烟气在线监测范文

时间:2023-03-09 09:06:46

烟气在线监测

烟气在线监测范文第1篇

关键词:火电;环保;烟气在线监测;安装;原理;定期校验

中图分类号: TM62文献标识码:A 文章编号:

引言

国华台山发电厂位于广东省台山市南部铜鼓湾。一期建设5×600MW国产燃煤发电机组,其中1-2号机组排放是公用一个烟囱,烟气在线监系统测点位于烟囱70米平台。下面先简单介绍一下被测烟气的运行工况:锅炉引风机排出的原烟气,通过脱硫增压风机以及换热器降温后送入吸收塔,烟气与石灰石浆液接触混合进行化学反应,最后生成二水石膏。脱硫后的净烟气依次经过除雾器除去水滴,再经过烟气换热器加热升温后,经过烟气在线监测系统检测达到环保规定指标要求后,方可通过烟囱排入大气。

1. 烟气在线监测系统的安装

1.1测点的安装要求

根据HJ/T75-2007《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》第6章规定中可知,有关烟气在线测量装置安装有如下要求:

1.1.1应优先选择在垂直管段和烟道负压区域。

1.1.2测定位置应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。对于颗粒物CEMS,应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不少于4倍烟道直径,以及距上游方向不少于2倍烟道直径处;对于气态污染物CEMS,应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不少于2倍烟道直径,以及距上游方向不少于0.5倍烟道直径处。

1.1.3测点位置要求:人工取样孔的位置在在烟气分析仪取样孔下游的500mm处,流速测量系统测点安装在烟气污染物下游300mm外,并尽安装在流速大于5m/s的位置。

1.2烟气在线监测系统的安装位置

烟气在线监测系统设备选择安装在烟囱70米平台,设备主机及数采仪和预处理设备均集中放置在一个3000×4000mm的环保间内。取样点在烟囱四周均匀对角分布,上下一共分为三层。第一层位于71.50M层,四个取样点分别为:湿度、压力、流速、湿氧,第二层位于72.50M层,四个取样点分别为:温度、气体污染物、烟尘(2个),第三层位于73.20M层,四个取样点均为人工监测取样点,便于接受环保监督监测使用。如下图所示:

1.3烟气在线监测系统的电气连接

烟气在线监测系统安装在烟囱70米平台,需从电子间铺设电源电缆,同时在线监测系统需要把测量结果的电信号传送回电子间,因此需要至电子间架设电源电缆桥架,并且需把设备运行参数反馈到电子间DCS柜。如下图所示:

2. 烟气在线监测系统的测量参数介绍

烟气污染物在线监测系统是实时、连续监测烟囱污染物排放量的系统,主要针对烟气中的烟尘(或浊度)、气态污染物浓度(SO2、NOx、CO、CO2、O2)、辅助参数(烟气温度、流速、湿度、压力、湿氧)等,从而计算电厂烟气污染物的排放量。见下图:

各测量点介绍如下:

2.1 烟气取样点

气体污染物取样点的取样探头为德国M&C 公司的20S2026 SP2200-H/C/I/BB/F型探头(规格:180℃ 230V.20S2026 SP2200-H/C/I/BB/F.316),取样伴热管路采用德国M&C公司的TYPE3-M型管路(220VAC 110瓦/米 最大长度30米 取样管Φ8mm)双路铺设提高仪表可靠性。设备本身自带压缩空气反吹功能,可保证设备长期稳定运行。

2.2 烟尘测量点

烟尘测量仪采用的是英国PCME公司生产的 LMS181型烟尘分析仪表,LMS181型分析仪表的测量原理如下:激光发射单元发射的激光束经过含有颗粒物的气流时,部分激光光束将被散射。通过镜面收集单元收集前向散射的激光并将其反射到石英棒,由石英棒将前散射光传到控制单元,控制单元接收到的散射光的能量与颗粒物浓度成正比,从而计算出被测气流的颗粒物浓度,由于仪表测量光路较短,仪表抗干扰能力强。

2.3烟气湿氧测点

烟气湿氧测点采用的是日本富士电机仪表公司生产的ZFK2型烟气湿氧分析仪表,ZFK2型分析仪表的测量原理如下:利用以氧化锆(ZrO2)为主要成分的固体电解质在高温下只能通过氧离子的导电特性,是以氧浓度差电池的原理为基础,测量被测气体与基准气体氧浓度之差所产生的电动势的氧传感器。此表烟气取样探头采用分流式,减少了探头及传感器堵塞的风险。

2.4烟气流量、温度测点

烟气流量、温度测点采用的是美国ESC公司的MDP 6500型集温度和流量一体的测流仪,MDP 6500型匀速管流量测量仪的测量原理如下:速管流量测量传感器是是基于皮托管测速原理发展而来的一种多点差压流量传感器。均速管与差压变送器、显示仪表、反吹装置配套使用,可实现对圆管、矩形管道中的烟气流量进行测量。一般情况下,烟道中的流速分布是不均匀的,为准确测量,将整个圆截面分为四个单元面积,两个半圆及两个半环。均速管正对流体方向有两对正压孔、它们分别处在各单元面积的中央,所测正压即反映了各单元面积内流速的大小。由于正压孔是相通的,各点正压值经过物理平均后,由正压引出管引至微差压变送器的正压接头;在均速管背向烟气流向一侧的中央设有一个负压孔,取出比实际静压低的负压力,由负压引出管引至微差压变送器的负压接头,由此微差压变送器能够获得均速管的正压和负压间之间的差压值。差压变送器所测得的差压值与流量的平方成正比,从而实现了对管道流量的测量。

2.5烟气分析系统

烟气的气体分析(SO2, NOX, O2)采样方法采用直接抽取加热法。气体分析器选用西门子公司生产的ULTRAMAT23多组分红外气体分析仪。测量原理:SO2、NOx测量采用NRIR不分光红外法;O2测量采用的是电化学法。

2.6其他测点

烟气的湿度及压力测点均采用西门子公司生产的湿度仪和绝压变送器,设备安装过程中注意汽水冷凝倒流进入设备情况,一般采用设备高于比取样点的安装方式。

3. 烟气在线监测系统定期校验

烟气在线监测系统投入使用后,燃料、除尘效率的变化、水份的影响、安装点的振动等都会造成测量系统的偏移和干扰,所以设备必须要做定期校验以保证设备运行的准确性。定期校验应做到:

