烟气排放连续监测系统在热电厂的应用分析

朱水波

（大庆石化公司热电厂，黑龙江大庆163714）

烟气排放连续监测系统在热电厂的应用分析

朱水波

（大庆石化公司热电厂，黑龙江大庆163714）

烟气污染物排放连续监测系统是根据国家环保标准要求开发的。该监测系统是专用于固定污染物排放的连续监测系统。文中分析了系统在某热电厂脱硫脱硝烟气分析过程中的应用情况。

烟气排放；SMC-9021；监测系统；分析仪

某热电厂脱硫脱硝烟气分析过程中，采用SMC-9021污染物烟气排放连续监测系统。该系统应用抽取式的测量方法，将被测气体从烟道中抽出，通过取样单元、样气传输单元、预处理单元，送至红外线气体分析仪器。从而检测出气态污染物的浓度。并在控制单元的控制下进行反吹、校准、报警等功能［1］。

1 监测系统的组成

测量数据通过SICKMAIHAK公司生产的数据监控系统，完成数据采集、数据处理、数据存储、数据传输以及报表、打印等工作，并可以经过数据采集通讯装置，通过调制解调器将数据传送至环保行政主管部门，使用单位也可以进行远程的监测或接入DCS系统［2］。

控制系统和采样分析单元中主要包括5个单元。

（1）取样单元。

（2）样气传输单元。

（3）样气预处理单元：样气预处理单元采用SICKMAIHAK公司生产的SMC-9021型系统柜。其中包括：仪表柜（机柜）外形尺寸为2 100× 800×800 mm；过滤器、压缩机冷凝器、采样泵、流量计；校准系统（电磁阀、调压过滤器、气源等组成）；排水系统（蠕动泵、水罐组成）；反吹系统（电磁阀、储气罐组成）；配电及控制系统（PLC、24 V电源、空气开关、接线端子组成）

（4）样气分析单元：S700红外线气体分析仪。该仪器采用全新的模块式设计，可以灵活地应用于各种场合；自由设计和组合。可以选择不同的测量参数。

（5）其它气体参数测量单元及DAS系统：流速测定仪、压力变送器、温度变送器、湿度变送器、SMC-900数据系统［3］。

2 电气安装

（1）探头的安装

探头接线端子，1、2、3号，分别接入电源的N、PE、L（220 V、AC）。

探头接线端子4、5号，为探头的开关量温度输出，当探头温度未达到要求时4、5闭合，反之开路，见图1。

图1 探头的安装接线

（2）系统机柜的安装

系统机柜的供电一般分为2路，1路供电给系统（包括预处理、控制、仪表等，UPS 220 V、50 Hz、1 000 W）；接线端子X10，L、N、PE号，分别接入电源的L、N、PE。另1路供电给复合伴热管线；接线端子X20，L、N、PE号，分别接入电源的L、N、PE，见图2。

图2 机柜的安装接线

3 控制指令与数据的输入

（1）端子板X1至DCS

REL1：继电器输出；系统运行状态。

REL2：继电器输出；系统数据保持。

REL3：继电器输出；系统反吹状态。

REL4：继电器输出；系统校准状态。

（2）端子板X2至DCS

OUT1：4～20 mA SO2

OUT2：4～20 mA CO

OUT3：4～20 mA NO

OUT4：4～20 mA O2

若选的设备无此参数，则该点无输出。

（3）端子板X4至DCS

OUT1：4～20 mA SO2

OUT2：4～20 mA CO

OUT3：4～20 mA NO

OUT4：4～20 mA O2

若选的设备无此参数，则该点无输出。

4 日常检查

日常检查工作主要是巡视检查，当发现系统工作异常时应及时进行处理。

检查进入到分析仪器的样气流量：样气流量应在0.5～0.8 L/min之间，如果超出范围，可以通过样气及旁路气流量计的针阀来进行调节；如果仅仅通过调整针阀已经不能满足流量的要求（流量太低）时，则表明气路中有堵塞的情况，一般情况下为取样探头的过滤器滤芯堵塞，此时需要更换探头滤芯。

