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摘 要：目前，我國(guó)很多城市已經(jīng)建立了生活垃圾焚燒發(fā)電廠，以此來(lái)處理日益增多的垃圾，但是在國(guó)家環(huán)保部門(mén)對(duì)燃料發(fā)電廠污染排放要求越來(lái)越高的環(huán)境下，要求生活垃圾焚燒發(fā)電廠必須要安裝煙氣CEMS系統(tǒng)。本文就重點(diǎn)介紹了煙氣CEMS系統(tǒng)在生活垃圾焚燒發(fā)電廠的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煙氣CEMS系統(tǒng)；生活垃圾焚燒；發(fā)電廠；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：X773 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）21-0100-02

引 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重，而治理環(huán)境也就成了我們工作中一個(gè)比較突出的問(wèn)題，而在城市內(nèi)建設(shè)生活垃圾焚燒發(fā)電廠也就成了必然的趨勢(shì)。發(fā)電廠要想對(duì)環(huán)境進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)測(cè)，對(duì)其污染物的排放量進(jìn)行科學(xué)的控制，目前比較可靠的方法就是采用煙氣CEMS系統(tǒng)。此種系統(tǒng)主要就是對(duì)發(fā)電廠排放出來(lái)的HCL、SO2、CO、CO2、NOx、煙塵等進(jìn)行檢測(cè)，然后將檢測(cè)到的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较嚓P(guān)的環(huán)保部門(mén)，進(jìn)而對(duì)生活垃圾焚燒發(fā)電廠的污染排放量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。另外，城市環(huán)境監(jiān)管部門(mén)還對(duì)生活垃圾焚燒發(fā)電廠的煙氣進(jìn)行了定時(shí)或者不定時(shí)的手工采樣對(duì)比，進(jìn)一步保證生活垃圾焚燒發(fā)電廠的運(yùn)行能夠達(dá)到國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，即完全無(wú)污染達(dá)標(biāo)排放運(yùn)行。

1 煙氣CEMS系統(tǒng)概述

1.1 系統(tǒng)組成

煙氣CEMS系統(tǒng)是由顆粒物監(jiān)測(cè)的子系統(tǒng)、氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)的子系統(tǒng)（其中含O2以及CO2）、煙氣參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集和處理子系統(tǒng)組成。

1.2 技術(shù)要求

通過(guò)對(duì)生活垃圾焚燒發(fā)電廠排放出來(lái)的煙氣中的污染物的濃度、煙氣的溫度、煙氣的壓力、流速或者流量、煙氣的含水分量、煙氣的含氧量等的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣中污染物的排放量和排放率進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而將檢測(cè)中得到的參數(shù)以文檔、打印件、圖表等方式傳輸給相關(guān)的管理部門(mén)。

2 煙氣CEMS系統(tǒng)在生活垃圾焚燒發(fā)電廠的應(yīng)用

2.1 煙氣組分測(cè)量

一般情況下，在對(duì)煙氣的組分進(jìn)行測(cè)量時(shí)，通過(guò)1個(gè)測(cè)量濾光片和1個(gè)參比濾光片，有時(shí)也用氣體濾波器氣室等進(jìn)行相互的組合后，對(duì)煙氣中的8個(gè)組分進(jìn)行同時(shí)測(cè)量。通過(guò)測(cè)量就可以將會(huì)對(duì)本次測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生干擾作用的組分從中剔除出去，通過(guò)內(nèi)部處理之后的濾光氣室則能夠在測(cè)量工作中實(shí)現(xiàn)對(duì)多組分的掃描工作，光束信號(hào)的射頻形成了模式化的運(yùn)行則可以通過(guò)切光輪來(lái)完成。將產(chǎn)生干擾的組分以相乘或者相加的方式進(jìn)行處理，但是在這個(gè)過(guò)程中，為了提升系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和數(shù)據(jù)的精確性，可以采用微處理器來(lái)對(duì)干擾組分進(jìn)行扣除。①以相加的方式進(jìn)行扣除，對(duì)于被測(cè)量的組分中所存在的一些重疊位置的干擾情況在進(jìn)行扣除時(shí)，先要對(duì)與干擾組分相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量，將產(chǎn)生的干擾值輸入在QE表中，進(jìn)行組分扣除操作；②以相乘的方式進(jìn)行扣除，如果吸光系統(tǒng)發(fā)生變化后，校正因子就會(huì)發(fā)揮出其作用將干擾組分進(jìn)行扣除，然后將干擾組分的濃度數(shù)據(jù)輸入在乘法QE表中，進(jìn)行組分扣除操作。對(duì)多種組分進(jìn)行同時(shí)測(cè)量并且將其之間的組分參數(shù)進(jìn)行扣除，能夠在很大程度上提高整體測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)的精確度。

2.2 煙氣溫度、壓力、流量計(jì)、粉塵的測(cè)量和數(shù)據(jù)處理

在生活垃圾焚燒發(fā)電廠中，采用CEMS系統(tǒng)對(duì)煙氣的溫度、壓力等進(jìn)行測(cè)量時(shí)，主要通過(guò)煙氣參數(shù)測(cè)量子系統(tǒng)完成，將測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行處理。在進(jìn)行煙道粉塵測(cè)量時(shí)，通過(guò)兩個(gè)安裝在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量煙道兩側(cè)的法蘭，用精密的自校準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)，在光投射原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行。此操作可以對(duì)煙道粉塵進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，從而直接輸出粉塵的濃度mg/m3值。由于超寬帶二極管的寬帶光譜產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)的光學(xué)鑒定，此次測(cè)量結(jié)果要比常規(guī)LED系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定的多，并且還能自動(dòng)進(jìn)行調(diào)零、量程檢驗(yàn)、污染校正等。

