I. Origen de los CEMS
CEMS” es la abreviatura de Sistema de Monitoreo Continuo de Emisiones, Se refiere a un dispositivo que monitorea continuamente la concentración y la cantidad total de contaminantes gaseosos y partículas emitidas por fuentes de contaminación atmosférica y transmite la información a las autoridades competentes en tiempo real. Se denomina "sistema automático de monitoreo de gases de combustión", también conocido como "sistema de monitoreo continuo de emisiones de gases de combustión" o "sistema de monitoreo en línea de gases de combustión".
El CEMS de gases de combustión convencionales se utiliza principalmente en las industrias de energía eléctrica, coquización, cemento, petroquímica, química, hierro y acero, etc. Según los diferentes métodos de muestreo, el CEMS de gases de combustión convencionales se puede dividir en tres categorías según el método de medición: sistema de monitoreo extractivo, sistema de monitoreo en sitio y sistema de telemetría.
II. Principio de funcionamiento del sistema CEMS
El gas del conducto de humos se extrae mediante el método de extracción por calor (método de extracción-condensación) y se transporta a la unidad de pretratamiento, que lo envía al instrumento de análisis después del pretratamiento. A través del instrumento de análisis de gases en línea (analizador de gases de combustión), se analizan los gases de combustión en diversos contaminantes para el monitoreo continuo. Los datos medidos se muestran en el instrumento y, finalmente, mediante un instrumento de minería digital o una VPN, se monitorea la transmisión de datos en tiempo real a la red de monitoreo de protección ambiental.
III. Precauciones en el proceso de mantenimiento del CEMS
Unidades de calefacción y refrigeración.
Los dispositivos de calefacción y refrigeración son equipos importantes para la protección del analizador de gases de combustión, y son un elemento clave en la inspección y el mantenimiento diarios. La temperatura del dispositivo de calefacción generalmente se mantiene en torno a los 130 °C. Sin calefacción, la humedad del gas de combustión entra en el analizador, lo que puede provocar la obstrucción del filtro, daños en el analizador, etc., y la formación de neblina ácida en la tubería, lo que afecta directamente los resultados de la medición. La temperatura del dispositivo de refrigeración generalmente se mantiene en torno a los 4 °C. Si la temperatura del condensador alcanza solo 6 °C o más, se requiere mantenimiento o reemplazo.
Inspección de la bomba peristáltica
La bomba peristáltica se utiliza para drenar el agua del cilindro de condensado del enfriador y sellar la línea de gas de muestreo. Si la bomba peristáltica permanece inactiva durante un período prolongado, el condensado puede entrar en la bomba de muestreo y el analizador, causando daños al equipo.
Inspección del sistema de retroceso
Al revisar el sistema de retroceso, verifique que la presión de la fuente de aire de retroceso esté dentro del rango normal. Para el retroceso manual, el sistema se activa en modo de mantenimiento. Para el retroceso automático, el tiempo de retroceso se configura en el sistema de control PLC y los datos de medición se mantienen para evitar ajustes anormales del sistema de control o daños en el equipo debido al retroceso.
Calibración periódica de analizadores de gases de combustión
El analizador de gases de combustión debe calibrarse periódicamente para el cero y el rango. Las estaciones de monitoreo CEMS están equipadas con gases patrón de concentraciones altas, medias y bajas de cada factor medio medido y nitrógeno de alta pureza. La calibración se completa introduciendo otra concentración de gas patrón para su comparación. El ciclo de calibración se realiza al menos cada seis meses. La calibración automática del cero, según la situación real del equipo de campo, se establece en un periodo de 8 a 12 horas para realizarla automáticamente, evitar la deriva del cero y garantizar la precisión del análisis y la medición.
Consistencia de los rangos de parámetros
Al seleccionar el analizador y el gas estándar, es importante tener en cuenta que el rango del analizador debe basarse en la concentración de diseño del factor de medio del gas de combustión medido. Este rango no debe exceder dos o tres veces el valor límite permisible de las emisiones de la fuente contaminante para garantizar la precisión de los datos medidos por el analizador de gases de combustión. La selección del gas estándar debe basarse en el rango de los analizadores y el factor de medio medido suele ser la concentración habitual de la selección, y no debe ser ni demasiado alta ni demasiado baja (80% - 100% o menos del rango). (Dentro del 80% - 100% del rango). Los ajustes de rango de la computadora superior, el PLC y el instrumento de adquisición de datos deben ser consistentes.
