國(guo)(guo)家環保(bao)部在(zai)環境保(bao)護(hu)“十五(wu)”計(ji)劃中把實(shi)現污染源在(zai)線監(jian)測(ce)(ce)(ce)作為工作重(zhong)(zhong)點，要(yao)求全(quan)國(guo)(guo)重(zhong)(zhong)點城(cheng)市實(shi)現占區域污染負荷65%以上的(de)企業安裝煙氣(qi)和水質(zhi)在(zai)線監(jian)測(ce)(ce)(ce)設備，并全(quan)面(mian)實(shi)現網絡化管(guan)(guan)理(li)。隨(sui)著國(guo)(guo)家對環境監(jian)測(ce)(ce)(ce)能力建(jian)設投入的(de)加大和自動監(jian)測(ce)(ce)(ce)技術的(de)日益(yi)成熟，煙氣(qi)自動監(jian)測(ce)(ce)(ce)系統(tong)在(zai)全(quan)國(guo)(guo)得到了(le)廣泛應用,其獲取的(de)大量、連(lian)續、完(wan)整的(de)基礎數(shu)據(ju),為政府管(guan)(guan)理(li)和決策部門(men)提供了(le)及時、全(quan)面(mian)的(de)煙氣(qi)排放信息(xi)。

01 CEMS系(xi)統簡介

　　煙氣連續監(jian)(jian)測(ce)系(xi)統（CEMS,Continuous Emission Monitoring System）,用于(yu)連續自動監(jian)(jian)測(ce)固定污染源的(de)污染物排放濃(nong)(nong)度(du)。將儀器安裝(zhuang)在污染源上，實時(shi)測(ce)量監(jian)(jian)測(ce)污染物的(de)排放濃(nong)(nong)度(du)和排放量，同(tong)時(shi)，將監(jian)(jian)測(ce)的(de)數據傳送到環保監(jian)(jian)控中心。

　　目前越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多的(de)(de)國外CEMS產品(pin)進入(ru)我國，按(an)取(qu)樣方法(fa)(fa)(fa)來(lai)分，有(you)代表性的(de)(de)有(you)3種：稀釋(shi)法(fa)(fa)(fa)CEMS，直接抽取(qu)法(fa)(fa)(fa)CEMS，及(ji)原位直接測量法(fa)(fa)(fa)CEMS。因我省(sheng)大部分電(dian)廠采用了直接抽取(qu)法(fa)(fa)(fa)的(de)(de)CEMS產品(pin)，因此本文結合(he)[SINZEN]新澤廠家產品(pin)，詳細(xi)介紹CEMS在(zai)電(dian)廠環保(bao)監測中的(de)(de)應用及(ji)維(wei)護。

02 系統(tong)描述

　　 2.1總(zong)體(ti)說明

　　 本系統主要用于煙氣排放連續監測，適用于電廠、鋼廠等(deng)行業(ye)。監(jian)測參數主要有(you)SO2、NOX、O2、粉塵濃度、流量、溫度、壓力(li)等(deng)。煙氣監(jian)測參數經(jing)(jing)過信號(hao)處理傳輸(shu)至PLC再經(jing)(jing)過特定(ding)軟件(jian)對這些(xie)數據進行分(fen)析處理，以(yi)實現環保數據的存(cun)儲、打(da)印、統計和(he)傳輸(shu)的功能。

　 2.2氣體監測

　　煙氣(qi)的(de)氣(qi)體分析(xi)(xi)(xi)主要包括SO2、NOX、O2其中SO2、NOX是通過(guo)伴熱(re)管線取樣(yang)到氣(qi)體分析(xi)(xi)(xi)儀(yi)測量，氣(qi)體分析(xi)(xi)(xi)系(xi)統(tong)由采樣(yang)探頭、取樣(yang)管線、樣(yang)品預處理(li)系(xi)統(tong)、氣(qi)體分析(xi)(xi)(xi)器、分析(xi)(xi)(xi)儀(yi)表柜等組成。

　 2.3煙氣其他參數

　　 煙氣其他參(can)數主(zhu)要包括粉塵、流(liu)(liu)量、溫度、壓力等，這些參(can)數的監(jian)測(ce)由(you)安裝(zhuang)在煙道(dao)上的儀(yi)器直接(jie)(jie)測(ce)量，測(ce)量結(jie)果以4-20mA電(dian)流(liu)(liu)信(xin)號方(fang)式傳至上位機直接(jie)(jie)顯示(shi)。

　 2.4數據采集處(chu)理系統(tong)

