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CEMS在脫硫脫硝應(yīng)用中存在哪些問題?

更新日期:2023-03-03點(diǎn)擊次數(shù):904


1  脫硝CEMS 系統(tǒng)組成

CEMS 系統(tǒng)主要由四個(gè)部分組成,具體如下:

1)氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)部分:監(jiān)測(cè)煙氣中的NOxNH3 濃度等。

2)煙氣排放參數(shù)監(jiān)測(cè)部分:監(jiān)測(cè)煙氣流速、溫度、壓力、氧含量等。

3)控制系統(tǒng)部分:采用PLC 控制,包括系統(tǒng)的采樣、反吹、維護(hù)、校準(zhǔn)、報(bào)警等的控制。同時(shí)當(dāng)系統(tǒng)維護(hù)、反吹、校準(zhǔn)的時(shí)候,系統(tǒng)模擬量信號(hào)輸出保持不變,另外當(dāng)系統(tǒng)處于報(bào)警的時(shí)候,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)各種報(bào)警采取相應(yīng)的控制。完成數(shù)據(jù)的采集、處理,并按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的數(shù)據(jù)格式將相關(guān)參數(shù)上傳環(huán)保部門。


2  煙氣脫硝系統(tǒng)中CEMS 存在的主要問題

2.1 粉塵濃度高引起的采樣系統(tǒng)堵塞問題

脫硝系統(tǒng)的CEMS 布置在省煤器和空預(yù)器之間,由于煙氣沒有經(jīng)過除塵器,煙氣中的粉塵濃度高達(dá)30g/m3,有的甚至更高,極易造成煙氣采樣系統(tǒng)堵塞。

用探頭位置設(shè)置過濾裝置,避免粉塵顆粒進(jìn)入采樣管,引起采樣管線堵塞,一旦堵塞,處理起來的難度就會(huì)很高。同樣,在測(cè)量煙氣流速時(shí),也要考慮皮托管的堵塞問題。因而解決好采樣系統(tǒng)中過濾器的堵塞和清理對(duì)煙氣樣氣分析至關(guān)重要。

共性問題:

1.煙氣采樣系統(tǒng)中采樣管線伴熱效果差,采樣管線的伴熱溫度不能維持在煙氣露點(diǎn)溫度以上,造成煙氣在管內(nèi)結(jié)露、在煙氣中粉塵的共同作用下引起采樣管堵塞。

2.因鍋爐投油助燃,煙氣中的大量油煙污染并堵塞取樣探頭。

3.煙氣中粉塵含量過大,導(dǎo)致取樣探頭內(nèi)的過濾器堵塞。

4.取樣探頭內(nèi)的過濾器濾芯孔徑的選擇不合理,孔徑過大,進(jìn)入取樣管線的灰塵過多。

5.采樣探頭中過濾網(wǎng)的孔徑的選擇太小,增大了堵塞幾率。

6.安裝時(shí),管道彎曲半徑過小或打折,流道受阻,產(chǎn)生堵塞。

7.吹掃時(shí)間間隔設(shè)置過長(zhǎng)。

8.吹掃用壓縮空氣是帶水、含油,從而污染堵塞管道。

2.2 分析儀因無流量而失靈

由于脫硝CEMS 的工作環(huán)境相當(dāng)惡劣,可能造成取樣系統(tǒng)堵塞,因此分析儀會(huì)因無流量而失靈,監(jiān)測(cè)分析數(shù)據(jù)失效。共性問題:

1.取樣管道或探頭堵死。

2.預(yù)處理系統(tǒng)內(nèi)部過濾器堵塞。

3.預(yù)處理系統(tǒng)中冷凝器結(jié)冰,除濕效果差;

4.預(yù)處理系統(tǒng)中蠕動(dòng)泵故障,冷凝器不能正常工作,除濕效果差。

5.預(yù)處理系統(tǒng)中的抽氣泵長(zhǎng)時(shí)間帶水運(yùn)行,煙氣抽取不出。

2.3 高溫的問題

一般情況下,脫硫系統(tǒng)入口的煙溫約為115~150℃,脫硫系統(tǒng)出口的煙溫約為50℃(無GGH)。而在脫硝系統(tǒng)入口的煙溫在310~420℃左右,出口煙溫與入口相差不大。

因此,如果采用與脫硫CEMS 系統(tǒng)相同的測(cè)量方法,則采樣探頭、皮托管流量計(jì)的取壓元件,溫度儀表等需插入煙道中設(shè)備必須選用耐高溫的材料,確保其能在高溫環(huán)境下安全、穩(wěn)定的運(yùn)行,從而保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.4 腐蝕變形的問題

脫硝系統(tǒng)中的煙氣中含有、NONO2、水蒸氣、NH3、和SO2 等。煙氣在反應(yīng)過程中可能生成酸或者堿以及強(qiáng)酸弱堿鹽等物質(zhì)。工作環(huán)境比較惡劣,采樣探頭、皮托管流量計(jì)的取壓元件、溫度儀表都置于煙道內(nèi),同時(shí)煙道內(nèi)的煙氣流速比較快(一般為15m/s),這些都會(huì)導(dǎo)致傳感器的變形和腐蝕,引起測(cè)量?jī)x表失效。

共性問題:

脫硫脫硝系統(tǒng)中的SO2/NO2 氣體都易溶于水,溶解體積比分別為1:40(水:氣)和1:4(水:氣)。SO2/NO2 氣體溶于水后分別生成硫酸和硝酸溶液,該酸性溶液的腐蝕性隨其濃度的增大而變大。

脫硫系統(tǒng)的SO2/SO3 原煙氣露點(diǎn)溫度在120℃130℃;脫硝系統(tǒng)的NOx 原煙氣露點(diǎn)溫度在60℃左右。對(duì)于直接抽取式CEMS,如果取樣管線溫度控制不當(dāng),則污染物氣體會(huì)直接結(jié)露。

脫硝系統(tǒng)凈化煙氣中NH3 SO3 反應(yīng)生成硫酸氫銨和硫酸銨。這兩種物質(zhì)都是強(qiáng)酸弱堿鹽,水溶液具有一定的腐蝕性。并且,硫酸銨固體在280℃開始分解,分解物質(zhì)為硫酸氫銨和氨氣,因此這兩種物質(zhì)在取樣管中有結(jié)晶的可能。

2.5 分析傳感器的量程以及檢出限的問題

針對(duì)燃煤鍋爐的實(shí)際情況,脫硝裝置前煙道內(nèi)NOx 的濃度在400~1000 mg/Nm3,《大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)規(guī)定脫硝后的氮氧化物濃度不大于100mg/Nm3

因此脫硝裝置前后NOx的檢測(cè)要求傳感器具有較大的量程,并且具有較低的檢測(cè)限,確保脫硝前后NOx 的檢測(cè)的準(zhǔn)確性。同時(shí),為了防止脫硝過程中還原劑NH3 的逃逸造成二次污染,以及生成氨鹽腐蝕下游設(shè)備,在脫硝裝置的出口設(shè)置了氨逃逸檢測(cè)設(shè)備,《火電廠煙氣脫硝工程技術(shù)規(guī)范_SCR(HJ_562-2010)逃逸氨的濃度不大于3 ppm,因此對(duì)逃逸氨設(shè)備ZD檢測(cè)限的要求則更高,一般要求為0.15~0.3 ppm。



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