沙洲電廠#2機組脫硫CEMS系統改造

李波

摘要：為貫徹落實國家十二五規劃綱要，切實履行企業節能減排要求，煙氣連續排放監測系統CEMS是排污收費管理和脫硫綜合治理的關鍵設備，張家港沙洲電力有限公司#2機組脫硫CEMS已運行10年，儀表老化，測量參數漂移，維護量較大，已無法滿足正常的測量要求，故此在2015年2月停機檢修期間，對#2機組脫硫CEMS系統進行改造，改造后脫硫CEMS各參數測量精準，滿足要求。

關鍵詞：CEMS;儀表；機組脫硫

1技術背景

火力發電廠在發電時需要燃燒大量的煤，煤經過燃燒產生的主要污染物有SO2，NOx，粉塵。為了貫徹落實國家“十二五”規劃綱要，切實履行企業節能減排要求，各火力發電廠必須完成脫硫、脫硝、除塵等系統的建設，保證SO2，NOx，粉塵的排放達到國家規定的范圍要求，脫硫CEMS煙氣在線分析儀作為測量脫硫脫硝除塵后煙氣中含上述廢棄物的儀器，必須安全可靠，穩定性好，維護量小。隨著CEMS技術的發展，現在大多數的生產廠家已開發完成成套的CEMS煙氣在線分析儀。這次沙洲公司經過招標，最終確定脫硫原煙氣分析儀型號為ABB3020，凈煙氣分析儀型號為ABB2020。其中儀表3020已在脫硝CEMS系統中使用3年，總體測量參數穩定。

2改造前CEMS存在問題

（1）CEMS運行已有長達10年之久，采用某公司生產的型號為BINOS儀表測量，該儀表測量值出現波動大，測量值不穩定，需要經常標定維護。

（2）CEMS儀表數據傳輸為某公司生產的型號為4100A/D轉換器，經過485通訊協議與上位機相連接，組態封閉，維護相當不方便。

（3）上位機畫面軟件為Visual Basic生成，未開放源代碼，且單臺上位機承擔數據傳送至省、市環保局，一旦上位機出現故障，將嚴重影響環保數據的傳送，造成考核。

（4）煙氣經過吸收塔含水量大，需要經過伴熱管線加熱，然后冷凝除去煙氣中的水分才能送入分析儀表，原冷凝裝置及伴熱管線運行年限也長達10年，伴熱管線已有部分不能加熱，而冷凝器的障率也高，影響分析儀正常工作。

（5）使用的壓縮空氣中含有大量的水分和油分，系統定時吹掃時會對煙氣采樣探頭造成腐蝕，故需將壓縮空氣經過油氣分離，除水后再用于探頭反吹。

（6）原CEMS系統儀器儀表發生故障時，未能將故障信號送至DCS供運行人員監視，故而運行與維護人員在對儀器儀表發生故障后不能第一時間發現，經常造成維護滯后。

3改造內容

經過招標，此次承擔改造項目的為江蘇省某專業承擔CEMS改造公司。該公司已承擔江蘇省內多家電廠的CEMS改造項目，經過在其他電廠的調研，改造后CEMS運行情況良好。改造的具體內容如下：

（1）拆除原有的艾默生原煙氣和凈煙氣機柜。

（2）將舊原煙氣與凈煙氣伴熱管線拆除。

（3）拆除原來的煙氣采樣器。

（4）新增2處電源接線柜，分別為控制機柜電源和伴熱電源

（5）新伴熱管線的功率大，原煙氣伴熱管線的電流為15A，加熱探頭電流為3.65A，凈煙氣伴熱管線的電流為28A，加熱探頭為3.75A。電壓等級均為220V。原加熱電源線為10平方，原CEMS系統進出口冷凝系統為單級冷凝，容易在蠕動泵發生故障時無法將冷凝瓶中的水及時排除，造成大量水分進入分析儀表，此次改造后機柜出/入口均采用了兩級冷凝，即兩個冷凝瓶串接，兩臺蠕動泵分別接著兩個冷凝瓶排水口，防止在一臺蠕動泵失效時，不會造成儀表進水而減少儀表壽命，甚至損壞儀表。

（6）原脫硫CEMS數據采集及發送為一臺研華610型工業控制計算機，現改造為2臺研華610型工業控制計算機冗余模式，數據采集及發送的安全可靠性大大提高。工業控制計算機操作系統為WINDOWNS XP，采用組態王作為上位機畫面編輯軟件。Visual Basic軟件作報表生成；發送給市環保局，省環保局的數據通訊也是在VB中生成（源代碼開放）。

（7）原脫硫CEMS數據采集系統由研華A/D4100型模數轉換器通過485通訊協議聯至上位機。由于信號比較多，A/D模塊的數量多，維護不變。因此這次改造后數據的采集和傳送由西門子S7200型PLC承擔，通訊協議為TCP/IP。維護起來大大增加了便利。

（8）拆除原有的探頭定時吹掃用壓縮空氣過濾器，加裝2級油氣過濾器，以達到除水，除油的效果。

（9）此次改造將儀器儀表的多個故障信號先送至西門子S7200控制器，在PLC中相或后在發一個DO至DCS。同時增加了標定信號送至DCS，便于運行人員監視。

4結束語

這次CEMS系統改造完成后，經檢驗，效果好，維護效率提高，測量值精確，系統整體運行良好，達到了預期目的。避免了因設備故障或頻繁檢修帶來的經濟損失。endprint