I. Origine du CEMS
« CEMS » est l'abréviation de Continuous Emission Monitoring System, Ce dispositif surveille en continu la concentration et la quantité totale de polluants gazeux et de particules émis par les sources de pollution atmosphérique et transmet les informations aux autorités compétentes en temps réel. Il est appelé « système de surveillance automatique des gaz de combustion », également appelé « système de surveillance continue des émissions de gaz de combustion » ou « système de surveillance en ligne des gaz de combustion ». Il est également appelé « système de surveillance automatique des gaz de combustion », également appelé « système de surveillance continue des émissions de gaz de combustion » ou « système de surveillance en ligne des gaz de combustion ».
Le CEMS de gaz de combustion conventionnel est principalement utilisé dans les industries de l'énergie électrique, de la cokéfaction, du ciment, de la pétrochimie, de la chimie, du fer et de l'acier, etc. Selon les différentes méthodes d'échantillonnage, le CEMS de gaz de combustion conventionnel peut être divisé en trois catégories selon la méthode de mesure : système de surveillance extractive, système de surveillance sur site et système de télémétrie.
II. Principe de fonctionnement du système CEMS
Les gaz de combustion sont extraits par extraction thermique (extraction-condensation) et acheminés vers l'unité de prétraitement, qui les transmet ensuite à l'instrument d'analyse. Grâce à l'analyseur de gaz de combustion en ligne, les gaz de combustion sont analysés en continu pour détecter divers polluants et afficher les données mesurées. Enfin, les données sont transmises en temps réel au réseau de surveillance de la protection de l'environnement via un instrument d'exploration numérique ou un VPN.
III. Précautions à prendre lors de la maintenance du CEMS
Unités de chauffage et de refroidissement
Les dispositifs de chauffage et de réfrigération sont des équipements essentiels pour la protection de l'analyseur de gaz de combustion, qui fait l'objet d'une attention particulière lors des inspections et de la maintenance quotidiennes. La température du dispositif de chauffage est généralement maintenue à environ 130 °C. En l'absence de chauffage, l'humidité des gaz de combustion pénètre dans l'analyseur, ce qui peut entraîner le colmatage du filtre, l'endommagement de l'analyseur, etc., et la formation de brouillard acide dans la canalisation, affectant directement les résultats de mesure. La température du dispositif de réfrigération est généralement maintenue à environ 4 °C. Si la température du condenseur ne dépasse pas 6 °C, une maintenance ou un remplacement est nécessaire.
Inspection de la pompe péristaltique
La pompe péristaltique sert à évacuer l'eau du réservoir de condensats du refroidisseur et à sceller la conduite de gaz d'échantillonnage. Si la pompe péristaltique reste inutilisée pendant une période prolongée, des condensats peuvent pénétrer dans la pompe d'échantillonnage et l'analyseur, et endommager l'équipement.
Inspection du système de refoulement
Lors de la vérification du système de refoulement, vérifiez que la pression de la source d'air de refoulement se situe dans la plage normale. En cas de refoulement manuel, le système passe en mode maintenance. En cas de refoulement automatique, la durée de refoulement est définie dans le système de contrôle PLC et les données de mesure sont conservées afin d'éviter tout réglage anormal du système de contrôle et tout dommage matériel dû au refoulement.
Étalonnage périodique des analyseurs de gaz de combustion
L'analyseur de gaz de combustion doit être étalonné périodiquement pour le zéro et la plage de mesure. Les stations de surveillance CEMS sont équipées de gaz étalons de concentrations élevées, moyennes et faibles pour chaque facteur moyen mesuré, ainsi que d'azote haute pureté. L'étalonnage est complété par l'ajout d'un autre gaz étalon de concentration comparable. Le cycle d'étalonnage est d'au moins une fois tous les six mois. L'étalonnage automatique du zéro, en fonction de la situation réelle de l'équipement sur le terrain, est réglé sur 8 à 12 heures pour effectuer automatiquement l'étalonnage du zéro, éviter toute dérive du zéro et garantir la précision des analyses et des mesures.
Cohérence des plages de paramètres
Lors de la sélection de l'analyseur et du gaz étalon, il convient de noter que la plage de mesure de l'analyseur doit être basée sur la concentration de référence du facteur de milieu mesuré par les gaz de combustion. Cette plage ne doit pas dépasser deux à trois fois la valeur limite autorisée des émissions de la source de pollution afin de garantir la précision des données mesurées par l'analyseur de gaz de combustion. Le choix du gaz étalon doit être basé sur la plage de mesure de l'analyseur et le facteur de milieu mesuré correspond généralement à la concentration habituelle sélectionnée, qui ne doit être ni trop élevée ni trop basse (80 % à 100 % ou moins de la plage). Les paramètres de plage de l'ordinateur supérieur, de l'automate programmable industriel et de l'instrument d'acquisition de données doivent être cohérents.