　　 數(shu)(shu)據(ju)采(cai)集(ji)處(chu)理系統(tong)(tong)由(you)數(shu)(shu)據(ju)采(cai)集(ji)和數(shu)(shu)據(ju)處(chu)理兩部分組(zu)成。數(shu)(shu)據(ju)采(cai)集(ji)系統(tong)(tong)采(cai)用SINZEN系列(lie)PLC。由(you)CPU模擬量(liang)(liang)輸入模塊,及模擬量(liang)(liang)輸出(chu)模塊構成。數(shu)(shu)據(ju)處(chu)理系統(tong)(tong)由(you)計算機、煙(yan)氣監測處(chu)理軟(ruan)件等組(zu)成。

03 系統維(wei)護

　　3.1SO2、NOX測量(liang)原(yuan)理

　  首先利用(yong)取樣(yang)泵，從(cong)煙道內部連續(xu)(xu)抽取煙氣(qi)(qi)(qi)，通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)伴熱(re)管線(xian)(xian)(xian)（由于煙氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度(du)比(bi)較高，且(qie)伴熱(re)管線(xian)(xian)(xian)比(bi)較長，如果(guo)不(bu)加熱(re)，煙氣(qi)(qi)(qi)樣(yang)會在傳送途中(zhong)(zhong)(zhong)冷(leng)(leng)卻，從(cong)而水分(fen)(fen)(fen)(fen)從(cong)煙氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)冷(leng)(leng)凝(ning)出來(lai)，而與(yu)煙氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)SO2和NOX反應，生成硫酸(suan)和硝酸(suan)，這樣(yang)不(bu)僅對系(xi)統產生腐蝕(shi)，而且(qie)對測量(liang)造(zao)成影響(xiang)）傳送到冷(leng)(leng)凝(ning)器(qi)。冷(leng)(leng)凝(ning)器(qi)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)一般設定在5℃，能使(shi)煙氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)水分(fen)(fen)(fen)(fen)迅(xun)速冷(leng)(leng)凝(ning)下來(lai)，冷(leng)(leng)凝(ning)的(de)(de)(de)(de)水分(fen)(fen)(fen)(fen)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)連續(xu)(xu)運(yun)轉的(de)(de)(de)(de)蠕動泵排走，使(shi)其不(bu)與(yu)煙氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)SO2、NOX發生化學反應，冷(leng)(leng)凝(ning)器(qi)內的(de)(de)(de)(de)蠕動泵連續(xu)(xu)抽取冷(leng)(leng)凝(ning)水，為了使(shi)水分(fen)(fen)(fen)(fen)能順(shun)利排出系(xi)統外(wai)(wai)，通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)管線(xian)(xian)(xian)與(yu)外(wai)(wai)界相通(tong)(tong)，空(kong)氣(qi)(qi)(qi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)過(guo)(guo)(guo)濾器(qi)進入(ru)冷(leng)(leng)凝(ning)器(qi)內，除去水分(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)煙氣(qi)(qi)(qi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)精密(mi)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)過(guo)(guo)(guo)濾器(qi)，傳送到氣(qi)(qi)(qi)體(ti)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)儀。氣(qi)(qi)(qi)體(ti)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)儀是(shi)基于不(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)光紅外(wai)(wai)線(xian)(xian)(xian)吸收的(de)(de)(de)(de)原理(li)，利用(yong)一定波長的(de)(de)(de)(de)紅外(wai)(wai)光的(de)(de)(de)(de)吸收衰(shuai)減來(lai)測量(liang)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)濃度(du)值。　　 

　　為了(le)保(bao)證系(xi)統取樣管路不被煙氣(qi)中(zhong)的粉塵堵塞，氣(qi)體分析儀設定了(le)定期用(yong)空氣(qi)壓縮機壓縮空氣(qi)通過電(dian)磁閥對伴熱管線(xian)進行(xing)吹掃(sao)。

　　3.2氣體分析儀(yi)啟(qi)用前的(de)準(zhun)備

　　3.2.1啟(qi)動前的準備(bei)

　　由(you)于該儀器是氣(qi)體分析(xi)儀所以在啟動前首先要檢(jian)查(cha)氣(qi)體是否(fou)存(cun)在泄漏(lou)，檢(jian)查(cha)氣(qi)體是否(fou)泄漏(lou)通常(chang)用一個U型管壓力(li)計便(bian)(bian)可以用最簡便(bian)(bian)的方法測量出壓力(li)。

