煙氣在線監測系統(CEMS)作為工業污染源排放監管的"數據中樞",其運行穩定性直接關系企業環保合規性與生產工藝優化水平。該系統通過實時采集煙氣中的顆粒物、SO?、NOx、氧含量等關鍵參數,為污染物排放濃度計算、總量核定及脫硫脫硝效率評估提供核心數據支撐。然而,CEMS系統涉及采樣、預處理、分析、傳輸等多環節耦合,在高溫、高濕、高粉塵的嚴苛工況下,設備易受堵塞、腐蝕、信號干擾等問題影響,導致數據失真甚至系統宕機。本文基于CEMS系統的模塊化架構,深入剖析煙氣分析儀、顆粒物監測單元、流速傳感器等核心組件的典型故障機理,并提出針對性運維策略,為保障監測數據"真、準、全"提供技術參考。
一、煙氣分析儀監測系統常見故障分析
故障現象:采樣流量不足
故障原因:分析采樣濾芯、伴熱管、采樣管、預處理系統管道、電磁閥、采樣泵等可能堵塞,系統排氣是否正常
故障排除辦法:檢查出故障點,疏通清洗
故障現象:氧量不正常上升、SO2不正常下降
故障原因:采樣預處理系統中有漏氣點
故障排除辦法:檢出漏氣點并處理
故障現象:監測數據異常波動或數據異常
故障原因:排氣管不暢,時通時堵;制冷器溫度不穩定,波動較大;制冷器排水不暢;伴熱管溫度異常;分析房環境溫度過高或過低等,引起相應部件及分析儀的工作異常
故障排除辦法:檢查出故障點,處理解決
故障現象:直接測量法煙氣分析儀測量值達滿量程
故障原因:角反射鏡、前窗鏡可能污染,或光源老化
故障排除辦法:檢查凈化風系統是否正常,進行處理。清潔角反射鏡面,前面鏡面。光源老化,則更換光源重新標定后仍不正常,聯系儀器生產廠家。
故障現象:分析儀上監測數據為零
故障原因:可能分析儀檢測器光源熄滅或其它原因
故障排除辦法:檢查更換光源,重新標定后,仍不行,聯系儀器生產廠家
故障現象:監測數據到零,氧量到21%
故障原因:采樣管路破裂或接頭松脫,抽的空氣
故障排除辦法:檢出故障點并處理
故障現象:分析儀上的監測數據與參比法測得數據相差很大
故障原因:采樣管的長度不夠,或法蘭漏氣
故障排除辦法:檢出故障點并處理
故障現象:分析儀上監測數據不變化
故障原因:可能儀器死機或其它問題
故障排除辦法:可斷電重啟,仍不能解決,聯系儀器生產廠家
故障現象:分析儀上有數據,工控機上無數據
故障原因:可能信號線松脫或其它原因
故障排除辦法:將信號線接好,仍不行,聯系儀器生產廠家
故障現象:儀器標定不準,標定后,仍測量不準
故障原因:可能儀器氣室污染,或檢測器損壞或其它原因
故障排除辦法:清洗或更換氣室,重新標定,如還不行,聯系儀器廠家
故障現象:分析室溫度值達不要求
故障原因:箱體密封不好或高溫熔斷器、加熱板損壞
故障排除辦法:對箱體進行密封、維修更換高溫熔斷器、加熱板
二、顆粒物監測系統常見故障分析
故障現象:煙塵監測數據異常波動
故障原因:測量裝置異常振動,或煙塵分析儀光源溫度波動
故障排除辦法:檢查并處理
故障現象:煙塵監測數據達滿量程
故障原因:煙塵分析儀鏡面污染或法蘭孔堵塞或儀器安裝不合適
故障排除辦法:清潔鏡面或疏通法蘭孔、檢查儀器是否合適
故障現象:煙塵分析儀鏡面經常污染
故障原因:凈化風濾芯污染或凈化風量太小
故障排除辦法:更換濾芯或大風量的鼓風機或調大風量
故障現象:煙塵分析儀的監測值白天、晚上相差很大
故障原因:煙塵分析儀受環境溫度影響較大
故障排除辦法:增加隔熱或保溫裝置
故障現象:煙塵分析儀監測值顯示0
故障原因:煙塵分析儀光源損害熄滅
故障排除辦法:更換光源
故障現象:煙塵分析儀監測值超常規的高
故障原因:煙塵分析儀光源老化
故障排除辦法:更換光源
