脱硫烟气排放监测系统改造.ppt

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1、简介 华能玉环电厂装机容量为41000MW，烟气脱硫装置采用石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺，脱硫装置按一炉一塔布置，并配有单独的烟囱，其中一期烟气脱硫装置未配有GGH，采用钢烟囱内衬钛板防腐，二期烟气脱硫装置配有GGH，采用钢烟囱内衬玻璃鳞片防腐。净烟气出口烟道截面大但直管段短，而CEMS监测系统取样口就布置在烟囱入口前的净烟气烟道上。其中CEMS分析仪分别采用西门子U23（一期脱硫）和ABB EL3020（二期脱硫），粉尘仪分别采用激光对射法（一期脱硫）和静电法（二期脱硫），流速采用热式质量流量计。改造前CEMS系统测量状况 宽度宽度高度高度 SO2SO2脱硫侧至锅炉侧方向脱硫侧至锅炉侧方向1

2、200mm1200mm2000mm2000mm2800mm2800mm3200mm3200mm4000mm4000mm4800mm4800mm烟道底部至烟道底部至烟道顶部方烟道顶部方向向11200mm11200mm71.571.562.962.985.885.831.531.537.237.240.040.08650mm8650mm48.648.657.257.268.668.668.668.668.668.662.962.96950mm6950mm80.180.180.180.188.788.768.668.668.668.662.962.95250mm5250mm85.885.897.29

3、7.297.297.254.354.354.354.362.962.93550mm3550mm111.5111.5134.4134.4148.7148.785.885.882.982.988.788.71850mm1850mm136.8136.8148.7148.7188.8188.897.297.2111.5111.597.297.2平均值平均值83.283.2标准偏差标准偏差33.0 33.0 相对标准偏差相对标准偏差39.6%39.6%#1脱硫净烟气 SO 2 浓度分布测试值（mg/Ndm 3）改造前CEMS系统测量状况#1脱硫净烟气流场分布测试值（m/s）宽度宽度高度高度 速度速度脱硫

4、侧至锅炉侧方向脱硫侧至锅炉侧方向1200mm1200mm2000mm2000mm2800mm2800mm3200mm3200mm4000mm4000mm4800mm4800mm烟道底部至烟道底部至烟道顶部方烟道顶部方向向11200mm11200mm17.417.413.613.610.210.213.713.712.912.911.911.98650mm8650mm17.917.912.512.56.56.510100 012.812.88.38.36950mm6950mm23.623.611.211.29.79.711.411.415.915.912.512.55250mm5250mm23.

5、223.216.016.010.610.614.414.422.122.124.824.83550mm3550mm26.426.422.822.818.818.810.510.518.018.031.531.51850mm1850mm24.224.221.621.619.919.919.519.521.521.525.125.1平均值平均值16.716.7标准偏差标准偏差6.16.1相对标准偏差相对标准偏差36.3%36.3%改造前CEMS测试结论 根据2011年我厂烟囱入口脱硫净烟气SO2浓度和速度分布测试报告结果：烟囱入口矩形混合烟道截面积较大，烟道拐弯较多，直管段较短，致使净烟气SO2浓

6、度场和烟气流场分布不均，而CEMS采样探头深入烟道1.5米处，采样点不具有代表性，同时在烟气流场不稳定的前提下，单一监测点测量净烟气SO2浓度及流速等相关参数无法准确反映烟气排放质量及排放量。另外单从烟气流场测量的条件上看，烟囱入口净烟气烟道截面尺寸：S=6m（宽）13m（高）=78(m2)，直管段5m，流场条件极差，无法满足固定污染源烟气排放连续监测技术规范(HJT75-2007)标准中的相关规定。CEMS系统测量取样点和测量方式的选择固定污染固定污染源烟气排源烟气排放连续监放连续监测技术规测技术规范范(HJ T75-2007)第第6.2.1：应优先选择在垂直管段和烟道负压区域。：应优先选择

7、在垂直管段和烟道负压区域。第第6.2.2：测定位置应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。对于颗：测定位置应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。对于颗粒物粒物CEMS应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于4倍烟道倍烟道直径，以及距上游方向不小于直径，以及距上游方向不小于2倍烟道直径；对于气态倍烟道直径；对于气态CEMS应设置应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于2倍烟道直径，以及距上游倍烟道直径，以及距上游方向不小于方向不小于0.5倍烟道直径倍烟道直径第第6.2.6：火电厂湿法脱硫装置后未安装烟气：火电厂湿法脱硫装