3.1具有自动校准功能的烟尘测量仪和烟气分析系统每24小时至少自动校准一次 仪器零点和跨度;具有自动校准功能的流速 CMS 每24小时至少自动校准一次仪器的零点或/和跨度。

3.2无自动校准功能烟尘测量仪每3个月至少用校准装置校准一次仪器的零点和跨度。

3.3直接测量法烟气分析仪每30天至少用校准装置通入零气和接近烟气中污染物浓度的标准气体校准一次仪器的零点和工作点。

3.4无自动校准功能的烟气分析系统每15天至少用零气和接近烟气中污染物浓度的标准气体或校准装置校准一次仪器零点和工作点。

3.5无自动校准功能的流速系统每3个月至少校准一次仪器的零点或/和跨度。

3.6抽取式烟气分析系统每3个月至少进行一次全系统的校准,要求零气和标准气体 与样品气体通过的路径(如采样探头、过滤器、洗涤器、调节器)一致,进行零点和跨度、 线性误差和响应时间的检测。

4.结语

烟气在线监测范文第2篇

[关键词]CEMS;NOx;倒挂

中图分类号:X831 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)26-0067-01

一、背景介绍

我公司一期工程为两台2×600MW亚临界燃煤发电机组,分别为1号机组、2号机组。二期工程为两台2×660MW超临界燃煤发电机组,分别为3号机组、4号机组。3号机组于2009年3月投入商业运行,脱硝系统同主机同步建设,同时投入运行。脱硝选择性催化还原技术(以下简称SCR),同时配备了一套烟气在线监测系统(以下简称CEMS)。1、2、4号机组与2013年初陆续安装了脱硝装置,采用的也是SCR技术,同时配备了一套CEMS系统。每套脱硝CEMS系统共安装有4套烟气在线监测系统,用来测量脱硝系统A、B侧出、入口NOx、O2浓度。1、2、3号机组脱硝CEMS系统测量方法:NOx为直接抽取式红外差分光学吸收光谱法;O2为电化学法。4号机组脱硝CEMS系统测量方法:NOX为直接抽取式紫外差分光学吸收光谱法;O2为氧化锆法。

二、脱硝CEMS系统升级改造的必要性

1、原CEMS测量系统的缺点

(1)故障率

由于烟气取样系统即使全程敷设了伴热带,温度也达不到炉膛300多度的温度。因此烟气会在取样系统中结露成一小部分的水。烟气中氨气、SO2和水会发生反应生成亚硫酸氢氨。化学方程式为NH3+SO2+H2O――NH4++HSO34,2NH3+SO2+H2O――(NH4)2SO3。亚硫酸氢氨呈白色,会敷在测量池上形成一层白色的膜,大大降低了紫外差分光学的光谱能量,导致分析仪测量的NOX值不准。由于亚硫酸氢氨极易溶于水,这样就需要维护人员定期观察发现光谱能量值,发现降低时,用水清洗测量池。实践经验告诉我们,清洗时间大约间隔15天,这样一来大大降低了烟气在线监测数据的有效和准确性。

(2)故障处理时间

4号机组脱硝原CEMS测量系统没有烟气预处理系统,全程高温伴热180℃。系统出现故障时,为了防止高温烫伤先得停止加热,待冷却后方可动手处理。故障处理完,待温度达到设定180℃时,系统才开始工作,期间加热时间超过1小时。综合计算处理故障时间总计3个小时。大大降低了烟气在线监测数据的实时性。

2、仪表量程的选型

4号机组脱硝CEMS分析仪NOx物理量程为400mg/m3,当时国家火电厂大气污染物排放标准为NOx不大于100mg/m3。仪表量程和测量精度都符合并满足《火电厂烟气排放连续监测技术规范》。现阶段随着国家“十二五”绿色减排计划的日益跟进和国华电力绿色发电计划的实施,我厂大气污染物排放新的标准为NOx不大于80mg/m3,因此我们需要也有必要提高CEMS分析仪的NOx测量精度。我厂正常工况下锅炉烟气中NOx含量只有150mg/m3左右,因此选择NOx小量程、高精度的分析仪势在必行。

3、NOx倒挂问题

所谓NOx倒挂问题是指烟气在线监测系统中显示的脱硫系统出口NOx浓度略大于脱硝系统出口NOx浓度。脱硝系统投运以来,一直存在脱硫系统出口NOx浓度比脱硝系统出口浓度偏高的现象。对脱硫系统烟气分析仪通入标气后,显示准确,同样对脱硫系统烟气分析仪通入标气后显示也是准确的。每个季度河北省环境监测中心站出具的比对监测结果显示,脱硫净烟气NOx测量值均在误差允许的范围内。而在脱硝系统做试验时由河北省电研院对脱硝出口NOx测量值跟烟气在线监测系统测量值比较接近。经过长时间的测试、试验和比对,倒挂现象的原因为脱硝系统出口烟道较短,烟道内NOx混合不均匀,而CEMS测量的是烟道内某一点的NOx浓度,不具有代表性。

由于国家环保局在线监测的数据是以脱硫出口烟气NOx浓度为标准,而我厂是以脱硝出口NOx浓度来调节喷氨量。这样就会出现由于调节不及时导致脱硝出口NOx浓度没有超标而脱硫出口NOx浓度超标的现象。这个问题长期以来一直困扰着运行人员。所以脱硫系统出口NOx与脱硝系统出口NOx倒挂的现象有必要进行解决。

结合以上三点分析,脱硝烟气在线监测系统升级改造势在必行。

三、脱硝烟气在线监测系统升级改造的实施

1、减少CEMS测量系统的故障率

脱硝CEMS系统增加一套烟气取样冷却装置,即冷凝器和蠕动泵。冷凝器的功能为给烟气降温和出去烟气中的水分,蠕动泵的功能是将冷凝器产生的水排走。将冷凝器安装在烟气取样管线进入分析柜入口处,保证烟气第一流程先经过冷凝器。从而使烟气中少量的亚硫酸氢氨溶于水后排走,不会在污染测量池。烟气经过冷凝后温度降低,如果出现故障时可以及时上手处理不会耽误故障处理时间。

2、提高仪表精度

上文提到我厂正常工况下锅炉烟气中NOx含量只有150mg/m3左右,因此选择了NOx浓度量程为0―300最为合适。

3、解决NOx倒挂问题

在空预器入口的水平烟道顶部取样,抽入4根取样管后将烟气汇合到母管。母管接入空气预热器的出口烟道。利用烟道的压力差,使得烟气自然流动。在母管上安装烟气采样探头,用来测量。由于插入了4根采样管,且每根采样管上均开有3个小孔,这种采样方式将使得烟气的混合将更加均匀。测量值更具有代表性。改造后倒挂现象消失。

四、脱硝烟气在线监测系统升级改造后的成效

自1月份4号机组脱硝烟气在线监测系统升级改造后,CEMS系统运行稳定,0故障率。脱硫系统出口NOx与脱硝系统出口NOx浓度基本一致,倒挂现象消失。

蓝色曲线为脱硫出口NOx浓度,紫色曲线为A反应器出口NOx浓度,黄色曲线为A反应器出口NOx浓度。

参考文献

[1] 沧东电厂运行规程.

