【技术汇】某燃机电厂SO2分析装置改造解析

大气网讯:摘要：本文主要从SO2测量装置的取样方式和测量原理两个方面分析了某燃机电厂CEMS系统中SO2检测装置的问题，并针对这两个问题提出了改进方案并实施了改造，改造后彻底消除了SO2假超排问题，对其他燃机电厂脱硫设备选型和改造有借鉴意义。

关键词：SO2；测量；改造

1 引言

华能某燃机电厂是我国西南第一座大型燃气轮机发电机组，余热锅炉由东方日立锅炉有限公司生产，型号为BHDB-M701F4-Q。 余 热 锅 炉 封 闭布置，型式为三压、再热、无补燃、卧式、自然循环余热锅炉。锅炉由进口过渡烟道、进口烟道、换热室、出口烟道及烟囱组成，并在炉膛内装设脱硝设备。

脱硝检测装置为岛津烟气排放连续监测系统，采用完全抽取法，可以连续在线监测颗粒物的浓度、二氧化硫浓度、氮氧化合物浓度、氧气含量、烟气温度、烟气压力、烟气流速。其控制计算机可以将所测到的数据进行处理和存贮，可以通过网络与上级环保部门的计算机连接，环保部门可以方便、快捷地调用监测数据。企业内部可以通过局域网根据访问权限对数据库进行操作，如读取数据、修改状态参数甚至对系统进行直接操作。

由于采用直接抽取法测量烟气中的污染物浓度，系统可以用标准气对分析仪进行在线校准，保证监测数据的正确性，气体分析采用的是非分散红外吸收法。

2 测量存在的问题

2.1 SO2连续监测仪介绍

2.1.1 完全抽取方式

用气体采样探头采集到待检测的样品气体，通过气体探头内的初级过滤器，先除去比较大的灰尘。此时如果过滤器上附有水分，过滤器马上会被堵塞，同时使 SO2气体溶解损失，为此预先将进入的待测气体加热到约180℃以避免。

另外，在测定所含 SO2、NOx气体成分时，为了使从采样探头到主机机箱间的导管内不出现水份，也必须进行加热，然后把待测样品气体导入到主机机箱。

2.1.2 非分散红外吸收法原理

利用在波长范围2.5~12μm由异种原子构成的分子气体固有的吸收特性，这个波长范围有分子固有的振动现象，分子振动在分子固有波长引起光谱的吸收，除了惰性气体或 N2，H2，O2等元素气体之外，大部分的气体分子都有自己固有的吸收光谱线，红外光在样品池被吸收，吸收的定量关系与朗伯 / 比耳定律一致。

2.2 目前 SO2测量弊端

因华能某燃机电厂余热锅炉烟气 SO2含量测量装置采用的是红外线测量法，不完全燃烧的甲烷会对测量结果造成干扰，造成测量偏差很大。

由于甲烷干扰造成燃机启机时候 SO2测量值大大超过实际值问题，每次启机初期都要面对 SO2超标的负面影响，使某电厂背负了很大的环保压力，而且由于采用完全抽取方式，对长距离传输中介质的稳定性很难长期满足，也直接影响测量稳定性。所以根据目前 SO2测量装置弊端对 SO2测量装置进行改造，采用不会被干扰气体影响的 SO2测量装置以及采用更加合理的抽气方式，达到准确测量的要求。

图1 改造前 SO2检测装置测量效果

3 改造方案

3.1 方案介绍

3.1.1 稀释法简介

稀释系统采用独特的现场样品预处理的气体采集方式。在采样探头顶部，通过一个音速小孔进行采样，并用干燥的仪表空气在探头内部进行稀释。样品气进入分析仪之前由冷凝器对样品进行除湿处理，样品气经过稀释后（稀释比通常选择在1 ：50至1 ：250之间），更加有效地降低了样品的露点温度，使之低于安装地的环境最低温度，从而避免了样品气在环境温度下产生结露的现象。

由于干基稀释探头无需采样后除湿设备，因而无需增加购置除湿设备的成本及其维护费用。稀释法可以彻底避免样品气在采样管线中冷凝结水，这样就无需加热气体传输管线并可避免许多与其他采样技术伴随而来的麻烦。

图 2 系统简图