作者 ：Alwaysbrong
2023-08-07 10:57
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某水泥有限责任公司建设两条新型干法水泥熟料生产线，搭配 SCR 脱硝和粉剂干法脱硫，在线为西克麦哈克 SMC-9012D 冷干法 CEMS，2 线窑尾存在的问题为在线全程通标气数据不达标 ，工艺变化时 SO2 数据无响应，主要的影响因素氨逃逸和冷凝水，通过加装除氨除湿预处理系统后 ，解决冷凝水和氨逃逸问题 ，达到 HJ75-2017 中要求的系统响应时间和示值误差 。
现场问题与分析
1、在现场勘查过程中发现如下问题 ：
1) 西克麦哈克 SMC-9012D 在线 CEMS 预处理为冷干式 ，其核心部件 为冷凝器，低温高湿在冷凝过程中必然会产生液态水，而 SO2 又溶于水则势必会影响分析仪测量值 ，以及全程通标气的测试数据 ；
2) 由于排放标准要求非常低，SO2 ：50mg/m3 、NOx：100mg/m3 、颗粒物 ：10mg/m3 ，需要对氮氧化物进行低浓度的控制，因此在 SCR 脱硝的过程中产生了氨逃逸 。而这些氨逃逸生成的铵盐结晶 ，则会导致后续工艺设备腐蚀，在线的分析仪器的寿命大大缩短 ，影响在线监测数据，同时运维的维护工作量也相应的增加很多；
3) 在开停磨期间 ，SO2 数据无明显变化，无法真实反映出现场烟气波动趋势和准确的烟气排放数据，从而无法对生产工艺和脱硫控制工艺调整提供有效的帮助和参考 ；
4) 现场通 SO2 标气进行全流路测试 ，无法满足 HJ75-2017 标准中 T90时间≤200 秒和标准示值误差≤±2.5%F.S.要求；
5) 同时对 2 线窑尾进行氨逃逸测试（开生料磨时），测试数据如下：
使用设备为 PreGASS-3500 ，原理为 TDLAS.
2. 针对现场发现的问题，上海918.com技术人员分析原因如下：
1) 冷凝水析出及其腐蚀问题是所有冷干直抽法 CEMS 系统存在最主要的问题之一，这是由冷干直抽法采用的冷凝法这一方式所决定的，而冷凝水最大量析出的地方就是双级冷凝器 ，冷凝除湿的机理就是通过快速将高温、高湿烟气降温，使烟气急剧降温，烟气中的水汽发生相变而冷凝 ，用蠕动泵连续的排出冷凝水，从而除去烟气中的水分。因此，无论冷凝时,气/液接触时间多短 ，势必存在易溶于水的目标待测气体组分(SO2)溶解损失的问题 ；
2) 由于伴热管内存在氨气、酸性气体及水分，此种情况下氨气极易生成铵盐 ，从而在 CEMS 管路中产生气溶胶及凝结下来的铵盐结晶，即 SO2 与氨的二次反应，会导致 SO2 监测结果偏差，具体表现就是 CEMS 测试 SO2 数据偏低 。这种现象会被误以为是工艺效率增加，而 没意识到是气溶胶和氨的二次反应。同时 ，铵盐结晶堵塞取样管线， 也降低了 CEMS 冷凝器的冷凝效率 ，因此产生的气溶胶和结晶铵盐也是全程标定数据不稳定的重要原因。
解 决 思 路
1) 通过对比归纳总结发现：造成 CEMS 主要问题的原因还是冷凝水和氨逃逸产生的问题。建议对原烟气预处理系统进行改造升级 ，采用以高温固态聚合物除氨和渗透干燥管气态除湿技术为核心的PreGASS-2500 除氨预处理系统+PreGASS-9500 除湿烟气预处理系统，完全解决冷凝水问题 ，并完全去除烟气中的氨气，保留待分析 烟气中的待测组分，确保分析的准确性 、SO2 测试的稳定性和 CEMS运行的稳定性。
2) 加装 PreGASS 系统后解决进入在线系统的氨逃逸和水汽问题后，全程通标气测试情况如下图所示。
全程通标气的 SO2 响应时间和示值误差（标气浓度 91.0mg/m3），改 造前 200s 响应值达到 50mg/m3，不符合标准中 T90 时间≤200 秒和示值误差≤±2.5%F.S.要求；
改造后 200s 即可达到 89.8mg/m3 ，完全符合 T90 响应时间和标准示值误差≤±2.5%F.S.要求 。
3) PreGASS 系统稳定运行后，处理后的烟气露点为-8.3℃、相对湿度 为 9.2%RH ，远远大于 HJ76-2017 附录 D5.6 除湿系统中对于露点温度的要求。
4) 近期全流程测试数据如下：