作者简介

烟气在线监测范文第3篇

关键词CEMS;脱硫;连续监测;SO2

中图分类号:TN931.3 文献标识码:A

我厂一期2×330MW脱硫于2008年底投产,采用石灰石-石膏干法脱硫工艺,无烟气旁路,烟气连续检测系统采用的是北京雪迪龙公司的SCS-900型系统,测量采用直接抽取法。

1 我厂脱硫CEMS烟气在线监测系统概述

脱硫在线监测系统测量的主要参数:SO2、NOX、O2、流量、烟尘、温度、压力等,其中SO2、NOX采用NRIR不分光红外法、O2采用电化学法用分析仪检测,粉尘浓度(激光后散射法)、流量(皮托管差压法)、温度、压力等通过安装在现场平台上的仪表进行检测,这些数据经过信号处理传至PLC,上位机与PLC进行通讯(RS485)采集到环保要求数据。通过DAS站对环保数据进行存储、打印、统计和传输,并分别传至DCS和环保局。

2 系统原理

2.1 系统原理

CEMS烟气连续排放监测系统(Continuous emission monitoring systems for flue gas) 简称CEMS,主要用来连续监测烟气中烟尘及二氧化硫及氮氧化物的排放浓度及排放总量。系统主要包括:烟气颗粒物监测子系统(烟尘CEMS)、气态污染物监测子系统(烟尘CEMS)、气态污染物监测子系统(烟气CEMS)、排气参数子系统等三部分。

2.2 系统结构

CEMS系统采取了模块化的结构,系统功能单元大致分为室内和室外两部分。室内部分主要有主机柜(样气处理、分析仪、数据采集处理等)、供电电源、净化压缩空气源。室外部分主要有采样监测点电源箱、红外测尘仪、流速监测仪、烟气采样探头、空气过滤器以及伴热采样管线和信号控制电缆等组成。

2.3 气体监测

烟气的分析(SO2、NOX、O2)采样方法采用直接抽取加热法,分析仪表选用德国西门子多组分红外分析仪ULTTRAMAT23。SO2、NOX红外分析原理,O2采用电化学法。

我厂采用直接抽取法进行烟气分析,标准状态下的干烟气是指在温度273K,压力为101325Pa条件下不含水汽的烟气。系统主要由保温取样探头、保温输气管路和制冷除湿预处理系统组成,测量较准确,表计不准时可以随时用标气标定。

2.4 粉尘监测

我厂采用RBV粉尘仪,基于激光散射原理,基于烟尘粒子的背向散射,镜头要经常擦拭、污染严重时要用酒精棉对其清洗。特别是当法兰焊接在烟囱上后,如果为负压,需要连接保护过滤器;如果测点在正压,需要加反吹,含尘量应小于200毫克/方米。如果烟气中含水量太大会影响测量效果,水汽太大,水滴会被当成颗粒物测量。

2.5 流量测量

利用皮托管差压法,皮托管有两个测压孔,一个对准气体流动方向,测的是总压,另一个垂直于流动方向,测的是静压。流速与动压的平方根成正比,为了保证测量准确,增加了反吹管路和电磁阀,定时进行吹扫。

2.6 辅助参数

温度采用一体化温度变送器测量,压力采用西门子扩散硅微压变送器。

2.7 数据采集处理系统

由计算机、打印机、485-232转换器、相关软件。

2.8 气体预处理系统

2.8.1 气体采样

烟气经采样探头和烟气加热管线由取样泵抽到分析柜,气体伴热管路为避免从取样点及分析柜传输过程中不出现样气冷凝现象,避免SO2损失及样气畅通,取样管线及取样探头均采用加热方式,其温度要求控制在120-140度。采样流程为:样气-采样探头-采样管-分水器-制冷器冷枪A-过滤器FP1-两位一通电磁阀Y1-制冷器冷枪B-抽气泵-样气、标气切换阀-分析仪表-排气管路到室外。

2.8.2 真空泵为法国产KNF耐腐隔膜真空泵。

2.8.3 样气过滤器主要通过探头过滤器和过滤器组成。

2.8.4 样气除水:样气进入分析柜后,通过制冷器来对样气进行快速冷凝,经过制冷后的样气将满足分析仪要求。蠕动泵用于冷凝水的排放,制冷器的温度一般控制在+5±2℃,其中包括气体冷凝、过滤器和气流调节装置组成,使烟气中夹带的液态汽溶胶体、水分等冷凝液体,在经过汽水分离器的气膜时被捕集,集成液滴沿器壁下落,由出水口排入排水器内,从而达到气液分离的目的,并使样气得到进一步净化,并调节气流到一个合适的流量送入分析仪内。

2.8.5 净化器源:为仪器的气路提供清扫气,经过除水干燥,出游净化处理后的洁净空气。主要有:测尘仪的在线强制吹扫气路,防止光学镜头污染;用洁净的压缩空气吹扫采样气路和采样探头。双管伴热和吹扫气路,保证采样探头和管路的畅通。

3 分析仪故障分析

3.1 分析仪常见故障代码有M维护请求、F有故障、“!”是故障已被记录在日志中而且不错在。

3.2 烟气分析仪SO2数值显示偏小或不变

(1)当现场锅炉工况偏低或者停炉时,对SO2影响很大,当负荷高时,燃煤量大,SO2含量高;负荷波动大时,SO2变化也会大。

(2)当采样气体流量偏低时对SO2有很大影响,一般要求采样气体流量保持在0.8-1.2mg/min之间,流量偏低会使进入分析仪的气量过小而使得测量数值偏低。一般为采样探头、管路、控制电磁阀、冷凝器堵塞或冰冻现象,应使流量在正常范围。排气管、排水管冻管,导致管路堵,分析仪不能正常工作,SO2和O2浓度不准,要尽量提高环境温度,避免类似现象发生。

