一、概述
 

　　环保在线设备简介：CEMS是英文ContinuousEmissionMonitoringSystem的缩写，即烟气排放连续监测系统。烟气污染物主要是指烟尘颗粒物、SO2和NOX，利用抽取式采样系统是将烟气从烟道中抽取出来(真空隔膜泵抽取)然后传送到分析仪加以测量的系统。例如：我厂使用SMC-9021气分析系统是西克麦哈克(北京)仪器有限公司针对气污染物排放设计的连续在线监测系统，根据使用需要的不同，可以选择不同的测量参数；(如：SO2、NO、CO、O2、温度、颗粒物、湿度、压力等)，配套的SMC-900数据采集系统(DAS)，可对数据进行处理、运算、存储、生成数据报表、数据传输等功能，还可以通过调制解调器(Modem、GPRS、CDMA)将数据传送至环保行政主管部门，使用单位也可以进行远程的监测或接入DCS系统。
 

　　1、烟气排放连续监测系统(CEMS)系统配置：取样探头、加热取样管线、样气预处理单元、分析仪表、PLC控制单元、数据采集及传输系统，其它参数包括烟尘浓度(浊度)、温度、压力、流速、湿度。主要特点：加热型取样探头，保证取样过程烟气不冷却，取样探头具备反吹功能，延长维护周期，输气管路伴热保温，输送样气过程中无冷凝快速冷凝脱水，SO2损失小，可编程控制自动取样、自动反吹、自动排水、保证长期工作。
 

　　过滤器取样探头的作用是除去烟气中的烟尘颗粒物，过滤器(滤芯)采用多孔陶瓷材料制成，并在在过滤器腔体采取了恒温加热措施，使过滤器和样品气的温度高于烟气中水分的露点温度。脱硝用探头比脱硫用探头除多了外反吹、探杆防护套外，安装法兰的尺寸也略有不同。探头水平安装时法兰要上翘10-15度。法兰盘螺丝孔呈“十”子型逆时针旋转转轮，待挡杆松动后将挡杆旋到一侧拔出滤芯更换陶瓷滤芯同时要检查密封“O”圈是否破损、老化，出现问题要及时更换,建议“O”圈上涂真空硅脂。
 

　　取样管线采样复合管是由2根耐腐四氟管和自限温伴热带组成，外加保温层、铝带，最后敷以阻燃聚烯烃保护外套复合而成。运输安装时避免在地面拖拉或浸入水、油中，并防止重物坠落砸伤。伴热带额定电压220V/AC,加热温度135℃电源应采用漏电保护开关，屏蔽层必须接地并加装直型接线盒。自限温伴热带送电启动时会有“浪涌电流”现象，建议复合管长度>20m时加装自动限流器。复合管安装的最小转弯半径0.5m。最大使用长度80m，特殊情况需说明。绑扎间距：垂直方向1.5m，水平方向2m。线芯对屏蔽层的绝缘电阻检查，>20MΩ，湿度大的环境下可放宽到>2MΩ，小于2MΩ要查清原因方可送电。取样探头开始，复合气体取样管应以不小于1%的坡度向下倾斜(或倾斜5°)至仪器室。最后进入到仪器室内。自限温伴热带接线剥出线芯时应避免多股线芯断股，使导线截面变小，引起过热烧毁。自限温伴热带的两条线芯严禁短路，末端要剪成斜口，一般情况下要用热缩套管密封，并加装防爆终端。防爆终端螺丝要拧紧，不致被外力拔脱。烟气经过取样探头后，由加热的采样复合管(伴热至140℃左右)传送到预处理单元(位于机柜中)。预处理单元承担着除尘、除水和温度、压力、流量调节等任务。当样气含水量较大时对测量系统的危害：样气中的水分会吸收红外辐射，给测量造成干扰。水分冷凝在气室镜片上，会产生较大的测量误差。水分的存在会增强样气中腐蚀性气体的腐蚀作用。高含水的样气温度降至室温，过饱和的水析出后，样气中易溶于水的组分会部分溶解，造成该组分的浓度变化预处理单元包含取样反吹阀、汽水分离器、样气泵、压缩冷凝器，安全过滤器、样气流量计后，送到红外气体分析仪。
 

　　2、预处理部分常见故障处理
 

　　(1)SO2、NO测量值偏低；或O2偏高。一般判断为系统漏气
 

　　蠕动泵泵管损坏，一般是泵管出现裂缝，蠕动泵旋转一周，样气流量计浮子波动一次。
 

　　(2)蠕动泵管安装不正确，拧开进(排)气管，向内按压泵管接头，会有后退现象重新安装。
 

　　(3)气路负压部分的接头松动或损坏、取样探头接头松动、取样探头密封圈损坏对分析柜内的气路进行负压检漏，如不能通过，应该从取样/反吹阀到样气泵进口逐级负压检漏排查。如果柜内不漏，可能是复合管或探头处漏气，应检查探头处的接头和密封圈，必要时更换.
 

