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火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)運行狀況調(diào)研及分析
火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)運行狀況調(diào)查的基礎(chǔ)上提出的一個報告，文中還對搞好火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測提出了建議。
為了掌握火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測裝置的安裝及運行情況，以及國內(nèi)外生產(chǎn)廠家情況、加強對國家電力公司系統(tǒng)的火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的管理，發(fā)揮煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)有作用，國家電力公司組織了火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)調(diào)研組于1999年7～8月對已安裝煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的火電廠進行了調(diào)查。
1 火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)安裝及運行
1．1 火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的分布
我國火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)是由 1986年廣東沙角B發(fā)電廠從日本引進開始的，前些年我國引進的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)大多安裝在合資、獨資及華能系統(tǒng)的電廠，而且一般都是隨進口鍋爐或主機一同進入的。近二、三年來，由于國家強制性排放標準 GBl3223—1996的頒布實施，安裝煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的電廠增長較快，且有不少是單獨購置的。到1998年7月底，已安裝煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)或已基本安裝完畢的電廠有40個，共51套，其分布情況見表1。由表可見，煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)主要分布在沿海較發(fā)達省份的電廠，其中華東地區(qū)與廣東省具有煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的電廠就達32個電廠42套系統(tǒng)，占煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)電廠數(shù)的80％。套數(shù)達82．4％。
目前已購買或正準備購買煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的電廠有很多，初步調(diào)查有近30個電廠。由此可見，隨著國家對火電廠大氣污染物排放及監(jiān)測要求的日益嚴格，煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)在火電廠的應(yīng)用發(fā)展很快。
1. 2 煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的運行情況
目前安裝的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）按功能劃分有2類，一類是與脫硫設(shè)施配套，另一類*為污染源監(jiān)測，其中后一類占絕大多數(shù)。在40個電廠51套煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)中，共實地調(diào)查了26個電廠35套煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其余14個電廠16套煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)則通過函調(diào)完成。調(diào)查結(jié)果表明：
（1）51套煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)中安裝在煙囪上的有17套，占33．3％；安裝在煙道上的有34套，占66．7％。
（2）煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)能夠全部運行，定期標定校驗，監(jiān)測結(jié)果可靠并被環(huán)保部門所接受，發(fā)揮其應(yīng)有作用的還沒有一套。
（3）煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)大部分儀表能夠運行，并顯示讀數(shù)（均未能嚴格按標準 GBl3223一1996的要求顯示）的有21套，即系統(tǒng)能夠基本正常運行，占總數(shù)的41．2％
（4）系統(tǒng)儀表大部分不能運行、停運或從未投運的有23套，占總數(shù)的45．1％。
（5）系統(tǒng)處于基本安裝完畢或處于調(diào)試階段的有7套，占總數(shù)的13．7％。
（6）全套引進的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的有 45套，國內(nèi)參與配套的6套，共涉及中外生產(chǎn)廠家22個，其中國外18個，國內(nèi)4個。
（7）煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)被環(huán)保部門驗收的僅有3套。
1．3 氣態(tài)污染物連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)采樣單元
煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)按取樣方式的不同可分為兩類，一類為在線式煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，又稱橫跨煙道煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，不抽取煙氣，而是直接測量煙道中的煙氣成分；另一類為抽取式煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，從煙道中抽取樣氣送至遠處進行調(diào)節(jié)和分析，又分為稀釋抽取法和直接抽取法：一套抽取式煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)可帶多套采樣探頭。
在我國稀釋抽取法直接抽取法和在線法煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)均有實際應(yīng)用的例子，其套數(shù)分別為32、14、5，分別占總數(shù)51套的 62．7％、27．5％、9. 8％。在32套稀釋抽取法煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)中，有17套帶有2個采樣探頭，14套帶有1個采樣探頭。1套帶有3個采樣探頭。在14套直接抽取法煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)中，帶有1個和2個采樣探頭的均為7個。
1．4 氣態(tài)污染物分析單元
在調(diào)查的51套煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)中， SO2的分析方法有紫外熒光法、紅外吸收法、紫外吸收法，其應(yīng)用電廠數(shù)分別為27、12、1，所占百分比分別為67．5％、30％、2．5％； NOx的分析方法有化學(xué)發(fā)光法、紅外吸收法，其應(yīng)用電廠數(shù)分別為28、6，所占百分比分別為82．4％、17．6％（其中有6個電廠沒有監(jiān)測NOx）。
1．5 煙塵測試方法及光源
煙塵測試儀的測試方法有不透明度法和散射法，其應(yīng)用電廠數(shù)分別為30和4，所占百分比為88．2％和11．8％（另有6個電廠沒有監(jiān)測煙塵）。煙塵監(jiān)測光源以激光為主，占 85．3％。
1．6 煙氣排放參數(shù)監(jiān)測
《火電廠大氣污染物排放標準》 GBl3223—1996要求所有污染物的排放濃度以干煙氣標態(tài)反映，國家對污染物進行濃度和總量控制，為了同時得到污染物的標態(tài)下煙氣濃度和排放量，煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)需同時監(jiān)測煙氣的溫度、濕度、壓力、流量和含氧量。
從調(diào)研情況來看，目前只有正在安裝的青島電廠2#爐的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)包含了所有監(jiān)測內(nèi)容。其余電廠的監(jiān)測內(nèi)容或多或少地存在缺項。尤其是煙氣排放參數(shù)，有些電廠排氣參數(shù)甚至一個也沒有監(jiān)測。
2 調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)的主要問題
2．1 設(shè)備采購
國內(nèi)火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的采購方式主要有兩種：一種是隨鍋爐或者主設(shè)備配套采購；另一種是單獨采購、1996年以前，基本上都是*種方式。目前是兩種方式并存但以第二種方式為主。在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)、以*種方式采購引進的火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)大多處于癱瘓狀態(tài)。其原因主要在于：（1）*種方式采購時由鍋爐供應(yīng)商采購，電廠無主動權(quán)，鍋爐供應(yīng)商往往購買質(zhì)次價廉的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)供應(yīng)給中國電廠、有時甚至提供過期積壓已不能滿足國外標準要求的產(chǎn)品。（2）煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)多隨主設(shè)備一同到貨，因此從煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)到貨至安裝調(diào)試往往需要幾年時間，加之無專人保管，開箱時煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)往往已有許多問題。
2．2 安裝和調(diào)試
根據(jù)調(diào)研結(jié)果，設(shè)備到貨至安裝短是 2個月，長是7年，大部分是一年內(nèi)安裝。一般來說，煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)隨鍋爐或主機配套的安裝調(diào)試周期較長。拖延安裝的原因主要有三點：一是設(shè)備隨鍋爐或主機配套進來，由于鍋爐或主機安裝調(diào)試影響煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）的安裝調(diào)試；二是CEMS設(shè)備到貨不齊，影響安裝進度；三是供貨商負責(zé)安裝調(diào)試的人手不足，無法安排設(shè)備的安裝調(diào)試工作。此外，CEMS的安裝和調(diào)試必須有技術(shù)人員在現(xiàn)場指導(dǎo)。CEMS屬于點測量或線測量，要求以一點或一條線反映整個斷面的情況，所以測量點要具有代表性，否則再的取樣、樣氣調(diào)節(jié)處理，再精密的分析儀和流量監(jiān)測儀也不能反映實際情況。
2．3 運行維護
調(diào)研中發(fā)現(xiàn)：各電廠的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)日常運行維護大部分由電廠環(huán)保部門負責(zé)，另外還有熱工車間、化水車間、除灰車間負責(zé)的。儀器運行維護的主要問題有四點：一是電廠一般不設(shè)維修人員，基本上是由煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的廠商進行維修服務(wù)，但廠商的維護人員不能提供及時的儀器維修服務(wù)。二是負責(zé)CEMS專職人員或兼職人員未經(jīng)過系統(tǒng)培訓(xùn)或者雖經(jīng)過培訓(xùn)但掌握程度不夠，兩者合計約占調(diào)研電廠的76．4％，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)一些小問題都不能得到及時維修。三是CEMS從采購到使用的交接過程中，責(zé)任未交接清楚，出現(xiàn)了不必要的部門扯皮．如出國培訓(xùn)的人員不負責(zé)儀器的運行維護，負責(zé)儀器運行維護的人員得不到培訓(xùn)。四是備品備件不足或者供應(yīng)商提供的備品備件不滿足實際需要。