　　（1）在樣(yang)氣(qi)路中施加(jia)大約(yue)0.1bar的壓力(li)；

　　（2）記下(xia)壓力(li)(li)，繼續等15分鐘后再(zai)次記下(xia)壓力(li)(li)；

　　（3）如果在(zai)15分(fen)鐘內，壓力的變化(hua)量不大(da)于(yu)1hPa（1mbar），則說明氣(qi)路具有足夠的防泄(xie)漏性。

　　3.2.2分析儀(yi)的標定

　　在(zai)(zai)分析(xi)儀安裝好之后(hou)，可以用(yong)標(biao)(biao)定(ding)(ding)氣(qi)來(lai)對分析(xi)儀進(jin)(jin)行標(biao)(biao)定(ding)(ding)。標(biao)(biao)定(ding)(ding)應該使用(yong)一種含有(you)(you)足(zu)夠濃(nong)度被測組分氣(qi)體(ti)（在(zai)(zai)N2或者合(he)成(cheng)空(kong)氣(qi)中樣氣(qi)的(de)(de)滿(man)量(liang)程值的(de)(de)70%至100%之間(jian)）來(lai)進(jin)(jin)行。進(jin)(jin)行標(biao)(biao)定(ding)(ding)時(shi)應確(que)保(bao)(bao)氣(qi)體(ti)流(liu)量(liang)在(zai)(zai)1.2-2.0L/min之間(jian)。在(zai)(zai)開始測量(liang)之前，分析(xi)儀至少要運行30分鐘，因(yin)為只有(you)(you)在(zai)(zai)這(zhe)段時(shi)間(jian)之后(hou)，分析(xi)部(bu)分的(de)(de)充(chong)分穩定(ding)(ding)才可以得到(dao)保(bao)(bao)證。

　　3.3氣(qi)路系統的維護

　　 3.3.1取樣(yang)探頭的維護

　　  應每6個月(yue)檢查(cha)一次探頭過濾(lv)器，可以采用壓縮空氣(qi)對其進行(xing)吹掃清洗。如果濾(lv)芯嚴重堵(du)塞或者裂縫應及時更換(huan)。

　　 3.3.2采樣管線的維護

　　 采樣(yang)管線(xian)通(tong)常為免維(wei)護的，需要(yao)注意的是不(bu)要(yao)使(shi)重物壓在管線(xian)上，以避免內部取樣(yang)管與加熱帶接觸而造(zao)成取樣(yang)管損壞，若取樣(yang)管損壞將難以修復，必須更換(huan)。

　　 3.3.3冷凝(ning)器(qi)的維護

　　氣體(ti)冷(leng)凝器(qi)維護量很小(xiao)，每6個(ge)月更換一次安裝在(zai)冷(leng)凝器(qi)下(xia)端的蠕動(dong)泵泵管。如(ru)果發現(xian)冷(leng)凝器(qi)內有(you)粉(fen)塵時可采(cai)用人工(gong)用水(shui)清洗的方法進行處理。

　　3.3.4保(bao)護(hu)過濾器的維護(hu)

　　當(dang)有水汽或(huo)粉塵物通過保護過濾(lv)器時，保護過濾(lv)器中的(de)濾(lv)紙會變(bian)色。這時應更換濾(lv)芯。如果保護過濾(lv)器的(de)濾(lv)芯變(bian)色較快，應對過濾(lv)器前級氣路(lu)進行檢(jian)查。原(yuan)因(yin)可能是探頭(tou)過濾(lv)器失(shi)(shi)效，冷凝器工作失(shi)(shi)常(chang)所致。

　　3.3.5測塵儀的(de)維護(hu)

　  正常(chang)(chang)情況下，應(ying)每季(ji)度檢(jian)查(cha)(cha)一(yi)次，如(ru)經首次檢(jian)查(cha)(cha)發現儀器(qi)運行環境惡劣，不(bu)能滿足要求，則需(xu)經常(chang)(chang)更換空氣過濾器(qi)。在正常(chang)(chang)情況下，測(ce)塵儀僅僅需(xu)要清潔光(guang)學窗口，清潔液為50%的(de)酒(jiu)精(jing)(jing)和蒸(zheng)餾水的(de)溶(rong)液，酒(jiu)精(jing)(jing)需(xu)要化學純級的(de)，不(bu)能用(yong)含油(you)(you)的(de)酒(jiu)精(jing)(jing)，用(yong)含油(you)(you)份(fen)的(de)酒(jiu)精(jing)(jing)溶(rong)液清潔光(guang)學窗口時，當酒(jiu)精(jing)(jing)發掉后(hou)仍有殘留的(de)油(you)(you)份(fen)，會影響測(ce)量結果的(de)準確性(xing)。

