摘要：燃煤锅炉脱硫在线参数监测系统是监视脱硫系统运行情况的主要装置,也是环保部门对电厂进行检查的重点设备,确保其正常运行是燃煤电厂的一项重要工作。本文综述了当前脱硫在线参数监测系统运行中存在的一些问题及需采取的措施。
国电常州发电有限公司1、2号机组脱硫系统分别于2006年6月和2006年11月投入商业运行，脱硫采用石灰石－石膏湿法烟气脱硫技术，脱硫岛按照一炉一塔进行设计，在bmcr工况下对全部烟气进行脱硫，脱硫效率不低于95%，副产品为石膏。
下面就烟气在线监测装置安装维护中存在的问题及处理方案提出自己的一点看法,供大家参考。
一、合理按排脱硫烟气取样监测点位置
各电厂在基建时对脱硫系统进行设计时,基本均对脱硫效率提出明确的要求,一般至少95%以上。脱硫厂家在设计时均考虑脱硫系统（fgd）的脱硫效率，为了消除旁路门漏烟气对脱硫效率的影响,往往将净烟气测试取样点开在fgd出口净烟道上。这样的设计一方面不符合环保部门要求在烟囱或烟囱入口处装设脱硫烟气在线监测装置（cems），以便对燃煤机组脱硫烟气的排放进行实时监控的要求，另一方面不满足电监会对综合脱硫效率监测的要求。
我公司#1、2机组基建时安装有原烟气和净烟气两套烟气在线监测装置，其中净烟气取样点在旁路档板之内，不能真正反映烟气排放状况，只能反映fgd的脱硫状况,如图1。
为满足环保要求，我们利用机组检修机会，把fgd出口净烟气参数取样点移位到烟囟入口混合烟道处的水平管道处（如上图1）,从而确保在线参数测量的是整个电厂zui终排放出口烟气的参数,满足了环保部门的监测要求，同时满足了综合脱硫效率监测的要求。
二、合理布置取样点,开好比对孔
由于一般电厂为节省基建费用,烟道均较短,特别是旁路烟道与净烟道混合后至烟囟入口的混合烟道,加上管道内部支撑、弯头、变径等因素造成烟道内介质流动状态较为紊乱或出现层流。如果烟气取样孔只有一只孔，则此取样点的监测数据不能代表整条烟道的变化状况，其后果一是电厂不清楚机组脱硫系统运行的真正运行情况,二是当环保部门到厂进行比对试验时认为表计不准,偏差大,受到环保处罚。
为此,在原取样孔周围上下、左右附近至少另开各二对比对测试孔（见图2，其中中间点为原取样孔，其他为比对孔）。要特别注意的是，取样点在机组运行正常时，需请专门测试单位对不同负荷工况下对每个比对孔的烟气参数进行测试，并与cmes取样点的参数进行比较，从中找到zui能线性反映烟气参数变化的点后，把此点作为取样点。
还有一点要注意的是取样点要在混合烟道的中心线及上下处开孔,稍偏上些,此处的中心线是指净烟气和旁路烟道交叉部分的中心线,而不仅是混合烟道的中心线。三、确保使用合格的零气进行标定
脱硫烟气监测装置的核心表计烟气分析仪为化学在线仪表,化学仪表极易产生漂移,根据《固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）》（hj75-2007）的规定,具有自动校准功能的气态污染物cems每24小时至少自动校准一次仪器零点和跨度；其零点漂移不超过±2.5%f.s，跨度漂移不超过±2.5%f.s。其标准零气要求含二氧化硫、氮氧化物均不超过0.1μmol/mol[so2、nox（以no2计）分别为0.3mg/m3、0.2mg/m3]，零气中含有的其它气体的浓度不得干扰仪器的读数或产生二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳（测定烟气中二氧化碳时）的读数，量程气的要求是不确定度不超过±2%在有效期内的国家标准气体。为了确保烟气监测系统的准确性,确保仪器的线性，一般在线监测系统均设置了自动零位校准功能,每隔数小时就自动进行一次零点校准工作,零气为空气（本厂所用仪器为西门子u23）。由于增压风机泄漏或是脱硫在线监测系统的排气不畅或是排气泄漏导致造成烟气分析小室内空气中含硫,一般可能在15mmg,甚至达到30mmg或是更多,当分析仪用此小室内空气作为零气进行仪表零点校准时,造成实际零位相应偏低,进而使表计显示偏低,特别是在净烟气实际含硫量较低的情况下（50mmg）,将使表计误差大大超标。
为此我公司改用含二氧化硫、氮氧化物均不超过0.1ppm的仪用压缩空气，经减压后接至系统零气输入口,确保了零气中so2含量为基本零。
四、定期进行cmes全系统标定
我公司脱硫烟气在线监测系统的取样方法是直接抽冷干法，样气经取样探头加热、过滤、保温后，进入加热管线保温，zui后经样气预处理系统冷凝过滤再进入分析仪进行分析处理，为了确保样气中成份不损失，伴热管线处于24小时高温加热状态，温度在120℃左右，随着加热管线使用时间的加长，取样管线会老化，或腐蚀或渗漏，从而对通过管道的样气中的so2产生吸附作用，使监测系统产生较大的偏差。
因此在对在线系统进行定期校准方面，除了每天对表计进行校准外，必须定期对整个在线监测装置进行全系统校准检查。具体要求有二条：