IV. El funcionamiento de los datos importantes de detección de SO2 no permite resolver el problema.
¿Qué pasa si los datos son altos?
Hay dos posibilidades para datos altos: o bien es necesario recalibrar el analizador o puede haber una acumulación de gases o líquidos más espesos en la línea analítica.
(1) Método de evaluación: Primero, aísle el gas de muestra y utilice el analizador para medir directamente el gas estándar. Si el resultado de la medición es alto, se considera la primera situación y se puede realizar una recalibración; si el resultado de la medición es normal, se considera la segunda situación y es necesario verificar la tubería de análisis.
(2) Método de inspección: La tubería debe inspeccionarse desde la entrada del analizador hasta la entrada de la sonda de muestreo. Las tuberías comunes son transparentes y resistentes a la corrosión, y la acumulación de incrustaciones es fácil de detectar. Los caudalímetros de flotador, las bombas de muestreo, los enfriadores, los filtros, las válvulas de gas de muestreo y las líneas trazadoras son más problemáticos. La incrustación en la sonda de muestreo es más difícil de detectar.
Tras el preprocesamiento, se introduce en el analizador. El analizador de gases en línea (analizador de gases de combustión) realiza el monitoreo continuo de diversos contaminantes en los gases de combustión. Los datos medidos se muestran en el instrumento y, finalmente, se transmiten a la red de monitoreo de protección ambiental en tiempo real a través del colector digital o VPN.
¿Qué pasa si el SO2 es bajo?
Los niveles bajos de SO2 suelen ir acompañados de niveles bajos de datos del analizador. Existen dos posibilidades: que el analizador necesite recalibrarse o que haya una fuga en la línea de muestreo.
(1) Método de confirmación: Añada gas estándar a la entrada del analizador para comprobar si el resultado de la medición coincide con el contenido del gas estándar. Si coincide, la línea de muestreo tiene una fuga; si es diferente, recalibre.
(2) La línea de muestreo detecta fugas en dos pasos principales: confirmar si la fuga está dentro o fuera del gabinete.
(3) Método de evaluación: desconecte manualmente la entrada de la válvula de gas de muestra. En este momento, el panel del analizador y el sensor de flujo del flotador deben estar a cero. Si el valor está a cero, no hay problema dentro del gabinete; si está por debajo de cero, se debe a un problema interno.
¿Qué pasa si el caudal del medidor de flotador es bajo?
El caudal a cero es el factor más probable para la bomba peristáltica en la ceniza. Si la ceniza entra en la bomba peristáltica, su rendimiento se reduce. El chorro de salida de la bomba peristáltica es débil y la succión de entrada se reduce. Abra la limpieza.
También es necesario verificar la apertura de generación de flujo, revisar la tubería entre la bomba de muestreo al analizador, el equipo (incluyendo filtros, enfriadores, bombas peristálticas, válvulas de flujo, medidores de flujo de flotador), para ver que no haya fugas.
También existe la posibilidad de obstruir la salida del analizador. Por muy alta que sea la presión de salida de la bomba peristáltica, si la salida del analizador está obstruida, el caudal no aumentará. Por supuesto, esto es menos probable y puede comprobarse al final.
¿Qué pasa si la medición de O₂ no es precisa?
El oxígeno es interesante porque, por un lado, es un parámetro importante para la conversión de datos y, por otro lado, puede utilizarse para determinar si los datos están falsificados.
Si se trata de un analizador de tres componentes, el método de evaluación de fallas es el mismo que el anterior. En caso contrario, los pasos de evaluación son los siguientes:
(1) Es necesario recalibrar, los datos de zirconia se desviarán con el tiempo, la recalibración será precisa
(2) Si los datos son altos, puede haber fugas, que se pueden clasificar en dos casos: fugas del sistema y fugas en el punto de medición. Las fugas del sistema se producen en toda la tubería de desulfuración o de gases de combustión, y no son fáciles de detectar. Las fugas en el punto de medición generalmente se deben a que la brida no está bien ajustada; puede ser necesario apretarla.