IV. L'exploitation des données importantes de détection de SO2 ne permet pas de résoudre le problème
Et si les données sont élevées ?
Il existe deux possibilités pour des données élevées : soit l'analyseur doit être réétalonné, soit il peut y avoir une accumulation de gaz ou de liquides plus épais dans la ligne d'analyse.
(1) Méthode d'évaluation : tout d'abord, isoler l'échantillon de gaz et utiliser l'analyseur pour mesurer directement le gaz étalon. Si le résultat de mesure est élevé, il s'agit du premier cas et un réétalonnage peut être effectué ; si le résultat de mesure est normal, il s'agit du second cas et il est nécessaire de vérifier la conduite d'analyse.
(2) Méthode d'inspection : La tuyauterie doit être inspectée de l'entrée de l'analyseur à l'entrée de la sonde d'échantillonnage. Les tuyaux sont généralement transparents et résistants à la corrosion, et l'entartrage est facilement visible. Plus problématiques sont les débitmètres à flotteur, les pompes d'échantillonnage, les refroidisseurs, les filtres, les vannes de gaz d'échantillonnage et les lignes de traçage ; l'entartrage de la sonde d'échantillonnage est plus difficile à évaluer.
Après le prétraitement, les données sont transmises à l'instrument d'analyse. Un analyseur de gaz de combustion assure une surveillance continue des différents polluants présents dans les fumées. Les données mesurées sont affichées sur l'instrument, puis transmises en temps réel au réseau de surveillance de la protection de l'environnement via un collecteur numérique ou un VPN.
Que faire si le SO2 est faible ?
De faibles données de SO2 s'accompagnent souvent de faibles données de l'analyseur. Deux cas de faibles données peuvent survenir : soit l'analyseur doit être réétalonné, soit il y a une fuite dans la ligne d'échantillonnage.
(1) Méthode de confirmation : ajouter du gaz étalon à l’entrée de l’analyseur pour vérifier si le résultat de la mesure correspond à la teneur en gaz étalon. Si la valeur est identique, la ligne d’échantillonnage fuit ; si elle est différente, réétalonner.
(2) Échantillonnage des fuites de la ligne en deux étapes principales : confirmation si la fuite se situe à l'intérieur ou à l'extérieur de l'armoire.
(3) Méthode de jugement : débrancher l'entrée de la vanne de gaz d'échantillonnage et la bloquer manuellement. À ce moment, le panneau d'analyse du débitmètre et le flotteur doivent être à zéro. Une valeur à zéro ne signifie aucun problème à l'intérieur de l'armoire ; une valeur inférieure à zéro indique un problème interne à l'armoire.
Que faire si le débit du compteur à flotteur est faible ?
Le débit est nul, ce qui est le plus probable lorsque la pompe péristaltique pénètre dans les cendres. Si les cendres pénètrent dans la pompe péristaltique, son débit est réduit. Le jet de sortie de la pompe péristaltique est faible, et l'aspiration à l'entrée de la pompe péristaltique est réduite. Ouvrir le nettoyage.
Il est également nécessaire de vérifier l'ouverture de génération de flux, de vérifier la tuyauterie entre la pompe d'échantillonnage et l'analyseur, l'équipement (y compris les filtres, les refroidisseurs, les pompes péristaltiques, les vannes de débit, les débitmètres à flotteur), pour voir s'il n'y a pas de fuites.
Il existe également un risque d'obstruction de la sortie de l'analyseur. Quelle que soit la pression de sortie de la pompe péristaltique, si la sortie de l'analyseur est obstruée, le débit n'augmentera pas. Bien entendu, ce risque est plus faible et peut être vérifié en dernier lieu.
Que faire si la mesure d’O₂ n’est pas précise ?
L'oxygène présente un intérêt car, d'une part, il s'agit d'un paramètre important pour la conversion des données et, d'autre part, il peut être utilisé pour déterminer si les données sont falsifiées.
S'il s'agit d'un analyseur à trois composantes, la méthode d'évaluation des défauts est identique à celle décrite ci-dessus. Dans le cas contraire, les étapes d'évaluation sont les suivantes :
(1) besoin de recalibrer, les données sur la zircone dériveront au fil du temps, le recalibrage sera précis
(2) Si les données sont élevées, il peut y avoir une fuite, ce qui peut se produire dans deux cas : une fuite du système et une fuite au point de mesure. Une fuite du système se produit lorsqu'une fuite se produit au niveau de la conduite de désulfuration ou de gaz de combustion, et est difficile à détecter. Une fuite au point de mesure est généralement causée par une bride mal fixée, qui peut être serrée.
