烟气脱硝CEMS系统成功应用于江苏能源乌拉盖2×1000MW高效超超临界褐煤间冷发电机组工程。作为苏蒙两省首个重大能源合作项目、国家能源局认定的能源领域首台（套）重大技术装备，该工程成功投运开创了低热值褐煤清洁高效利用的百万千瓦级机组先河，更是"锡盟—泰州±800kV"特高压输电线路的核心电源支撑点，承担着落实"变输煤为输电"国家战略、保障江苏能源安全的重要使命。我司（江苏能创环保科技有限公司）作为供方，为该工程提供的烟气脱硝CEMS系统，凭借卓越的监测性能与稳定的运行表现，全程为超低排放目标提供精准数据支撑，成为项目环保达标体系中的关键核心装备。
一、项目背景与核心需求
该项目位于内蒙古自治区锡林郭勒盟乌拉盖管理区贺斯格乌拉矿区南露天煤矿西侧约1.0km处，属坑口电厂，总投资72.6亿元，新建2×1000MW超超临界褐煤间冷发电机组，同步建设烟气脱硫、脱硝装置并预留扩建条件。厂址自然地面高程约912m~915m，东距色也勒吉河约3km，不受该河百年一遇洪水及周边坡洪影响，场地地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度为Ⅵ度，属中硬场地土（Ⅱ类建筑场地）。
项目采用低氮燃烧器+SCR脱硝装置的环保治理路线，要求烟气污染物排放严格遵循《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011），同时满足《HJ75-2017固定污染源烟气（SO₂、NOₓ、颗粒物）排放连续监测技术规范》《HJ76-2017固定污染源烟气（SO₂、NOₓ、颗粒物）排放连续监测系统技术要求及检测方法》。核心指标要求：SCR出口NOₓ浓度≤30mg/Nm³（@6%O₂、干态、以NO₂计），氨逃逸浓度≤2.28mg/Nm³（@6%O₂、干态），同时需精准监测CO、氧量、烟气流量等关键参数，确保脱硝系统高效稳定运行。
相较于常规火电项目，该工程面临三大核心技术挑战：一是机组以低热值褐煤为燃料，烟气中粉尘浓度21.02g/Nm³（@6%O₂、干态）、成分复杂，含SO₂、SO₃等腐蚀性气体，易造成监测设备堵塞与腐蚀；二是项目地处寒温带季风气候区，冬季漫长酷寒，极端最低气温达-42.4℃，极端最高气温41.2℃，最大冻土深度256cm，对CEMS系统的高低温适应能力、抗冻能力提出严苛要求；三是作为百万千瓦级重大装备示范项目，需实现监测数据的实时性、准确性与可靠性，数据需通过硬接线传送至机组DCS，同时预留至远动机柜、电厂环境监测站及环保部门的通讯接口，为特高压输电的环保合规性提供有力保障。
二、定制化解决方案：烟气脱硝CEMS系统核心优势
针对项目的特殊工况与严苛要求，我司量身定制了烟气脱硝CEMS系统解决方案，融合先进的稀释采样技术与模块化分析设计，配套原装进口核心部件与国产化辅助设备，全面攻克高寒、高尘、高湿等复杂环境下的监测难题，核心优势体现在以下方面：
1. 抗干扰采样技术，适配复杂烟气工况
系统采用SMC-9021样气预处理系统及烟道外稀释采样探头，探头由德国SICK提供，前端采用耐蚀材质，可承受300~420℃的烟气高温（对应SCR进出口烟气温度范围），有效避免NH₃、SO₃等腐蚀性气体的接触反应。独特的音速小孔设计实现恒定稀释比控制，烟气抽取量控制在5L/min（NOₓ/O₂/CO分析仪采样流量），结合自动反吹控制系统（含德国SIEMENS S7smart PLC、BURKERT 0124电磁阀与三通阀），彻底解决高尘烟气导致的堵塞问题，显著延长维护周期。
采样布局采用全截面网格多点取样设计，每个SCR入口烟道（断面18855mm×4600mm）布置不少于4个取样探杆，每个探杆设不少于3个取样点；每个SCR出口烟道（断面15920mm×13736mm）同样布置不少于4个探杆、每杆3个取样点，进出口取样点数均≥12个。所有测点同时取样，烟气经恒温型样气混合器混合后进入伴热采样管线（入口60m/根、出口50m/根，型号SMB-203，德国SICK产），避免样气冷凝，确保监测数据能真实反映烟气整体工况。
2. 精准分析模块，保障超低排放监测
系统搭载完善的进口分析模块，核心配置8台德国SICK S710型NOₓ/O₂/CO分析仪（原装进口），采用冷干抽取法采样，NOₓ分析基于非分散红外法，CO与氧量分析采用电化学法，量程可调（NOₓ：0-100-600mg/Nm³，氧量：0-25%Vol），最低检测线0.1mg/Nm³，精确度≤1%，可精准捕捉低浓度NOₓ的细微变化。SCR出口单独配置德国SICK GM700型氨逃逸分析仪，采用激光分析方法，量程0-10PPM，最低检测线0.3PPM，误差≤2%，通过稀释技术降低样品气湿度（烟气H₂O浓度13~18%Vol）与NH₃浓度，避免凝结与吸附影响，满足氨逃逸控制要求。
