔径过大，进入取样管线的灰尘过多。
5.采样探头中过滤网的孔径的选择太小，增大了堵塞几率。
6.安装时，管道弯曲半径过小或打折，流道受阻，产生堵塞。
7.吹扫时间间隔设置过长。
8.吹扫用压缩空气是带水、含油，从而污染堵塞管道。
1.2 分析仪因无流量而失灵
由于脱硝CEMS 的工作环境相当恶劣，可能造成取样系统堵塞，因此分析仪会因无流量而失灵，监测分析数据失效。共性问题：
1.取样管道或探头堵死。
2.预处理系统内部过滤器堵塞。
3.预处理系统中冷凝器结冰，除湿效果差；
4.预处理系统中蠕动泵故障，冷凝器不能正常工作，除湿效果差。
5.预处理系统中的抽气泵长时间带水运行，烟气抽取不出。
1.3 高温的问题
一般情况下，脱硫系统入口的烟温约为115~150℃，脱硫系统出口的烟温约为50℃（无GGH）。而在脱硝系统入口的烟温在310~420℃左右，出口烟温与入口相差不大。
因此，如果采用与脱硫CEMS 系统相同的测量方法，则采样探头、皮托管流量计的取压元件，温度仪表等需插入烟道中设备必须选用耐高温的材料，确保其能在高温环境下安全、稳定的运行，从而保证数据的准确性。
1.4 腐蚀变形的问题
脱硝系统中的烟气中含有、NO、NO2、水蒸气、NH3、和SO2 等。烟气在反应过程中可能生成酸或者碱以及强酸弱碱盐等物质。工作环境比较恶劣，采样探头、皮托管流量计的取压元件、温度仪表都置于烟道内，同时烟道内的烟气流速比较快（一般为15m/s），这些都会导致传感器的变形和腐蚀，引起测量仪表失效。
共性问题：
脱硫脱硝系统中的SO22 气体都易溶于水，溶解体积比分别为1:40（水:气）和1:4（水:气）。SO22 气体溶于水后分别生成硫酸和硝酸溶液，该酸性溶液的腐蚀性随其浓度的增大而变大。
脱硫系统的SO2/SO3 原烟气露点温度在120℃～130℃；脱硝系统的NOx 原烟气露点温度在60℃左右。对于直接抽取式CEMS，如果取样管线温度控制不当，则污染物气体会直接结露。
脱硝系统净化烟气中NH3 与SO3 反应生成硫酸氢铵和硫酸铵。这两种物质都是强酸弱碱盐，水溶液具有一定的腐蚀性。并且，硫酸铵固体在280℃开始分解，分解物质为硫酸氢铵和氨气，因此这两种物质在取样管中有结晶的可能。
1.5 分析传感器的量程以及检出限的问题
针对燃煤锅炉的实际情况，脱硝装置前烟道内NOx 的浓度在400~1000 mg/Nm3，《大气污染物排放标准》(GB13223-2011)规定脱硝后的氮氧化物浓度不大于100mg/Nm3。
因此脱硝装置前后NOx的检测要求传感器具有较大的量程，并且具有较低的检测限，确保脱硝前后NOx 的检测的准确性。同时，为了防止脱硝过程中还原剂NH3 的逃逸造成二次污染，以及生成氨盐腐蚀下游设备，在脱硝装置的出口设置了氨逃逸检测设备，《火电厂烟气脱硝工程技术规范_SCR》(HJ_562-2010)逃逸氨的浓度不大于3 ppm，因此对逃逸氨设备最低检测限的要求则更高，一般要求为0.15~0.3 ppm。
3 针对主要问题的解决措施
针对以上脱硝系统中CEMS 系统中存在的主要问题，提出相应的对策，以供参考。
3.1 取样管堵塞解决对策
3.1.1 加强电加热器装置的定期维护，保证设备的正常运行，建议伴热管线的温度设定的参考值为150℃-180℃。
3.1.2 根据实际烟气成分，选择合适的过滤器滤芯。
3.1.3 安装时，管道弯曲度要平缓，保证流道通畅。
3.1.4 吹扫频率或者间隔时间必须满足取样管基本使用要求。
3.1.5 提高吹扫压缩空气品质，确保满足要求。
3.2 取样探头堵塞解决对策：
3.2.1 锅炉启动投油阶段，一直进行取样器反吹，避免油烟进入。
3.2.2 根据实际烟气成分，选择适合的过滤器滤芯。
3.2.3 定期清洗、及时维护取样探头，如每三个月清洗维护一次。
3.3 分析仪因无流量而失灵解决对策：
3.3.1 取样管道或者探头防堵见前面相应的对策。
3.3.2 定期检查

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