一、概述
環保在線設備簡介：CEMS是英文ContinuousEmissionMonitoringSystem的縮寫，即煙氣排放連續監測系統。煙氣污染物主要是指煙塵顆粒物、SO2和NOX，利用抽取式采樣系統是將煙氣從煙道中抽取出來(真空隔膜泵抽取)然后傳送到分析儀加以測量的系統。例如：我廠使用SMC-9021氣分析系統是西克麥哈克(北京)儀器有限公司針對氣污染物排放設計的連續在線監測系統，根據使用需要的不同，可以選擇不同的測量參數；(如：SO2、NO、CO、O2、溫度、顆粒物、濕度、壓力等)，配套的SMC-900數據采集系統(DAS)，可對數據進行處理、運算、存儲、生成數據報表、數據傳輸等功能，還可以通過調制解調器(Modem、GPRS、CDMA)將數據傳送至環保行政主管部門，使用單位也可以進行遠程的監測或接入DCS系統。
1、煙氣排放連續監測系統(CEMS)系統配置：取樣探頭、加熱取樣管線、樣氣預處理單元、分析儀表、PLC控制單元、數據采集及傳輸系統，其它參數包括煙塵濃度(濁度)、溫度、壓力、流速、濕度。主要特點：加熱型取樣探頭，保證取樣過程煙氣不冷卻，取樣探頭具備反吹功能，延長維護周期，輸氣管路伴熱保溫，輸送樣氣過程中無冷凝快速冷凝脫水，SO2損失小，可編程控制自動取樣、自動反吹、自動排水、保證長期工作。
過濾器取樣探頭的作用是除去煙氣中的煙塵顆粒物，過濾器(濾芯)采用多孔陶瓷材料制成，并在在過濾器腔體采取了恒溫加熱措施，使過濾器和樣品氣的溫度高于煙氣中水分的露點溫度。脫硝用探頭比脫硫用探頭除多了外反吹、探桿防護套外，安裝法蘭的尺寸也略有不同。探頭水平安裝時法蘭要上翹10-15度。法蘭盤螺絲孔呈“十”子型逆時針旋轉轉輪，待擋桿松動后將擋桿旋到一側拔出濾芯更換陶瓷濾芯同時要檢查密封“O”圈是否破損、老化，出現問題要及時更換,建議“O”圈上涂真空硅脂。
取樣管線采樣復合管是由2根耐腐四氟管和自限溫伴熱帶組成，外加保溫層、鋁帶，最后敷以阻燃聚烯烴保護外套復合而成。運輸安裝時避免在地面拖拉或浸入水、油中，并防止重物墜落砸傷。伴熱帶額定電壓220V/AC,加熱溫度135℃電源應采用漏電保護開關，屏蔽層必須接地并加裝直型接線盒。自限溫伴熱帶送電啟動時會有“浪涌電流”現象，建議復合管長度>20m時加裝自動限流器。復合管安裝的最小轉彎半徑0.5m。使用長度80m，特殊情況需說明。綁扎間距：垂直方向1.5m，水平方向2m。線芯對屏蔽層的絕緣電阻檢查，>20MΩ，濕度大的環境下可放寬到>2MΩ，小于2MΩ要查清原因方可送電。取樣探頭開始，復合氣體取樣管應以不小于1%的坡度向下傾斜(或傾斜5°)至儀器室。最后進入到儀器室內。自限溫伴熱帶接線剝出線芯時應避免多股線芯斷股，使導線截面變小，引起過熱燒毀。自限溫伴熱帶的兩條線芯嚴禁短路，末端要剪成斜口，一般情況下要用熱縮套管密封，并加裝防爆終端。防爆終端螺絲要擰緊，不致被外力拔脫。煙氣經過取樣探頭后，由加熱的采樣復合管(伴熱至140℃左右)傳送到預處理單元(位于機柜中)。預處理單元承擔著除塵、除水和溫度、壓力、流量調節等任務。當樣氣含水量較大時對測量系統的危害：樣氣中的水分會吸收紅外輻射，給測量造成干擾。水分冷凝在氣室鏡片上，會產生較大的測量誤差。水分的存在會增強樣氣中腐蝕性氣體的腐蝕作用。高含水的樣氣溫度降至室溫，過飽和的水析出后，樣氣中易溶于水的組分會部分溶解，造成該組分的濃度變化預處理單元包含取樣反吹閥、汽水分離器、樣氣泵、壓縮冷凝器，安全過濾器、樣氣流量計后，送到紅外氣體分析儀。
2、預處理部分常見故障處理
(1)SO2、NO測量值偏低；或O2偏高。一般判斷為系統漏氣
蠕動泵泵管損壞，一般是泵管出現裂縫，蠕動泵旋轉一周，樣氣流量計浮子波動一次。
(2)蠕動泵管安裝不正確，擰開進(排)氣管，向內按壓泵管接頭，會有后退現象重新安裝。
(3)氣路負壓部分的接頭松動或損壞、取樣探頭接頭松動、取樣探頭密封圈損壞對分析柜內的氣路進行負壓檢漏，如不能通過，應該從取樣/反吹閥到樣氣泵進口逐級負壓檢漏排查。如果柜內不漏，可能是復合管或探頭處漏氣，應檢查探頭處的接頭和密封圈，必要時更換.
