CEMS是用于连续性分析烟气成分的监测系统。 点击:437 | 回复:0



夏子墨

    
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发表于:2013-06-26 16:48:45
楼主

CEMS是用于连续性分析烟气成分的监测系统。通常而言,按照其分析手段可以分为直接分析以及抽样分析两大类。抽样分析又可以细分为抽样直接分析和稀析分析等等。目前应用较多的应该为抽样直接分析的CEMS。所以本文就该种类的CEMS系统作理论性的探讨。由于小弟并非专业的仪表及化学人马,所以难免会有概念上的错误或混淆,所以,若小弟说法有误,万望各位专家能见谅,且条件允许的话,请不吝指教。

对于抽样式CEMS而言,一般会包括采样、采样传送、分析、数据记录、上位网络连接等5大部分。




CEMS配置大概示意图


本文并非关注于争论各种CEMS系统的优劣,如:到底采用什么样的采样探头、什么样的在线分析仪器、什么样的传送保温管、什么样的加热器、什么样的上位监控机、什么样的HMI或数据库格式、什么样的数据通信设备(无线、有线)等等。在此仅仅就整体的CEMS系统应该如何去设计才能达到更好的效果作简单的探讨。
CEMS,英文名称好像是Continuing Environment Measurement System,顾名思义是,连续环境测量系统。呵呵,实际上,这个连续并非如我们做控制所想的实时,它其实是一个间断式连续测量的系统,也就是说它的测量数据只是表明一定间隔时间内的数值,而非每时每刻的实际数值。因为对于抽气式系统而言,都存在抽气、反吹等等等顺序动作,从而影响了其真实的实时测量效果。说多了。呵呵。。
对于小弟的工作而言,CEMS需要测量的数据最重要的是烟气中SO2浓度。但是在目前有许多CEMS系统的测量数值并非如此的准确,即测量的数据波动极大,甚至乎完全不能用。实际上之所以会出现这种现象,无非是这部分CEMS产品在设计或最终安装上的不规范导致。

1采样管道的恒温问题
就以SO2而言,由于它是一种极容易溶于水的气体,往往在脱硫系统出来后的,烟气都是饱和的。如果采样传送管线较长的话(这是废话,因为这段管线一般来说都是很长的),被抽进传送管线的饱和烟气,将不可避免的出现温降的现象,在温度降低的同时,会导致水分的析出及二氧化硫溶于水的现象,出现这种现象就不可避免的出现测量数据远比实际数值要低的效果。因此在这一环节必须要注意到传送管道的保温及加热工作。保温方面就不知道怎样讲了,一般而言加热方面,大部分CEMS产品都会采取加热温度在150多度附近(可选择)。但是,我们也会发现在某些场合,就算把保温及加热都做好了,但是CEMS仍然不能够正常的运作,测量所得的数据依然是波动极大。小弟认为,之所以还会出现这种情况,极有可能是由于加热时间不够长,对于不同的环境低下,加热时间并不能单纯的认为在5分钟(300秒)以内就已经足够维持烟气的水分不会析出。实际上,每家CEMS厂商采用的抽气泵不一样,传送管线的管径不一样,传送管线的长度不一样,那么设计的加热时间也不应该局限在300秒的时间内,因为抽取的烟气由采样点沿着采样管线流到分析仪器的时间是不一致的,所以这个加热时间是必须要按现场的情况计算出来再做修改的。当然,如果部分厂商采用不停止加热器加热的方法也是最为有利的,这样做的后果就是运行成本会相对高一些,但是保温效果做得非常好,又可以做成恒温控制的时候,运行成本又会降低一点。(呵呵,题外话了)

2数据滤波问题
在CEMS系统中,最能够表示抽气时刻的二氧化硫真实浓度,小弟认为是在分析仪器在整个抽气过程中的中段偏后时刻的分析数据,在这时刻之前或之后的数值都会或多或少的偏离实际数值。所以小弟认为,只需要取得该时刻的数据即可,对于其他时刻的数据完全可以忽视。因此,在分析仪器的输出数值上做选择性的数据滤波是必须的。通常,分析仪器输出信号一般为4~20mA的模拟量,可以先把这个模拟量信号接入控制PLC(工控机,部分用工控机实现整体的控制任务),在内部进行数据滤波之后,再输出相关的滤波数据,供脱硫控制系统或其他的监控系统使用。

3CEMS的安装权限问题
在国内,CEMS的投资、安装及维护都是归属个电厂来管理的。这种做法的确可以减轻环保部门的资金及人力负担,但是,在实际上是存在极大的风险隐患。对于做SCADA系统的大兄们都知道,由一个远端站向一个中心站发送数据是必须按照一定的传输格式的,而这个传输格式,往往都是较为之容易为控制工程师所识别的。如果电厂方有意制造虚假的烟气成分信息,委派专门的控制工程师,分析整个CEMS对环保控制中心的数据传输格式,再对CEMS的测量数据进行再一次的“数据滤波”。。。。呵呵。。。。。。。当环保控制中心得到某电厂的烟气排放符合标准的信息,但是实际现场却是浓烟滚滚的壮观场面,那么对于脱硫系统、除尘系统的安装、投入都是一个为欺骗百姓、哄瞒上级的假外套。那么,这些东西都是完全不必要去“浪费钱”的。

罗嗦了这长,也该结束了。呵呵





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