本文針對煙氣監(jiān)測系統(tǒng)中預(yù)處理部分不能滿足對樣氣的處理功能，導(dǎo)致分析儀異常，影響環(huán)保數(shù)據(jù)的問題，進(jìn)行研究和改造，以及改造后取得的效果。

1、設(shè)備及系統(tǒng)概況

某電廠燃煤發(fā)電機(jī)組脫硫塔煙氣在線監(jiān)測采用的是某公司生產(chǎn)的PS型煙氣排放連續(xù)監(jiān)測分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)由以下部分組成：樣氣取樣裝置；樣氣傳輸裝置；樣氣冷凝裝置；冷凝物排放裝置；分析儀器等。主要設(shè)備包含：氣體冷凝器；氣體抽氣泵；蠕動泵；膜式過濾器（帶濕度報警）；流量計（帶流量報警）；電磁閥；取樣探頭；電加熱取樣管道等。

該系統(tǒng)的工作流程是：啟動系統(tǒng)后抽氣泵工作，煙氣從取樣探頭處被抽出，先經(jīng)過探頭過濾器過濾掉粉塵等雜質(zhì)，然后由加熱管道到達(dá)分析柜，通過采樣電磁閥，進(jìn)入氣體冷凝器進(jìn)行冷凝脫水，冷凝下來的水經(jīng)過一臺蠕動泵定時排掉。干燥后的樣氣經(jīng)過一個樣氣過濾器后到達(dá)抽氣泵，再從抽氣泵到三通電磁閥和五通切換閥，最后通過膜片過濾器進(jìn)入分析儀。

2、改造前CEMS系統(tǒng)存在的問題

該系統(tǒng)自投產(chǎn)以來，一直存在諸多問題，主要有以下幾點：

探頭過濾器過濾孔徑大，過濾效果差，部分細(xì)小顆粒物無法過濾掉，進(jìn)入取樣管路后附著在取樣管壁上，造成管路阻塞，減小了抽氣量，造成分析儀測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，甚至流量低至報警值后，CEMS系統(tǒng)將停止工作，從而引起煙氣參數(shù)異常，嚴(yán)重影響到上傳環(huán)保部門的煙氣數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。樣氣中含有的顆粒物進(jìn)入分析儀后，對分析儀的損害也是很大的，輕則影響測量傳感器的準(zhǔn)確度，導(dǎo)致煙氣數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，重則損壞分析儀，導(dǎo)致巨大經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)保影響。

因原樣氣中含水多，部分酸性氣體融入水中后形成強(qiáng)酸液體，腐蝕性極強(qiáng)，而原氣體冷凝器通流部件采用的是不銹鋼材質(zhì)，很容易就被腐蝕掉，因此導(dǎo)致空氣漏入樣氣管路污染樣氣，從而引起煙氣參數(shù)異常，嚴(yán)重影響到上傳環(huán)保部門的煙氣數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

因為樣氣中含水多，所以經(jīng)常導(dǎo)致膜片過濾器濕度報警，由于要保護(hù)分析儀表的安全，濕度報警后分析柜內(nèi)抽氣泵立即停止工作，分析儀不再通氣，煙氣無法分析，煙氣數(shù)據(jù)異常，又將影響到上傳環(huán)保部門的煙氣數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，降低了設(shè)備可用率。

由于樣氣的品質(zhì)差，進(jìn)入分析儀的樣氣含水和雜質(zhì)多，導(dǎo)致分析儀測量傳感器老化快、易損壞。反映到分析儀就是零點和滿量程漂移大、測量不穩(wěn)定，標(biāo)定時測量值與標(biāo)氣值偏差大，數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，跳變大，精確度低，兩次標(biāo)定的時間間隔很短，否則無法保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，所以需經(jīng)常標(biāo)定。分析儀故障頻繁，易損壞，維護(hù)工作量和成本都很大。分析儀測量數(shù)據(jù)異常導(dǎo)致上傳到環(huán)保部門的煙氣數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，影響該廠的排污指標(biāo)，對環(huán)保工作造成極大的負(fù)面影響。

經(jīng)過對現(xiàn)有煙氣監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢測，通過上述分析發(fā)現(xiàn)主要問題是由該系統(tǒng)的樣氣處理單元引起，原有預(yù)處理設(shè)備無法完成對樣氣的處理功能，不能保證進(jìn)入分析儀的樣氣是干燥、潔凈的煙氣，從而導(dǎo)致分析儀表老化損壞，造成分析儀測量不準(zhǔn)，影響上傳環(huán)保部門的煙氣數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

