浅谈脱硫增压风机增加小旁路后CEMS系统的改造

【摘 要】随着国家环保部对脱硫系统旁路烟道的封闭，脱硫系统增压风机故障和原烟气压力超过一定值时，开启旁路的烟道措施已经不可行，必须进行停机停炉进行处理。因为脱硫系统的安全运行，已经严重的影响了主机的安全运行，为了克服这种隐患，某公司在脱硫系统增压风机出、入口挡板增加了小旁路系统，当增压风机故障时，烟气可以走增风机小旁路，保证在不停机停炉的前提下对增压风机故障进行处理。此种方式在锅炉低负荷运行时，为了节能降耗对锅炉的运行方式具有借鉴作用。本文所描述的是在这种运行方式下原烟气CEMS系统的改造及逻辑优化。

【关键词】CEMS；旁路；逻辑

前言

当脱硫系统增压风机故障需要停机处理或锅炉低负荷运行时为了节能降耗停止增压风机的运行，在脱硫系统增压风机入、出口挡板增加了小旁路系统，烟气走增压风机小旁路，由于原来脱硫原烟气CEMS测点取自增压风机入口电动门后，原烟气CEMS数据无法送到环保部门，因此需要增加脱硫增压风机小旁路系统CEMS测点，同时对逻辑进行优化。

1 改造方案

改造要求：原烟气的增压风机处增加旁路烟道，目的是增压风机故障时脱硫系统能正常运行，此时需要在该旁路上增加环保数据监测点。同时将监测数据送入原系统中的原烟气CEMS数据采集系统及DCS中。最终在增压风机旁路运行时能使得原烟气CEMS系统能随时切换到旁路烟气监测，同时将数据上传到上位机监测系统、DCS及数采仪，达到系统长时间运行稳地、性能良好减少维护工作。

1.1 增加采样探头及管线

1.1.1 采样探头

探头以法兰连接的方式安装在测点烟道处，通过外加取样泵，使得样气经由深入烟道的取样探杆进入取样探头，在探头体装有的电加热恒温控制装置将样气加热，加热的样气经过除尘过滤器进入取样管线，实现取样的功能。

同时探头具有自动吹扫结构及功能，能够配合PLC控制实现自动吹扫功能，实现了探头在有尘的条件下长期在线稳定运行。

图1 取样探头取样及吹扫流程图

在抽气泵的作用下，被测样品气由插入样品壁内的采样管进入装置的腔体，经粉尘过滤器流向样品气输出口。取样过程中样品气工作温度始终处于较高的状态使样品气中的水不至发生冷凝，从而明显地改善了过滤器的工作条件，装置中的温度控制器的设定取决于样品气中的含水量，即取决于样品气中水汽的露点值，为确保在此过程中不发生冷凝，设置的温控值应比其露点值高出20～30℃。装置中除样品气外，还设有反吹校准口，其反吹（清扫）是指用清洁的压缩空气，吹扫附在管筒过滤器外表面的浮尘，将其吹扫回烟道内，校准在此是指系统校准，系统校准不同于仪器的校准，系统校准的目的一般地说可以确定系统的采样速率，并由气路确定或修正系统测量误差等等，在使用时可酌情选用。

1.1.2 样气预处理系统

样气预处理采用1拖2的系统构成方式，即2套烟气采样点（采样探头及采样管线）公用1套样气预处理（包括气体分析仪），采用PLC逻辑控制，在采样点切换指令为增压风机的运行信号，按照既定程序要求进行采样点的切换，将增压风机运行信号从DCS引至PLC，增压风机停止时切换到旁路系统，以实现1套预处理监测2个采样点。在增压风机旁路工作时将预处理样气检测气路切换到旁路CEMS的烟气采样管线进行采样，从而实现了旁路采样监测。为此应该增加相关控制设备。其系统构成原理图如图2所示。

在增压风机信号切换时通过PLC进行逻辑判断，PLC控制气路切实现切换，同时将烟气送给气体分析仪，将分析仪的测量结果标示为旁路烟气数据。

1.1.3 流量、温度、压力、粉尘监测、湿度的测量

流量、温度、压力、粉尘监测、湿度测量也是通过增压风机运行信号的切换，通过PLC进行逻辑判断来实现信号切换。

1.1.4 上位机监测子系统

改造后相关的通讯功能、PLC间数据交换、数据库中数据的操作等遵照原系统的各个功能要求，保留各个功能分部，完善系统功能。

数据库采用MSDE2000形式，进行多个烟道（原烟气、旁路原烟气）数据分别显示、记录、曲线生成、报表生成、通讯设置等。

1.1.5 脱硫DCS保护逻辑的完善：

未增加旁路系统时，脱硫系统对主机的保护主要有：脱硫增压风机RB及原烟气温度高时主机MFT，当增加旁路系统后对以上逻辑进行了优化：脱硫增压风机RB功能保持不变，原烟气温度高保护MFT，在原来的基础上增加了旁路烟气温度高MFT，二者是或的关系。即原烟气温度高与增压风机运行或旁路烟气温度高与旁路挡板信号开到位且旁路挡板信号关到位信号消失。

2 结论

通过旁路系统的改造，完善CEMS系统功能和脱硫DCS逻辑的优化，有力的保证机组的安全运行，不论是增压风机故障需要停机检修，还是在锅炉负荷较低时停止增压风机以满足节能降耗的要求，CEMS系统都能向环保部门提供数据，不影响公司的脱硫效率，而保护逻辑的完善，保证了脱硫系统和主机的安全运行。对于提高火电企业的生存空间都具有深远的意义。

参考文献：

[1]HJ/T76-2007《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》.

[2]HJ/T75-2007《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》