CEMS二氧化硫全程测试误差分析

CEMS二氧化硫全程测试误差分析

随着环保督查工作的逐步深入，污染源排放的浓度越来越低，检查人员检查项目越来越细，检查中经常发现部分企业在线监测SO2浓度为零，被要求进行SO2标气（与实际排放浓度相仿的标气）进行全采样流程测试，经多次测试发现完全抽取式在线监测设备存在以下问题：在存在脱硝和脱硫的工艺中，完全抽取式CEMS测量SO2数据经常为零或者偏低；对CEMS进行全程通低浓度SO2标气（<100mg/m3）测试，监测数据为零或者误差较大，形成在线监测不正常运行的嫌疑；

针对以上问题，结合CEMS及治理设施工艺进行分析，原因如下：燃煤锅炉、玻璃熔窑、水泥窑等行业均存在脱硝工艺，采用的方法为SCR和SNCR,由于燃烧等方面因素造成窑炉产生的NOx浓度较高，企业为到达NOx的达标排放，在脱硝工艺中喷射过量的氨水或氨气，形成大量的氨逃逸（氨逃逸监测仪表大部分不能正常使用），逃逸氨气在后续的工艺中被部分吸收，部分被排放到大气中。在线CEMS安装于终排放口处，完全抽取式CEMS，将烟气从烟道中抽出经采样探头加热过滤，伴热管线保温，预处理除水除尘后送至分析仪进行测量；采用湿法脱硫的工艺，排放烟气中湿度及含水量较大，且部分脱硫设施在控制得当的情况下，SO2排放浓度可控制在35mg/m3以下，甚至更低浓度。

CEMS监测数据偏低或者为零的影响因素主要有：

①采样探杆内形成冷凝水，吸附部分SO2；

②采样探头滤芯积灰堵塞，造成通透性变差，滤芯积灰吸附SO2；

③伴热管线探头终端处存在约1米的不加热，形成冷凝水吸附，同时由于烟气温度从采样探头处120℃以上在采样管线终端处瞬间降温形成冷凝水吸收烟气中的氨气，并与SO2反应生成硫酸铵盐等结晶物，降低烟气中SO2的浓度；

④采样管线铺设存在U型或者不加热，管线内部形成冷凝水和铵盐，进一步吸附烟气SO2；

⑤采样管线机柜终端处存在将近1米的不加热部分，结露吸附SO2；

⑥预处理制冷器冷腔内排水不畅，或者氨逃逸浓度过高，在冷腔内与水、SO2反应生产铵盐，通过冷凝水的PH值可以判定氨逃逸浓度是否过量，冷凝管内壁附着有结晶物说明氨、SO2发生反应，SO2被吸附；

⑦分析仪采样流量控制不当造成样气置换不，测量数据偏低；

⑧分析仪量程设置或者精度较差影响测量数据偏低。

解决方案:

①企业调整治理设施工作情况，降低脱硝氨逃逸浓度，湿法脱硫后安装多级除雾设施，降低烟气中水分含量；

②提高采样探头加热温度，将采样探头加热温度设置>140℃以上，加密采样探头滤芯自动吹扫和手工吹扫频次，定期更换采样探头滤芯；

③采样探杆加装加热护套，采样探杆内部无液态水；

   ④采样管线铺设不得存在U型，确保采样管线全程加热，且加热温度>140℃，定期（一周或者3天）对采样管线进行冲洗，采用纯净水或者磷酸将管线内部结晶物冲洗干净，或者对采样管线进行改造加装自动冲洗功能，内部无铵盐结晶；

   ⑤采样管线终端预留足够长度伴热带，确保采样管加热温度满足要求，管路连接尽量缩短，并加装保温；

   ⑥针对预处理冷腔内铵盐结晶吸附问题，可以采用伴热管线终端加装除氨器或者磷酸滴定装置，除去烟气中氨气防止在冷腔内结晶吸附，采用渗透法除水，降低水对污染物的吸附；

   ⑦对分析仪采样流量进行改造，防止烟气循环形成的抽力不足，置换不反应时间慢的问题；

   ⑧分析仪采用低量程分析仪，测量精度和准确性。

CEMS二氧化硫全程测试误差分析

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