04 常見故障及處理方法

　　4.1流量過低

　　探頭過濾器(qi)堵塞或取樣泵工作不(bu)正常是(shi)主要原因，氣體(ti)分析儀(yi)內部(bu)為了(le)(le)減(jian)緩氣體(ti)流速，增加了(le)(le)一個用塑料做的氣體(ti)擴容(rong)器(qi)，在(zai)長時間有(you)腐蝕性氣體(ti)的沖(chong)刷下，可能產生破(po)損現象，也應檢(jian)查(cha)擴容(rong)器(qi)完整情(qing)況。在(zai)檢(jian)查(cha)清除泄漏后(hou)，要及時處(chu)理。

　　 4.2保護過濾器故(gu)障(zhang)

　　保護(hu)過濾器(qi)的故障主要(yao)表現在積塵(chen)過多(duo)(duo)和過濾器(qi)變色(se)。積塵(chen)過多(duo)(duo)的主要(yao)原因是探頭過濾器(qi)損壞，應及(ji)時(shi)檢查(cha)清洗或更換。過濾器(qi)變色(se)應及(ji)時(shi)檢查(cha)探頭加(jia)熱、取(qu)樣管加(jia)熱、冷凝器(qi)、蠕動泵工作是否正常(chang)。如(ru)果保護(hu)過濾器(qi)異常(chang)不及(ji)時(shi)處理，可能造成(cheng)取(qu)樣管線的堵塞。那時(shi)清洗的工作量將會很大。

　　4.3冷凝器故障

　　冷凝器故障主要表現在其后(hou)管(guan)路有(you)水汽，這時應(ying)檢查蠕動泵(beng)泵(beng)管(guan)是(shi)否正(zheng)常，如(ru)泵(beng)管(guan)不在正(zheng)常位置時應(ying)及時調整(zheng)，如(ru)泵(beng)管(guan)損壞應(ying)及時更換。

　　4.4自動校準漂移過大

　　自動校(xiao)準漂移過大，應檢(jian)查使用標氣(qi)是否(fou)(fou)過期，一般的(de)標準氣(qi)體(ti)的(de)保質期為(wei)半年左右，另外(wai)因為(wei)校(xiao)準是在氣(qi)體(ti)分析室進行(xing)的(de)，應檢(jian)查氣(qi)體(ti)分析室是否(fou)(fou)被污染，檢(jian)測器是否(fou)(fou)損壞(huai)，紅外(wai)光源是否(fou)(fou)充(chong)足(zu)。

　　4.5粉塵(chen)儀(yi)故障

　　當看到顯示(shi)粉塵儀的(de)測量數(shu)據有異常(chang)時，應(ying)及時檢查粉塵儀的(de)保險絲(si)是否(fou)被燒(shao)斷或者發射端的(de)變壓器(qi)是否(fou)被燒(shao)毀，如(ru)果確定(ding)是，則需寄回廠家維修。另(ling)一(yi)個原因是粉塵儀發射端得燈(deng)(deng)泡(pao)(pao)是個消耗品(pin)，當連續(xu)使用一(yi)段時間后，燈(deng)(deng)泡(pao)(pao)的(de)光強(qiang)度(du)可能衰減到很低的(de)水平或者燈(deng)(deng)泡(pao)(pao)的(de)燈(deng)(deng)絲(si)被燒(shao)斷，如(ru)果燈(deng)(deng)泡(pao)(pao)還有亮度(du)但強(qiang)度(du)不夠(gou)，應(ying)及時更換。

05 結束語

　　在線監測是環境監測工作發展的方向，雖然大部分重點企業已經安裝了在線監測儀器，但是(shi)在(zai)企業(ye)內部(bu)缺乏(fa)專業(ye)的(de)設(she)(she)(she)備維護(hu)人員(yuan)，因而常(chang)常(chang)出(chu)現(xian)(xian)有設(she)(she)(she)備無(wu)人管(guan)，監測(ce)數據出(chu)現(xian)(xian)很大誤差等現(xian)(xian)象。希(xi)望本文能對在(zai)線監測(ce)設(she)(she)(she)備的(de)維護(hu)人員(yuan)給(gei)予一(yi)定(ding)的(de)幫助，讓(rang)我們(men)共同為我國環保事業(ye)的(de)發展多做貢獻(xian)。