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1、热工测量及常规仪表热工测量及常规仪表脱硫脱硫 CEMSCEMS 设备设备第一节 系统及各部分说明第一节 系统及各部分说明1 1、简介、简介长山电厂二厂使用的脱硫在线仪表为ABB（中国）有限公司生产的 EasyLine 连续气体分析仪烟气连续检测系统（以下简称CEMS），通过此系统 可对烟气中气态污染物（SO2、 NOX、 O2）和颗粒物及温度、 压力、 流量、 湿度在线监 测，并通过数据采集处理系统生成图谱、 环保报表，可将数据远传至各级环保部 门。 本章主要从原理、 各系统调试及故障处理、 日常检修及维护方面进行分析说明 2 2、系统说明、系统说明 2.1系统主要特点 1）系统设计稳定可靠，
2、维护成本低、 维护量少。 系统数据可利用率达到 95% 以上。 2）具有较强的自我诊断功能与主要仪器部件故障报警功能，及时反馈信息， 便于操控。 3）采样系统具有反吹系统，防止烟气污染分析仪器部件。 4）防腐设计，保证系统长期可靠运行。 2.2 系统测量参数、测量范围如下： 1）SO2： （0-2500）*10-6 2）NOX: （0-2500）*10-6 3）O2： （0-25）% 4）颗粒物： （0-2500）mg/m3 5）流速： （0-40）m/s; 6）温度： （0-300） 7）压力： （-10-+10）KPa 3 3、烟气连续监测系统、烟气连续监测系统 3.1 组成烟气连续监测系
3、统由传感器单元、 测控单元、 现场主控站、 数据监测单元 和远程监控平台组成。烟气连续监测系统软件时运行于数据监测单元用于采集、 监测、计算、显示、报警和报表生成的系统软件。 3.2 软件功能主要功能包括用户登录、 主画面、 参数设置、 实时曲线、 历史数据、 报警信 息、系统流程、退出系统等。3.2.1显示数据1）气态污染物实测值、折算值；二氧化硫 氮氧化物等；2）颗粒物的实测值、折算值；3）烟气参数的测量值；流量、流速、压力、温度等；4）系统状态；可直观显示系统各个部分的工作是否正常。 传感器单元检测的数据信号和采集的样气通过通讯线路和采样管线传输至 测控单元，测控单元将检测获得的模拟量信
4、号转换为数字信号同烟气分析结果 一起保存至PLC中。数据采集处理模块通过通讯线路获取 PLC中的各类检测数据 和系统状态信号，通过计算和统计后显示在用户界面上，同时保存至数据管理 信息系统中。第二节 运行原理和测量变量第二节 运行原理和测量变量1 1、烟气连续监测系统组成、烟气连续监测系统组成烟气连续监测系统（烟气分析仪）主要由气体分析仪、 在线粉尘浓度计、 皮托 管流量计、压力、湿度、温度等组成。 2 2、各组件工作原理、各组件工作原理 2.1气体分析仪原理：RIR不分光红外法。红外气体光谱测量方法是以非分 散性 IR辐射的吸收为基础。测量相关波段红外线的衰减幅度即可测量相应气体 的浓度系统
5、测量参数。 2.2在线粉尘浓度计: 基于烟尘颗粒的背向散射原理，用于对固定污染源 颗粒污染物进行在线连续测量。单端安装，无需光路对中。光学部分包括激光光 源及功率控制、 光电传感、 散射光接收部分。 激光器发出的650nm束以一个微小的 角度射入排放源，激光束与烟尘颗粒作用产生散射光，背向散射光通过接受系 统进入传感器转变成电信号进行处理。 2.3烟气流量分析系统: 包括烟气流量(皮托管流量计)、烟气压力和温度检 测。（压力、温度不再详述）。 1） 皮托管流速计主要由“X”型皮托管检测头、 取压管保护套管、 差压变送 器（西门子）等部件构成。 2） 测量时将皮托管流速计探头插入管路中，并使全压
