CEMS在线监测数据在钢铁行业治理设施故障诊断中的应用

CEMS在线监测数据在钢铁行业治理设施故障诊断中的应用

随着钢铁行业超低排放的逐步推进，部分企业治理设施已经达到了超低排放水平，治理设施的稳定、正常运行需要通过在线监测数据进行控制，本文通过对某钢铁企业烧结机脱硫设施运行中存在的问题，结合在线监测数据和便携式监测仪器数据进行分析，及时发现治理设施运行控制中存在的隐患，为保证治理设施安全、稳定的运行提供了帮助。

现场基本情况

正常运行中半干法脱硫排放效果

烧结机机头烟气经过静电除尘器、氧化脱硝、半干法脱硫、布袋除尘器排放，在线监测设备采用完全抽取式冷干法设备，分析仪采用非发散红外吸收法，颗粒物测量采用稀释抽取式激光前散射法，湿度测量采用抽取式干湿氧法，预处理采用磷酸滴定+冷凝器+渗透干燥器方式。正常情况下排放烟气中SO2在0-15mg/m3，NOx在30-50mg/m3，颗粒物浓度在1-2mg/m3之间，烟气湿度在11-13%。运行中二氧化硫存在无规律性的瞬间升高至100mg/m3,持续时间约半个小时，数据又瞬间降低至零，给脱硫运行控制带来较大的困扰。针对以上问题，对脱硫设施的运行开展以下诊断。

半干法脱硫后CEMS监测到二氧化硫瞬间升高

诊断工具
1. 在线监测运行历史数据

2. 便携式可调谐激光湿度仪

3. 便携式电荷法颗粒物浓度监测仪

测试过程
1.在脱硫出口手工监测孔使用便携式可调谐激光湿度仪和便携式电荷法颗粒物浓度监测仪对排放的湿度和颗粒物浓度监测记录。
2.对在线监测设备进行全程标气测试，全程标气测试，均满足要求。查找采样过程中是否存在异常情况。

测试数据及分析

便携式可调谐激光湿度仪测量二氧化硫瞬间升高时的湿度数据

便携式电荷法颗粒物浓度监测仪测量二氧化硫瞬间升高时的颗粒物数据

1、监测时间段烟气温度T：92-94℃，烟气含湿量H2O：12-13%，12:15烟气含湿量出现明显下降，同时段CEMS_SO2数据由20mg/m3以下骤升至125mg/m3,脱硫进口CEMS_压力由1100pA骤降至800pA,脱硫出口CEMS_压力由170pA骤降至140；初步分析为循环流化床床压发生变化，为保证循环流化床的正常运行，采取减少投加的脱硫剂措施，造成二氧化硫数据出现骤升，烟气含湿量数据骤降的情况。
2、监测时间段内测试布袋除尘器后颗粒物浓度在11-15（无量纲），且测试时间段内布袋除尘器一直在进行除灰，除灰时数据较平时数据相差较小，除灰情况反应清晰，布袋除尘器不存在漏袋的情况；布袋除尘器除灰方式为连续循环脉冲吹扫除灰，吹扫时间和吹扫间隔短，中控显示布袋除尘器差压达1500pA,较以前700-800pA有所升高，结合烟气湿度和温度数据分析布袋除尘器存在糊袋现象。
3、CEMS_湿度数据显示11%，长期恒值无变化，脱硫剂和水配比无法保证，脱硫效果较差，同时脱硫剂中水投加量过多，造成脱硫后CEMS_SO2浓度为零，并增加烟气湿度，布袋除尘器形成糊袋，除尘器差压和脱硫系统压损升高，通过加大除灰频次差压未得到明显改善，压损升高造成床压不稳，减少脱硫剂投加量，CEMS_SO2升高，糊袋现象缓解后脱硫恢复正常。

诊断建议
1、烟气湿度在半干法脱硫中为主要控制参数，建议湿度监测设备采用原位式测量，确保湿度监测数据准确，响应及时，通过湿度监测数据调整脱硫剂和水的配比。
2、对布袋除尘器进行泄漏监测，通过检漏仪数据及除灰情况，判断泄漏布袋所在并及时更换。
3、优化布袋除尘器除灰控制参数，过频除灰易造成布袋损坏；除尘器差压升高，加密除灰频次无改善时，应检查糊袋情况。
4、布袋除尘器压损升高且风机压头变化较大时，应对风机振动情况进行监测，防止对设备形成损坏。

环保治理设施诊断报告

在线监测数据应服务污染源治理设施的运行，能够及时准确的反应治理设施运行中相关调整和操作，由于在线监测设备选型和性能等因素，很多在线监测数据无法为治理设施的控制调整提供准确的响应，本公众号愿为广大排污单位和治理设施运行单位的环保治理设施运行中的控制问题提供力所能及的分析和诊断。