本文針對煙氣監測系統中預處理部分不能滿足對樣氣的處理功能，導致分析儀異常，影響環保數據的問題，進行研究和改造，以及改造后取得的效果。

1、設備及系統概況

某電廠燃煤發電機組脫硫塔煙氣在線監測采用的是某公司生產的PS型煙氣排放連續監測分析系統，該系統由以下部分組成：樣氣取樣裝置；樣氣傳輸裝置；樣氣冷凝裝置；冷凝物排放裝置；分析儀器等。主要設備包含：氣體冷凝器；氣體抽氣泵；蠕動泵；膜式過濾器（帶濕度報警）；流量計（帶流量報警）；電磁閥；取樣探頭；電加熱取樣管道等。

該系統的工作流程是：啟動系統后抽氣泵工作，煙氣從取樣探頭處被抽出，先經過探頭過濾器過濾掉粉塵等雜質，然后由加熱管道到達分析柜，通過采樣電磁閥，進入氣體冷凝器進行冷凝脫水，冷凝下來的水經過一臺蠕動泵定時排掉。干燥后的樣氣經過一個樣氣過濾器后到達抽氣泵，再從抽氣泵到三通電磁閥和五通切換閥，最后通過膜片過濾器進入分析儀。

2、改造前CEMS系統存在的問題

該系統自投產以來，一直存在諸多問題，主要有以下幾點：

探頭過濾器過濾孔徑大，過濾效果差，部分細小顆粒物無法過濾掉，進入取樣管路后附著在取樣管壁上，造成管路阻塞，減小了抽氣量，造成分析儀測量數據不準確，甚至流量低至報警值后，CEMS系統將停止工作，從而引起煙氣參數異常，嚴重影響到上傳環保部門的煙氣數據準確性。樣氣中含有的顆粒物進入分析儀后，對分析儀的損害也是很大的，輕則影響測量傳感器的準確度，導致煙氣數據不準確，重則損壞分析儀，導致巨大經濟損失和環保影響。

因原樣氣中含水多，部分酸性氣體融入水中后形成強酸液體，腐蝕性極強，而原氣體冷凝器通流部件采用的是不銹鋼材質，很容易就被腐蝕掉，因此導致空氣漏入樣氣管路污染樣氣，從而引起煙氣參數異常，嚴重影響到上傳環保部門的煙氣數據準確性。

因為樣氣中含水多，所以經常導致膜片過濾器濕度報警，由于要保護分析儀表的安全，濕度報警后分析柜內抽氣泵立即停止工作，分析儀不再通氣，煙氣無法分析，煙氣數據異常，又將影響到上傳環保部門的煙氣數據準確性，降低了設備可用率。

由于樣氣的品質差，進入分析儀的樣氣含水和雜質多，導致分析儀測量傳感器老化快、易損壞。反映到分析儀就是零點和滿量程漂移大、測量不穩定，標定時測量值與標氣值偏差大，數據不穩定，跳變大，精確度低，兩次標定的時間間隔很短，否則無法保證測量數據的準確性，所以需經常標定。分析儀故障頻繁，易損壞，維護工作量和成本都很大。分析儀測量數據異常導致上傳到環保部門的煙氣數據不準確，影響該廠的排污指標，對環保工作造成極大的負面影響。

經過對現有煙氣監測系統進行全面的檢測，通過上述分析發現主要問題是由該系統的樣氣處理單元引起，原有預處理設備無法完成對樣氣的處理功能，不能保證進入分析儀的樣氣是干燥、潔凈的煙氣，從而導致分析儀表老化損壞，造成分析儀測量不準，影響上傳環保部門的煙氣數據準確性。

3、改造方案及實施

根據該套系統存在的問題，結合調研結果和現場實際情況，為提高煙氣樣氣品質、降低樣氣含水率、防止取樣管路堵塞、減少設備腐蝕，決定對原樣氣處理單元進行重點改造。

改造具體項目如下：

更換原取樣探頭過濾器，采用過濾細度更小的過濾器（2μm 孔隙），過濾掉煙氣中的粉塵和其它顆粒物，以保證進入樣氣管路的樣氣不含雜質，以免在管壁上結垢后堵塞取樣管路。

在取樣探頭處加裝電加熱裝置，不讓樣氣冷凝，以免樣氣在探頭處和取樣管線內冷凝后阻塞管路。

因壓縮空氣的品質很差，含水含油很大，原先的空氣過濾器不能滿足過濾的要求，樣氣中含水率高跟它是有關系的，而且油份容易附著在探頭上造成積灰，影響抽氣量，嚴重時甚至無法抽下來空氣。因此我們在取樣探頭反吹壓縮空氣管道上加裝空氣過濾器組件，該空氣過濾器組件可以過濾掉壓縮空氣中的水份和油份，不讓探頭反吹時將壓縮空氣中的水和油吹入附著在取樣探頭內。

樣氣通過伴熱管道進入分析柜，然后在此處增加一個大容積的積水罐，通過擴大氣體體積，溫度降低，可以冷凝掉一小部分水。

將原不銹鋼氣體過濾器更換為玻璃冷腔，該玻璃冷腔采用一進一出雙排水方式，內部采用螺旋管道，增大了冷凝面積，冷凝效果很好。因為采用了玻璃材質的冷凝器，被腐蝕的情況也得到解決，杜絕了樣氣被空氣污染。

冷凝效果增強后，冷凝水增多，原先的單泵定時排水不能滿足需要，因此改用兩臺蠕動泵連續排水，不讓液體在管道內積存，保證了樣氣品質。

最后在進入分析儀處加一個無菌換氣過濾器，作為進入分析儀的最后一層保護，過濾掉剩余的微細顆粒物和水份，從而保證進入分析儀的樣氣干燥、潔凈。

4、改造效果

改造之后，首先取得的經濟效益是十分可觀的。自投產以來損壞的設備總價在30萬元左右，改造單套CEMS系統的材料消耗只要兩萬余元，后續維護費用也只要每年一萬元左右。

其次，改造之后系統出現故障的機率大幅降低，設備運行可靠性提高，由CEMS系統設備故障造成的環保數據異常的次數也是大幅減少，測量數據的精確度得到提高，準確的反映該廠污染物排放的情況，不再因環保數據不準確影響到該廠的環保指標和效益。

所有的改造工作都是圍繞改善樣氣品質、保證分析儀可靠準確運行來做的。改造后樣氣的含水率顯著減少，膜片過濾器濕度報警基本不再發生，樣氣中的水份基本都能通過冷凝器冷凝后排出。通過加熱取樣探頭和取樣管線，防止樣氣在探頭和管道內冷凝后積液積垢堵塞管路，提高了設備可靠率。將原冷凝器更換為玻璃冷腔后，因玻璃能防止酸性腐蝕，原先冷凝器被腐蝕壞的情況也不再發生，而且冷凝面積的擴大，冷凝效果比以前大為提高，樣氣中的水份含量更少。兩臺蠕動泵連續排水也保證了冷凝器內不再積液。所有這些改造都極大的提高了樣氣的品質，保證了進入分析儀的樣氣干燥、潔凈，防止腐蝕和損壞分析儀，減少了維護成本和工作量，提高了分析儀的使用壽命和測量精度，同時也滿足了環保部門的要求。