脱硫设施远程监测技术研究

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1、脱硫设施远程监测技术研究0、引言伴随着我国工业化进程的加快，电源建设取得跨越式发展，电力装机实现了5亿kW、6亿kW、7亿kW三次大的标志性跨越，截至2009年底，全国电力装机容量达到8.74亿kW，其中火电装机容量占74.6%以上，SO2、NOx等大气污染物的排放量也随之增加，燃煤产生的SO2排放量占SO2排放总量的90%以上，对我国经济的可持续发展产生了不利影响。图1描述了2005年-2009年我国电力装机容量和SO2排放总量变化趋势。2007年全国电力装机容量达7.13亿kW，SO2排放量2506.5万吨，2008年电力装机容量7.93亿kW,SO2排放23

2、21.2万吨。为鼓励发电企业安装烟气脱硫设施，减少SO2排放，国家出台了一系列的经济刺激政策，在这些政策的激励下，各燃煤电厂积极建设和投运脱硫设施，对SO2减排起到了积极作用，2007年开始，我国的SO2排放总量开始出现了下降趋势。同时，大量的脱硫设施在短时间内集中投运，给这些设施的监测和管理带来了巨大困难，也使脱硫设施在运行过程中存在大量的缺陷和隐患。目前，国内外对SO2监测系统的研究主要集中在非分散红外吸收法、紫外荧光法、紫外吸收法等现场监测方法和监测系统上，而对脱硫设施运行状况的远程监测技术研究尚不充分。本次研究和建设的脱硫设施（FCD）远程监测系统，能够实

3、现对脱硫设施运行状况的远程实时监测，并能根据监测数据的历史趋势和统计结果，分析预测脱硫设施运行过程中存在的缺陷和隐患，对提高脱硫设施运行的安全性和稳定性具有重大意义。1、远程监测技术原理脱硫设施远程监测技术是一种以现场烟气排放连续监测系统（CEMS）为基础的监测技术。现场CEMS系统监测到的脱硫设施运行参数通过远程传输技术，上传至实时监测平台，实现对脱硫设施运行状况的远程实时监测。另外，通过对历史数据和统计结果的分析比较，预测脱硫设施运行过程中存在的缺陷和隐患，并及时反馈至脱硫运行维护人员，提高脱硫设施运行的安全性和稳定性。脱硫设施远程监测技术原理如图2所示。2、

4、现场数据采集2.1采集方法CEMS的构成、主要功能及监测方法见表1.表1CEMS子系统数据采集方法-----------------------------------------------------------------------------子系统名称主要功能采样、监测方法-----------------------------------------------------------------------------气态污染物监测火电厂烟气中的直接测量法测量子系统SO2、NOx、CO等污染直接抽取法物浓度稀释抽取法颗粒物监测监测火电厂烟气中的光学

5、法子系统烟尘浓度B射线法测量火电厂烟气流速烟气参数监温度、压力、含氧量、直接测量法测子系统湿度等、用于计算排放总量等---------------------------------------------------------------------------按照国家科技标准《固定污染源烟气排放连续监测技术规定》（试行）要求，为脱硫设施安装CEMS系统，对脱硫设施的进、出口烟气成分及主要设备运行状态进行有效的监测。从表1可以看出，CEMS系统由气态污染物监测、颗粒物监测、烟气参数监测、系统控制及数据采集处理等子系统组成，各个子系统分别利用现场直接测量法、直接

6、抽取法、稀释抽取法、光学法、B射线法等监测方法实现对烟气中SO2、NOx、CO、烟尘浓度、烟气流速、温度、压力、含氧量、湿度等指标的监测。2.2参数上传按照规范要求，现场CEMS系统对脱硫设施的监测指标和参数较多，主要参数包括吸收塔桨液pH值、桨液循环泵功率、增压风机电流、脱硫变压侧功率、脱硫设施进出口烟气SO2质量浓度、进出口O2浓度、烟囱入口烟气温度、烟囱入口烟气流量、旁路挡板开启度、吸收塔进出口压力等。在本次脱硫设施远程监测系统研究中，为了高效准确地对燃煤机组脱硫设施运行状况进行远程实时监测、数据统计和有效管理，仅对脱硫设施运行主要参数进行监测、分析和统计，

7、具体上传至监测平台的参数及主要作用如表2所示。表2主要监测参数及作用-------------------------------------------------------------------------------项目主要作用-------------------------------------------------------------------------------机组负荷远程监测燃煤机组运行状况增压风机电流/脱硫变低压燃煤机组脱硫设施是否运行侧功率及运行状态进、出口烟气SO2浓度计算脱硫设施SO2去除效率进、出口O2浓度脱硫设施运行是

8、否正常烟囱