(3)当管路存在泄漏现象时,首先会是氧量偏大,SO2偏低,可能原因是采样管路、连接接头、过滤器、冷凝器、蠕动泵管等密封不严;从玻璃瓶进气口取下进气管,堵住进气口,如果浮子流量计小球到最低,且仪表出现报警说明柜内各装置密封良好。精密过滤器堵导致分析仪没进气,导致SO2和氧量浓度不变;蠕动泵坏导致系统漏入空气使分析仪数据测量不准确。

3.3 采样气体流量偏高或偏低

管路漏气时,流量显示偏高,SO2偏高,此时应检查密封。

管路有堵塞时,流量计显示偏低且调整螺钉无效、SO2偏高,此时应检查真空泵处理及管路堵塞情况。

4 系统维护

4.1 在线监测SO2数据异常的处理方法

在CEMS小间检查在线分析仪的流量是否保持在1.0mg/min左右,如果不能调节,拔下初级过滤器前取样管,观察分析仪流量是否能升高到2.0mg/min以上,若不能则重点检查初级过滤器、真空泵、气管、各接头、冷凝器、气体排出管是否顺畅等。若能,则重点检查烟气取样装置是否堵塞,重点检查采样滤芯、探头、电磁阀、伴热管线等;检查排水蠕动泵运转及排水、泵的严密性、查看有无漏气,最后用标准气对分析仪进行标定

4.2 SO2标定步骤

零点标定时按CAL键,拔下真空泵入口软管,自动校准零点,要求分析仪流量计保持在1.0ml/min左右,校准完后自动进入测量状态。量程标定时要求通入符合条件的标准气体。标气浓度单位换算系数:

SO2浓度单位:1μmol/mol=64/22.4mg/m3=2.86 mg/m3

NO浓度单位:1μmol/mol=30/22.4mg/m3=1.34 mg/m3

NO2浓度单位:1μmol/mol=46/22.4mg/m3=2.05 mg/m3

4.3 日常维护与保养

维护内容包括系统检查与部件更换,一般包括日常检查和定期检查。日常检查包括对ULTRAMAT23、保护过滤器、制冷器后管路、制冷器、蠕动泵、储液罐、采样管线、采样探头、粉尘仪风机、DAS系统进行检查;定期检查包括测尘仪零点及跨度校准15-30天,流量计校准零点、更换机柜风扇滤网、U23量程校准周期是3-6个月,更换取样探头过滤器滤芯、蠕动泵管及粉尘仪风机滤芯周期为6个月,更换取样泵膜片要1-2年,更换电磁阀周期为3年。还要每3个月对分析仪进行零漂、跨漂校准并填写校准记录。

过剩空气系数α=21%/(21%-XO2);XO2为实际含氧量

用折算浓度算超标C=C?*(α/αS);C为折算浓度,C'标干污染物浓度,αS锅炉标准的

颗粒物和气态污染物排放率G= C'*Qsn*10-69(Kg/h); Qsn为标干烟气流量,单位m3/h

环保部门的监督考核从验收合格后开始,每季度企业自行开展比对监测,比对监测时,生产设备应正常稳定运行。比对监测项目有烟气温度、烟气流速、氧量和污染物实测浓度(颗粒物、SO2、NOX)。

数据统计方法及判定:

每季度有效数据捕集率=(该季度小时数-缺失数据小时数-无效数据小时数)/(该季度小时数-无效数据小时数)×100%

缺失数据时间段包括:烟气CEMS故障时间、维修时间、失控时段、参比方法替代时段以及有计划地维护保养、校准、校验等烟气CEMS缺失时间段。

无效数据时间段包括:固定污染源起停运(大修、中修、小修等)期间以及闷炉等时间段。

根据环保标准规定烟气CEMS每季度有效数据捕集率应达到75%以上。

参考文献

[1]国家环境保护总局.固定污染源烟气排放连续监测技术规范(试行).2007,7,12.

烟气在线监测范文第4篇

关键词: .Net;烟气;在线监测系统

中图分类号:TM764 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)1210110-01

国家统计局2009年1~9月电力供给结构数据显示,火电占整个电力供给的80.35%。火力发电过程中会排放出巨量的二氧化硫,二氧化硫是主要的大气污染源,可加速酸雨形成,加重污染。因此,国家环保部通知,要求各火电机组必须安装二氧化硫及烟尘等污染物监测装置,并接受各地督查中心核查。这就需要一套火电厂在线监测系统对各火电机组运行状况、脱硫设备进行实时监测,该系统的运行无疑对国家节能减排具有重大意义。

火电厂的烟气监测参数繁多,涉及的系统设备复杂,若操作不慎易导致发电主机停机等影响电网的重大事故。因此必须建立满足火电厂自身业务需求的烟气在线监测系统。本文设计并实现了一个基于.NET技术架构的在线监测信息系统,该系统应用于火电厂的烟气在线远程监控,也是环保部门进行环境监察的有效工具。

火电厂烟气在线远程监控管理系统通过实时采集火电厂各项烟气数据和脱硫装置的运行数据,分析环保设施的健康水平,实现对烟气排放指标和脱硫装置运行情况的在线远程监控和分析。针对中电投下属约180台火电机组,每台机组考虑100个数据量,主要监控各电厂入口和出口CEMS数据、脱硫主要设备运行状态(包括FGD出入口烟气参数、烟气挡板状态、增压风机、GGH、循环泵运行状态以及其它参数)。

通过本系统的建设,实现对整个集团电厂脱硫装置主要设备的监视和主要参数排量分析,真实掌握各电厂脱硫装置的实时生产信息,加强对电厂的监管力度和分析,同时为集团领导决策提供更有效的依据。

1 系统工作流程

系统按数据采集、数据存储、分析应用(含GIS应用)三个步骤进行工作。首先从火电厂脱硫装置或CEMS获取烟气监测数据,通过网络和接口系统上传,存储到SCADA数据库,完成数据采集工作,从SCADA数据库将数据处理后转储到SQL SERVER数据库,同时建立GIS数据库,完成数据存储工作,在SQL SERVER数据库、GIS数据库以及SCADA提供的实时数据的支持下,实现曲线分析、工艺流程图,运行报警、统计报表、地图导航、污染扩散分析等功能,完成数据分析应用工作。