2．4 系統(tǒng)驗收和定期標定及監(jiān)測數(shù)據(jù)的合法性
國家目前僅有法規(guī)和標準要求火電廠安裝煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，但如何安裝? 有何技術(shù)要求? 監(jiān)測結(jié)果作何用途等尚無具體規(guī)范。環(huán)保部門僅要求安裝，安裝以后是否使用，使用效果如何卻置之不理，因此難以調(diào)動電廠的積極性，電廠一般都不重視煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的運行情況。通過本次調(diào)查，發(fā)現(xiàn)只有3個電廠安裝煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)通過當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的驗收，其它電廠安裝的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)均未被驗收。此外，我國國標CBl3223— 1996要求的濃度限值指標是指在標準狀態(tài)下空氣過剩系數(shù)為1．4的干煙氣條件下的污染物濃度，進口的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)均沒有按此標準進行測量和顯示。煙塵大多顯示為濁度百分比，SO2和NOx則以ppm的形式顯示，不能滿足我國標準要求。
2．5 標準氣
氣態(tài)污染物連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)均需要標準氣進行標定，但由供貨商提供的標準氣氣瓶體積較小，供貨時間較長，價格偏貴。國產(chǎn)標準氣的價格相對便宜。由于目前大多數(shù)電廠對系統(tǒng)不進行標定，因此標氣消耗量較少。
2．6 備品備件和廠商售后服務(wù)
為了使CEMS能夠正常運作起來，備品備件和廠商售后服務(wù)質(zhì)量很重要。在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)：許多電廠的CEMS備品備件不符合實際需要，該有的沒有，出現(xiàn)故障常需外購備件，耽誤系統(tǒng)投運時間，有些備品備件提供的數(shù)量又出實際需要；供應(yīng)商不能夠及時、有效的維修服務(wù)。各電廠普遍認為供應(yīng)商或者承包商的售后服務(wù)水平有待提高。
2．7 生產(chǎn)者和使用者問題
據(jù)不*統(tǒng)計，目前進入中國CEMS市場的國外廠商不少于18家，涉及的國家有美國、德國、日本、英國、芬蘭、丹麥等。由于各國的國家標準不一，且與中國的國家標準差異較大，而且我國地域遼闊，各地電廠的條件差異很大，如新、老電廠，大、小機組，煤種多變。脫硫、脫硝與否，及除塵方式與除塵效率等等與國外電廠也有所不同，國外廠商成熟的經(jīng)過其本國認證的CEMS往往不能滿足我國電廠的實際要求，如量程偏小、煙道環(huán)境不滿足要求等；同時各廠商的技術(shù)不斷，但其在中國出售的CEMS可能是淘汰的早期的分析儀器和采樣裝置等。
電廠是終用戶，為了充分發(fā)揮CEMS的應(yīng)有作用，電廠需要建立一套完善的 CEMS運行管理制度，同時需要一定的運行與維護資金支持。
3 原因分析
調(diào)研結(jié)果表明我國火電廠的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)運行十多年，特別是近幾年來投運了較多的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，而且將越來越多，但是無論在設(shè)備配置與安裝調(diào)試，還是在技術(shù)培訓(xùn)與運行管理等方面都不盡人意，運行結(jié)果不容樂觀。其主要原因如下：
3．1 缺少火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范
由于一直沒有火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范，電廠在購置煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)時無所適從，從設(shè)備采購、安裝調(diào)試到驗收運行都存在著許多問題，電廠和環(huán)保部門均無章可循。
3．2 沒有建立入網(wǎng)許可證制度
目前的國外煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)廠商涌人中國，由于沒有建立入網(wǎng)許可證制度，部分國外廠商銷售不符合我國標準和電力行業(yè)特點的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，甚至是早期的現(xiàn)已被淘汰的產(chǎn)品。
3．3 煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的運行管理制度不夠完善
一套符合電力行業(yè)特點的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的運行管理制度是系統(tǒng)正常運行的基本條件，制度應(yīng)包括儀器操作人員的技術(shù)要求、儀器日常維護保養(yǎng)工作、易耗品的更換、一般故障處理方法、系統(tǒng)及儀器的標定方法和數(shù)據(jù)記錄等內(nèi)容，并做好運行日記、儀器維護記錄、儀器標定記錄以及故障檢修記錄等管理工作。目前絕大多數(shù)電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)運行管理制度不夠完善，甚至就沒有。
3．4 專職人員的技術(shù)培訓(xùn)有待提高
