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火电厂烟气连续监测系统运行状况调研及分析

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2009/6/17 9:19:09

火电厂烟气连续监测系统运行状况调查的基础上提出的一个报告,文中还对搞好火电厂烟气连续监测提出了建议。
   
为了掌握火电厂烟气连续监测装置的安装及运行情况,以及国内外生产厂家情况、加强对国家电力公司系统的火电厂烟气连续监测系统的管理,发挥烟气连续监测系统的应有作用,国家电力公司组织了火电厂烟气连续监测系统调研组于199978月对已安装烟气连续监测系统的火电厂进行了调查。 

 1  火电厂烟气连续监测系统安装及运行

    1火电厂烟气连续监测系统的分布

    我国火电厂烟气连续监测系统是由 1986年广东沙角B发电厂从日本引进开始的,前些年我国引进的烟气连续监测系统大多安装在合资、独资及华能系统的电厂,而且一般都是随进口锅炉或主机一同进入的。近二、三年来,由于国家强制性排放标准 GBl3223—1996的颁布实施,安装烟气连续监测系统的电厂增长较快,且有不少是单独购置的。到19987月底,已安装烟气连续监测系统或已基本安装完毕的电厂有40个,共51套,其分布情况见表1。由表可见,烟气连续监测系统主要分布在沿海较发达省份的电厂,其中华东地区与广东省具有烟气连续监测系统的电厂就达32个电厂42套系统,占烟气连续监测系统电厂数的80%。套数达824%。

    目前已购买或正准备购买烟气连续监测系统的电厂有很多,初步调查有近30个电厂。由此可见,随着国家对火电厂大气污染物排放及监测要求的日益严格,烟气连续监测系统在火电厂的应用发展很快。

    1. 2  烟气连续监测系统的运行情况

     目前安装的烟气连续监测系统(CEMS)按功能划分有2类,一类是与脱硫设施配套,另一类*为污染源监测,其中后一类占绝大多数。在40个电厂51套烟气连续监测系统中,共实地调查了26个电厂35套烟气连续监测系统,其余14个电厂16套烟气连续监测系统则通过函调完成。调查结果表明:

    (1)51套烟气连续监测系统中安装在烟囱上的有17套,占333%;安装在烟道上的有34套,占667%。

    (2)烟气连续监测系统能够全部运行,定期标定校验,监测结果可靠并被环保部门所接受,发挥其应有作用的还没有一套。

    (3)烟气连续监测系统大部分仪表能够运行,并显示读数均未能严格按标准 GBl32231996的要求显示的有21套,即系统能够基本正常运行,占总数的412

    (4)系统仪表大部分不能运行、停运或从未投运的有23套,占总数的451%。

    (5)系统处于基本安装完毕或处于调试阶段的有7套,占总数的137%。

    (6)全套引进的烟气连续监测系统的有 45套,国内参与配套的6套,共涉及中外生产厂家22个,其中国外18个,国内4个。

    (7)烟气连续监测系统被环保部门验收的仅有3套。

    1气态污染物连续监测系统采样单元

    烟气连续监测系统按取样方式的不同可分为两类,一类为在线式烟气连续监测系统,又称横跨烟道烟气连续监测系统,不抽取烟气,而是直接测量烟道中的烟气成分;另一类为抽取式烟气连续监测系统,从烟道中抽取样气送至远处进行调节和分析,又分为稀释抽取法和直接抽取法:一套抽取式烟气连续监测系统可带多套采样探头。

    在我国稀释抽取法直接抽取法和在线法烟气连续监测系统均有实际应用的例子,其套数分别为32145,分别占总数51套的 627%、275%、9. 8%。在32套稀释抽取法烟气连续监测系统中,有17套带有2个采样探头,14套带有1个采样探头。1套带有3个采样探头。在14套直接抽取法烟气连续监测系统中,带有1个和2个采样探头的均为7个。

    1气态污染物分析单元

    在调查的51套烟气连续监测系统中, SO2的分析方法有紫外荧光法、红外吸收法、紫外吸收法,其应用电厂数分别为27121,所占百分比分别为675%、30%、25%; NOx的分析方法有化学发光法、红外吸收法,其应用电厂数分别为286,所占百分比分别为824%、176其中有6个电厂没有监测NOx)

    1烟尘测试方法及光源

    烟尘测试仪的测试方法有不透明度法和散射法,其应用电厂数分别为304,所占百分比为882%和118另有6个电厂没有监测烟尘。烟尘监测光源以激光为主,占 853%。

    1烟气排放参数监测

    《火电厂大气污染物排放标准》 GBl3223—1996要求所有污染物的排放浓度以干烟气标态反映,国家对污染物进行浓度和总量控制,为了同时得到污染物的标态下烟气浓度和排放量,烟气连续监测系统需同时监测烟气的温度、湿度、压力、流量和含氧量。

    从调研情况来看,目前只有正在安装的青岛电厂2#炉的烟气连续监测系统包含了所有监测内容。其余电厂的监测内容或多或少地存在缺项。尤其是烟气排放参数,有些电厂排气参数甚至一个也没有监测。