2 系统网络结构

如图1所示,系统网络结构可划分为电厂无线接入网络,电厂有线接入网络,监控中心局域网,InterNet接入网四个部分。电厂到监控中心之间不采用InterNet,是为了保证电厂监控系统不受干扰。

2.1 电厂无线接入网络电厂到监控中心之间如果无有线专网互联,采用CDMA/GPRS无线网方式实现互联,电厂端安装CDMA无线数传终端,数据通过CDMA/GPRS网络传输到电信信息中心,电信信息中心与烟气监控中心之间以专线连接,为保证安全,中间以防火墙进行隔离。CDMA网络采用TCP/IP协议通信,永久在线,速度在80-120K/S,完全满足本系统连续数据采集传输的要求。

2.2 电厂有线接入网络

电厂到监控中心之间存在有线专网,只需将监控中心接入专网即可,中间以防火墙隔离,数据传输通过有线专网完成。

2.3 监控中心局域网

设计为1000M局域网,配置与无线、有线专网以及InterNet互联的路由器和防火墙,配置两台实时数据采集服务器,供安装监控组态软件、实时/历史数据库和应用数据库,二者互相备份,配置GIS服务器,供安装GIS平台软件,配置域名服务器,提供域名解分析服务,配置防病毒服务器,实现局域网病毒监控,配置Web应用服务器,通过Internet向终端用户烟气在线监控服务的各项功能。配置GIS和SCADA工作站终端,供系统的管理维护。

2.4 InterNet接入网

监控中心局域网与InterNet之间采用专线连接,中间以防火墙隔离,并为Web服务器申请互联网IP地址。

图1 火电厂烟气在线远程监控系统网络结构

3 系统设计与实现中解决的核心问题

3.1 .NET平台上多个独立系统的集成

火电厂远程在线监控系统的特点是需要从多个火电厂采集烟气监控实时数据,进行集中管理,分析应用,是SCADA,GIS,关系数据库技术在.NET平台上的集成应用。SCADA完成远程数据采集和存储,为系统分析提供实时数据源,GIS和AERMOD系统完成基于地图的数据分析展示、污染扩散分析,关系数据库则二次存储SCADA的实时/历史数据,完成更高层次的分析统计。

3.2 便于扩展和维护的系统架构

系统严格按模块化结构设计,使用配置文件、错误日志、提高数据库

设计通用性、减少第三方插件使用等措施,提高系统的可扩展性和可维护性。

3.3 系统的可用性和安全性

系统采用多种性能优化措施提高人机交互性能,缩短响应时间,提高可用性。从软件、硬件多个角度采取措施保证系统数据安全,提高安全性。

3.4 完善的监控及分析功能,较强的实用性

针对脱硫监控和环保督察业务,开发了曲线分析、工艺流程图,实时参数监测、统计报表、专题图、扩散分析等模块,对电力和环保部门都有很大的实用价值。

参考文献:

[1]曾登高,Net系统架构与开发[M].2003.

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[4]谢连升、陈武,SCADA系统与MIS的接口方式控讨[J].江苏电机,2010(24).

烟气在线监测范文第5篇

关键词:CEMS烟气;在线检测

前言

随着我国节能减排力度的加大,企业环保与经营管理念的提升和可持续性发展也迫切要求企业通过加强监测、强化管理的手段来解决污染问题。我厂近年来也日益重视环境监测问题和完善监测系统,在#8机安装CEMS烟气排放在线监测系统开始进行烟尘和SO2浓度监测。

淮北发电厂与许多企业一样都无法避免有污染排放点,少则几个、多则几十个,金属粉尘和SO2是气型污染物的主要污染因子,这些污染源排放的大量粉尘和SO2烟气,不仅加剧了各种设施的腐蚀,而且对周边环境也造成了极大的危害。

烟气排放在线监测系统(CEMS)面对的困难与问题很多:高温、高粉尘、高水份、负压及腐蚀性等恶劣气体条件;应保证必要的检测准确度;应有较快的反应速度;应易操作、易检修;防尘、防溅、防腐等防护要求;应有较高的自动化程度,较少的维护工作量,因此应对气体成分、粉尘浓度、烟气流量等进行分析。

一、气体成分分析

过去主要采用传统的分析方法如化学分析法、气相色谱法,其缺点是:必须对烟气进行人工取样,在实验室进行分析,其中操作者的操作技能对分析的精度有很大影响;而且传统方法只能单一成份地逐个进行检测分析,不具备多重输入和信号处理功能;分析费时,响应速度慢,效率低,难以实时地分析工况。而目前#8机采用的是光学技术,在不影响被测气体本身状态时于烟道上进行实时的直接测量。其原理是气流通过测量探头同时吸收仪器发出的光使光强衰减,测出衰减程度即确定了SO2含量。该法具有以下特点:利用SO2对一定波长紫外光的强吸收特性消除其它成份影响;可测范围大,可达0~6000 mg/Nm3。

另一种是抽取方式――即将气体从烟道中抽取出来进行预处理后、再分析确定其含量。在线检测方法主要有热导式、红外线式和紫外线三种。不同测量方法与系统集成方式其适应性、性能价格比均不同。

热导式是基于混合气体中不同气体组份的导热系数(转变为热丝电阻值的变化)不同的原理,许多企业应用情况欠佳――冒正压时维护量较大,负压大时难以抽取样气;虽一次购置成本低但长期运行难维护、维修成本较高。此法不能用于检测低浓度(≤0.5%)SO2的场合。

紫外线式是基于被测气体组份分子对紫外光选择性的辐射吸收原理,最大特点是采用长寿命空心阴极灯做光源,稳定性较高;适宜在线测量低浓度SO2烟气,但在同等性能、功能情况下仪表价格较高。

红外线式则基于非分光红外吸收测量法的原理,分层四气室的独特设计具有理想的抗干扰能力;其测量范围宽,从0~100ppm至0~100%SO2,适应用于低浓度SO2波动范围较大的场合;其性能指标优越,重复性好,零点与量程漂移小于±1%F.S/7d。若设计匹配、有效的预处理装置(粉尘过滤、除水、除酸、压力流量调节、抽气泵、冷凝器)和电控单元等,则可实现在线检测的高稳定性、高准确性运行,尤其是ABB公司(德国Hartman & Braun)Uras14 NDIR红外分析仪在国内有着良好的应用业绩。

