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- 多点取样系统助力脱硝优化——CEMS多点取样系统数据质控的思考
引言
由于脱硝烟道直管段都很短,造成流场分布不均等问题,常规的单点CEMS无法真实反应整个断面浓度分布,为工艺控制和环保达标带来困难。
基于这一原因,如果在烟道中各部分喷氨量相同,但NOX浓度不同,会导致烟道中某些区域可能出现过量喷氨,其结果是腐蚀下游设备、管路,并会导致大量铵盐产生,伴随粉尘一起附着堆积,使得下游设备寿命变短,降低催化剂的效率和使用寿命,同时增加停机维护的工作量,大大增加了机组运营和人力成本。反之,某些区域喷氨不足,会使NOX去除不够,导致环保排放不达标。
为了解决脱硝CEMS取样点没有代表性的问题,多点取样系统应运而生。但是,多点取样系统是否真的能保证CEMS数据的质量,是我们在设计时必须考虑的问题,我们针对在现场实际运行过程中发现的问题,在设计时通过以下方面,逐一破解,来实现多点取样系统的数据质量控制:
1
问题:
烟尘浓度高,取样系统可能会产生堵塞,无法稳定可靠运行,大大增加了维护人员的工作量。
解决方案:
采用高精度前置过滤器除尘,完全解决了烟尘堵塞问题,维护量极低。
2
问题:
各取样点采样流量大小不一,导致ZZ混合后的烟气仍然无法反映真实浓度;即使,采取某些所谓“防堵”设计,但是,取样口或取样管道,仍有可能部分堵塞,或者,由于烟道内部流场不均匀,即使各取样点抽力一致,各取样点的流量也未必一致,从而导致混合后的样气也不具有代表性。
解决方案:
各通道均匀取样,系统中设计了调试/检查取样流量计,其采样流量大小可调可视,完全保证各路取样流量大小一致,确保了取样的均匀性。
3
问题:
如果要在多点取样系统中测量NH3,对取样系统提出的要求更高!因为,NH3的粘性大,很容易在取样系统中被吸附,而且,随着温度的降低,容易形成铵盐,会造成系统堵塞,并影响所测组分的浓度。
解决方案:
提高多点取样系统的加热温度,保证全程温度在250°C以上,从而防止铵盐结晶及NH3被吸附。
4
问题:
如何检查各取样点采样是否正常,是对系统质量保证的根本手段。
解决方案:
根据我们的实际经验,最有力的质量保证手段,仍然是通标检查,因此,我们在各取样头上设计了标气接入口,方便通标检查,又在混合罐上也设计了标气接入口,可以方便系统的故障诊断;
另外,我们尽量减小探头和管线尺寸,在保证不发生堵塞的前提下,尽量减小标气的消耗量;从而,我们可以采取通标检查的方式,实现对系统的数据质量保证!
5
问题:
由于流场不均匀,而且,可能随着锅炉负荷变化,或脱硝系统 ,催化剂更换重新摆放,等各种工艺调整的原因,导致流场发生变化,所以,很可能需要在工艺调整后,需要调整喷氨,需要由CEMS提供烟气浓度数据,为调整喷氨提供依据,就需要多点采样系统能提供多种控制方式,从而帮助全面了解烟气浓度。
解决方案:
我们为系统设计了巡测取样、混合取样和同步取样的三种取样控制方式。
巡测取样,就是各取样点轮流取样,将样气送入分析仪进行测量,目的是全面了解烟道流场的浓度分布情况,通常可以在锅炉负荷调整时或工艺过程调整造成流场变化后,用于确定流场浓度分布,实现jing准喷氨;
混合取样,就是将各取样点的样气均匀混合后,送入分析仪进行测量,目的是准确了解烟道内部的污染物浓度,用于在锅炉稳定运行时,系统浓度监视,为工艺控制提供依据;
同步取样,就是依次将同一时刻的烟气样品送入分析仪进行测量,目的是为了准确测量某一特定时刻的烟道流场浓度分布情况,用于特定时刻的流场分析。
我们通过多种采样控制方式,可以喷氨jing准控制实现有效数据质量控制。
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目前,脱硝优化整体上还处于摸索阶段,我们的多点采样系统也在不断改进!我们根据现场实际经验,对系统数据质量控制方面的设计,做了一些初步思考和探索。希望可以对脱硝优化有所帮助。
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