對(duì)于煙塵測(cè)量，目前，所采取的方法就是抽取法，就是從排放的煙氣中抽取一定量的煙塵濃度，其所產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)的強(qiáng)弱直接取決于所排放煙塵中的粉塵的濃度。此時(shí)，散射光信號(hào)的強(qiáng)度與粉塵的濃度呈正比例關(guān)系，所以，此時(shí)也就可以計(jì)算出所排放的煙塵的濃度。通過(guò)持續(xù)的加熱和空氣稀釋后，在測(cè)量池內(nèi)對(duì)粉前散射量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)遵循以下原理，使發(fā)射光源透過(guò)煙道，照射到煙塵粒子后，此時(shí)，被照射到的煙塵粒子就會(huì)散射出光的信號(hào)，并且其信號(hào)與煙塵的濃度成正比例關(guān)系，此時(shí)也就可以計(jì)算出粉塵的濃度。

CEMS系統(tǒng)一般是安裝在煙道的變徑處，也有的電廠安裝在了煙道的拐彎處，但是這兩種安裝方法在流量的測(cè)量方面，其結(jié)果均不理想，根據(jù)我國(guó)環(huán)保部門(mén)下發(fā)的相關(guān)文件，對(duì)普遍存在的煙氣流速（流量）等測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題應(yīng)按照相關(guān)的技術(shù)要去對(duì)采樣的點(diǎn)位進(jìn)行調(diào)整，如果是不具備調(diào)整條件的，就需要更換成矩陣式的流速儀等新型的設(shè)備。目前，我國(guó)大部分的電廠改造中，有的電廠已經(jīng)安裝了這種矩陣式的流速儀對(duì)煙氣的流量進(jìn)行控制。其是將測(cè)量裝置直接安裝在煙道上，將測(cè)量煙氣流量的探頭插入到煙道中，一般是布置在距離煙道頂部500mm以下的區(qū)域或者距離煙道底部500mm以上的區(qū)域，當(dāng)煙氣在煙道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，由于迎風(fēng)面取壓管的壓力比較高，這時(shí)產(chǎn)生的壓力也就是動(dòng)力壓，這時(shí)與背風(fēng)側(cè)取壓管內(nèi)的靜壓就形成了極大的差壓。而煙道中煙氣的流速越快，這種差壓值也就越大。

2.3 采樣方式

在生活垃圾焚燒發(fā)電廠的CEMS系統(tǒng)中，采樣主要是通過(guò)PLC控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)的，PLC為系統(tǒng)提供了更加豐富的功能和更高的可靠性和擴(kuò)展性。在CEMS系統(tǒng)中，PLC為其提供了各種模擬量和數(shù)字量的輸入和輸出信號(hào)，并通過(guò)軟件進(jìn)行了深度處理，其主要功能就有在自動(dòng)控制煙氣的抽取、自動(dòng)為分析儀提供進(jìn)行分析的樣氣。當(dāng)進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量時(shí)，可以對(duì)氣路的切換、采樣的排序以及采樣的周期進(jìn)行控制。

3 CEMS系統(tǒng)的安裝與維護(hù)

目前，在CEMS系統(tǒng)的安裝方面，30萬(wàn)機(jī)組和60萬(wàn)機(jī)組的煙氣脫硫過(guò)程中，根據(jù)煙道的大小，一般都是布置32、48、64個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，這些測(cè)點(diǎn)一般都是進(jìn)行分組測(cè)量差壓值，就是將正壓側(cè)的測(cè)點(diǎn)連接在一起，將負(fù)壓側(cè)的測(cè)點(diǎn)連接在一起，用壓差變速器對(duì)煙氣的流量進(jìn)行測(cè)量。

在CEMS系統(tǒng)維護(hù)方面，CEMS系統(tǒng)應(yīng)長(zhǎng)期保持在通電的狀態(tài)，保證管線和氣室的恒溫在180℃。為了防止儀器振動(dòng)，發(fā)電廠應(yīng)在就地設(shè)置CEMS系統(tǒng)屋，此CEMS系統(tǒng)屋的面積應(yīng)在3×3m2以上，并且房屋的高度也應(yīng)在3m以上。屋內(nèi)應(yīng)配備相應(yīng)的空調(diào)和冬季用來(lái)采暖的設(shè)備，工作人員應(yīng)將屋內(nèi)的溫度控制在10～30℃，所配備的空調(diào)上應(yīng)帶有來(lái)電后自動(dòng)重啟的功能，屋內(nèi)還應(yīng)安裝上排風(fēng)扇。對(duì)于CEMS系統(tǒng)各儀器設(shè)備所使用的工作電源應(yīng)保證其均有良好的接地措施，并且接地電纜應(yīng)選用4mm2以上的獨(dú)芯護(hù)套電纜，電纜的接地電阻在4Ω以下，不能與避雷線或者接地線公用。

4 結(jié) 語(yǔ)

CEMS系統(tǒng)軟件作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理中心，極大的提高了生活垃圾焚燒發(fā)電廠自身工藝的安全性能，其有效的改變了生活垃圾焚燒發(fā)電廠的工作效率，降低了電能的損耗，經(jīng)過(guò)采集、分析、處理的數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)能夠直接被發(fā)送到相關(guān)的環(huán)保部門(mén)，方便快捷，并且數(shù)據(jù)真實(shí)，大大的降低了大氣的污染率，為提高我們生存的生態(tài)環(huán)境做好了保障。

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收稿日期：2018-6-20