二、 粉尘浓度测量

目前#8机采用光透射原理――当可控光源穿过带有微小颗粒的气体时,一个高灵敏的传感器可检测出被微小颗粒吸收的光能,并将其与参比光进行比较从而确定透射值或浊度值,再进一步得出粉尘浓度值,利用传统的红外吸收原理及最新的窄带干涉滤光片技术、集气体成分测量与粉尘测量于一体,简化了测量和处理过程。

此类装置具有以下特点:以光学技术为基础,自动完成测量、控制、线性测试以及污染物检测功能,反应速度快、无采样处理过程;带有反吹装置,防止光学镜头面不受污染;具备快速切断阀可在吹扫装置失效后自动保护仪器;安装简便,发射与检测单元可通过法兰安装在烟管两侧;多种信号输出(0/2/4-20mA模拟输出、数字输出、RS232与RS485通讯接口)和显示,可满足各类测量、控制与系统集成要求。

三、 烟气流量检测装置

目前流量检测方法与装置很多,但要解决好粉尘堵塞与可能存在的腐蚀以及降温后的冷凝等问题,解决大管径、低流速、宽量程比、低静压等问题,要达到预期的准确性与可靠性,须慎重选型设计。

美国INTEK公司、KURZ公司的产品进入中国市场多年,检测SO2烟气流量也有多年成功经验,其性能稳定,数据准确可靠;维护与运行成本低,管径增大购置成本增加不多;采用插入式安装结构,拆装检修方便;信号直接由非电量变换成电量,便于信号处理;在小流量、介质的雷诺数很低的情况下有较好的测量进度。该类流量计近年来在国内外有较好的信誉和市场,但不太适宜于污染物(有粘性的)多、介质的温度变化剧烈的流体流量测量。

节流式流量计――采用满管式安装与测量,精度略高、有国际标准可循,但也有其局限性:管径越大造价越高、安装检修不便,维护工作量大;介质压力传输会带来堵塞、降温引起冷凝加剧腐蚀、结垢;使用中影响精度的因素多如工况参数变化、前后直管段不够、锐角磨损等,都会使其不确定度增大;测量范围窄、仅为3:1,压损大、能耗大运行费用高。

均速管流量计――原理上与节流式流量计同属于差压使流量计,精度较节流式流量计略低但比单点测量法略高、因其测得的是管截面上介质的平均速度,具有一定的代表性,反映了管内流速分布变化规律;造价比节流法低,但它避免不了上述节流式流量计的其它缺点,在流速较高、粉尘较多时易堵塞,而在低流速时输出差压小;其流量系数受测管大小、工艺管径比、安装等因素的影响。

涡街流量计――可采用插入式结构测量中心点的流速,不存在差压式流量计的缺陷,在粉尘干燥、流速较高情况下,发生体堵塞的可能性小,信噪比高,维护量不大。应用中应注意振动与仪表运行可靠性选择问题。涡轮流量计灵敏度高,但难以长期适应含尘环境。(注:当粉尘浓度小于100g/Nm3时,一般可不考虑粉尘浓度对流量测量示值的影响。)

弯管流量计结构简单,内无任何附加节流件、插入件和可动部件,不易堵塞、无压力损失,因此适合于大管径、低流速、低静压、多粉尘与腐蚀较强的场合,但它对90°弯头的结构尺寸有要求:圆滑、管内无毛刺;对于特大管径安装检修复杂;输出差压也较小。

在正确选型设计与安装调试的同时,为了确保准确测量,除了应定期进行维护维修工作外,必要时应设计安装定期吹扫、清洗仪表探头装置,定期处理探头上粘结的污物、信号取压口与引压口及引压管的粉尘沉积或堵塞等。

四、结语

烟气在线监测范文第6篇

关键词:量化管理;有效性;评分。

Abstract: Analysis of online monitoring system for flue gas emission characteristics of the measured object, quantitative management approach to develop CEMS equipment, the establishment of installation, commissioning, alignment, operation, audit score mechanism to ensure the validity of CEMS data. Key words: Quantitative Management; Effectiveness; Score.

1 引言

近年来企业环境保护与在线监测需求越来越大,制造商推介的烟气排放在线监测系统(CEMS)也不少,但不同企业、不同烟气排放点有着不同的对象特征。CEMS用户在前期检测仪表的选型设计与仪表系统的集成方面空间越来越多,但是过程分析面对的困难与问题很多:高温、高粉尘、高水份、负压及腐蚀性等恶劣气体条件。如何保证必要的检测准确度,较快的反应速度,易安装、易标定,防尘、防溅、防腐等防护要求,分析被测对象特征,再研究设计与生产工艺条件相匹配,制定出CEMS设备的量化管理量化考核管理办法,才能保证CEMS数据的有效性。

2 安装调试量化管理工作

任何一套CEMS设备是否正常工作,前期的设备选型及安装调试工作是否正常为数据有效性的前提,完成以下工作是CEMS设备正常运营的基础。

2.1掌握排污企业基本情况

主要包括企业名称;地址;邮政编码;联系人;固定电话;移动电话;主要产品情况;产品设计生产能力;实际产量;企业生产状况;企业脱硫设备运行情况;除尘设备运行情况;环评批复对在线设备要求及文号等。

2.2确定每个设备技术指标

CEMS包括二氧化硫、氮氧化物、尘、温度、压力、流速、流量、氧量、湿度等技术指标,需要确定每项指标的设备型号;出厂编号;生产商;集成商;生产许可证编号;环保产品认证编号;方法原理;检出限;测定量程;运营单位。

2.3明确安装位置

 烟囱位置包括:东经度分秒;北纬度分秒;与边界距离等。

 烟囱规范化情况包括:烟囱材质;烟囱高度;平台高度;爬梯类型;平台防震及防雷情况。

2.4 试运行主要工作

 站房、辅助措施:保持站房清洁,保证监测用站房内的温度、湿度满足仪器正常运行的需要,辅助设备工作正常。

 气路等管路:定期维护和清洗,保证气路畅通,防止堵塞、泄露,是否有记录。

 在线监测设备:是否定期清洗、更换耗材,定期校准仪器,是否有记录。

 电路、仪器传输:保持电路、传输仪器是否正常工作。

 日常维护及巡检:是否按HJ/T75-2007中的规定要求对系统进行日常维护并做好巡检记录。

 检修:是否按要求进行在线监测设备的检修、停用、拆除或者更换并做记录。

2.5 质量保证和质量控制要素

 操作人员:操作人员是否按国家相关规定,经培训考核合格,持证上岗。

 标准气体:是否定期对标准气体进行核查,结果符合要求并记录。

 定期校准:是否按HJ/T75-2007要求对在线设备定期进行校准,结果符合要求并记录。

2.6 联网稳定度

联网通讯稳定性包括:现场机在线率为90%以上;正常情况下,掉线后,应在5分钟之内重新上线;单台数据采集传输仪每日掉线次数在5次以内;报文传输稳定性在99%以上,当出现报文错误或丢失时,启动纠错逻辑,要求数据采集传输仪重新发送报文。