    2  调研过程中发现的主要问题

    2设备采购

    国内火电厂烟气连续监测系统的采购方式主要有两种:一种是随锅炉或者主设备配套采购;另一种是单独采购、1996年以前,基本上都是*种方式。目前是两种方式并存但以第二种方式为主。在调研中发现、以*种方式采购引进的火电厂烟气连续监测系统大多处于瘫痪状态。其原因主要在于:(1)*种方式采购时由锅炉供应商采购,电厂无主动权,锅炉供应商往往购买质次价廉的烟气连续监测系统供应给中国电厂、有时甚至提供过期积压已不能满足国外标准要求的产品。(2)烟气连续监测系统多随主设备一同到货,因此从烟气连续监测系统到货至安装调试往往需要几年时间,加之无专人保管,开箱时烟气连续监测系统往往已有许多问题。

    2安装和调试

    根据调研结果,设备到货至安装短是 2个月,长是7年,大部分是一年内安装。一般来说,烟气连续监测系统随锅炉或主机配套的安装调试周期较长。拖延安装的原因主要有三点:一是设备随锅炉或主机配套进来,由于锅炉或主机安装调试影响烟气连续监测系统(CEMS)的安装调试;二是CEMS设备到货不齐,影响安装进度;三是供货商负责安装调试的人手不足,无法安排设备的安装调试工作。此外,CEMS的安装和调试必须有技术人员在现场指导。CEMS属于点测量或线测量,要求以一点或一条线反映整个断面的情况,所以测量点要具有代表性,否则再的取样、样气调节处理,再精密的分析仪和流量监测仪也不能反映实际情况。

    2运行维护

    调研中发现:各电厂的烟气连续监测系统日常运行维护大部分由电厂环保部门负责,另外还有热工车间、化水车间、除灰车间负责的。仪器运行维护的主要问题有四点:一是电厂一般不设维修人员,基本上是由烟气连续监测系统的厂商进行维修服务,但厂商的维护人员不能提供及时的仪器维修服务。二是负责CEMS专职人员或兼职人员未经过系统培训或者虽经过培训但掌握程度不够,两者合计约占调研电厂的764%,导致系统出现一些小问题都不能得到及时维修。三是CEMS从采购到使用的交接过程中,责任未交接清楚,出现了不必要的部门扯皮.如出国培训的人员不负责仪器的运行维护,负责仪器运行维护的人员得不到培训。四是备品备件不足或者供应商提供的备品备件不满足实际需要。

    2系统验收和定期标定及监测数据的合法性

    国家目前仅有法规和标准要求火电厂安装烟气连续监测系统,但如何安装? 有何技术要求? 监测结果作何用途等尚无具体规范。环保部门仅要求安装,安装以后是否使用,使用效果如何却置之不理,因此难以调动电厂的积极性,电厂一般都不重视烟气连续监测系统的运行情况。通过本次调查,发现只有3个电厂安装烟气连续监测系统通过当地环保部门的验收,其它电厂安装的烟气连续监测系统均未被验收。此外,我国国标CBl3223— 1996要求的浓度限值指标是指在标准状态下空气过剩系数为14的干烟气条件下的污染物浓度,进口的烟气连续监测系统均没有按此标准进行测量和显示。烟尘大多显示为浊度百分比,SO2NOx则以ppm的形式显示,不能满足我国标准要求。

    2标准气

    气态污染物连续监测系统均需要标准气进行标定,但由供货商提供的标准气气瓶体积较小,供货时间较长,价格偏贵。国产标准气的价格相对便宜。由于目前大多数电厂对系统不进行标定,因此标气消耗量较少。

    2备品备件和厂商售后服务

    为了使CEMS能够正常运作起来,备品备件和厂商售后服务质量很重要。在调研中发现:许多电厂的CEMS备品备件不符合实际需要,该有的没有,出现故障常需外购备件,耽误系统投运时间,有些备品备件提供的数量又出实际需要;供应商不能够及时、有效的维修服务。各电厂普遍认为供应商或者承包商的售后服务水平有待提高。

    2生产者和使用者问题

    据不*统计,目前进入中国CEMS市场的国外厂商不少于18家,涉及的国家有美国、德国、日本、英国、芬兰、丹麦等。由于各国的国家标准不一,且与中国的国家标准差异较大,而且我国地域辽阔,各地电厂的条件差异很大,如新、老电厂,大、小机组,煤种多变。脱硫、脱硝与否,及除尘方式与除尘效率等等与国外电厂也有所不同,国外厂商成熟的经过其本国认证的CEMS往往不能满足我国电厂的实际要求,如量程偏小、烟道环境不满足要求等;同时各厂商的技术不断,但其在中国出售的CEMS可能是淘汰的早期的分析仪器和采样装置等。

    电厂是终用户,为了充分发挥CEMS的应有作用,电厂需要建立一套完善的 CEMS运行管理制度,同时需要一定的运行与维护资金支持。

    3  原因分析

    调研结果表明我国火电厂的烟气连续监测系统运行十多年,特别是近几年来投运了较多的烟气连续监测系统,而且将越来越多,但是无论在设备配置与安装调试,还是在技术培训与运行管理等方面都不尽人意,运行结果不容乐观。其主要原因如下:

    3缺少火电厂烟气连续监测技术规范

    由于一直没有火电厂烟气连续监测技术规范,电厂在购置烟气连续监测系统时无所适从,从设备采购、安装调试到验收运行都存在着许多问题,电厂和环保部门均无章可循。

    3没有建立入网许可证制度

    目前的国外烟气连续监测系统厂商涌人中国,由于没有建立入网许可证制度,部分国外厂商销售不符合我国标准和电力行业特点的烟气连续监测系统,甚至是早期的现已被淘汰的产品。

    3烟气连续监测系统的运行管理制度不够完善

    一套符合电力行业特点的烟气连续监测系统的运行管理制度是系统正常运行的基本条件,制度应包括仪器操作人员的技术要求、仪器日常维护保养工作、易耗品的更换、一般故障处理方法、系统及仪器的标定方法和数据记录等内容,并做好运行日记、仪器维护记录、仪器标定记录以及故障检修记录等管理工作。目前绝大多数电厂烟气连续监测系统运行管理制度不够完善,甚至就没有。

    3专职人员的技术培训有待提高

    由于烟气连续监测系统是近年来引进的环保监测仪器,对运行操作人员的要求较高,只有具备一定素质的技术人员才可仪器的正常运行。故有必要定期组织有关人员进行技术培训,通过培训达到提高操作人员的水平,也是烟气连续监测系统正常运行的必要条件。目前有许多电厂没有烟气连续监测系统运行与管理人员,而是由其它部门人员兼管。

    3. 5  没有切实可行的质量体系和监督管理制度

    1998729国家电力公司以国电计[1998]325号文发布了关于《国家电力公司火电厂环境保护技术监督规定》的通知。该技术监督规定指出:火电厂环保技术监督以燃料及原材料、环保设施和污染物排放为对象,以环境保护为依据,以环境监测为手段,监测环保设施的正常投运和污染物达标排放。并明确各类环保在线自动监测仪器应正常投运,考核指标为在线自动监测仪器的投运率。为确保投运率,必须有相应的得力的技术体系。

    3与环保部门的协调不够

    环保部门不仅要监督有关火电厂尽快安装烟气连续监测系统,更应尽快组织对已安装的烟气连续监测系统进行验收,关心烟气连续监测系统的运行情况,使火电厂的烟气连续监测系统能够真正发挥作用。

     电力系统也应积极地向环保部门反映烟气连续监测系统从购置、安装到运行过程中存在的问题,加强与环保部门的协调,使我国火电厂的烟气连续监测早日走上正轨。

    4  结论与建议

    (1)已有40个电厂安装了51套烟气连续监测系统,主要分布在华东地区和广东省,安装在烟囱上的有17套,其余则安装在烟道上。大部分烟气连续监测系统停运或部分处于停运状态,有些烟气连续监测系统甚至安装以后从未投运过。部分运行的烟气连续监测系统也是处于无效运行状态,仅有 3套烟气连续监测系统被当地环保部门验收,但监测结果并未发生作用。

    (2)51套烟气连续监测系统共涉及中外厂商22家,其中国外厂商18家,国内4家。目前需要安装烟气连续监测系统的电厂越来越多,涌入中国的国外厂商也越来越多,产品类型也是多种多样。

    (3)建议国家有关部门尽快颁布符合我国国情的火电厂烟气连续监测技术规范,并建议不论是现有电厂,还是新、扩、改建电厂,烟气连续监测系统都应单独购买,以便烟气连续监测系统到货后能够尽快安装,避免存放而损坏。同时建议各级环保部门能够加强对已安装的烟气连续监测系统的验收与运行监督,并与电厂是否达到排放标准及排污交费挂勾。

    (4)建议对应用于火电厂的烟气连续监测系统建立入网许可证制度。即对拟应用于火电厂的烟气连续监测系统进行技术认证,包括对连续监测仪器、基本技术参数、零配件的供应及售后服务等进行认证,认证合格的烟气连续监测仪器和设备方可应用于火电厂的烟气连续监测,发给入网许可证。并定期对已销售的烟气连续监测系统运行情况、售后服务等进行考核。根据考核情况,每3年换发一次入网许可证,这样可以规范烟气连续监测系统厂商在电厂的经营活动,以电厂能够使用良好的烟气连续监测系统,并拥有较好的售后服务,以获取可靠的监测结果。

    (5)电厂要有专门人员负责烟气连续监测系统的运行与管理,并要有完善的运行管理规章制度及质量体系,加强对运行管理人员的培训,提高运行管理人员的技术水平。

    (6)目前各火电厂的烟气连续监测系统的数据统计和处理是以各电厂为单元进行的,应将各省的烟气连续监测系统的数据处理器进行联网,与省电力公司MIS系统连通,这样可随时掌握各电厂的烟气连续监测系统运行情况及烟气污染物的排放状况,提高电力系统的安全运行水平,使烟气连续监测系统充分发挥环保监督作用,并逐步过渡到与环保部门及国家电力公司全系统

 

 

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