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CEMS二氧化硫全程测试误差分析

作者:邢台在线监测 2019-06-07 02:17  143 浏览量

随着环保督查工作的逐步深入,污染源排放的浓度越来越低,检查人员检查项目越来越细,检查中经常发现部分企业在线监测SO2浓度为零,被要求进行SO2标气(与实际排放浓度相仿的标气)进行全采样流程测试,经多次测试发现完全抽取式在线监测设备存在以下问题:在存在脱硝和脱硫的工艺中,完全抽取式CEMS测量SO2数据经常为零或者偏低;对CEMS进行全程通低浓度SO2标气(<100mg/m3)测试,监测数据为零或者误差较大,形成在线监测不正常运行的嫌疑;

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针对以上问题,结合CEMS及治理设施工艺进行分析,原因如下:燃煤锅炉、玻璃熔窑、水泥窑等行业均存在脱硝工艺,采用的方法为SCR和SNCR,由于燃烧等方面因素造成窑炉产生的NOx浓度较高,企业为到达NOx的达标排放,在脱硝工艺中喷射过量的氨水或氨气,形成大量的氨逃逸(氨逃逸监测仪表大部分不能正常使用),逃逸氨气在后续的工艺中被部分吸收,部分被排放到大气中。在线CEMS安装于最终排放口处,完全抽取式CEMS,将烟气从烟道中抽出经采样探头加热过滤,伴热管线保温,预处理除水除尘后送至分析仪进行测量;采用湿法脱硫的工艺,排放烟气中湿度及含水量较大,且部分脱硫设施在控制得当的情况下,SO2排放浓度可控制在35mg/m3以下,甚至更低浓度。

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CEMS监测数据偏低或者为零的影响因素主要有:

①采样探杆内形成冷凝水,吸附部分SO2;

②采样探头滤芯积灰堵塞,造成通透性变差,滤芯积灰吸附SO2;

③伴热管线探头终端处存在约1米的不加热,形成冷凝水吸附,同时由于烟气温度从采样探头处120℃以上在采样管线终端处瞬间降温形成冷凝水吸收烟气中的氨气,并与SO2反应生成硫酸铵盐等结晶物,降低烟气中SO2的浓度;

④采样管线铺设存在U型或者不加热,管线内部形成冷凝水和铵盐,进一步吸附烟气SO2;

⑤采样管线机柜终端处存在将近1米的不加热部分,结露吸附SO2;

⑥预处理制冷器冷腔内排水不畅,或者氨逃逸浓度过高,在冷腔内与水、SO2反应生产铵盐,通过冷凝水的PH值可以判定氨逃逸浓度是否过量,冷凝管内壁附着有结晶物说明氨、SO2发生反应,SO2被吸附;

⑦分析仪采样流量控制不当造成样气置换不彻底,测量数据偏低;

⑧分析仪量程设置或者精度较差影响测量数据偏低。

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解决方案:

①企业调整治理设施工作情况,降低脱硝氨逃逸浓度,湿法脱硫后安装多级除雾设施,降低烟气中水分含量;

②提高采样探头加热温度,将采样探头加热温度设置>140℃以上,加密采样探头滤芯自动吹扫和手工吹扫频次,定期更换采样探头滤芯;

③采样探杆加装加热护套,保证采样探杆内部无液态水;

④采样管线铺设不得存在U型,确保采样管线全程加热,且加热温度>140℃,定期(一周或者3天)对采样管线进行冲洗,采用纯净水或者磷酸将管线内部结晶物冲洗干净,或者对采样管线进行改造加装自动冲洗功能,保证内部无铵盐结晶;

⑤采样管线终端预留足够长度伴热带,确保采样管加热温度满足要求,管路连接尽量缩短,并加装保温;

⑥针对预处理冷腔内铵盐结晶吸附问题,可以采用伴热管线终端加装除氨器或者磷酸滴定装置,除去烟气中氨气防止在冷腔内结晶吸附,采用渗透法除水,降低水对污染物的吸附;

⑦对分析仪采样流量进行改造,防止烟气循环形成的抽力不足,置换不彻底反应时间慢的问题;

⑧分析仪采用低量程分析仪,保证测量精度和准确性。

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