(4)取樣反吹閥漏氣，每次反吹后氧值下降比較慢調整或更換反吹閥濕度儀的射流泵堵塞，濕度儀處于反吹狀態時氧值正常，濕度儀處于測量狀態時氧值升高，并且周期性交替出現。清理濕度儀射流泵脫硝系統探頭反吹電磁閥內有雜質，造成的電磁閥關閉不嚴，壓縮空氣進入探頭打開電磁閥閥體清潔，必要時將反吹氣源管放空，吹出氣管內的雜質樣氣流量低或為零。
(5)分析系統處于故障狀態，樣氣泵停止工作，樣氣流量為零分析儀故障、冷凝器溫度(T>10或T<0℃)、露點報警只有這三個原因會使分析系統處于故障狀態。
(6)探頭濾芯或采樣復合管線堵塞斷開分析柜內的采樣管線接頭，樣氣流量可恢復至正常，說明是探頭和管線部分的問題，大多時候是需要更換探頭濾芯了
(7)樣氣泵電機能工作但抽力不足用手堵住樣氣泵進口或連接到樣氣泵進口的管線，感覺不到樣氣泵的吸力并且泵聲音沒有變大。泵抽力不足的原因是泵膜損壞(更換)、氣門膜片臟(清潔)、泵體漏氣
(8)泵出口至分析儀部分漏氣或堵塞，如：接頭松動、漏氣手動校準閥處于校準氣通狀態放空閥開度太大過濾器堵塞流量計內密封圈損壞.泵抽力正常，斷開泵進氣口的，流量也不能恢復至正常。
(9)回路調節閥開度太大。
樣氣泵拆解
3、壓縮冷凝器維護參數
①設備運行4500小時而未進行維護操所。維護請求黃燈亮。同時按2和3鍵并持續2秒，報警將被復位，運行時間也同時歸零。
?、陔娫幢ｋU6.3A，冷凝器工作環境溫度5
?、跿LO<0.5或>10度報警(紅燈)亮風扇下部的冷凝器臟污會影響到冷凝器的制冷效果需清理。
4、紅外氣體分析儀
(1)紅外氣體儀的相關概念
紅外線是一種看不見的光，其波長范圍為0.78—1000微米。紅外分析儀的原理是基于某些氣體對紅外線的選擇性吸收。當某一波長紅外輻射的能量恰好等于某種分子振動能級的能量之差時，才會被該種分子吸收，并產生相應的振動能級躍遷，這一波長便稱為該種分子的特征吸收波長。
(2)紅外氣體分析儀原理
使紅外光通過裝在一定長度容器內的被測氣體，然后測定通過氣體后的紅外線輻射強度，根據朗伯-比爾定律：I=I0e-kclI0——原始的發射光強；
I——經過被測組分后的光強；
K——被測組分對光能的吸收系數；
c——被測組分的摩爾百分濃度；l——光線通過被測氣體的長度(氣室長度)；
紅外氣體分析儀使用注意事項：保證通入分析儀內部的樣品氣清潔、干燥(無結露)；光學部件(光源、氣室、檢測器)的相對位置不能改變；光學部件拆開后暴露在空氣中，會迅速吸收空氣中的水分，內部干燥器桶失效后會造成器件腐蝕。
二、常見故障及處理：
1、脫硫、脫硝CEMS系統主要從就地取樣探頭的安裝、取樣管路中閥門、過濾裝置的調試及維護保養的注意事項：
(1)就地取樣探頭安裝時，要求探頭有一個斜向下的不小于15°的坡度，便于煙氣中的粉塵顆粒物由于重力作用沉積落到煙道中，減少取樣樣氣中的粉塵含量，防止取樣管路及各部件的堵灰幾率。
(2)針對取樣泵易腐蝕損壞問題，主要原因為流量調節不當，造成取樣泵與流量計之間憋壓，損壞取樣泵。樣氣流量計的調節步驟：將流量計調節閥全開，取樣泵回流閥微開，通過開、關放空閥調節樣氣流量至0.7ml/min左右，再微關流量計調節閥，使流量穩定在0.5ml/min，調試完成。
(3)取樣管線積灰問題主要是因為探頭濾芯密封圈老化，或者是更換濾芯過程中，安裝不當造成密封圈損壞，煙氣經密封面進入抽氣管路，造成管路積灰。安裝時應在密封圈處涂抹真空密封脂，防止泄漏和損傷密封圈。