3、改造方案及實施

根據(jù)該套系統(tǒng)存在的問題，結(jié)合調(diào)研結(jié)果和現(xiàn)場實際情況，為提高煙氣樣氣品質(zhì)、降低樣氣含水率、防止取樣管路堵塞、減少設(shè)備腐蝕，決定對原樣氣處理單元進(jìn)行重點改造。

改造具體項目如下：

更換原取樣探頭過濾器，采用過濾細(xì)度更小的過濾器（2μm 孔隙），過濾掉煙氣中的粉塵和其它顆粒物，以保證進(jìn)入樣氣管路的樣氣不含雜質(zhì)，以免在管壁上結(jié)垢后堵塞取樣管路。

在取樣探頭處加裝電加熱裝置，不讓樣氣冷凝，以免樣氣在探頭處和取樣管線內(nèi)冷凝后阻塞管路。

因壓縮空氣的品質(zhì)很差，含水含油很大，原先的空氣過濾器不能滿足過濾的要求，樣氣中含水率高跟它是有關(guān)系的，而且油份容易附著在探頭上造成積灰，影響抽氣量，嚴(yán)重時甚至無法抽下來空氣。因此我們在取樣探頭反吹壓縮空氣管道上加裝空氣過濾器組件，該空氣過濾器組件可以過濾掉壓縮空氣中的水份和油份，不讓探頭反吹時將壓縮空氣中的水和油吹入附著在取樣探頭內(nèi)。

樣氣通過伴熱管道進(jìn)入分析柜，然后在此處增加一個大容積的積水罐，通過擴(kuò)大氣體體積，溫度降低，可以冷凝掉一小部分水。

將原不銹鋼氣體過濾器更換為玻璃冷腔，該玻璃冷腔采用一進(jìn)一出雙排水方式，內(nèi)部采用螺旋管道，增大了冷凝面積，冷凝效果很好。因為采用了玻璃材質(zhì)的冷凝器，被腐蝕的情況也得到解決，杜絕了樣氣被空氣污染。

冷凝效果增強(qiáng)后，冷凝水增多，原先的單泵定時排水不能滿足需要，因此改用兩臺蠕動泵連續(xù)排水，不讓液體在管道內(nèi)積存，保證了樣氣品質(zhì)。

最后在進(jìn)入分析儀處加一個無菌換氣過濾器，作為進(jìn)入分析儀的最后一層保護(hù)，過濾掉剩余的微細(xì)顆粒物和水份，從而保證進(jìn)入分析儀的樣氣干燥、潔凈。

4、改造效果

改造之后，首先取得的經(jīng)濟(jì)效益是十分可觀的。自投產(chǎn)以來損壞的設(shè)備總價在30萬元左右，改造單套CEMS系統(tǒng)的材料消耗只要兩萬余元，后續(xù)維護(hù)費用也只要每年一萬元左右。

其次，改造之后系統(tǒng)出現(xiàn)故障的機(jī)率大幅降低，設(shè)備運行可靠性提高，由CEMS系統(tǒng)設(shè)備故障造成的環(huán)保數(shù)據(jù)異常的次數(shù)也是大幅減少，測量數(shù)據(jù)的精確度得到提高，準(zhǔn)確的反映該廠污染物排放的情況，不再因環(huán)保數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確影響到該廠的環(huán)保指標(biāo)和效益。

所有的改造工作都是圍繞改善樣氣品質(zhì)、保證分析儀可靠準(zhǔn)確運行來做的。改造后樣氣的含水率顯著減少，膜片過濾器濕度報警基本不再發(fā)生，樣氣中的水份基本都能通過冷凝器冷凝后排出。通過加熱取樣探頭和取樣管線，防止樣氣在探頭和管道內(nèi)冷凝后積液積垢堵塞管路，提高了設(shè)備可靠率。將原冷凝器更換為玻璃冷腔后，因玻璃能防止酸性腐蝕，原先冷凝器被腐蝕壞的情況也不再發(fā)生，而且冷凝面積的擴(kuò)大，冷凝效果比以前大為提高，樣氣中的水份含量更少。兩臺蠕動泵連續(xù)排水也保證了冷凝器內(nèi)不再積液。所有這些改造都極大的提高了樣氣的品質(zhì)，保證了進(jìn)入分析儀的樣氣干燥、潔凈，防止腐蝕和損壞分析儀，減少了維護(hù)成本和工作量，提高了分析儀的使用壽命和測量精度，同時也滿足了環(huán)保部門的要求。