由于煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)是近年來引進的環(huán)保監(jiān)測儀器，對運行操作人員的要求較高，只有具備一定素質(zhì)的技術(shù)人員才可儀器的正常運行。故有必要定期組織有關(guān)人員進行技術(shù)培訓(xùn)，通過培訓(xùn)達到提高操作人員的水平，也是煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)正常運行的必要條件。目前有許多電廠沒有煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)運行與管理人員，而是由其它部門人員兼管。
3. 5 沒有切實可行的質(zhì)量體系和監(jiān)督管理制度
3．6 與環(huán)保部門的協(xié)調(diào)不夠
環(huán)保部門不僅要監(jiān)督有關(guān)火電廠盡快安裝煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，更應(yīng)盡快組織對已安裝的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)進行驗收，關(guān)心煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的運行情況，使火電廠的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)能夠真正發(fā)揮作用。
電力系統(tǒng)也應(yīng)積極地向環(huán)保部門反映煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)從購置、安裝到運行過程中存在的問題，加強與環(huán)保部門的協(xié)調(diào)，使我國火電廠的煙氣連續(xù)監(jiān)測早日走上正軌。
4 結(jié)論與建議
（1）已有40個電廠安裝了51套煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，主要分布在華東地區(qū)和廣東省，安裝在煙囪上的有17套，其余則安裝在煙道上。大部分煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)停運或部分處于停運狀態(tài)，有些煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)甚至安裝以后從未投運過。部分運行的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)也是處于無效運行狀態(tài)，僅有 3套煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)被當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門驗收，但監(jiān)測結(jié)果并未發(fā)生作用。
（2）51套煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)共涉及中外廠商22家，其中國外廠商18家，國內(nèi)4家。目前需要安裝煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的電廠越來越多，涌入中國的國外廠商也越來越多，產(chǎn)品類型也是多種多樣。
（3）建議國家有關(guān)部門盡快頒布符合我國國情的火電廠煙氣連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范，并建議不論是現(xiàn)有電廠，還是新、擴、改建電廠，煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)都應(yīng)單獨購買，以便煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)到貨后能夠盡快安裝，避免存放而損壞。同時建議各級環(huán)保部門能夠加強對已安裝的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的驗收與運行監(jiān)督，并與電廠是否達到排放標準及排污交費掛勾。
（4）建議對應(yīng)用于火電廠的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)建立入網(wǎng)許可證制度。即對擬應(yīng)用于火電廠的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)進行技術(shù)認證，包括對連續(xù)監(jiān)測儀器、基本技術(shù)參數(shù)、零配件的供應(yīng)及售后服務(wù)等進行認證，認證合格的煙氣連續(xù)監(jiān)測儀器和設(shè)備方可應(yīng)用于火電廠的煙氣連續(xù)監(jiān)測，發(fā)給入網(wǎng)許可證。并定期對已銷售的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)運行情況、售后服務(wù)等進行考核。根據(jù)考核情況，每3年換發(fā)一次入網(wǎng)許可證，這樣可以規(guī)范煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)廠商在電廠的經(jīng)營活動，以電廠能夠使用良好的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，并擁有較好的售后服務(wù)，以獲取可靠的監(jiān)測結(jié)果。
（5）電廠要有專門人員負責(zé)煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的運行與管理，并要有完善的運行管理規(guī)章制度及質(zhì)量體系，加強對運行管理人員的培訓(xùn)，提高運行管理人員的技術(shù)水平。
（6）目前各火電廠的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和處理是以各電廠為單元進行的，應(yīng)將各省的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理器進行聯(lián)網(wǎng)，與省電力公司MIS系統(tǒng)連通，這樣可隨時掌握各電廠的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)運行情況及煙氣污染物的排放狀況，提高電力系統(tǒng)的安全運行水平，使煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)充分發(fā)揮環(huán)保監(jiān)督作用，并逐步過渡到與環(huán)保部門及國家電力公司全系統(tǒng)