V. el funcionamiento del proceso de detección de polvo no permite resolver el problema
¿Qué pasa si el método de medición óptica tiene poco polvo?
La mayoría de los equipos domésticos de medición de polvo utilizan la medición óptica. El método de medición óptica para obtener datos de baja concentración de polvo es relativamente poco común. Generalmente, se trata de un problema de procesamiento de señales, que puede ser necesario depurar o simplemente recalibrar.
¿Qué pasa si los datos del método de medición óptica son altos?
La causa más probable es la obstrucción de la lente por polvo. Las lentes de transmisión y recepción deben limpiarse periódicamente. También es posible que haya un problema de procesamiento de la señal. Tras la limpieza, si persisten los problemas con los datos, se puede recalibrar.
VI. Requisitos de gestión durante la operación
Inspección diaria CEMS
La unidad de operación y mantenimiento deberá elaborar el protocolo de inspección según la norma HJ 75-2017 y los requisitos pertinentes de las instrucciones de uso del instrumento. Además, deberá realizar las inspecciones diarias y registrarlas en estricta conformidad con dicho protocolo. Los registros de inspección diaria deberán incluir los elementos inspeccionados, su fecha, el estado operativo de los elementos inspeccionados, etc. Cada inspección deberá registrarse y archivarse. El intervalo de inspección diaria del sistema de monitoreo de humo en línea no deberá superar los 7 días.
Mantenimiento diario
De acuerdo con los requisitos del manual del sistema de monitoreo en línea de gases de combustión sobre el contenido de mantenimiento del sistema, el ciclo de mantenimiento o el ciclo de reemplazo de consumibles, etc., para establecer disposiciones claras para cada mantenimiento, se debe registrar y archivar. Cada vez que se reemplazan piezas o materiales, se debe registrar y archivar la información, incluyendo el nombre, las especificaciones y la cantidad. Si se reemplaza una sustancia o muestra estándar autorizada, también se debe registrar la fuente, la fecha de vencimiento y la concentración de la nueva sustancia o muestra estándar. En caso de fallas o problemas detectados durante la inspección o el mantenimiento diario, el personal de administración y mantenimiento del sistema debe abordarlos a tiempo y registrarlos.
Calibración y verificación de CEMS
Se deben realizar calibraciones periódicas.
- (1) Los CEMS de materia particulada y los CEMS de contaminantes gaseosos con función de calibración automática calibran automáticamente el punto cero y el rango del instrumento al menos una vez cada 24 horas, y prueban y registran la deriva del punto cero y la deriva del rango al mismo tiempo;
- (2) Los CEMS de materia particulada sin calibración automática deben calibrar el punto cero y el rango del instrumento al menos una vez cada 15 días, y probar y registrar la deriva del punto cero y la deriva del rango al mismo tiempo;
- (3) Los CEMS de medición directa para contaminantes gaseosos sin calibración automática deberán calibrar el punto cero y el rango del instrumento al menos una vez cada 15 días, y deberán probar y registrar la deriva del punto cero y la deriva del rango al mismo tiempo;
- (4) Los CEMS de contaminantes gaseosos extraíbles sin calibración automática se deberán calibrar al menos una vez cada 7 días con pruebas simultáneas del cero y el rango del instrumento y registro de la deriva del cero y la deriva del rango;
- (5) El CEMS de contaminantes gaseosos extraíbles deberá calibrarse en todo el sistema al menos una vez cada tres meses, requiriendo que el gas cero y el gas estándar se emitan desde la estación de monitoreo, y que el camino por el cual pasa el gas de muestra a través del extremo de las sondas de muestreo y los gases de muestra (que incluirán la tubería de muestreo, el depurador de filtros, el regulador, el instrumento de análisis, etc.) sea consistente con la detección del cero y la deriva de rango, el error de valor y el tiempo de respuesta del sistema;
- (6) La calibración cero se realizará al menos una vez cada 24 horas para CEMS de caudal con función de calibración automática y al menos una vez cada 30 días para CEMS de caudal sin función de calibración automática.