V. le fonctionnement du processus de détection de poussière n'est pas autorisé à résoudre le problème
Que se passe-t-il si la méthode de mesure optique est faible en poussière ?
La plupart des équipements de mesure de la poussière domestique utilisent la mesure optique. Cependant, la mesure optique des données à faible teneur en poussière est relativement rare. Il peut s'agir d'un problème de traitement du signal, d'un débogage du traitement du signal ou simplement d'un réétalonnage.
Que se passe-t-il si les données de la méthode de mesure optique sont élevées ?
La cause la plus probable est l'obstruction de la lentille par la poussière. Les lentilles d'émission et de réception doivent être nettoyées régulièrement. Il est également possible qu'il y ait un problème de traitement du signal. Si, après le nettoyage, les données présentent encore des problèmes, un réétalonnage peut être effectué.
VI. Exigences de gestion pendant l'exploitation
Inspection quotidienne CEMS
L'unité d'exploitation et de maintenance doit établir un protocole d'inspection conformément à la norme HJ 75-2017 et aux exigences pertinentes du mode d'emploi de l'instrument. Elle doit également effectuer les inspections quotidiennes et tenir des registres en stricte conformité avec ce protocole. Les registres d'inspection quotidienne doivent inclure les éléments inspectés, la date d'inspection, l'état de fonctionnement des éléments inspectés, etc. Chaque inspection doit être enregistrée et archivée. L'intervalle d'inspection quotidienne du système de surveillance en ligne des fumées ne doit pas dépasser 7 jours.
Maintenance quotidienne
Conformément aux exigences du manuel du système de surveillance en ligne des fumées concernant le contenu de la maintenance du système, le cycle de maintenance ou le cycle de remplacement des consommables, etc., des dispositions claires doivent être prises pour chaque maintenance, qui doit être enregistrée et archivée. Chaque remplacement de pièces ou de matériaux de rechange, ainsi que leur nom, leurs spécifications et leur quantité, doivent être enregistrés et archivés. En cas de remplacement d'une substance étalon ou d'un échantillon étalon homologué, la source, la date de péremption et la concentration de la nouvelle substance étalon ou de l'échantillon étalon doivent également être enregistrées. Les défauts ou problèmes détectés lors des inspections ou de la maintenance quotidiennes doivent être traités et enregistrés par le personnel de gestion et de maintenance du système.
Étalonnage et vérification des CEMS
Des étalonnages périodiques doivent être effectués.
- (1) Les CEMS à particules et les CEMS à polluants gazeux avec fonction d'auto-étalonnage étalonnent automatiquement le point zéro et la plage de l'instrument au moins une fois toutes les 24 heures, et testent et enregistrent la dérive du point zéro et la dérive de la plage en même temps ;
- (2) Les CEMS à particules sans étalonnage automatique doivent étalonner le point zéro et la plage de l'instrument au moins une fois tous les 15 jours, et tester et enregistrer la dérive du point zéro et la dérive de la plage en même temps ;
- (3) Les CEMS de mesure directe pour les polluants gazeux sans étalonnage automatique doivent étalonner le point zéro et la plage de l'instrument au moins une fois tous les 15 jours, et doivent tester et enregistrer la dérive du point zéro et la dérive de la plage en même temps ;
- (4) Les CEMS gazeux extractibles polluants sans étalonnage automatique doivent être étalonnés au moins une fois tous les 7 jours avec test simultané du zéro et de la plage de l'instrument et enregistrement de la dérive du zéro et de la dérive de la plage ;
- (5) Le CEMS des polluants gazeux extractibles doit être étalonné à l'échelle du système au moins une fois tous les trois mois, exigeant que le gaz zéro et le gaz étalon soient émis par la station de surveillance, et que le chemin par lequel le gaz d'échantillon passe par l'extrémité des sondes d'échantillonnage et les gaz d'échantillon (qui doivent inclure la canalisation d'échantillonnage, l'épurateur de filtre, le régulateur, l'instrument d'analyse, etc.) soit cohérent avec la détection du zéro et de la dérive de plage, l'erreur de valeur et le temps de réponse du système ;
- (6) L'étalonnage du zéro doit être effectué au moins une fois toutes les 24 heures pour les CEMS à débit avec fonction d'étalonnage automatique et au moins une fois tous les 30 jours pour les CEMS à débit sans fonction d'étalonnage automatique.
