CEMS在小热电机组中的应用及维护
如东协鑫环保热电有限公司2×15MW机组（3×75t/h循环流化床锅炉）于2004年至2008年分别建成投产，没有同步建设烟气脱硫、脱硝装置。随着2014年7月1日火电厂开始执行新的《火电厂大气污染物排放标准》排放限值。2014年如东协鑫环保热电有限公司针对公司配套锅炉烟气进行脱硫脱硝改造工程。脱硫采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置（简称FGD），脱硝采用非选择性催化还原法脱硝装置（简称SNCR）。工程建设规模为2×15MW燃煤发电机组（3×75t/h循环流化床锅炉），锅炉排出的烟气经脱硝后再经布袋除尘器高效除尘后进行脱硫。每台锅炉设置一套脱硝装置、一套布袋除尘装置和一套脱硫装置。脱硫、脱硝系统不设旁路烟道，每台机组进出口及总排放口建设规范的CEMS系统。
目前我公司1#、2#、3#锅炉烟气监测系统均已稳定运行。脱硫脱硝后总排放口CEMS采用江苏方天电力技术有限公司的FT-91烟气在线监测系统，与锅炉一一对应的3个脱硫塔进出口脱硫脱硝CEMS采用青岛崂山青岛崂山电子仪器总厂有限公司CEMS-2001型烟气排放连续监测系统。在监测因子选择上，我司脱硫系统原烟气CEMS系统设计有SO2、NOX、O2、烟气流量、粉尘、温度、压力监测因子，净烟气CEMS系统设计有SO2、NOX、O2、烟气流量、粉尘、温度、压力、湿度监测因子。脱硝系统设计有出口氨逃逸。
一、 脱硫CEMS系统介绍
（一） 总排放口CEMS
脱硫总排放口采用江苏方天电力技术有限公司的FT-91烟气在线监测系统。
该系统气体分析仪采用进口的ABB-EL3020气体分析仪，采用直接抽取样气的方式。分析仪采用红外分光原理测量SO2和NOX，电化学氧浓度原理测量O2。该分析仪装有充气的光气动检测器，检测器的充气与所测量的气体相对应，与样品中其它气体组分对比，检测器可提供最佳灵敏度和高选择性。样品组分―最小测量范围SO2 0--100ppm自动标定用空气和充气标定池准零点和终点，确保近乎真实的测量值测量原理在波长范围λ=2，5….8μm 处的非色散性红外吸收。该气体分析仪提供多路4～20 mA 模拟输出及继电器接点输出，信号通过信号隔离器分别送至PLC（通讯送至上位机至环保数据采集平台）、DCS（运行人员监控）、FT8160（江苏省环境保护厅电力企业锅炉烟气在线监控系统）及TINE（如东县环境保护局）。
粉尘监测采用AMETEK公司的LAND 4200烟尘年度及不透明度监测仪，采用了一束光穿过介质，其与已知的介质所含污染物的量的数量关系的比尔（Beer-Lambert）原理进行测量，为防止发射和接受探头镜片积灰影响测量，分析仪采用压缩空气不停进行吹扫。粉尘仪输出4～20mA信号通过信号隔离器送至PLC、DCS、FT8160、TINE。
流速测量采用了皮托管流量计测量，测量流速范围为0～40m/s，采用罗斯蒙特微差压变送器，并设计有压缩空气和反吹电磁阀，为防止皮托管堵塞，在PLC的控制下每2个小时进行一次反吹。变送器输出4～20mA信号送至信号隔离器送至PLC、DCS、 FT8160以及TINE。
用型号FT-M-1在线阻容式高温烟气水分仪，湿度信号经信号隔离器送至PLC、DCS 、FT8160以及TINE。
（二） 脱硫塔进出口CEMS