5 系统的运行操作

5.1 基本步骤

（1）取样探头，待取样探头加热后，进行下一步操作。

（2）复合加热管线，待取样探头加热后，进行下一步操作。

（3）打开机柜系统总电源，接通压缩机冷凝器、PLC、取样泵等的电源。压缩机冷凝器启动后有一制冷过程，待达到设定温度（一般工作温度为2～5℃）后方可正常工作。

（4）接通S710型分析仪的电源。仪器需进行预热。待预热结束后，方可进入调试和测量状态。

（5）一切正常（无任何报警出现）后可进行试运行操作。

（6）接通工控机的电源，启动工控机待自检完毕后，进入SMC-9021型烟气污染物排放总量自动监测系统的控制系统。

（7）其它参数的测量设备的启动：烟尘测定仪、流速测定仪、温度/压力变送器、湿度测定仪。

（8）检查所有的信号采集是否正确。（9）检查所有的信号输出是否正确。（10）将系统切换至自动运行状态，检查系统运行是否正确。

5.2 系统的手动操作

系统中设有手动操作的按钮，这些按钮可以完成系统的各部调试、测试等功能［4］。

它们分别是：【电源指示】、【状态（手动/自动）】、【手动切换】、【手动取样】、【手动反吹】、【手动校准】、【报警】。

当系统启动后，所有的按钮都应该置于初始状态（即按钮没有按下，只有“电源指示”灯亮）。在此状态下，系统处于手动的操作状态，在此可以完成下列工作。

状态切换：【手动/自动】。

系统初始为手动状态，按下【手动/自动】后，且该指示灯亮，为自动状态。系统进入自动运行状态。自动运行。此时其它按键不起作用。

6 手动校准

当按下【手动校准】按钮时，系统处于手动校准状态（校准指示灯亮）。此时可按下所要校准组分的按钮，进行校准组分的校准。通常情况下，首先要校准气体分析仪的零点，按一下【N2】按钮，【N2】灯亮后系统的零点气N2阀打开，零点气N2向气体分析仪供气，这时可以调节样气流量计使之满足流量后（即气体分析仪的流量指示正常）即可操作“气体分析仪”进行其零点校准。

（1）零点校准完毕后，再按动【N2】按钮，使其恢复原状（【N2】灯熄灭），这时N2气阀关闭。

但此时校准的全过程尚未完毕。

（2）按一下【O2】按钮，【O2】灯亮后系统的空气阀打开，取样泵抽气。当流量达到气体分析仪的要求后，可对气体分析仪中的O2模块进行跨度校准。O2跨度（终点）校准完毕后，按动【O2】按钮，使其恢复原状（【O2】灯熄灭），这时O2气阀关闭。

（3）按下【标气】按钮，可分别通入其它组份的标准气体，对气体分析仪进行分析组份的跨度校准。在校准过程中，同样应满足气体分析仪的流量要求等。

当完成以上的工作后，按动【手动校准】按钮使之弹起，此时整个校准过程完毕。

7 系统的设定

7.1 自动反吹时间的设定

自动反吹时间的设定与系统运行的工况有直接的关系，比如烟道中的含尘量、温度、湿度等等。在一般的情况下，含尘量（干）＜50 mg/m3时，系统不需要自动反吹，1个月后维护时，更换探头滤芯即可［5］。

（1）当X15-5、X15-6、X15-7不连接时，系统无自动反吹。

（2）当X15-6、X15-7连接时，系统有自动反吹。且每隔1 h反吹1次。

（3）当X15-5、X15-7连接时，系统有自动反吹。且每隔6 h反吹1次。

（4）当X15-5、X15-6、X15-7连接时，系统有自动反吹。且每隔24 h反吹1次。

7.2 自动校准的设定

（1）当X15-7、X15-8不连接时，系统无自动校准。

（2）当X15-7、X15-8连接时，系统有自动校准。且每隔24 h自动校准1次。

8 结束语

该热电厂于2014～2016年对脱硫、脱硝装置及烟囱相继进行了改造。从改造完成后的烟气在线监测系统来看，该系统运行良好，操作简单、数据可靠、维护方便，可以长期平稳运行保证数据的有效传输，并且适应于各种复杂恶劣工况环境下使用，实现了烟气排放的合理有效控制。

［1］国家环境保护总局.HJ/T 75-2001火电厂烟气连续排放监测技术规范［S］.北京：中国标准出版社，2001：7-12.

［2］戴丽萍，赵云格.CMES在火电厂的应用［J］.中国仪器仪表，2007（5）：44-46.

［3］魏山峰，朱建平，邹清平，等.国家重点监控企业无演员自动监测数据有效性审核教程［M］.北京：中国环境出版社，2014：10-15.

［4］腾恩江，杨凯，贾宁，等.烟尘烟气连续自动监测系统运行管理［M］.北京：化学工业出版社，2015：9-11.

［5］高政，方岩.烟尘烟气连续自动监测系统［J］.玻璃纤维，2016（3）：32-35.

Application analysis of continuous monitoring system of flue gas emission in thermal power plant

Zhu Yongbo
（Thermal Power Plant of Daqing Petrochemical Company，Daqing 163714，China）

The continuous monitoring system of flue gas emission was developed according to the national environmental protection standard.This monitoring system is a continuous monitoring system exclusively used for emission of fixed pollutants.This paper analyzed the application situation of this system in the analytical process of flue gas in the desulfurization and denitration unit of a power plant.

flue gas emission;SMC-9021;monitoring system;analyzer

X84

B

1671-4962（2017）01-0056-03

2016-12-06

朱永波，男，工程师，2010年毕业于东北石油大学计算机科学与技术专业，现从事工业生产自动化管理工作。