8、置后未安装烟气GGH（气（气-气换热器）的气换热器）的烟道内，由于水份的干扰，颗粒物烟道内，由于水份的干扰，颗粒物CEMS无法准确测定其浓度，颗粒无法准确测定其浓度，颗粒物物CEMS可安装在脱硫装置前的管段中。可安装在脱硫装置前的管段中。CEMS系统测量取样点和测量方式的选择 结合脱硫系统烟道的实际状况，合理的解决取样点的流场稳定性要求，唯一方法就是将取样点移位至烟囱，流场条件改善如下：烟囱截面尺寸S=D/2*3.14=7.2(m)/2*3.14=40.7(m2)，较烟囱入口净烟气烟道截面尺寸（78m2)缩小一半，截面尺寸变小，直管段变长（烟囱总高240m），流场稳定性好。根据烟囱维护平台的设

9、置，从低到高为20m、40m、80m、120m等，而水平烟道与烟囱接口上部标高为29.1m，确定将取样点设置在烟囱80m处，充分满足测量直管段要求（上游直管段大于2D，下游直管段大于4D的要求）。CEMS系统测量取样点和测量方式的选择 一期脱硫装置未配置GGH，颗粒物测量装置将安装在脱硫装置前的管段中，同时烟气处于饱和湿度状态下，无法进行湿度测量。在尽量减少开孔数量避免影响烟囱强度的前提下，对一期烟囱开孔如图CEMS系统测量取样点和测量方式的选择烟气分析仪及预处理选型 根据2011年浙江省环保监督会议内容，省内火力发电厂净烟气CEMS分析仪SO2量程将统一划归3档：200mg/m3、400mg

10、/m3、800mg/m3的会议精神。从仪表测量的准确性、稳定性，维护成本及维护工作量，三方面入手逐一选定CEMS系统设备。综合各分析汇总材料，确定净烟气分析仪采用西门子公司生产ULTRAMAT23系列四组分（SO2、NO、CO、O2）分析仪：7MB2338-0AK10-3NW1，各组份的量程如下：SO2:0400/2000mg/m3NO :0400/2000mg/m3CO :0250/1250mg/m3O2 :025%烟气分析仪及预处理选型 根据2011年浙江省环保监督会议内容，省内火力发电厂净烟气CEMS分析仪SO2量程将统一划归3档：200mg/m3、400mg/m3、800mg/m3的会

11、议精神。从仪表测量的准确性、稳定性，维护成本及维护工作量，三方面入手逐一选定CEMS系统设备。综合各分析汇总材料，确定净烟气分析仪采用西门子公司生产ULTRAMAT23系列四组分（SO2、NO、CO、O2）分析仪：7MB2338-0AK10-3NW1，各组份的量程如下：SO2:0400/2000mg/m3NO :0400/2000mg/m3CO :0250/1250mg/m3O2 :025%烟气分析仪及预处理选型序号序号名名 称称规格型号规格型号1 1采样探头采样探头采样探头：采样探头：BUHLER222.15BUHLER222.15，带反吹和全程标定装置，带反吹和全程标定装置2 2取样管线取

12、样管线自限温，加热温度自限温，加热温度130130以上，双内管以上，双内管8 8。3 3制冷器制冷器BUHLER EGK1/2BUHLER EGK1/2（双腔）双腔）4 4抽气泵抽气泵N86N865 5蠕动泵蠕动泵DURAGDURAG（杜拉格）杜拉格）6 6保护过滤器保护过滤器FP-2TFP-2T7 7阻水器阻水器Midistart2000Midistart20008 8PLCPLCS7-200S7-200预处理选型表粉尘仪选型 根据浊度法、静电法粉尘仪在我厂的使用情况，以及调研兄弟单位使用光散射法粉尘仪的成功经验，选定后散射法粉尘仪（光散射法的一种）。该烟尘仪从基本上说是一光学装置。仪器内带