　　(4)取样反吹阀漏气，每次反吹后氧值下降比较慢调整或更换反吹阀湿度仪的射流泵堵塞，湿度仪处于反吹状态时氧值正常，湿度仪处于测量状态时氧值升高，并且周期性交替出现。清理湿度仪射流泵脱硝系统探头反吹电磁阀内有杂质，造成的电磁阀关闭不严，压缩空气进入探头打开电磁阀阀体清洁，必要时将反吹气源管放空，吹出气管内的杂质样气流量低或为零。
 

　　(5)分析系统处于故障状态，样气泵停止工作，样气流量为零分析仪故障、冷凝器温度(T>10或T<0℃)、露点报警只有这三个原因会使分析系统处于故障状态。
 

　　(6)探头滤芯或采样复合管线堵塞断开分析柜内的采样管线接头，样气流量可恢复至正常，说明是探头和管线部分的问题，大多时候是需要更换探头滤芯了
 

　　(7)样气泵电机能工作但抽力不足用手堵住样气泵进口或连接到样气泵进口的管线，感觉不到样气泵的吸力并且泵声音没有变大。泵抽力不足的原因是泵膜损坏(更换)、气门膜片脏(清洁)、泵体漏气
 

　　(8)泵出口至分析仪部分漏气或堵塞，如：接头松动、漏气手动校准阀处于校准气通状态放空阀开度太大过滤器堵塞流量计内密封圈损坏.泵抽力正常，断开泵进气口的，流量也不能恢复至正常。
 

　　(9)回路调节阀开度太大。
 

　　样气泵拆解
 

　　3、压缩冷凝器维护参数
 

　　①设备运行4500小时而未进行维护操所。维护请求黄灯亮。同时按2和3键并持续2秒，报警将被复位，运行时间也同时归零。
 

　　②电源保险6.3A，冷凝器工作环境温度5

　　③TLO<0.5或>10度报警(红灯)亮风扇下部的冷凝器脏污会影响到冷凝器的制冷效果需清理。
 

　　4、红外气体分析仪
 

　　(1)红外气体仪的相关概念
 

　　红外线是一种看不见的光，其波长范围为0.78—1000微米。红外分析仪的原理是基于某些气体对红外线的选择性吸收。当某一波长红外辐射的能量恰好等于某种分子振动能级的能量之差时，才会被该种分子吸收，并产生相应的振动能级跃迁，这一波长便称为该种分子的特征吸收波长。
 

　　(2)红外气体分析仪原理
 

　　使红外光通过装在一定长度容器内的被测气体，然后测定通过气体后的红外线辐射强度，根据朗伯-比尔定律：I=I0e-kclI0——原始的发射光强；
 

　　I——经过被测组分后的光强；
 

　　K——被测组分对光能的吸收系数；
 

　　c——被测组分的摩尔百分浓度；l——光线通过被测气体的长度(气室长度)；
 

　　红外气体分析仪使用注意事项：保证通入分析仪内部的样品气清洁、干燥(无结露)；光学部件(光源、气室、检测器)的相对位置不能改变；光学部件拆开后暴露在空气中，会迅速吸收空气中的水分，内部干燥器桶失效后会造成器件腐蚀。
 

　　二、常见故障及处理：
 

　　1、脱硫、脱硝CEMS系统主要从就地取样探头的安装、取样管路中阀门、过滤装置的调试及维护保养的注意事项：
 

　　(1)就地取样探头安装时，要求探头有一个斜向下的不小于15°的坡度，便于烟气中的粉尘颗粒物由于重力作用沉积落到烟道中，减少取样样气中的粉尘含量，防止取样管路及各部件的堵灰几率。
 

　　(2)针对取样泵易腐蚀损坏问题，主要原因为流量调节不当，造成取样泵与流量计之间憋压，损坏取样泵。样气流量计的调节步骤：将流量计调节阀全开，取样泵回流阀微开，通过开、关放空阀调节样气流量至0.7ml/min左右，再微关流量计调节阀，使流量稳定在0.5ml/min，调试完成。
 

