沙洲电厂#2机组脱硫CEMS系统改造

李波

摘要：为贯彻落实国家十二五规划纲要，切实履行企业节能减排要求，烟气连续排放监测系统CEMS是排污收费管理和脱硫综合治理的关键设备，张家港沙洲电力有限公司#2机组脱硫CEMS已运行10年，仪表老化，测量参数漂移，维护量较大，已无法满足正常的测量要求，故此在2015年2月停机检修期间，对#2机组脱硫CEMS系统进行改造，改造后脱硫CEMS各参数测量精准，满足要求。

关键词：CEMS;仪表；机组脱硫

1技术背景

火力发电厂在发电时需要燃烧大量的煤，煤经过燃烧产生的主要污染物有SO2，NOx，粉尘。为了贯彻落实国家“十二五”规划纲要，切实履行企业节能减排要求，各火力发电厂必须完成脱硫、脱硝、除尘等系统的建设，保证SO2，NOx，粉尘的排放达到国家规定的范围要求，脱硫CEMS烟气在线分析仪作为测量脱硫脱硝除尘后烟气中含上述废弃物的仪器，必须安全可靠，稳定性好，维护量小。随着CEMS技术的发展，现在大多数的生产厂家已开发完成成套的CEMS烟气在线分析仪。这次沙洲公司经过招标，最终确定脱硫原烟气分析仪型号为ABB3020，净烟气分析仪型号为ABB2020。其中仪表3020已在脱硝CEMS系统中使用3年，总体测量参数稳定。

2改造前CEMS存在问题

（1）CEMS运行已有长达10年之久，采用某公司生产的型号为BINOS仪表测量，该仪表测量值出现波动大，测量值不稳定，需要经常标定维护。

（2）CEMS仪表数据传输为某公司生产的型号为4100A/D转换器，经过485通讯协议与上位机相连接，组态封闭，维护相当不方便。

（3）上位机画面软件为Visual Basic生成，未开放源代码，且单台上位机承担数据传送至省、市环保局，一旦上位机出现故障，将严重影响环保数据的传送，造成考核。

（4）烟气经过吸收塔含水量大，需要经过伴热管线加热，然后冷凝除去烟气中的水分才能送入分析仪表，原冷凝装置及伴热管线运行年限也长达10年，伴热管线已有部分不能加热，而冷凝器的障率也高，影响分析仪正常工作。

（5）使用的压缩空气中含有大量的水分和油分，系统定时吹扫时会对烟气采样探头造成腐蚀，故需将压缩空气经过油气分离，除水后再用于探头反吹。

（6）原CEMS系统仪器仪表发生故障时，未能将故障信号送至DCS供运行人员监视，故而运行与维护人员在对仪器仪表发生故障后不能第一时间发现，经常造成维护滞后。

3改造内容

经过招标，此次承担改造项目的为江苏省某专业承担CEMS改造公司。该公司已承担江苏省内多家电厂的CEMS改造项目，经过在其他电厂的调研，改造后CEMS运行情况良好。改造的具体内容如下：

（1）拆除原有的艾默生原烟气和净烟气机柜。

（2）将旧原烟气与净烟气伴热管线拆除。

（3）拆除原来的烟气采样器。

（4）新增2处电源接线柜，分别为控制机柜电源和伴热电源

（5）新伴热管线的功率大，原烟气伴热管线的电流为15A，加热探头电流为3.65A，净烟气伴热管线的电流为28A，加热探头为3.75A。电压等级均为220V。原加热电源线为10平方，原CEMS系统进出口冷凝系统为单级冷凝，容易在蠕动泵发生故障时无法将冷凝瓶中的水及时排除，造成大量水分进入分析仪表，此次改造后机柜出/入口均采用了两级冷凝，即两个冷凝瓶串接，两台蠕动泵分别接着两个冷凝瓶排水口，防止在一台蠕动泵失效时，不会造成仪表进水而减少仪表寿命，甚至损坏仪表。

（6）原脱硫CEMS数据采集及发送为一台研华610型工业控制计算机，现改造为2台研华610型工业控制计算机冗余模式，数据采集及发送的安全可靠性大大提高。工业控制计算机操作系统为WINDOWNS XP，采用组态王作为上位机画面编辑软件。Visual Basic软件作报表生成；发送给市环保局，省环保局的数据通讯也是在VB中生成（源代码开放）。

（7）原脱硫CEMS数据采集系统由研华A/D4100型模数转换器通过485通讯协议联至上位机。由于信号比较多，A/D模块的数量多，维护不变。因此这次改造后数据的采集和传送由西门子S7200型PLC承担，通讯协议为TCP/IP。维护起来大大增加了便利。

（8）拆除原有的探头定时吹扫用压缩空气过滤器，加装2级油气过滤器，以达到除水，除油的效果。

（9）此次改造将仪器仪表的多个故障信号先送至西门子S7200控制器，在PLC中相或后在发一个DO至DCS。同时增加了标定信号送至DCS，便于运行人员监视。

4结束语

这次CEMS系统改造完成后，经检验，效果好，维护效率提高，测量值精确，系统整体运行良好，达到了预期目的。避免了因设备故障或频繁检修带来的经济损失。endprint