2.7 数据准确性

 数据传输正确性:在线监测仪器显示值、数据采集传输仪数据和上位机接受的数据这三个环节的实时数据是否保持一致。

 在线监测设备验收:是否已经验收、并提供监测报告和验收报告。

 比对监测:当地环境保护技术主管部门按HJ/T75-2007中7.2每年不定期地对烟气CEMS技术性能指标至少进行一次比对监测,但监测样品数量可相应减少,监测颗粒物、流速、烟温等样品数量至少3对(指代表整个烟道断面的平均值),抽检气态污染物样品数量至少6对,抽检结果应符合本标准7.4。

2.8设备运行率

 运行时间:主要设备平均无故障连续运行时间;其余辅助设备平均无故障运行时间。

 设备运行率:设备运行率%=(实际运行小时/企业排放小时数)*100%。

2.9 仪器技术档案

 基本要求:档案中的表格是否采用统一的标准格式;记录是否完成、清晰、是否有专业维修人员的签字;是否可从技术档案中查阅和了解仪器设备的使用、维修和性能检验等全部历史资料,以及对运行的各台仪器设备做出的正确的评价;与仪器相关的记录是否在现场并妥善保存。

 档案内容:是否有仪器的生产厂家、系统的安装单位和竣工验收记录;是否有监测仪器校准的例行记录;是否有监测仪器的运行调试报告、例行检查、维护保养记录;是否有检定机构的检定或校验记录;是否有仪器设备的检修、易耗品的定期更换记录;是否有各种仪器的操作、使用、维护规范。

3 设备运营量化管理工作

3.1日常巡检维护内容

 基本情况:企业名称;巡检日期;设备名称;规格型号;设备编号;维护管理单位;安装地点;维护保养人。

 烟气监测系统:探头滤芯、采样管、伴热管是否堵塞;采样探头反吹是否正常,电磁阀、反吹气源是否正常;采样泵、致冷器、过滤器、采样流量是否正常;直接烟气分析仪的净化装置管路、风机、过滤器、风量;吸附剂、干燥剂是否过期;烟气监测数据是否正常,分析仪(直抽式)校准是否正常;标气的浓度、有效期时间、剩余压力。

 烟尘监测系统:鼓风机、风管、空气过滤器等部件工作是否正常;穿法烟尘分析仪的光点是否偏移;烟尘监测数据是否正常。

 流速监测系统:检查皮托管的反吹管路、控制阀等是否正常;超声波法:检查鼓风机、软管、过滤器等部件是否正常;监测流速值是否正常。

 其它烟气监测参数:温度测量值是否正常;湿度测量值是否正常;氧量测量值是否正常。

 数据采集传输装置:各通讯线的连接是否松动;数据传输卡上的费用;分析仪、工控机、数据采集传输仪上的数据是否一致。

 其它辅助设备:空气压缩系统是否正常;分水器、储气装置中的水是否放掉;室内的温度、湿度是否正常;分析站房的门窗是否密封;站房的清洁卫生。

3.2零漂、跨漂校准内容

首先每次校准如实填写设备名称;规格型号;设备编号;维护管理单位;安装地点;上次校准时间。

其次要了解每个测量组分(包括二氧化硫、一氧化氮、氧量、流速、尘量等)的分析仪原理;分析仪量程;计量单位。填写每个组分的零点漂移校准结果:零气浓度值;校前测试值;零点漂移%;仪器校准是否正常;校准后测试值。每个测量组分的跨度漂移校准结果:标气浓度值;校前测试值;跨度漂移%;仪器校准是否正常;校准后测试值。

3.3 比对测试内容

 CEMS仪器:设备名称;规格型号;设备编号;维护管理单位;安装地点;上次校验时间。

 参比仪器:仪器名称;仪器型号;仪器供应商。

 比对内容:检测时间(包括二氧化硫、一氧化氮、氧量、尘量、温度、压力、流速、湿度); CEMS和参比仪器的测量原理;CEMS和参比方法测定值;CEMS和参比方法测定平均值;CEMS和参比方法测量单位;评价标准(HJ/T75-2007);相对误差(%);每一组分评价结果。

 比对结论:如校验合格前对系统进行过处理、调整、参数修改,说明情况。如校验后,烟尘分析仪、流速仪的原校正系统改动,说明情况。总体校验结论是否合格。

3.4 调试维修内容

 准确记录CEMS设备停机时间、站点名称。

 分别记录烟尘测试仪、烟气分析仪、烟气参数测试仪、加热采样装置(含自控温气体伴热管)、气体制冷装置、数据采集与处理控制部分、空压机及反吹风机部分、采样泵、蠕动泵、控制阀部分、站房等更换部件清单以及检修情况描述。

 每次检修必须做好停机检修情况总结,包括本次检修对策总结、检修人员签名及离站时间。

3.5 易耗品更换记录

 每次更换易耗品必须记录设备名称;规格型号;设备编号;维护管理单位;安装地点;维护保养人;更换时间,责任人签字。

 每种易耗品更换后要记录序号;易耗品名称;规格型号;单位;数量;更换原因说明。

3.6 标准物质更换记录

 每次更换标准物质必须记录设备名称;规格型号;设备编号;维护管理单位;安装地点;维护保养人;更换时间,责任人签字。

 每种标准更换后要记录序号;标准物质名称;规格型号;单位;数量;供应商。

4 周期自检审核量化评分

5.结论

良好的安装调试比对运营量化管理当然必不可少,建立周期性的量化自检审核机制实践证明非常必要的手段,经过多年实践经验,为确保CEMS系统稳定运行,我们总结了上述量化评分机制,使CEMS数据有效可靠性大大提高,为国家环境监督部门对污染源排放情况提供了准确数据,取得了很好的效果,经济效益和社会效益明显。

烟气在线监测范文第7篇

【关键字】工业;废气;在线监测;