　　(3)取样管线积灰问题主要是因为探头滤芯密封圈老化，或者是更换滤芯过程中，安装不当造成密封圈损坏，烟气经密封面进入抽气管路，造成管路积灰。安装时应在密封圈处涂抹真空密封脂，防止泄漏和损伤密封圈。
 

　　(4)取样管路中电伴热带屏蔽层要求可靠接地，否则有可能造成信号干扰或伴热电缆损坏等问题。线芯与屏蔽层之间的测量电阻应大于20兆欧，在湿度较大的环境下，最小不能低于2兆欧。
 

　　2、现场CEMS设备共性缺陷及处理方案
 

　　(1)脱硝CEMS机柜处取样管路与伴热带距离偏大，导致取样管路温度降低水份析出，烟气与水份混合形成酸性物质腐蚀密封圈。要求将取样管路末端伴热带与三通处取样管捆绑并且保温良好，保证样气温度不低于120℃，防止水份析出造成腐蚀。
 

　　(2)脱硝CEMS系统停运后系统停止取样，但禁止停电，如果停电，探头加热装置停止工作，造成探头处温度降低，水份析出易在探头处附着，造成探头滤芯堵塞。如需停电，应将探头滤芯拆回并做好防护。
 

　　(3)脱硝CEMS冷凝器蠕动泵正常运行过程中，出现自动反转，造成冷凝器内冷凝水无法及时排出，是电机电容损坏，需要更换蠕动泵。
 

　　(4)脱硝CEMS入口样气流量计显示偏小，现流量调节阀门已全开，流量仍达不到最小流量要求问题。造成取样流量偏小的原因有多方面，如：就地探头处滤芯堵灰严重、取样管线堵灰、取样泵回流阀开度偏大、放空阀开度偏大等原因，通过现场排查主要为就地取样探头处取样口堵塞，导致流量偏小，需根据实际情况进行清理。
 

　　(5)CEMS取样探头密封部件设计过多，受检查维护周期频繁、备件储备、人员技术水平等多种因素影响，如有一处密封不好非常容易导致CEMS数据失准，对取样探头滤芯设计方式进行改进减少了故障几率。
 

　　(6)CEMS分析仪出现显示跳变情况，并且跳变无规律性，由于影响烟气在线分析仪表测量稳定性的因素较多，任何一个环节出现问题都会造成测量数据跳变，需逐一排查处理确认具体原因。
 

　　(7)在线仪表设备自动吹扫导致SO2数据异常升高，易发生超标的情况,建议手动吹扫，执行每天手动吹扫一次。
 

　　三、系统的维护周期：
 

　　系统状态检查1天；零点量程手动校准7天；储液罐排水7天；管路泄露检查180天；过滤器检查更换30天；更换泵膜和蠕动泵管180天；停炉检修如时间超过3天以上，在开启分析系统抽气泵时，应注意先手动反吹取样管路，以免管路积水进入仪器，导致损坏！当压力低于10个压力时，应准备预订，低于1个压力时，请停止使用；所购标准气浓度建议应在满量程的80～100%之间。
 

　　校验周期参照《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》(HJ/T75-2007)制定，CEMS烟尘测量装置的校准周期为3个月；气体污染物测量仪表的校准周期为15天。
 

　　四、台账建立
 

　　1、CEMS设备应具有完善、准确的设备台帐，设备台帐中应包含设备名称、测点名称、仪表精度等级、生产厂商、设备型号、设备出厂编码、设备安装位置、设备投运日期等内容。
 

　　2、设备台帐中还应包括该仪器中各组件的型号、生产厂商、出厂编码、投入使用日期等内容。
 

　　当设备进行维修更换后，设备台帐中相关内容应及时更新，确保其准确可靠。
 

　　3、设备台帐可用Excel电子表格编制存档，同时必须有印刷版本的档案以备查询。
 

　　总结
 

　　当前对环保在线仪表维护提出新的要求，要求我们必须对于一些容易诊断的故障熟练掌握，如电磁阀控制失灵、泵膜裂损、气路堵塞、数据采集器死机、通讯和电源故障，应第1时间内处理。当发现上传环保部门的CEMS数据系统故障时，应立即上报环保部门，配合环保局维护人员及时对故障处理，且进行数据上传设备的维护，使设备安全运行，保证我公司的经济利益。