1.先用零气、标气对分析仪进行校准。
2.在分析仪校准准确的情况下，对整个烟气监测系统通入标气，检查与标准值的偏差，如偏差较小可进行校准，否则需对输入到烟气小室分析仪柜的伴热管线进行全面检查，若管线无渗漏则说明管线老化，否则需对整条管线进行更换。
全系统通标气检验工作一般一周需做一次，全系统校验一个月一次，伴热管线一般两到三年需更换一次。
五、环保比对测试中需注意的问题
由于环保测试取样点与在线监测取样点不是同一点，为了尽可能使二者的数据一致，必须尽可能减少可能影响比对数据一致性的因素，因此当环保部门到现场进行比对测试时，电厂运行要注意以下几方面的问题：
1.环保部门到现场比对一般采用便携式测试仪进行测试,即在烟道取样点处进行测试。而电厂烟气在线监测系统是将烟气通过取样管线引到烟气小室仪表柜进行测试,由于管线的影响,这就可能造成当烟气参数改变时,环保部门测试仪数据的反映速度要比烟气在线监测系统表计快,因此在进行比对试验时,要尽可能保持机组负荷稳定,从而保持烟道内烟气工况稳定,使烟气参数稳定,这样两者表计数据一致性相对要好。
2.至少使净烟气含硫量保持在80mmg以上，因为在线分析仪表为化学特性仪表，正常状况下其漂移值可以有20mmg左右，如果净烟气含量太低，将使比对误差大大增大，影响比对准确性。
六、旁路开关试验中要注意的问题
通常情况下，大家认为在旁路门打开后，烟气会走旁路，混合烟道烟气含硫量及烟气温度等参数会很快上升到与原烟气差不多的数值。但实际情况并非如此，由于增压风机涡流的作用，虽然旁路档板打开了,但大量的烟气仍然被增压风机吸到脱硫烟道,只有少量走旁路烟道,造成混合烟道处到取样点测得的在线参数仍然与旁路未打开时的参数差不多或上升很少。
因此当环保部门到现场检查旁路档板的运行状况时,在旁路开足后,逐步关闭增压风机动叶后,再停用增压风机,这样能确保所有烟气全部走旁路烟道,混合烟道烟气含硫量及烟气温度等参数会很快上升到与原烟气差不多的数值。以避免环保部门认为电厂在旁路烟道上做假而进行处罚。
七、有待商讨的两个问题
1.根据环保部门对多个燃煤电厂脱硫检查提出的整改要求，为了确保当脱硫设施故障时仍能准确测量高浓度烟气及做旁路档板试验时或脱硫停运时检验脱硫系统原净烟气在线参数值是否一致，要求各电厂原烟气和排放口烟气测量仪表量程要保持一致大小。
零点漂移、量程漂移、线性误差、重复性等技术指标是评价分析仪表性能的重要技术指标，其性能指标均是相对分析仪器的量程而言，特别是零点漂移、量程漂移等均是相对仪器的满量程而言，这样如果原烟气使用的是6000mg/m3的分析仪器，脱硫后的净烟气的含硫量在600mg/m3以下，这样净烟气仪表的量程一般应选用2000mg/m3，这时仪表的漂移、量程漂移允许20mg/m3，但如使用与原烟气量程一致的6000mg/m3的分析仪器时，零点漂移、量程漂移允许60mg/m3，是正常净烟气仪表量程的3倍。如果实际净烟气排放浓度为200mg/m3，小量程的表的误差为10%，大量程的表的误差为30%，（如果排放烟气的浓度为100mg/m3，小量程的表的误差为10%，在量程的表的误差为60%），这样的误差在环保比对监测中不合格的可能性就大大增大。
因此从分析仪表测量的角度来说，建议排放口的分析仪量程在1000mg/m3左右，zui大不要超过2000mg/m3。当做旁路档板试验时，在旁路打开且增压风机停运后,如脱硫系统排放口烟气在线分析仪参数接近原烟气或超量程，说明旁路档板是正常的，排放口so2含量若超量程可按当时原烟气值来计算即可。
这一点还要与环保部门协商取得共识。
2.关于原烟气测点位置问题
原烟气测点的位置视现场烟道直管段的情况而定，因此有些电厂原烟气测点在引风机出口到脱硫烟道处（即增压风前）,有些电厂在增压风机后。
原烟气测点在增压风机前的情况,锅炉运行时,即使脱硫系统停运原烟气so2数据显示也基本正常,但如原烟气档板关闭后测原烟气参数将很快下降。
若原烟气测点在增压风机后,当锅炉运行时,如果脱硫系统停运,原烟气数据一般将很快降低，也有可能由于烟道密封较好时烟气不流通,参数下降很慢；但当增压风机停运时烟气参数变化变化,通过这一点,环保检查人员在进行旁路档板试验时很容易看出旁路档板门是否正常。
一般来说环保部门关心的是电厂zui终排放口的烟气参数,对原烟气参数环保部门不是很关心。因此,从环保检查的角度来看,可以把原烟气参数是否随脱硫系统停运时正常变化作为对脱硫系统是否正常运行的辅助检查手段。原烟气测点在增压风机前的，则停增压风机、开旁路档板时，原烟气、混合烟气数据应一致，否则仪表不准；如原烟气测点在增压风机后的,则开旁路档板、停增压风机时，原烟气数据应在停增压风机前的原烟气数据基础上下降，如参数无变化或者很小，说明旁路档板或在线监测系统有异常,这也可从侧面反映电厂脱硫的运行状况。