CEMS 烟气在线监测系统的维护方法

随着工业生产对环境保护要求的不断提高，烟气排放监测变得日益重要。为确保烟气排放符合环保标准，连续排放监测系统（CEMS）已广泛应用于各类工业场所。CEMS通过实时监测烟气排放数据，为环保合规提供了可靠的依据。然而，为保证CEMS的监测精度和稳定性，日常维护至关重要。本文将介绍抽取式CEMS烟气在线监测系统的维护方法，以帮助操作人员更好地理解和开展维护工作。

萃取 CEMS 系统简介

抽取式连续排放监测系统（CEMS）是一种在线监测系统，它抽取烟气样品并在分析仪中进行分析。其工作原理是从烟道中抽取气体样品进入分析仪，通过光学、电化学等分析技术测量SO₂、NOx、CO、CO₂、O₂等气体组分的浓度，将监测结果传输至数据处理系统。该系统具有较高的监测精度和可靠性，因此广泛应用于电力、石油化工、水泥等行业的排放监测。

萃取CEMS系统的组成

萃取CEMS系统主要包括以下部分：

萃取式连续排放监测系统（CEMS）是一种用于实时监测工业烟气排放的系统。该系统从烟气中提取气体样本，并对其进行分析，以测量SO₂、NOx、CO、CO₂和O₂等气体成分的浓度。萃取式CEMS系统主要由以下几个部分组成：采样单元、预处理单元、分析单元、数据处理单元和校准单元。每个部分在系统的运行中都发挥着关键作用。以下是对这些组件的详细描述。

采样单元

采样探头是抽取式连续排放监测系统（CEMS）的前端装置，用于从烟道中提取气体样品。它通常安装在烟道的采样点。凭借其特殊的结构和材料，它能够承受高温、高湿和强腐蚀性烟气环境。采样探头的设计还需要确保探头内气流的流动状态，以避免样品气体滞留、浓缩等影响测量精度的现象。

采样管道

采样管道用于将烟气样品从采样探头输送到预处理单元。它需要保持样品气体的成分不变，避免吸附、泄漏或化学反应，并确保样品气体的完整性和代表性。

预处理单元

预处理单元用于对从采样单元传输的样品气体进行必要的预处理，以去除样品中的灰尘、水分、酸性气体等干扰物质，确保气体在进入分析单元时符合测量条件。除尘器：除尘器用于去除样品气体中的颗粒物，以防止颗粒物堵塞后续设备或影响测量精度。

除湿器：除湿器用于去除样品气体中的水分，以防止冷凝水腐蚀分析仪器或影响测量结果。

冷却器：冷却器用于降低样品气体的温度，使其适应分析仪器的工作条件，并去除部分水分。

化学吸收装置：化学吸收装置用于去除样品气体中的特定干扰成分（如酸性气体、碱性气体等），以确保分析结果的准确性。

分析单元

分析单元是CEMS系统的核心部件，负责分析预处理后的样品气体的成分。不同的气体成分通常使用不同的分析方法和仪器。

气体分析仪：气体分析仪用于测量样品气体中目标成分（如 SO₂、NOx、CO、CO₂、O₂ 等）的浓度。

湿度分析仪：湿度分析仪用于测量样品气体的湿度，以补偿湿度对其他气体成分测量的干扰。

数据处理单元

数据处理单元用于接收分析单元输出的信号，并对数据进行处理、记录和传输。

数据采集器：数据记录器用于接收和收集来自分析仪器的信号，并将模拟信号转换为数字信号以进行后续处理。

数据处理软件：数据处理软件用于计算、分析和处理收集到的数据。

校准单元

校准单元用于定期校准 CEMS 系统中的气体分析仪，以确保监测数据的准确性和可靠性。

校准气体：校准气体是已知浓度的标准气体，用于校准分析仪器的零点和量程。

自动校准装置：自动校准装置是一种能够自动执行校准的设备。它通过内置的气体切换装置和校准程序，按设定的时间间隔自动执行校准过程。

基于抽取法的CEMS系统日常维护方法

采样单元的维护

采样探头清洁：采样探头是与烟气直接接触的部件，容易被烟雾和颗粒物堵塞，导致采样不准确。应定期清洁探头，通常至少每周一次，必要时可增加清洁频率。使用清洁工具或清洁液清洁探头，并检查是否有腐蚀或损坏迹象。

采样管路检查：采样管路是连接采样探头和预处理单元的通道，容易发生堵塞、老化或泄漏。应定期检查管路的完整性，尤其要检查连接部件是否牢固无泄漏，以及管壁是否存在裂纹或老化。一旦发现异常，应立即更换管路。

