谈燃煤锅炉SO2比对监测数据异常理由与防范措施

【摘要】本文对烟气排放连续监测系统和手工监测燃煤锅炉SO2比对数据的影响因素进行了分析，查找分析造成燃煤锅炉SO2比对数据异常的原因，并根据原因探讨了降低比对监测数据误差的防范措施。
【关键词】CEMSSO2；比对监测；分析
引言
目前燃煤发电厂在烟囱上或脱硫系统出口处安装有在线烟气排放连续监测系统（英文缩写：CEMS），用于连续监测锅炉燃烧后排放的污染物及为脱硫系统运行调整提供相关参数。为确保数据的准确性和脱硫系统高效运行，CEMS仪表必须定期通过手工监测进行比对检验。
2012年8月某电厂一台1950t/h燃煤锅炉的CEMS进行比对监测时，氮氧化物、氧量、流速、烟温等指标的相对误差、准确度、绝对误差均符合《固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）》准确度指标要求，只有SO2数据相对误差超出准确度指标要求（允许误差±20%）。为防范类似问题的发生，必须查找分析造成比对监测数据异常的原因，以及采取相应的防范措施。
1影响因素分析

1.1CEMS气体分析仪

烟气排放连续监测系统由数据采集处理系统、样气采集系统、样气预处理系统、烟气气体分析仪（SO2、O2、NOx）、粉尘监测仪以及温度、压力、流速监测仪等组成。电厂的CEMS采样探头安装在210米高烟囱的73米高度处，烟气排放连续监测系统机柜在烟囱35米高度平台，采样探头、仪表安装位置都符合《固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）》要求。
CEMS中用于监测SO2的分析仪为U23气体分析仪，是一种采用NDTR（不分光红外）技术的多组分分析仪。手工监测前，维护人员已按照维护规程对仪表进行定期校准，并有合格的校准记录。经现场检查，CEMS的仪表探头严密性较好；样气预处理系统冷凝器出口管路无水珠；U23气体分析仪的量程设置在规定范围内；仪表运行稳定，未见异常。因此，CEMS气体分析仪对此次比对监测结果的影响很小。

1.2手工监测条件

手工监测烟气采用了参比法，即国家或行业发布的标准分析方法或《空气和废气监测分析方法》中所列方法。手工监测的4个采样点在烟气监测断面下游约0.5米处。比对监测前，监测人员已使用与CEMS的同类型标气进行了标定。监测时，机组平均运行负荷为536.53MW，引风机、送风机、磨煤机等设备按照机组负荷自动跟踪运行；除GGH堵塞外，脱硫装置的增压风机、浆液循环泵、浆液输送泵等设备正常运行。监测人员按照《固定污染源排气中SO2的测定定电位电解法》在烟囱监测孔采样监测SO2数据。由此分析，手工监测的基本条件符合《固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）》要求。

1.3手工监测仪器

手工监测SO2使用定电位电解法的便携式烟气分析仪，其主要原理是二氧化硫气体在传感器的电解槽内发生氧化还原反应，通过产生的扩散电流确定二氧化硫浓度。比对监测时，机组满负荷运行（600MW），烟囱烟气中氧量降低，CO浓度升高，定电位电解法烟气分析仪显示的SO2数值与CEMS的数值相差较大，相对误差最高达到-44%。由此可见CO浓度升高对的便携式烟气分析仪有一定干扰。
2原因分析
（1）为确认CO对便携式烟气分析仪的影响，电厂邀请具有资质的监测机构对CEMS进行了比对监测试验。当机组负荷为545.75～590.38MW，烟气中CO浓度升高，CEMS的SO2分析仪未受烟气中CO浓度的变化干扰，而参比法（定电位电解法）的烟气分析仪波动较大（如图1所显示），参比法数据与CEMS数据相对误差最高达到-33.9%。通过比对监测试验数据的分析，可以判断造成SO2比对监测数据异常的直接原因为烟气中CO浓度升高导致便携式烟气分析仪监测数据波动。
3防范措施探讨
为了进一步降低CO浓度升高对燃煤锅炉SO2比对监测数据的影响，

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可采取以下措施进行防范。
（1）GGH堵塞是普遍存在的问题，电厂继续按照运行规程采取定期蒸气吹灰延缓GGH堵塞速度，根据GGH堵塞程度适当增加吹灰次数，以降低GGH堵塞对风烟系统的影响。当GGH堵塞严重时，及时向环保部门申请停运进行人工高压水冲洗。
（2）对脱硫装置GGH、除雾器进行改造。机组停运检修时将GGH波纹板换热元件更换为大通道换热元件，将吸收塔平板式除雾器改造成两层屋脊式和一层管式除雾器，以提高除雾器除雾效果，降低GGH的压差和减缓GGH堵塞速度。
（3）继续加强CEMS仪表维护管理。设备维护人员严格按照维护规程定期校准、校验工作，保证仪表正常稳定运行。