燃机电厂CEMS故障分析与维护管理

唐有富

摘要：本文介绍了洋浦电厂CEMS系统的主要组成，分析总结了CEMS典型故障及处理方法，并提出了一系列加强CEMS系统维护检查、提高环保数据可靠性的措施。

关键词：CEMS；故障分析；维护检查

前言

随着国家对环境保护日益重视，火力发电厂大气污染物排放浓度新标准的全面实施， CEMS（Continuous Emission Monitoring System） 烟气连续监测系统已成为火力电厂环保系统的标准配置和环保监测系统的重要组织部分。国家环保部门不断加强对CEMS的比对监测、数据有效性审核及日常运行维护的监督考核，并依据CEMS数据收取排污费；对部分大型国企排放数据的每日网上直报也有非常严格的规定，在这种情况下，CEMS系统的稳定性和数据的可靠性显得极其重要，直接关系到企业的经济效益和社会形象。加强对CEMS系统的管理和维护，提高系统数据的可靠性成为电厂环保工作者越来越重要的工作。

1 CEMS系统简要

洋浦电厂CEMS系统由氣态污染物（NOX），烟气参数（ 流速、温度、压力、湿度等） 监测，数据采集、传输与处理4 个子系统组成。由于天然气组织不含硫以及烟尘排放浓度极低，因此没有安装SO2和烟尘监测系统。气态污染物（NOX）监测采取拌热直接采样和非分散红外法，烟气参数的湿氧采用氧化锆法、干氧采取原电池法，烟气流速采用皮托管法，温度采用热电阻法。烟气参数用于排放浓度的折算和排放总量的计算。数据采集处理与通讯子系统由数据采集器和计算机系统构成，实时采集各项参数，生成日、月、年的数据报表，并将相关数据通过光纤实时传输到开发区和海南省环保部门。

2 典型故障分析及处理

由于燃用天然气，烟气不含硫以及烟尘极低，相比燃煤机组的CEMS经常出现的采样系统前端处处置和采样管堵塞等故障在燃机电厂并不明显。数据传输采用光纤，故障率低。设备故障主要集中在冷凝器和监测设备本身。典型故障如下：

2.1冷凝系统故障

冷凝器蠕动泵的质量目前仍在CEMS面临的主要问题，蠕动泵工作不正常，导致冷凝器积水过多或冷凝器液位报警感应探头处有冷凝下的水滴造成误报警。有时温控器异常时导致温度下降至0℃致使玻璃管内残余水结冰成块。处理办法：检查冷凝器的排水情况，及时对蠕动泵进行更换。检查温控器是否正常，更换温控器。注意冷凝系统投运前，先将冷凝器内残余水除尽。

2.2氮氧化物测量浓度偏低，干氧测量浓度偏大

燃机烟气的干氧浓度一般在14-16%之间，若明显高于此值，应该采样管路有泄漏或分析仪测量有偏差。处理办法：先通入标准气进行校验，偏差大应进行标定，如分析仪测量准确，应从分析仪进气端往采样探头端逐步检查，找到泄点进行处理。

2.3烟气流量数据异常

烟气流量数据异常时，在检查压力变送器输出电流时会经常发现电流低于4mA或者接近20mA。原因是测速管的正压端或者负压端有泄漏；测速管的正压或负压管堵塞；平衡阀处于打开状态；变送器不是水平安装，或不处于水平状态。处理方法：检查测速管的正压或负压管是否泄漏，把泄漏处紧固封闭；如果测速管堵塞（用压缩空气反吹能测试出，反吹时，压缩空气返回并听到“噗”声，则取压管堵塞），先用压缩空气反吹，反吹还不能通畅，用内六角扳手打开正负取压管处的螺母，用细金属丝线疏导，直至通畅为止；关闭平衡阀；变送器水平安装，让变送器始终处于水平状态。

2.4湿氧的数据异常

湿气数据异常时经常是氧化锆测量数据显示一直在某一位置。其原因主要是氧化锆探头失效、氧化锆的管路堵塞或者氧化锆的软件出现故障。处理方法：检查如果是氧化锆失效，更换氧化锆探头；管路堵塞则直接用金属丝和水把堵塞的管路疏通，干燥后再装回去；如果发现是软件问题可先恢复到了出厂设置，再进行对应的参数进行设置。

3日常的检查维护

由于CEMS是一个组织复杂的系统，且由于烟气成分的特殊性，不定期进行维护，容易导致严重的腐蚀、堵塞或数据漂移问题，从而造成系统瘫痪。《固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范》等也对CEMS的日常检查维护以及检查维护人员的资质均有详细的要求，CEMS的数据也在政府环境监控中心监控之下，做好日常的维护检查工作，确保CEMS的正常稳定运行非常重要。日常的检查维护分为日、月季度检查维护。

3.1每日检查维护

（1）检查CEMS各测量数据是否异常，分析仪表是否正常工作，相关电源线和信号线是否连接良好； 检查前24小时的趋势记录，判断信号是否异常。

（2）检查气路。查看气路管是否干净，无尘和水雾，特别是仪表入口段，检查仪表进气口是否漏气。

（3）压缩空气检查。压缩空气系统应是无油、无尘、无水。

（4）檢查探头及伴热管的温度。查看对应的温度控制器是否正常工作，温控器上是否有温度显示，显示的温度是否接近设定值。

（5）检查抽气泵能否正常运行。查看泵是否正确转动，面板浮球流量计流量是否正常，采样气在0.5±0.2L/MIN左右。

（6）远程通讯模块GPRS。通讯指示灯显示正常，上位机软件下方状态栏中GPRS是否显示蓝色正常状态。

（7）检查冷凝器是否正常运行。查看冷凝器上面的蠕动泵能否正常转动，并查看温度显示是否正确。

（8）数据采集装置工作是否异常，各设备的工作状态灯是否正常。

（9）采样气体流量是否在正常范围内，调节流量计至0.5L/min左右。

3.2每月检查维护

（1）对CEMS设备和参数进行全面巡检和分析，如有异常应安排维护或校准工作。

检查反吹功能是否正常，通过反吹和测量的切换查看反吹是否正常，检查反吹气压力是否达到要求（要求压力在3Kg以上）。

（2）仪表零、满度检查，用校准的方法通入零、满度气体，检查仪表的准确性，如不准确请校准。

（3）检查二级过滤器和三级过滤器否有尘，有水等，每周拿出来检查清理一次，六个月更换。

5 结论

洋浦电厂编制了燃机CEMS的运行维护检查规程，规范了各项记录台账，维护检查人员均经过专业培训并取得相应的资质，加强了备品备件的管理，对CEMS故障组织分析讨论，不断提高故障分析和维修管理的水平。