(4)取樣管路中電伴熱帶屏蔽層要求可靠接地，否則有可能造成信號干擾或伴熱電纜損壞等問題。線芯與屏蔽層之間的測量電阻應大于20兆歐，在濕度較大的環境下，最小不能低于2兆歐。
2、現場CEMS設備共性缺陷及處理方案
(1)脫硝CEMS機柜處取樣管路與伴熱帶距離偏大，導致取樣管路溫度降低水份析出，煙氣與水份混合形成酸性物質腐蝕密封圈。要求將取樣管路末端伴熱帶與三通處取樣管捆綁并且保溫良好，保證樣氣溫度不低于120℃，防止水份析出造成腐蝕。
(2)脫硝CEMS系統停運后系統停止取樣，但禁止停電，如果停電，探頭加熱裝置停止工作，造成探頭處溫度降低，水份析出易在探頭處附著，造成探頭濾芯堵塞。如需停電，應將探頭濾芯拆回并做好防護。
(3)脫硝CEMS冷凝器蠕動泵正常運行過程中，出現自動反轉，造成冷凝器內冷凝水無法及時排出，是電機電容損壞，需要更換蠕動泵。
(4)脫硝CEMS入口樣氣流量計顯示偏小，現流量調節閥門已全開，流量仍達不到最小流量要求問題。造成取樣流量偏小的原因有多方面，如：就地探頭處濾芯堵灰嚴重、取樣管線堵灰、取樣泵回流閥開度偏大、放空閥開度偏大等原因，通過現場排查主要為就地取樣探頭處取樣口堵塞，導致流量偏小，需根據實際情況進行清理。
(5)CEMS取樣探頭密封部件設計過多，受檢查維護周期頻繁、備件儲備、人員技術水平等多種因素影響，如有一處密封不好非常容易導致CEMS數據失準，對取樣探頭濾芯設計方式進行改進減少了故障幾率。
(6)CEMS分析儀出現顯示跳變情況，并且跳變無規律性，由于影響煙氣在線分析儀表測量穩定性的因素較多，任何一個環節出現問題都會造成測量數據跳變，需逐一排查處理確認具體原因。
(7)在線儀表設備自動吹掃導致SO2數據異常升高，易發生超標的情況,建議手動吹掃，執行每天手動吹掃一次。
三、系統的維護周期：
系統狀態檢查1天；零點量程手動校準7天；儲液罐排水7天；管路泄露檢查180天；過濾器檢查更換30天；更換泵膜和蠕動泵管180天；停爐檢修如時間超過3天以上，在開啟分析系統抽氣泵時，應注意先手動反吹取樣管路，以免管路積水進入儀器，導致損壞！當壓力低于10個壓力時，應準備預訂，低于1個壓力時，請停止使用；所購標準氣濃度建議應在滿量程的80～99%之間。
校驗周期參照《固定污染源煙氣排放連續監測技術規范》(HJ/T75-2007)制定，CEMS煙塵測量裝置的校準周期為3個月；氣體污染物測量儀表的校準周期為15天。
四、臺賬建立
1、CEMS設備應具有完善、準確的設備臺帳，設備臺帳中應包含設備名稱、測點名稱、儀表精度等級、生產廠商、設備型號、設備出廠編碼、設備安裝位置、設備投運日期等內容。
2、設備臺帳中還應包括該儀器中各組件的型號、生產廠商、出廠編碼、投入使用日期等內容。
當設備進行維修更換后，設備臺帳中相關內容應及時更新，確保其準確可靠。
3、設備臺帳可用Excel電子表格編制存檔，同時必須有印刷版本的檔案以備查詢。
總結
當前對環保在線儀表維護提出新的要求，要求我們必須對于一些容易診斷的故障熟練掌握，如電磁閥控制失靈、泵膜裂損、氣路堵塞、數據采集器死機、通訊和電源故障，應第1時間內處理。當發現上傳環保部門的CEMS數據系統故障時，應立即上報環保部門，配合維護人員及時對故障處理，且進行數據上傳設備的維護，使設備安全運行，保證我公司的經濟利益。