6、与背压探头中心轴 线处于过流断面中心且与流线方向一致，全压探头测孔正面应对流体，检测流 体总压，并将其传递给差压变送器；同时背压探头测孔是取节流静压也将其传 递给变送器。变送器将读取的差压转换成4-20mA电流信号。 2.4、O2含量分析系统：电化学法。 氧含量测量是根据一个燃料池的工作原理来工作的。 氧气在阴极与电解液的 分界面被转换成电流，并且产生的电流与氧气的浓度成正比。第三节 维护第三节 维护1 1、烟气成分分析系统维护要求、烟气成分分析系统维护要求 1.1 日常巡检重点检查项目及要求： 1） 检查控制柜有无故障报警，二次表设置是否在自动校准状态。 特别注意 有无更换氧电池的信息，氧电
7、池一般使用寿命在两年左右的时间。 2） 检查气体分析仪入口浮子流量计是否在1-1.5L/min范围内，流量偏低 时，及时对探头过滤器、采样泵、温控回路进行维护。 3） 检查吹扫用压缩空气工作压力是否正常，压缩空气过滤器是否堵塞、 积 液、漏气，发现问题及时处理。 4） 检查保护过滤器，不允许变色或附有颗粒物，附有颗粒物时检查探头 过滤器滤芯是否损坏或密封是否完好。 5） 检查采样探头、取样管线、制冷器温控回路是否正常工作，温控器显示 温度是否超过设定值（采样探头、取样管线工作温度保持在 130左右，制冷器 控制温度应设定2。 6）检查蠕动泵是否排水正常，是否有冷凝液排出，必要时更换蠕动泵或蠕
8、动管。 7）检查储液罐冷凝液是否超过容积的3/4, 超过及时清理。 8）巡检采样管线，防止因重物压在管线上或人员踩踏，造成取样管损坏。1.2 定期维护项目： 1）定期对取样探头进行维护，用清水或中性洗涤液进行浸泡，并用刷子进 行清理，用压缩空气吹干。 2）定期对采样泵进行维护，用酒精清洗密封片、膜片和端盖通道，用压缩 空气吹干。 3）定期对气体分析仪表进行标气标定。 4）定期视堵塞、变色情况更换一次保护过滤器滤芯。 2 2、颗粒物分析系统维护要求、颗粒物分析系统维护要求 2.1 日常巡检重点检查项目及要求： 1）每天巡检时检查吹扫风机或吹扫用压缩空气工作压力是否正常，连接的 吹扫管路是否完好。
9、 2）检查信号线路防护是否完好，就地设备防雨、防尘措施是否完善。2.2 定期维护项目： 1）定期对吹扫风机滤网进行清理。 2）定期对粉尘仪镜头表面的灰尘进行清理。 3 3、烟气流量分析系统维护要求、烟气流量分析系统维护要求 3.1日常巡检重点检查项目及要求： 1） 每天巡检时检查吹扫用压缩空气工作压力是否正常，压缩空气过滤器 是否堵塞、积液、漏气，发现问题及时处理。 2）检查流量、压力、温度测点测量回路是否正常。 3.2定期维护项目： 脱硫停运检修时检查并清理皮托管的沉淀物，对流量、 压力变送器进行校验 对测温元件接线情况进行检查。 4 4、烟气水分分析系统（水分仪）维护要求、烟气水分分析系统
10、（水分仪）维护要求 4.1日常巡检重点检查项目及要求：检查水分仪检查信号线路防护是否完好，就地防雨、 防尘措施是否完善 4.2定期维护项目：脱硫停运检修时检查并清理水分仪探头的沉淀物，并对探头磨损情况 进行检查。 5 5、采集、处理、控制系统（、采集、处理、控制系统（DASDAS）维护要求）维护要求 5.1日常巡检重点检查项目及要求： 1）每天巡检小室，室内温度（5-35）、 湿度（85%），对空调进行定期 维护，发现问题及时维修。 2）每天巡检机柜风扇滤网是否堵塞，风扇运行是否正常，发现异常及时处 理。 5.2 定期维护项目： 1）机组大、小修时对机柜内设备进行检查清扫，对接线检查紧固。 2