滤芯更换：采样装置中通常安装有滤芯，以防止颗粒物进入分析仪器。滤芯需要定期检查和更换，通常每月一次，具体频率取决于烟气中的粉尘浓度和使用情况。更换时，请确保新滤芯的规格和型号符合原厂制造商的要求。

预处理单元的维护

除尘器清洗：除尘器用于去除烟气中的大颗粒粉尘，以防止采样管道堵塞和分析仪器损坏。定期清洗除尘器内的粉尘，以确保其正常运行。

冷却器维护：冷却器用于降低样品气体的温度，防止高温损坏分析仪器。应定期检查冷却器的散热性能，并清除冷却器表面的灰尘和污垢，以确保良好的冷却效果。

除湿机维护：除湿机用于去除烟气中的水分，防止水分腐蚀分析仪器或影响测量精度。应定期检查除湿机的运行状态，并清洗或更换干燥剂或除湿膜，以确保其除湿效果。

分析单元的维护

气体分析仪的校准：气体分析仪是CEMS系统的核心部件，其测量精度直接影响监测结果的可靠性。应根据使用要求和设备手册的规定定期对气体分析仪进行校准。通常建议每月进行一次零点校准和量程校准，以确保测量精度。

分析仪的清洁和维护：定期清洁分析仪的光学元件、电极和气体通道，以避免烟雾或腐蚀性气体造成的损坏。检查分析仪内部是否有异物或结垢，并及时清理，防止堵塞。

检测传感器的更换：气体分析仪内部的检测传感器有一定的使用寿命，通常为1-2年。根据传感器的老化和使用情况，应定期更换传感器，以确保分析仪的准确性。

数据处理单元的维护

数据备份与存储：监测数据是环境合规的重要基础。应定期备份和存储数据，以防止数据丢失或损坏。建议每周进行一次完整的数据备份，并将备份文件安全存储。

软件更新和维护：CEMS 系统中的数据处理软件应定期检查和更新，以修复已知的漏洞和错误，并添加新功能，以确保系统始终以状态运行。

校准单元的维护

校准气体检查：校准气体用于定期校准CEMS系统的分析仪器。其浓度和纯度直接影响校准结果。应定期检查校准气体的有效期和钢瓶压力，以确保其满足使用要求。

自动校准功能测试：许多CEMS系统都具有自动校准功能，可按设定的时间间隔自动进行校准。应定期检查和测试此功能，以确保其正常工作。

常见的CEMS系统故障及解决方案

1. 检查数据：主要检查氧气含量是否正常。如果高于10%，则可能存在泄漏。泄漏主要在采样泵负压侧的气体路径上进行检查。如果感觉数值不准确，请联系操作员进行确认。分析仪需要进行校准。如果校准后数值与初始值相同，则说明数值准确。

2. 检查所有气体管路：观察排水是否顺畅、管道内是否有积水、过滤器内是否有水蒸气，以及采样泵是否正常工作。玻璃冷凝器中的水应每天清空。浮球流量计的指示值应在 1.5 至 1.7 之间。如果过大或过小，应及时调整。浮球流量计内是否有水？如果有水，则说明蠕动泵排水不畅，需要维护。用反吹气吹干管道内的水。每天使用压缩空气吹扫采样管路，以防止堵塞。（打开压缩空气阀，按下柜门上的反吹按钮。）

3. 蠕动泵排水不良的主要原因：

（1）排水管堵塞

（2）泵轴的滚轮部分无法紧紧压住软管，导致无法形成真空，也就无法将水从冷藏箱中吸出。如果是这种情况，需要松开泵内的管路压缩弹簧螺丝，使滚轮能够紧紧压住软管。如果蠕动泵的轴松动过大，则需要更换蠕动泵。

4. 检查加热管道是否正常加热。用手触摸取样管道，检查是否温热。检查控制加热管道温度的温控器是否工作正常。调节温度（通常设置为120度）。调高温度，检查是否加热（测试电源是否为220V）。调低温度，检查是否不加热。

连续排放监测系统（CEMS）烟气在线监测系统是现代工业烟气排放监测的重要工具。其日常维护对于保证系统的正常运行和数据的准确性至关重要。通过定期检查和维护采样单元、预处理单元、分析单元、数据处理单元和校准单元，可以有效减少系统故障，提高监测数据的可靠性和准确性。工业企业应制定详细的维护计划，并严格按照操作规程进行维护，以确保烟气排放监测系统的长期稳定运行，更好地满足环境保护法规的要求。