13、有脉冲的，近似红外线的固态光源（LED）可发出平行光线，下图所示是该仪器的检测原理图，气体中烟尘颗粒造成光束散向各个方向，回散的光从不同的角度回射到仪器，由一个聚光镜头将回散光聚焦到一固态探测器（与射出光束同轴）上，这一点上装有信号探测器硅光二级管，它把回散的光线转变成电流信号，该信号通过放大、滤波等处理后送出4-20mA的标准电流信号。粉尘仪选型光散射法粉尘仪具有优势单端系统：不需要在烟囱对面使用检测器，安装方便，免除了光学较直的麻烦,并有效的克服了由于烟道热胀冷缩及运行中烟道抖动造成的测量偏差；低维护：粉尘仪内部自备零点及参照点校准、与自动清洁系统功能,只需周期性更换空气滤清器，并通过专用

14、的标定镜片定期进行标定，可有效的掌握分析仪的工作状况。温度、压力、流速测量选型 从减少烟囱开孔数的角度采用温压流一体检测仪是唯一的选择。温压流一体检测仪由温度、压力、差压测量系统、微控制器系统、反吹系统、模拟信号输出控制系统等部分组成。微控制器系统采集各种传感器检测的信号，计算出动压、静压、温度等，根据公式计算出烟气流速。主要有以下特点:测量精度高，稳定性好，可长期连续工作。具备自动反吹系统，可定时清理落入皮托管上的烟尘设备自动进行动压、静压和流速的零点校准在线监测仪器内部重要器件工作状况，具备自我诊断功能通过操作面板可对仪器测量的各项参数进行标定，简便、快捷湿度仪选型 采用抽气加热方式进行烟

15、气水分测量系统相对复杂，因此选用直插式烟气水分测量方式CEMS设备安装调试一期烟囱接管座安装图一期烟囱开孔及防腐 一期脱硫装置未配置GGH，烟气湿度大，带浆腐蚀性强，钢烟囱防腐采用1.8mm钛板内衬。因此一期烟囱开孔及防腐施工要求做了非常严格的施工方案：采用磁力钻钻孔，孔径为115，开孔完成后，沿圆周方向将烟囱钢板打磨掉直至完全裸露出约4mm宽的钛板。如右图所示：用钛板制作一个与开孔直径相当的圆环，此圆环宽度略大于烟囱钢板的厚度。将制作好的钛板圆环塞入打磨完成的孔中，钛板圆环与烟囱钢板之间留出约1mm的间隙，在内衬钛板与钛板圆环接合面处用钛丝焊条进行满焊，一期烟囱开孔及防腐 一期脱硫装置未配置

16、GGH，烟气湿度大，带浆腐蚀性强，钢烟囱防腐采用1.8mm钛板内衬。因此一期烟囱开孔及防腐施工要求做了非常严格的施工方案：采用磁力钻钻孔，孔径为115，开孔完成后，沿圆周方向将烟囱钢板打磨掉直至完全裸露出约4mm宽的钛板。如右图所示：用钛板制作一个与开孔直径相当的圆环，此圆环宽度略大于烟囱钢板的厚度。将制作好的钛板圆环塞入打磨完成的孔中，钛板圆环与烟囱钢板之间留出约1mm的间隙，在内衬钛板与钛板圆环接合面处用钛丝焊条进行满焊，接管座采用316L不锈钢管108*4，接管座安装时要求往钢内筒侧向下倾斜5度左右。接管座与钢烟囱用M10不锈钢螺栓连接，需在钢烟囱外壁反向点焊M10螺栓。不锈钢短管上需焊接三块不锈钢翼板，翼板厚度为4mm，接管座通过翼板与点焊在钢烟囱外壁的M10不锈钢螺栓连接。固定后在钢烟囱外壁与不锈钢短管交接处缝隙用陶瓷修补剂嵌填密实，然后沿四周涂抹铸铁修补剂。一期烟囱开孔及防腐CEMS探头箱安装接管座安装完成与烟囱壁之间的防腐（高聚陶瓷）二期烟囱开孔及防腐 二期脱硫装置配置GGH，钢烟囱防腐采用采用玻璃磷片喷涂方式处理，因此开孔方案相对：采用磁力钻钻孔，孔径为115，开孔完成