11、）机组大、小修时对上位机软件进行备份、对上位机积灰清理。第四节 校验第四节 校验1、通电后，首先设置O2和 NO的零点（zero）和满度 （span）的校准量程 设置方法：在控制界面上按照如下顺序进行设置OKSetupCalibration DataTest Gas Set Points得到如下图 1-1 所示（由于添加模块的不同，可能是SO2 可能是O2，或者都有，NO 一定 有） 图1-1 按方向箭头移动光标，选中要改的气体的校准量程，例如光标选中SO2， 点击 OK进入如下图 1-2所移动光标到零点（zero）的后面量程处，可 通过上下箭头将量程改成+00000.000（如就是所 要改的
12、则无需改动，Man和Auto的 zero量程都一 样） 移动光标到满度（span）的后面量程处，可 通过上下箭头改变量程（满度量程根据标气瓶气 体浓度来改，如就是所要改的则无需改动，Man和 Auto 的span 量程都一样） 改完量程后点击OK,点击ESC返回初始界面 改 O2和 NO的步骤和 SO2一样 图1- 2 PS:O2的零点量程为0，满度量程为20.9；NO 的零点量程为0，满度量程根 据 NO 标气瓶的气体浓度来定，一般出口表用500%浓度左右的标气瓶，入口表用 250%浓度左右的标气瓶2、校准量程设置好了以后，将开关打到校准的位置，然后将标气瓶通过气 管连接到校准口 3、在未打
13、开标气瓶的气体时，先进行O2满度和 NO 零度的校准 4、打开标气瓶的气体，进行O2零度和NO 满度的 校准PS: O2满度和NO 满度校准顺序一样 满度校准顺序： OKOperationCalibrationManual CalibrationSpan得到如下图1-3所示图1-3 光标选中所要改的气体，然后按下OK进入如下图1-4 所示 图1-4首先看下气体名称后的量程是否是一开始所设置的量程，不是则返回初始 界面重新设置是则继续按OK，进入如图1-5所示图图1- 5气体名称后的浓度是会跳动的，稳定后按下OK，完成校准 PS: O2零点和NO 零点校准顺序一样 零点校准顺序： OKOpera
14、tionCalibrationManual CalibrationZero Point/Single Poinnt 零点校准方式和满度校准方式相差不大，就是进入图1-3校准画面前的按 键有所区别（零点是Zero Point/Single Poinnt，满度是Span），注意零点校 准量程都为0第五节 故障分析第五节 故障分析1 1、 烟气分析仪的常见故障及其注意事项、 烟气分析仪的常见故障及其注意事项 1.1流量低：这是经常遇到的问题，主要原因有三个： 1）保护过滤器腐蚀损坏漏气，导致流量降低，这是经常出现的故障。此时 我们只能采取更换的方法。 但是在更换时应注意在停电拆除时，注意防止酸的腐
15、蚀手及其二次表内部电路板。 2） 探头过滤器堵塞，这个也经常出现，在日常巡检时会发现流量低，如 果屋内无刺激性气体的味道，我们断定不存在漏点后一般我们可以调整流量调 节阀来增大流量，但此时也应该注意流量探头这时可能出现了堵塞。 3） 取样泵工作不正常，这个现象不明显，观察取样泵是否工作。 1.2保护过滤器积尘多：主要原因是探头过滤器损坏，应及时检查、清洗探 头过滤器。 1.3保护过滤器及疏水过滤器变色：此时在更换的同时检查探头加热及取 样管加热是否正常以及压缩机冷凝器、蠕动泵工作是否正常。 2 2、在线粉尘浓度计的日常检修维护项目、在线粉尘浓度计的日常检修维护项目2.1光学元件 1） 对于浓度
