【技術(shù)匯】某燃機(jī)電廠SO2分析裝置改造解析

大氣網(wǎng)訊:摘要：本文主要從SO2測量裝置的取樣方式和測量原理兩個(gè)方面分析了某燃機(jī)電廠CEMS系統(tǒng)中SO2檢測裝置的問題，并針對這兩個(gè)問題提出了改進(jìn)方案并實(shí)施了改造，改造后徹底消除了SO2假超排問題，對其他燃機(jī)電廠脫硫設(shè)備選型和改造有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：SO2；測量；改造

1 引言

華能某燃機(jī)電廠是我國西南第一座大型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組，余熱鍋爐由東方日立鍋爐有限公司生產(chǎn)，型號為BHDB-M701F4-Q。 余 熱 鍋 爐 封 閉布置，型式為三壓、再熱、無補(bǔ)燃、臥式、自然循環(huán)余熱鍋爐。鍋爐由進(jìn)口過渡煙道、進(jìn)口煙道、換熱室、出口煙道及煙囪組成，并在爐膛內(nèi)裝設(shè)脫硝設(shè)備。

脫硝檢測裝置為島津煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，采用完全抽取法，可以連續(xù)在線監(jiān)測顆粒物的濃度、二氧化硫濃度、氮氧化合物濃度、氧氣含量、煙氣溫度、煙氣壓力、煙氣流速。其控制計(jì)算機(jī)可以將所測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存貯，可以通過網(wǎng)絡(luò)與上級環(huán)保部門的計(jì)算機(jī)連接，環(huán)保部門可以方便、快捷地調(diào)用監(jiān)測數(shù)據(jù)。企業(yè)內(nèi)部可以通過局域網(wǎng)根據(jù)訪問權(quán)限對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，如讀取數(shù)據(jù)、修改狀態(tài)參數(shù)甚至對系統(tǒng)進(jìn)行直接操作。

由于采用直接抽取法測量煙氣中的污染物濃度，系統(tǒng)可以用標(biāo)準(zhǔn)氣對分析儀進(jìn)行在線校準(zhǔn)，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的正確性，氣體分析采用的是非分散紅外吸收法。

2 測量存在的問題

2.1 SO2連續(xù)監(jiān)測儀介紹

2.1.1 完全抽取方式

用氣體采樣探頭采集到待檢測的樣品氣體，通過氣體探頭內(nèi)的初級過濾器，先除去比較大的灰塵。此時(shí)如果過濾器上附有水分，過濾器馬上會被堵塞，同時(shí)使 SO2氣體溶解損失，為此預(yù)先將進(jìn)入的待測氣體加熱到約180℃以避免。

另外，在測定所含 SO2、NOx氣體成分時(shí)，為了使從采樣探頭到主機(jī)機(jī)箱間的導(dǎo)管內(nèi)不出現(xiàn)水份，也必須進(jìn)行加熱，然后把待測樣品氣體導(dǎo)入到主機(jī)機(jī)箱。

2.1.2 非分散紅外吸收法原理

利用在波長范圍2.5~12μm由異種原子構(gòu)成的分子氣體固有的吸收特性，這個(gè)波長范圍有分子固有的振動現(xiàn)象，分子振動在分子固有波長引起光譜的吸收，除了惰性氣體或 N2，H2，O2等元素氣體之外，大部分的氣體分子都有自己固有的吸收光譜線，紅外光在樣品池被吸收，吸收的定量關(guān)系與朗伯 / 比耳定律一致。

2.2 目前 SO2測量弊端

因華能某燃機(jī)電廠余熱鍋爐煙氣 SO2含量測量裝置采用的是紅外線測量法，不完全燃燒的甲烷會對測量結(jié)果造成干擾，造成測量偏差很大。

由于甲烷干擾造成燃機(jī)啟機(jī)時(shí)候 SO2測量值大大超過實(shí)際值問題，每次啟機(jī)初期都要面對 SO2超標(biāo)的負(fù)面影響，使某電廠背負(fù)了很大的環(huán)保壓力，而且由于采用完全抽取方式，對長距離傳輸中介質(zhì)的穩(wěn)定性很難長期滿足，也直接影響測量穩(wěn)定性。所以根據(jù)目前 SO2測量裝置弊端對 SO2測量裝置進(jìn)行改造，采用不會被干擾氣體影響的 SO2測量裝置以及采用更加合理的抽氣方式，達(dá)到準(zhǔn)確測量的要求。

圖1 改造前 SO2檢測裝置測量效果

3 改造方案

3.1 方案介紹

3.1.1 稀釋法簡介

稀釋系統(tǒng)采用獨(dú)特的現(xiàn)場樣品預(yù)處理的氣體采集方式。在采樣探頭頂部，通過一個(gè)音速小孔進(jìn)行采樣，并用干燥的儀表空氣在探頭內(nèi)部進(jìn)行稀釋。樣品氣進(jìn)入分析儀之前由冷凝器對樣品進(jìn)行除濕處理，樣品氣經(jīng)過稀釋后（稀釋比通常選擇在1 ：50至1 ：250之間），更加有效地降低了樣品的露點(diǎn)溫度，使之低于安裝地的環(huán)境最低溫度，從而避免了樣品氣在環(huán)境溫度下產(chǎn)生結(jié)露的現(xiàn)象。

由于干基稀釋探頭無需采樣后除濕設(shè)備，因而無需增加購置除濕設(shè)備的成本及其維護(hù)費(fèi)用。稀釋法可以徹底避免樣品氣在采樣管線中冷凝結(jié)水，這樣就無需加熱氣體傳輸管線并可避免許多與其他采樣技術(shù)伴隨而來的麻煩。

圖 2 系統(tǒng)簡圖