所有分析设备均具备CCEP中国环境保护产品认证、CMC制造计量器具许可证、CPA计量器具型式批准证书，每个测量参数支持5路信号输出（4-20mA模拟量），分别送至脱硝DCS、电网公司及环保数据上传仪，满足多终端监控需求。针对SCR入口矩阵烟气流量计（需方单独采购），我方负责完成数据整合，将流量数据（入口1220856~3309080Nm³/h、出口1229880~3319446Nm³/h，标湿态）与污染物浓度、脱硝效率参数联动分析。
3. 极端环境适配设计，确保全工况稳定运行
为应对乌拉盖地区极端气候，系统采用多重防护设计：核心部件选用宽温适配型号，氨逃逸分析仪工作温度范围-40~+50℃，其他分析仪环境温度适应范围0~+45℃；采样管线与预处理系统配备独立加热保温模块，确保过滤器与抽气器温度稳定，避免低温冻堵。每台炉配置1间独立CEMS分析小屋（彩钢板材质，尺寸暂定为4m(W)×3m(D)×3m(H)，重量≤2.5吨），内置空调、排气扇及照明设施，封闭严密且带底板，可将室内温度控制在设备适宜工作范围；小屋内同时集成山特MT1000型UPS电源，为分析仪表提供稳定供电，避免极端天气下停电影响监测连续性。
预处理系统配套德国KNF N86抽气泵、AGT MAK10压缩机制冷器、SICK SR25.1蠕动泵等原装进口设备，可有效去除样气中水分与杂质，保障分析精度；系统压缩空气需求为0.4~0.6MPa（最小压力），平均气流量1m³/h，最大气流量100m³/h，适配需方提供的仪用空气气源条件。
4. 全流程校准与数据合规体系，保障数据有效性
系统具备自动零点与跨度校准功能，按预设时间间隔对探头过滤器、采样管线、分析仪器等全流程进行校准，配套26瓶8L标准气（NO/CO/O₂各8瓶，N₂两瓶，北分亥普产）及减压阀等附件，校准方式符合美国EPA认可标准与国内现行规范。数据采集系统采用SICK SMC-900上位机（英特尔C246 CPU、8GB内存、1TB硬盘，搭载WIN10系统与专用采集软件），1台上位机可联动控制2套分析系统，自动完成监测数据的有效性判断、修正与报表生成，支持数据存储、打印与追溯。
我方负责提供数据采集仪（含无线通讯卡）及相关接口设备，完成与当地环保部门、电力调度中心的数据上传调试，确保数据从就地CEMS小室准确传送至相关部门，接口设备选型与通讯协议（最终由需方确认）均满足监管要求。
三、项目实施效果与价值体现
我司烟气脱硝CEMS系统于2025年随项目机组同步投运，配套8套网格多点取样装置、8套采样探头及完整预处理与控制系统，覆盖两台机组4个反应器的进出口监测（每台机组2个反应器，进出口各设1套分析系统），并额外提供1套备用CEMS（按出口分析仪选型配置，含NOₓ、O₂分析仪及配套设备）。在1号、2号机组的168小时满负荷试运行中，系统运行稳定可靠，平均负荷率达100.36%，各项监测参数全程达标。
截至2025年10月，两台机组累计发电超10亿千瓦时，我司CEMS系统所提供的NOₓ、NH₃、CO、氧量等关键参数监测数据准确率达99.5%以上，NOₓ排放浓度稳定控制在30mg/Nm³以下，氨逃逸量≤2.28mg/Nm³，全面满足超低排放与技术协议要求，为脱硝系统的优化调节提供了精准数据支撑。
该项目的成功应用，不仅验证了我司烟气脱硝CEMS系统在百万千瓦级褐煤发电机组中的适配性与可靠性，更为低热值褐煤清洁高效利用项目提供了可复制的环保监测解决方案。项目投运后，每年可将650万吨褐煤资源就地转化为100亿千瓦时清洁电力，经特高压输电线路直送江苏，相当于满足300多万户普通家庭一年的用电量，在落实国家能源战略的同时，实现了生态保护与经济发展的协同共进。
四、项目意义与行业影响
江苏能源乌拉盖项目作为国内首台、国际首创的百万等级褐煤发电机组，创造了20余项国内第一，攻克了百余项技术难题。我司烟气脱硝CEMS系统在该项目中的成功应用，凭借完善的定制化设计、进口核心部件的稳定性能与国产化配套的高适配性，标志着公司在大型高效超超临界机组环保监测领域的技术实力达到行业领先水平，为后续同类重大能源项目的环保监测提供了成熟的技术方案与实践经验。
未来，我司将持续聚焦燃煤发电领域的环保监测需求，以技术创新为核心，不断优化CEMS系统的性能与适配能力，严格遵循各项国家规范与技术协议要求，为推动煤电行业超低排放改造、助力国家"双碳"目标实现提供更优质的产品与服务。