燃煤电厂安装烟气在线连续监测系统，可对SO2、NOx和烟尘等污染物的排放进行有效的监测和控制，既减少对环境的破坏，同时也能提高机组的运行经济性，因此做好烟气污染物排放控制工作，保证电厂烟气排放连续监测系统连续稳定可靠地运行尤为重要。
一、CEMS系统组成
烟气排放连续监测系统(CEMS)是由烟尘监测子系统、烟气污染物监测子系统、烟气排放参数监测子系统、系统控制及数据采集处理子系统组成。
CEMS的组成设备按照安装布置分为烟道现场部分和仪器间部分，烟道部分仪器包括：直抽取样探头、烟尘监测仪、烟气温度传感器、压力传感器、湿度传感器、流速仪。仪器间设备包括：烟气预处理装置、烟气分析仪、工控机、空压机、标气瓶等。
二、工艺过程
CEMS系统现多采用直接抽取法对烟气进行取样，经三级滤尘/滤油处理，再经除湿系统去除烟气中的水分，预处理之后的烟气进入分析仪表。SO2和NOx一般采用非分光红外气体分析技术进行测量，O2则通过电化学法的传感器来测量，测量值在仪表上显示，同时上传到数据采集处理系统(DAS系统)。
烟尘、流速、温度、压力等传感器直接安装在测量点位置，采用插入探头方式直接测量，测量结果也传送到DAS系统。现场工控机通过RS-485总线将现场各路采样数据经分析处理后存入数据库并实时显示和上传到检测中心的计算机系统，实现环保数据的存储、统计、打印、传输等功能，达到连续准确可靠的监测目的。
三烟气在线监测系统常见故障分析
以某热电厂烟气在线监测系统运行过程中出现的典型故障为例，其运行故障主要体现在样气预处理系统和系统软件方面的故障。具体分析如下：
(一)样气预处理系统故障
01.取样管及探头易堵塞，使进入分析仪组件的样气流量不足，引起测量值偏差取样管由烟道插入，通过法兰连接取样探头引出烟气，探头有滤芯，用来过滤烟气中的烟尘。由于取样探头与烟道连接处的法兰部分没有保温装置，样气从烟道抽取后经探头滤芯时温度下降，烟气中的水汽易析出，而此处样气尚未进行过滤，水与样气中的灰结合形成腐蚀性物质，易越结越大，从而堵塞取样管且腐蚀法兰和取样探头。
采取措施：采用配备加热装置的取样探头，探头通过取样管采集管路中的样气，滤芯对样气的粉尘进行一级过滤后，利用加热器对样气进行加热，使烟气温度控制在150~200℃间，保证在露点温度之上，防止样气中的水分出现凝结。同时需定期对滤芯、法兰和伸入烟道的取样管进行清理疏通，加强反吹效果，并保持吹扫气压为0.6MPa。
伴热取样探头结构原理
02.除水效果不佳，影响烟气分析仪正常运行
除湿系统的作用是快速分离样气中的水气并把冷凝水排出，尽最大可能地降低样气中的含水量，使进入分析仪组件的样气为干燥气体。一般由冷凝器、采样泵、蠕动泵和相关的报警和控制部件构成，除湿系统中的主要故障为：
1)冷凝器制冷效果不理想，样气中含有大量的水分没有被分离，分析仪过滤器及流速表中有水珠存在，如果长时间运行，会损坏分析仪。采取的措施是在样气进入过滤器前加装一个阻水器,阻挡过多的水分被带进分析仪。同时提高伴热温度，降低冷凝器的温度，从而提高样气与冷凝器的温度差，加强水分的凝结，避免分析仪内进水。
2)蠕动泵管老化变形，失去弹性作用，易形成堵塞，使冷凝水不能及时排出，造成出口样气大量带水，影响抽吸单元和分析组件的正常运行。其次蠕动泵管破裂，大量空气进入样气，也会影响分析组件测量的准确性。在日常维护中应定期检查、更换蠕动泵管。
03.烟气分析仪测量结果误差偏大
系统中出现上述部分故障，将导致分析仪测量结果与实际数据不符，误差偏大。此外烟气分析仪的定期标定和标定时所用标气的有效期也会影响分析仪的测量结果。
在系统投入运行初期阶段，分析仪测量参数呈逐渐增大的趋势，尤其是SO2和NOx测量数据达到1500mg/m3左右。这是由于没有定期对分析仪进行标定，造成分析仪工作不稳定，出现漂移现象，导致误差越来越大，测量结果严重失真。按照分析仪标定步骤，进行标定后，各测量参数显示在正常范围。
因此在日常巡检维护中，应当定期对分析仪进行标定，降低分析仪的测量误差。一般建议烟气分析仪配备一个二位二通的调零电磁阀，电池阀得电时切断样气、标准气进入，失电时常态样气进入、标准气切断，以实现对烟气分析仪的定期标定。
其次，CEMS系统使用的标气(一般为N2)不应超过有效期。CEMS系统的标气主要用于对烟气分析仪的定期标定，标气的浓度是一个已知的固定值，每一种标气都有有效期，超过有效期后，标气的浓度发生变化，不能准确标定分析仪器。
(二)系统软件方面故障
01.屏蔽效果不佳，系统数据出现故障系统运行过程中曾发生有参数瞬间全部为“0”的现象。经检查发现，在发生此种现象时，烟气分析仪显示测量结果正常，对PLC模块进行电脑测试，显示参数也正常。而且通讯电缆完好无损，插头接触良好，但此种现象多有发生，因此怀疑是电缆屏蔽不好。待重新剥电缆、接电缆、接屏蔽后，此故障现象不再发生。
02.分析仪内量程参数与软件内相应监测参数的量程不一致
分析仪内量程参数与软件内相应监测参数的量程不一致，会导致监测数据不准确，因此需做相应的量程修改。根据生产流程的工艺要求和实际工况情况，进行量程修改。具体做法是进入分析仪的显示菜单，进入设定状态，查询分析仪的量程设定值，根据实际需要修改其设定值；或者是在软件系统下，以管理员用户登录进入“系统设置”项目，将对应监测参数的量程修改与分析仪一致即可。
03.报表不能正常打印
系统在正常运行中，数据却不能正常调用，月报表无法按照要求打印，必须在系统重启以后，重新打开DAS系统，才能够显示数据。经过与厂家调试人员了解情况后，得知此种现象是由于系统软件版本低，运行不稳定造成的，待程序进行升级后，系统运行一切正常，以上故障得以消除。
四结语
通过对燃煤电厂烟气监测系统中常见故障及异常情况进行分析，并采取了相应的处理措施和改造方法，有效的降低了烟气监测系统故障率。同时加强CEMS系统的日常维护和定期检修，确保系统组件工作正常，既能减少备件的损坏消耗和仪表的运行成本，也使系统运行可靠性得到大幅提高。
