煙氣連續監測系統現在在火電廠的工業廢氣尾氣的監測中已經得到廣泛的應用。精確可靠的檢測對于廢氣的合理排放有著很重要的作用從而有利于大氣環境保護。本文對CEMS在火電廠的具體應用以及日常維護做了詳細介紹。

CEMS可對顆粒和煙氣基本參數、氣體污染物濃度實施監測以及對于系統數據進行采集與處理。CEMS已得到廣泛的應用且自動化程度較高，可以通過互聯網向相關的環保行政單位傳輸煙氣監測數據，也可以實現系統內部的數據交流和互通。對于不同條件的火電廠，配置的相關設備也有所不同，但是為了維護設備，定期時常檢查很有必要。現就CEMS在火電廠的應用和維護方案做具體的說明。

1 CEMS煙氣連續監測系統簡介

所謂CEMS即煙氣連續監測系統主要是對污染排放中的顆粒、氣態（SO2、NOX、CO）的污染物的排放量進行監控的系統。一般火電廠的煙塵監測CEMS根據在廠內安裝的地方不同，可分為兩部分，一部分包括粉塵分析儀、氣體取樣探頭、溫度濕度測量以及壓力流量測量；另一份為顆粒和氣態的煙氣連續監測系統、氣體預處理和分析系統以及采集處理數據系統。

在火電廠中使用CEMS有著非常重要的作用。比如在工業脫硫方面，它可以為火電廠防控大氣污染提供實際參考數據，它準確檢測SO2的不同時間段濃度，確保脫硫效率，使工業上可以判斷脫硫是否符合標準。除了檢測SO2以外對于煙塵、NOX、CO等排放的氣體，它都可以進行有效的檢測來確保煙氣尾氣處理的水平。另外它也可以檢測O2的含量來確保鍋爐的充分燃燒。

2 CEMS在火電廠的具體應用現狀

CEMS的監測裝置安裝在煙囪或者煙道處，但是鑒于煙囪的高度過高不利于采集數據，所以一般情況下都是在煙道處采取數據。在火電廠中，CEMS通常有以下幾個主要應用：顆粒和煙氣基本參數（溫度、濕度、流量、氧氣、壓力）監測、氣體污染物濃度檢測和數據采集處理部分。

2.1 對于顆粒和煙氣基本參數的監測

對于顆粒物的監測使用的是激光粉塵儀器。這種裝置利用激光透射原理，結合反射型光學設計，將顆粒濃度信號先轉換為電學量，然后傳送至測量儀器后再計算回本來濃度值；這種方案設計不僅可以提高測量準確度和靈敏性，它還能增加可測的光程以及保證所有器件的同溫度來達到良好的穩定性能。另外由于其反射性光學設計中的高性能發射材料，這大大減少了對光系統的調節需要，增加了抗震能力；它還增加了吹掃裝置、保護風機和微處理裝置，操作十分便捷，且清理維護簡單，自動化程度很大。

煙氣基本參數監測有對溫度、濕度、流量、氧氣、壓力這些參數在同一條件標準下監測。對于溫度監測，通常使用熱電偶或熱電阻測量法。在濕度上測量常用干濕氧測量計算法和電容法。對于流量，一般有超聲波、熱式、皮托管微差壓力三種方法。相較而言，皮托管微差壓法最便捷實惠，使用也廣泛，但是測量精度水平不太高，在流速上面也有限定。對于壓力，可用壓力變送儀監測。

2.2 對于氣體污染物濃度的監測

在火電廠監測氣體濃度的方法有直接抽取和現場安裝、稀釋取樣三種方式。

直接抽取法就是采用加熱管來對抽取的樣品氣體保溫，使其不凝結成露珠，然后在使用干燥設備將其除濕后送至分析裝置分析。這種方法有脫水步驟，所以對于硫化氫、氨氣、氯化氫等含量低的易溶性氣體測量不成。這種方法優點是無需稀釋氣體，可對氣體多組分檢測，價格中等水平，測量準確，維護簡單等；缺點是需要使用電伴熱以及脫水器材及采樣泵，對氣體脫硫水平要求較高，如何高濕度高溫度的氣體則成本會很高。

現場安裝法是指將分析的探頭裝置在煙道上，差分吸收式測量氣體。基本原理是將單束光線照射在煙道內部的氣體中，然后收集不同波長的分子吸收光譜，利用吸收系數的差值來確定各種分子濃度比值。這種測量優點便是抗干擾性能很強，缺點是維護不方便，光源損耗較大，后期的維修成本高，靈活性差無法隨時在線校準等。稀釋取樣法是用大量的干凈干燥的空氣將除塵煙氣進行100-250比例倍數稀釋，使待檢測的氣體露點溫度一般達到負三十攝氏度以下，然后到微量分析儀上分析，結果乘稀釋比例可得實際值。在這種方法中包含臨界孔技術，這種技術使氣體流體以恒定流速流動，來保證穩定精確稀釋比例。該方法優點是可用于少量微量氣體測量，不需預處理，維護經濟方便，運行穩定可靠等，缺點是為結果需要修正（因為是濕法測量），需要空氣凈化設備和微量分析儀，價格較高。

2.3 數據采集以及處理應用

數據的采集及處理的系統是由CEMS監測組件、DCS數據傳送單元、工控機和集線相等部件組合而成，對于整個監測過程的數據進行采集和綜合分析。其中集線相可收集所有設備在四到二十毫安的信號，并經處理單元轉為RS485類別信號傳輸至工控機。CEMS監測組件是安裝在工控機內部，可以監測和收集各種氣體含量數據和工作中的信息，然后進行存儲。記錄并生成報表和環保相關行政單位進行信息傳輸等。DCS也有信息通信功能，它可以將CEMS監測數據傳輸至客戶的DCS上面。

3 對CEMS進行日常維護的方案

在火電廠進行CEMS檢測應用過程中涉及到的設備很多，雖然不同條件的火電廠使用的設備類別有所差異，但是為了保證檢測的運作穩定準確，所以需要對于這些設備進行日常維護和檢修，在發現操作異常時，應及時采取措施。

比如在流量檢測一塊，需要時常檢查氣體通道、探頭等處是否有堵塞狀況，如果有需要及時更換濾芯或其他舉措；檢查采樣泵的運行以及泵膜是否需要更換等。在壓縮制冷器設備上，時刻檢查溫度是否在限制范圍值，超過范圍應及時停止并認真檢查是否故障。在分析儀上，看看二氧化硫與氧氣的比值，如果二氧化硫過低而氧氣較高，有可能是檢測系統某處氣體有泄漏；而如果顯示數值不和常規，首先檢查分析儀是否需校準。在取樣管路電伴熱的運行中要保證溫控在150℃范圍附近，如出現跳閘等狀況，要暫停運行檢測；此外要時常清理管路。除了以上列舉的這些儀器，其他儀器也是如此，需要時常檢測，比如保證管道清潔，閥門、膜等精細部分注意及時更換，儀器注意校準等。具體由操作人員嚴格按照儀器說明說來進行日常的維護。這樣可以很大程度上保證監測系統的正常穩定運行以及監測參數的準確度和減少儀器的維護成本。

4 結束語

目前煙氣連續監測系統在火電廠已經得到充分的推廣和廣泛的實驗。這種檢測技術目前也比較成熟，可以用于監測火電廠等的日常工業廢氣的監測。這樣不僅僅在廢氣的處理上面有巨大的作用從而減少大氣污染，還可以監控鍋爐的充分燃燒狀況以保證原料的高效利用。這種先進的檢測技術，對于排放廢氣的控制和管理，保護大氣環境有著很積極的效應。