16、计来说本身设计就是基于长期连续运行，因而不需要特别维 护，但对于光学元件来说由于测量环境的影响需要对光学元件进行定期清洁处 理，可使用50%的酒精进行清洁，但是特别注意不得使用含有油的酒精。 2） 对于新安装的设备，应每隔3天进行一次检查，确定没有污染后可每3 个月进行一次检查。 注意：在发现光学元件出现污染时不要只是单纯的清理表面污物，应对吹 扫设备进行检查。 2.2吹扫系统 吹扫系统工作是否正常将直接影响浓度计的测量准确性，因此在每次 进行定期检查时应对吹扫系统进行检查、清理。检查空气过滤器是否正常工作， 有无脏污情况。 具体的检查方法为：空气过滤器卸下后，吹掉上面的灰尘，或者 用清水冲洗
17、。如果空气过滤器过滤面无损伤，风阻不大，则可继续使用。同时在 维护完成后也应该注意过滤器的安装方向，保证不被雨水等通过过滤器进入仪 器。 2.3 常见故障及原因分析 1）激光发射器未发光 原因1：浓度计电路板连接出现松动导致供电回路出现异常，在重新接线 后正常。 原因2：浓度计接线柱处接线脱落，由于接线端子采用插拔式，时间长后 会出现松动接触不良的情况，重新安装后正常。 这就要求我们做好日常的维护工 作。 2）微机内没有显示 造成这种现象的原因是在维护完系统时，检修人员在进行送电时将控制柜 内视频分配器烧坏。 3）测试结果偏小此时应检查光学元件污染情况。 4）显示值跳变由于原烟尘颗粒物大于30
18、0mg/m3且持续20min 后会自动开旁路（为了 保护吸收塔），所以原烟气烟尘测量的准确度较为重要，运行人员发现问题应 及时联系检修人员处理。 5）净烟气烟尘比原烟气烟尘浓度高运行人员有时联系处理此种缺陷，此时我们在对原烟气与净烟气进行检 查后发现结果就是这样，净烟气虽然颗粒物比原烟气少很多，但是净烟气具有 很多的水分，水蒸汽的反射会增大其检测值。 3 3、皮托管安装注意事项、皮托管安装注意事项 3.1由于皮托管流速计是根据充满圆管的稳定流动流体理论进行工作，因 此原则上测量点应远离风机、阀门、弯头等容易造成流体波动的元件。 3.2皮托管采用插入式安装，因此我们在维护完进行安装时应注意皮托管
19、 的全压及背压管轴线必须和管道几何对称中心轴线共面。 3.3皮托管流速计正确的安装姿势：插入保护管轴线垂直相交管道几何对 称中心轴线，安装姿势不正确将引起皮托管仪表系数C的变化。 皮托管流速计与 风速测量装置靠背管结构基本一样，不同的是毕托管的背压侧不是平面而是斜 面。3.4常见故障及处理风速测量 指示为零 或变送器 无输出皮托管安装方向与介质流向不符重新按照铭牌的指向安装流量计电磁阀一直开启检查电磁阀接线（常闭），检查电磁阀状 态变送器接线错误检查接线压力及风速测量回路断路将温度、压力及流量测量回路接好24VDC电源损坏更换数据显示 波动大测量介质没能充满圆管重新安装管路皮托管安装姿态不正确
20、以正确姿态重新安装取样管集齐将取样管集气排除干净变送器回路接线松动或虚接紧固接线风速测量 不准确皮托管安装不符合要求重新安装皮托管及密封垫取压管道泄漏清除泄漏点变送器量程与系统设定量程不一 致对设置不正确的量程进行修改零点漂移（重新安装后必须校零 点）调整变送器零点4 4、温湿度系统常见故障及处理方法、温湿度系统常见故障及处理方法 4.1没有湿度输出检查各接线是否正确，用万用表测量其电流输出，看是否有信号输出。 4.2输出满量程检查探头是否结露，这时重新进行预热安装。 5. 5. 就地取样探头的日常检修维护就地取样探头的日常检修维护 5.1在调停或者是定期工作对探头进行清理时应注意: 1）工作前对控制箱内电源进行停电，防止误碰触电。 2）工作时要戴好劳保手套，防止烫伤（温度较高），在拆除保温设备后在 冷却一段时间后方可拆卸。 3）清扫时先用压缩空气进行吹扫，吹扫的同时可用劳保手套擦拭，出去表 面灰尘；清理完后将探头浸泡在酒精中5min，观察干净后用压缩空气吹干后进 行安装。