故障現象:煙塵分析儀監測值為一定值,不變化
故障原因:可能死機或其它問題
故障排除辦法:重啟煙塵分析儀,仍不行,聯系儀器生產廠家
三、流速監測系統常見故障的分析
故障現象:流速監測數據異常波動
故障原因:流速測量裝置(或差壓變送器)異常振動,或測量點位煙氣流不穩定
故障排除辦法:減少振動或改變測點位置
故障現象:流速異常偏大或偏小
故障原因:皮托管堵塞,或控制反吹電磁閥漏氣
故障排除辦法:疏通皮托管,處理或更換電磁閥
故障現象:流速異常,靜壓值長時間不變或滿量程顯示
故障原因:靜壓管路積水堵塞
故障排除辦法:使用反吹氣疏通管路
故障現象:傳感器漂移較大,或不穩定
故障原因:傳感器故障,或壓差傳感器因安裝地點溫度變化、振動、電磁輻射、靜電等的干擾造成零點漂移,影響流速的準確測量
故障排除辦法:更換傳感器,或定期校準儀器的零點
故障現象:分析儀的監測值白天、晚上相差很大
故障原因:傳感器受環境溫度影響較大
故障排除辦法:增加隔熱或保溫裝置,更換為防護級別高的傳感器
故障現象:超聲波流量計流速達最大值
故障原因:測速儀表面污染或法蘭孔堵塞、積水
故障排除辦法:清潔超聲波能量轉換裝置表面或疏通法蘭孔
四、含氧量監測系統常見故障分析
故障現象:儀器指示偏高
故障原因:管道漏氣、爐溫過低、量程電勢偏低、固體電解質管產生微小裂縫導致電極部分短路或泄漏、儀器老化
故障排除辦法:堵漏或上緊螺絲、校正爐溫到設定值、調整量程電勢、換管、適當提高爐溫
故障現象:儀表指示偏低
故障原因:爐溫過高、可燃性氣體太多、量程電勢偏高
故障排除辦法:校正爐溫、排除(加凈化器)、校正量程電勢
故障現象:儀器無指示
故障原因:電爐沒有加熱、“OmV~lOmV”“信號校正”插孔開路或接觸不良、鉑電極短路
故障排除辦法:修理電源及溫控電路或更換電源、修理插孔使之接觸良好或更換連線、更換鋯管
故障現象:各檔均指示滿量程
故障原因:在維修時電池信號線接反、電極脫落或電極蒸發
故障排除辦法:調換電極接線、更換鋯管
故障現象:電爐不加熱
故障原因:電爐不加熱、熱電偶斷開、爐絲斷開、或溫度失控
故障排除辦法:更換熱電偶、接好、更換爐絲、更換損壞元件
五、其他煙氣參數監測系統常見故障分析
故障現象:壓力監測數據異常波動
故障原因:壓力取樣裝置(或壓力變送器)異常振動
故障排除辦法:減少振動
故障現象:壓力異常偏大或偏小
故障原因:壓力取樣管堵塞,控制反吹電磁閥漏氣
故障排除辦法:疏通取樣管,處理或更換電磁閥
故障現象:壓力傳感器漂移較大、不穩定
故障原因:傳感器故障
故障排除辦法:更換傳感器
故障現象:濕度值為零或滿量程
故障原因:傳感器電容腐蝕、探桿腐蝕導致信號線短路或開路
故障排除辦法:需更換傳感器、更換探桿
故障現象:溫度值為零或滿量程
故障原因:傳感器損壞、探桿腐蝕導致信號線短路或開路
故障排除辦法:需更換傳感器、更換探桿
故障現象:溫度、濕度值漂移大,不穩定
故障原因:傳感器故障
故障排除辦法:更換傳感器
CEMS系統的可靠運行是企業履行環保主體責任、實現綠色低碳轉型的基石。針對其故障特征,需建立"預防-診斷-處置"的全生命周期管理機制:通過部署智能診斷算法實現堵塞預警、光源壽命預測等前瞻性維護;采用冗余設計、防腐蝕材料提升硬件可靠性;結合定期標定、反吹清潔等標準化作業降低突發故障風險。隨著物聯網與AI技術的滲透,未來CEMS系統將進一步融合數字孿生、云邊協同等能力,構建"感知-分析-決策"閉環,在確保監測數據合規的同時,反向指導燃燒優化、能耗管理等生產環節,推動環境效益與經濟效益的協同提升。