一、焦化烟气的特殊性

焦化行业的排放源大致分为三类：焦炉烟囱的燃烧废气、装煤与推焦过程中的无组织排放、熄焦环节产生的水蒸气与粉尘。其中焦炉烟囱属于连续排放源，是烟气在线监测（CEMS）的重点对象。

焦炉烟气具有几个鲜明特征，直接决定了仪表配置思路：

• 成分复杂：除SO₂、NOₓ、CO、CO₂、O₂外，还夹带少量H₂S、NH₃以及挥发性有机物。
• 含焦油与炭黑：荒煤气燃烧不完全时，烟气中会带有焦油雾滴和细微颗粒，容易在采样管路中凝结。
• 湿度高：煤气燃烧产生大量水汽，经脱硫脱硝后烟温通常落在80～120℃区间。
• 浓度波动大：装煤、推焦、加热换向等操作会造成SO₂、NOₓ短时抬升。

因此，焦化CEMS不能简单照搬燃煤电厂的配置，采样与预处理环节往往比分析仪本身更考验系统设计能力。

二、监测组分与测量原理

焦化烟气CEMS通常需要连续测量以下组分：

气体分析仪多采用抽取式安装，样气经采样探头、伴热管线、预处理单元后进入分析机柜。氧化锆氧分析仪则常用于原位直插方式，响应快、维护量小，但需要注意探头处的烟气温度与流场。

三、预处理是系统可靠性的关键

在焦化现场，分析仪本体的故障率通常低于预处理单元。常见问题集中在三个位置：

1. 采样探头与伴热管线

探头应具备加热功能，伴热管线温度一般控制在120～180℃，目的是让样气中的水汽和焦油始终保持在露点以上，避免在管壁凝结。焦油一旦在管线内固化，清洗难度很大。

对策：探头加装脉冲反吹，反吹气源需除油除水；管线走向避免出现低点积液；每季度安排一次管线通球或热水冲洗。

2. 除水与除铵盐

脱硝后的烟气中存在氨逃逸，与SO₃反应会生成硫酸氢铵，在低温段结晶堵塞取样管和过滤器。冷凝除水器应保持排水通畅，蠕动泵管属于易损件，建议按月更换。

3. 精细过滤

二级过滤器的滤芯精度通常选0.5～1μm。滤芯压差明显上升时应及时更换，不要等到样气流量报警才处理。

四、安装与调试要点

• 测点位置：优先选择烟囱或烟道直管段，上游避开弯头、变径和挡板，直管段长度按前4D、后2D参考取值；测点应避开烟道涡流区与积灰侧。
• 采样代表性：抽取式系统需按等速采样原则核算采样流量，避免选择性抽取。
• 防爆与防腐：装煤、推焦地面站等爆炸性环境应选用相应防爆等级的仪表与机柜，采样探头材质按烟气腐蚀性选择316L或更高等级。
• 标定与验收：采用不确定度优于被测组分允许误差三分之一的标准气体，完成零点、量程校准，再做示值误差、响应时间、零点漂移和量程漂移测试，随后进入试运行与手工比对阶段。

五、日常运维建议

1. 每日查看分析仪零点与量程核查记录，发现漂移及时重新标定。
2. 每周检查采样流量、过滤器压差和冷凝器排水情况。
3. 每月更换蠕动泵管、清洗探头反吹组件。
4. 每季度开展一次手工比对监测，核对CEMS数据与标准方法结果。
5. 建立备件台账，滤芯、泵管、标气属于消耗件，需保持合理库存。

六、与碳排放监测的衔接

在工业碳排放监测需求逐步落地的背景下，焦化企业开始将烟气CO₂浓度与排烟流量结合，按核算方法计算排放量。NDIR分析仪提供的CO₂数据可直接参与核算，但需要注意流量测量段的温压补偿与数据有效性判别，避免在启停炉、检修等非稳态工况下采集数据。

焦化烟气监测是一项系统工程，分析仪、预处理、采样管路与数据平台需要同步设计。陕西志诚图阳自动化科技有限公司可提供气体分析仪、粉尘仪及配套CEMS预处理单元的选型与技术服务，服务区域覆盖陕西、西安及西北地区。

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