燃機電廠CEMS故障分析與維護管理

唐有富

摘要：本文介紹了洋浦電廠CEMS系統的主要組成，分析總結了CEMS典型故障及處理方法，并提出了一系列加強CEMS系統維護檢查、提高環保數據可靠性的措施。

關鍵詞：CEMS；故障分析；維護檢查

前言

隨著國家對環境保護日益重視，火力發電廠大氣污染物排放濃度新標準的全面實施， CEMS（Continuous Emission Monitoring System） 煙氣連續監測系統已成為火力電廠環保系統的標準配置和環保監測系統的重要組織部分。國家環保部門不斷加強對CEMS的比對監測、數據有效性審核及日常運行維護的監督考核，并依據CEMS數據收取排污費；對部分大型國企排放數據的每日網上直報也有非常嚴格的規定，在這種情況下，CEMS系統的穩定性和數據的可靠性顯得極其重要，直接關系到企業的經濟效益和社會形象。加強對CEMS系統的管理和維護，提高系統數據的可靠性成為電廠環保工作者越來越重要的工作。

1 CEMS系統簡要

洋浦電廠CEMS系統由氣態污染物（NOX），煙氣參數（ 流速、溫度、壓力、濕度等） 監測，數據采集、傳輸與處理4 個子系統組成。由于天然氣組織不含硫以及煙塵排放濃度極低，因此沒有安裝SO2和煙塵監測系統。氣態污染物（NOX）監測采取拌熱直接采樣和非分散紅外法，煙氣參數的濕氧采用氧化鋯法、干氧采取原電池法，煙氣流速采用皮托管法，溫度采用熱電阻法。煙氣參數用于排放濃度的折算和排放總量的計算。數據采集處理與通訊子系統由數據采集器和計算機系統構成，實時采集各項參數，生成日、月、年的數據報表，并將相關數據通過光纖實時傳輸到開發區和海南省環保部門。

2 典型故障分析及處理

由于燃用天然氣，煙氣不含硫以及煙塵極低，相比燃煤機組的CEMS經常出現的采樣系統前端處處置和采樣管堵塞等故障在燃機電廠并不明顯。數據傳輸采用光纖，故障率低。設備故障主要集中在冷凝器和監測設備本身。典型故障如下：

2.1冷凝系統故障

冷凝器蠕動泵的質量目前仍在CEMS面臨的主要問題，蠕動泵工作不正常，導致冷凝器積水過多或冷凝器液位報警感應探頭處有冷凝下的水滴造成誤報警。有時溫控器異常時導致溫度下降至0℃致使玻璃管內殘余水結冰成塊。處理辦法：檢查冷凝器的排水情況，及時對蠕動泵進行更換。檢查溫控器是否正常，更換溫控器。注意冷凝系統投運前，先將冷凝器內殘余水除盡。

2.2氮氧化物測量濃度偏低，干氧測量濃度偏大

燃機煙氣的干氧濃度一般在14-16%之間，若明顯高于此值，應該采樣管路有泄漏或分析儀測量有偏差。處理辦法：先通入標準氣進行校驗，偏差大應進行標定，如分析儀測量準確，應從分析儀進氣端往采樣探頭端逐步檢查，找到泄點進行處理。

2.3煙氣流量數據異常

煙氣流量數據異常時，在檢查壓力變送器輸出電流時會經常發現電流低于4mA或者接近20mA。原因是測速管的正壓端或者負壓端有泄漏；測速管的正壓或負壓管堵塞；平衡閥處于打開狀態；變送器不是水平安裝，或不處于水平狀態。處理方法：檢查測速管的正壓或負壓管是否泄漏，把泄漏處緊固封閉；如果測速管堵塞（用壓縮空氣反吹能測試出，反吹時，壓縮空氣返回并聽到“噗”聲，則取壓管堵塞），先用壓縮空氣反吹，反吹還不能通暢，用內六角扳手打開正負取壓管處的螺母，用細金屬絲線疏導，直至通暢為止；關閉平衡閥；變送器水平安裝，讓變送器始終處于水平狀態。

2.4濕氧的數據異常

濕氣數據異常時經常是氧化鋯測量數據顯示一直在某一位置。其原因主要是氧化鋯探頭失效、氧化鋯的管路堵塞或者氧化鋯的軟件出現故障。處理方法：檢查如果是氧化鋯失效，更換氧化鋯探頭；管路堵塞則直接用金屬絲和水把堵塞的管路疏通，干燥后再裝回去；如果發現是軟件問題可先恢復到了出廠設置，再進行對應的參數進行設置。

3日常的檢查維護

由于CEMS是一個組織復雜的系統，且由于煙氣成分的特殊性，不定期進行維護，容易導致嚴重的腐蝕、堵塞或數據漂移問題，從而造成系統癱瘓。《固定污染源監測質量保證與質量控制技術規范》等也對CEMS的日常檢查維護以及檢查維護人員的資質均有詳細的要求，CEMS的數據也在政府環境監控中心監控之下，做好日常的維護檢查工作，確保CEMS的正常穩定運行非常重要。日常的檢查維護分為日、月季度檢查維護。

3.1每日檢查維護

（1）檢查CEMS各測量數據是否異常，分析儀表是否正常工作，相關電源線和信號線是否連接良好； 檢查前24小時的趨勢記錄，判斷信號是否異常。

（2）檢查氣路。查看氣路管是否干凈，無塵和水霧，特別是儀表入口段，檢查儀表進氣口是否漏氣。

（3）壓縮空氣檢查。壓縮空氣系統應是無油、無塵、無水。

（4）檢查探頭及伴熱管的溫度。查看對應的溫度控制器是否正常工作，溫控器上是否有溫度顯示，顯示的溫度是否接近設定值。

（5）檢查抽氣泵能否正常運行。查看泵是否正確轉動，面板浮球流量計流量是否正常，采樣氣在0.5±0.2L/MIN左右。

（6）遠程通訊模塊GPRS。通訊指示燈顯示正常，上位機軟件下方狀態欄中GPRS是否顯示藍色正常狀態。

（7）檢查冷凝器是否正常運行。查看冷凝器上面的蠕動泵能否正常轉動，并查看溫度顯示是否正確。

（8）數據采集裝置工作是否異常，各設備的工作狀態燈是否正常。

（9）采樣氣體流量是否在正常范圍內，調節流量計至0.5L/min左右。

3.2每月檢查維護

（1）對CEMS設備和參數進行全面巡檢和分析，如有異常應安排維護或校準工作。

檢查反吹功能是否正常，通過反吹和測量的切換查看反吹是否正常，檢查反吹氣壓力是否達到要求（要求壓力在3Kg以上）。

（2）儀表零、滿度檢查，用校準的方法通入零、滿度氣體，檢查儀表的準確性，如不準確請校準。

（3）檢查二級過濾器和三級過濾器否有塵，有水等，每周拿出來檢查清理一次，六個月更換。

5 結論

洋浦電廠編制了燃機CEMS的運行維護檢查規程，規范了各項記錄臺賬，維護檢查人員均經過專業培訓并取得相應的資質，加強了備品備件的管理，對CEMS故障組織分析討論，不斷提高故障分析和維修管理的水平。