每台锅炉对应一个脱硫塔，其原烟气、净烟气各使用一套分析仪，共设有6套CEMS，均采用青岛崂山青岛崂山电子仪器总厂有限公司CEMS-2001型烟气排放连续监测系统。该气体分析仪采用进口岛津URA-208，采用直接抽取样气的方式。分析仪采用红外分光原理测量SO2和NOX，磁风氧监测浓度原理测量O2。提供多路4～20 mA 模拟输出及继电器接点输出，信号通过信号隔离器送至PLC（送至上位机）、DCS（运行人员监控）以及FT8160（江苏省环境保护厅监控平台）。粉尘监测采用DUST-1颗粒物浓度监测仪，采用了激光后向散射测试原理进行测量，为防止探头镜片积灰影响测量，分析仪采用压缩空气不停进行吹扫。粉尘仪输出4～20mA信号通过信号隔离器送至PLC、DCS以及FT8160。
流速测量采用了皮托管流量计测量，测量流速范围为0～40m/s，采用罗斯蒙特微差压变送器，并设计有压缩空气和反吹电磁阀，为防止皮托管堵塞，在PLC的控制下每2个小时进行一次反吹。变送器输出4～20mA信号送至信号隔离器送至PLC、DCS以及FT8160。
粉尘监测采用DUST-1颗粒物浓度监测仪，采用了激光后向散射测试原理进行测量，为防止探头镜片积灰影响测量，分析仪采用压缩空气不停进行吹扫。粉尘仪输出4～20mA信号通过信号隔离器送至PLC、DCS以及FT8160。
总排放口和每台机组脱硫配备一台上位机，采用台式电脑，配置有加密狗及DAS监控软件，实现CEMS系统数据监控和计算，并实现历史数据存储、报表生成等功能，同时实时向环保部门的数据采集平台上传数据。
样气预处理采用两级制冷器进行烟气冷却，制冷器控制温度在1.5～5℃，每一级制冷器设置一台蠕动泵排放冷凝水，经过冷凝干燥处理的烟气经过采样泵送到分析仪进行分析。为防止冷凝系统排水不畅或故障导致烟气含水，系统中还增加了一个过滤器，并在分析仪进口处增加了一个保护过滤器。过滤器有遇水变色的功能，一旦变色须及时更换。 二、 脱硝CEMS系统介绍
脱硝CEMS和脱硫CEMS公用，另增加氨逃逸的测量采用西门子LDS6 激光分析仪。需要在烟道空滤器。系统配置了吹扫风机，24小时不停进行吹扫，起到冷却和防止积灰作用。测量信号通过信号隔离器送至DCS。
三、 系统应用和管理
总排放口系统单独采用一台上位机进行监控的方式，数据经FT8160采集直接上传。脱硫系统采用了一拖二监控方式，即一套原烟气、一套净烟气系统布置在一个分析小屋内，采用同一台上位机进行监控的方式。在数据上传上，也采用了同一套数据上传装置进行数据上传。
在系统运行中，日常巡检是较为必要的，巡检项目一般包括现场设备巡检和分析小屋内设备巡检两部份。现场设备巡检周期没有委托第三方维护，由我公司热工人员检查维护，主要检查伴热管加热情况、蠕动泵运行情况、取样泵运行情况、烟气取样流量值、主要参数值、数据上传情况等。
在管理上，CEMS系统制定了专门的管理制度并上墙管理，同时上墙进行管理的还有巡检记录、标定记录、故障处理记录、操作维护记录、易耗品消耗记录、检修规程等。这些记录台帐都要求按真实情况认真填写，对于维护记录、标定记录等，同时制定了填写规范。
四、 系统存在问题和改进建议
ABB-EL-3020和URA-208 CEMS系统是进口分析仪中较为成熟的烟气在线分析系统，具有较高的可靠性、准确性，但依然有部分细节问题值得改进，主要如下：
（1）国产的过滤器芯耐腐蚀性差，需要经常检查更换过滤器芯，电磁阀膜片。
（2）脱硝的氨逃逸可考虑取消风机，改用压缩空气。
（3）脱硫的皮托管吹扫电磁阀可考虑改成带手动装置的电磁阀，便于现场手动吹扫皮托管，减少维护工作量。
五、结束语
CEMS烟气连续监测系统已在火力发电厂中得到广泛应用，在线监测了电力生产过程中产生的污染气体，有利于运行人员及时调整与监控脱硫、脱硝、除尘等环保设施的运行状态，加强达标排放管理。对于排放点的有效监测与管理有着积极而重要的意义。
