CEMS运维现场问题分析与参考

　　针对CEMS运维中常见问题和共性问题，进行了简单的梳理和分析，希望能为广大在线监测运维人员提供参考和借鉴。

　　磷酸滴定方面

　　问题：焦炉烟囱SCR+干法脱硫安装有抽取冷干法设备，探头处安装有磷酸滴定装置，磷酸滴定三通接头处经常性堵塞是什么原因造成?如何可以缓解或解决。

　　分析：焦炉烟囱采用SCR+干法脱硫工艺中，SCR设置在前端，焦炉生产过程中难免会产生串漏问题，串漏后烟气中颗粒物浓度及有机物(焦油、苯、萘等)浓度升高，长时间运行容易形成SCR催化剂的堵塞及失活，尤其在焦炉炉龄较长及频繁变更结焦时间的场合，焦炉串漏情况相对比较突出，SCR催化剂性能影响较大，在焦化企业超低排放及总量管控的背景下，过量喷氨降低NOx的浓度，往往是常用手段和方法，也造就了氨的过量排放，烟气中逃逸氨的浓度从十几ppm到几十ppm不等。冷干法CEMS为降低采样及预处理系统中水对二氧化硫的吸附损失，多采用在采样探头处加装磷酸滴定装置，缓解水对二氧化硫的吸附损失，达到响应时间和示值误差满足要求的目的。但是由于烟气中过量的氨逃逸的存在，磷酸在采样探头处滴定方式的引入，形成了磷酸与氨的反应，产生磷酸铵盐，在一定的温度和压力条件变换下，形成结晶附着在管道壁，形成堵塞问题。堵塞的频次主要受磷酸滴定的速率、滴定用磷酸的浓度、烟气中氨逃逸的浓度、滴定处气液两项接触情况以及接触位置温度压力介质参数等因素影响，针对堵塞频繁的情况，应对烟气中氨逃逸浓度进行测试，在掌握氨逃逸的前提下对磷酸滴定速率及磷酸浓度进行调整测试，同时对气液接触面处面积、介质内壁粗糙程度以及环境温度进行控制，即可以尝试采用管径较大的三通或其他方式的磷酸引入方式，气液接触面进行控温伴热，减少接触面处冷点的存在，通过以上措施的尝试来缓解堵塞的程度和频次。对于采取以上措施仍不能缓解的场合，可以尝试采用加装除氨器的方式来降低氨逃逸的影响，具体方法是在采样探头和伴热管线中间加装固态除氨，使烟气中的氨得以去除，对于氨逃逸过高的情况，可采用多级级联的方式予以缓解，除氨器内部调料的使用寿命直接受烟气中氨逃逸浓度影响，高氨逃逸情况下，除氨效果相对可以，但是消耗快，更换周期短，运行成本较高。本质解决焦炉CEMS采样堵塞及质控方面的问题还应从生产及治理设施角度入手，提高焦炉运行管理水平，加强对微小串漏的监测和发现，及时进行修补，减少焦炉串漏带来的颗粒物及有机物对SCR催化剂的影响是解决在线监测采样环节相关问题的源头。

　　等速跟踪采样

　　问题：抽取式颗粒物测量烟气流速与流速CEMS数据相差较大，以及流速低于5m/s时如何进行等速采样?

　　分析：抽取式颗粒物浓度测量设备一般采用差压法进行烟气流速测量，同时采样流量多数采用差压式进行测量，部分采用热式方法进行测量，多数抽取式颗粒物设备无烟气流速及采样流速校准功能，或者相关校准功能需要设备厂家高级权限进行操作，长时间运行抽取式颗粒物自身配置的差压式流速装置因未进行校准或维护准确性难以得到保证;而流速CEMS日常运行过程中需要定期进行检查、反吹和校准，以及比对校验，测量数据质量相对受控，当抽取式颗粒物流速与流速CEMS数据误差较大时，排除流场及设备故障因素外，流速CEMS的数据相较于抽取式颗粒物测量流速数据受控，一些地方管理部门及现场检查中要求等速跟踪采用流速CEMS数据进行控制，在采用流速CEMS数据进行等速采样时，需要将流速或差压信号引入抽取式颗粒物设备，引入信号时应对信号单位进行确定，引入差压时需要抽取式颗粒物设备对差压进行计算，计算公式应与流速CEMS一致，接入流速信号时应确认量程的一致性。同时在一些场合烟气流速长时间低于5m/s(如焦炉烟囱)，采用差压式进行流速测量时，流速测量数据准确性值得考虑，同时对于低于5m/s的工况，流速测量引入的误差增加，采用等速跟踪采样时，采样流量不易控制且误差较大，低流速下是否应该采用等速跟踪成为现场执法检查的焦点问题。当前关于抽取式颗粒物测量装置的技术规范尚未发布，现有技术规范中对抽取式颗粒物测量装置的要求也就一句吸引跟踪误差，对跟踪误差适用的范围和条件，技术规范中未说明也未体现，造就了一些现场检查时要求低流速下也应满足误差要求的问题。HJ75中对手工采样颗粒物时采样方式及流速的关系进行了表述，即5m/s以上采用等速跟踪采样，2.5-5m/s采用平均流速进行等流量采样，2.5m/s以下时采用2.5m/s的流速进行恒流量采样。抽取式颗粒物设备应参照以上采样方式进行采样模式设置。而对于低流速下抽取式颗粒物流速跟踪较差或较好的情况，设备供应单位应明确其控制采样方法及原理，即低流速下采用那个流速为参考进行的采样，低流速下跟踪较高的情况下，采样是否有代表性。管理部门建立健全抽取式颗粒物监测设备技术规范，完善抽取采样过程中的全流程质量受控是抽取式颗粒物监测设备更好应用的重点。

　　等速跟踪应该是有条件要求的，全流速下的等速跟踪是不可能做到的

　　紫外分析仪

　　问题：烧结烟气采用紫外方法测量二氧化硫分析仪及全程质控均满足要求，脱硫设施控制稳定情况下，二氧化硫数据波动较大的原因。

　　分析：烧结烟气受烧结机及烧结料的影响，烟气中CO浓度相对较高，一般情况下CO浓度在3000-20000mg/m3不等，CO浓度受生产工艺及控制(烟气再循环)因素影响，伴随着CO的产生烟气中有机物的种类和浓度也有所变化，部分有机气体在紫外光谱上具有明显的吸收特征，紫外分析仪测量SO2的吸收峰与有机气体的吸收峰接近或重叠时，采用常规算法进行计算的SO2浓度是受到有机气体干扰后的结果，应对干扰气体的影响予以屏蔽或消除后才对SO2进行计算，分析仪中往往采用软件算法方式进行消除或屏蔽，一些分析仪未进行相关干扰补偿修正的，就出现了测量数据出现较大波动的情况。现场分析仪是否存在干扰可以通过查看分析仪内的谱图进行初步分析和判断，但是多数分析仪厂家对谱图的展示不予以公开或不如实公开，如图谱显示只有形状，未注明波长和幅值，不便于使用者在出现异常情况时进行分析和判断，紫外分析仪在含有有机气体场合使用时，容易受到有机物的干扰，广大用户再购买分析仪时应注明，对于有机物成分和浓度不明的场合，应要求设备具备谱图波长展示功能，便于数据异常时进行分析和判断。

　　(本文摘自邢台在线监测者说)