众所周知,目前,环境是摆在人类面前的大难题,全球气候变暖,臭氧层空洞,这些环境问题时刻威胁着人类的可持续发展。保护环境已经不仅只是现今人类急需履行的责任,而且还是关乎千秋万代生存的头等大事。保护环境要从一点一滴做起,当前情况下,工业每年的废气排放量得不到合理的控制,只首先采用一套先进的工业废气在线监测系统用于监控气体的排放情况,然后再采取相应的措施来控制气体的排放量。只有这样,才能合理的控制工业废气的排放,从而达到保护环境的目的。

1工业废气的组成及危害

1.1工业废气的组成

工业废气主要是指工厂在生产和加工环节,由于燃烧燃料而向空气中排放的所有含有污染物气体的总称。这些气体不仅包括CO2,H2S,CO,HCL,氟化物,氮氧化物等有害气体,还包括雾状硫酸,铅,汞,铍化物,烟尘及生产性粉尘。

1.2工业废气的危害

工业废气的危害主要表现在以下两个方面:

1.2.1对环境的危害:首先,因为废气中含有大量微粒,这些微粒在上升过程中逐渐变得浑浊,到达顶层,遮住了阳光,减少了太阳对大地的辐射。时间久了,动植物因为长时间接收不到太阳光而影响发育生长。其次,工业废气中大量含有硫元素,还有硫酸这种化合物,这些成分会形成酸雨,酸雨对植物的危害可想而知,他连金属都能够腐蚀,更不用提动植物了。此外,工业废气还能增高大气的温度,因为工厂燃料在燃烧时产生废气,所以这些废气一般都是热的,与大气融合后,会导致大气温度增高,从而形成温室效应。

1.2.2对动植物的危害:对于植物来说,工业废气中含有氟元素和硫元素,这些元素具有腐蚀性,有的会直接使植物出现伤斑,有的虽然表面不会有什么影响,但会直接作用于植物内部,使植物死亡或变坏。对于人和动物来说,都需要呼吸新鲜的空气,这些有毒气体长期被身体吸收,会对呼吸系统和粘膜组织造成一定的影响和危害。

2工业废气在线监测技术的必要性

2.1国家法律规定

《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》已经颁布执行,这些法律都规定了废气中各种气体的排放指标。当工厂的排放量超过标准时,工厂的负责人就会面临法律处罚。从此点上看,工厂应该对废气进行监测,并有效的控制气体的排放量。

2.2企业发展需要

国家对于工厂工业废气的排污费一般是根据物料守恒原则来征收的,但在物料的燃烧过程中,由于元素间的互相作用,有时会减少某种气体的排放量。如对于SO2的排放量来说,由于燃料中含有一定的Ca,Ca有脱硫作用,这样就会有一部分的硫不以SO2形式排出。如果没有工业废气在线监测技术,国家就会多征收SO2排放费,久而久之,企业就会蒙受很多不必要的损失。对于安装了工业废气在线监测系统的企业则不然,企业可以依据准确的排放量来计算费用,减小了企业的开支,避免了资金浪费,有利于企业发展。

2.3工业废气在线监测技术的应用

主要介绍工业废气在线监测系统,本系统主要分为三层结构:环境保护局监视决定层,工厂检测和管理层,现场数据采集层。主要工作流程为:通过现场的监控设备得到监控结果,再通过网络将检测结果传给企业的管理人员,企业管理人员通过数据算出企业应该缴纳的排污费,并根据结果分析工业废气的排放量是否超标,制定控制和调整排污量的方案。然后,再通过网络将结果反馈给环境保护局,再由环保局监测企业的排放量,并最终起决策作用。

线程数据采集系统主要分为以下几个系统:(1)烟气采样系统:主要是安装采样探头,通过探头可以采集到烟气样品;(2)烟气分析系统:采样探头在完成采样后会将样品通过专业渠道输送到烟气分析系统,烟气分析系统主要由各种烟气分析仪器组成,可以准确的分析样品的浓度;(3)烟气流量测量系统:先是测量出工业废气的流量,再根据各个组成气体的浓度算出各个污染物的流量;(4)数据接收系统:主要负责接收数据,并存储打印数据,还要通过网络将这些数据传输出去;(5)后备辅助设备系统:包括各种后备设备和辅助设备,以提高烟气排放在线监测系统运行的可靠性。

3工业废气在线监测系统的分类

按照废气的采样方式可将工业废气在线监测系统如下:

3.1内置式工业废气在线监测系统

内置式工业废气在线监测系统将烟气分析系统直接安装在烟道上,废气样品不用经过烟气分析系统。这样避免了样品的滞后,保证废气样品能够在第一时间传输出来,提高了准确性,且节约了成本。但它存在以下缺点:其一,因为烟道内的环境及其不好,这杯一旦损坏,很不好维修,且维修需要专业素质高的人才能完成。其次,内置式烟气采样系统通常一同测量烟气中所有成分的浓度,一旦监测仪损坏作或需要进行维护时,就会影响所有的测量工作。

3.2稀释法式工业废气在线监测系统

全抽取式工业废气在线监测系统首先将废气取出,然后通过专业渠道传送到分析仪进行分析。且全抽取式工业废气在线监测系统所采用的采样探头比其他系统的探头简单,且不需要高质量的压缩空气,成本也比稀释法低,但没有稀释法式工业废气在线监测系统得出的结果准确。

结束语:

综上所述,工业废气在线监测系统能够准确的统计出工厂每时每刻的气体排放量,利于工厂对于气体排放量核算,也能帮助国家有关部门准确的掌握各个工厂的气体排放情况,并可以此为依据制定合理的气体排放规划。保护环境是每个公民应尽的责任,让我们携起手来,共同控制工业废气的排放量,保护我们赖以生存的自然环境。

在环境保护中其生命线就是环境监测质量,所以,只有把环境监测质量管理的工作加强起来,才能使环境监测质量管理体系得到保证,才能顺利的运行,把环境监测水平全面的提升起来,使环境监测数据及信息更加准确、及时、真实与可靠,同时,为政府的决策与环境的管理提供更加科学的依据。

参考文献 :

[1]许佩瑶.赵毅.宋立民.张艳.化工环保[J].哈尔滨工业大学出版社,2004,(56).

[2]王家德.高增粱.褚淑t.陈建孟.环境科学[J].环境科学出版社,2007,(97).

烟气在线监测范文第8篇

关键词:在线监测;现状;对策

中图分类号:X84 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2013)-01-0128-2

0 前言

对重点污染源实施在线监控,是建立和完善准确的减排监测体系的重要措施,也是实现污染源长期、长效管理的重要手段,将为陕西省节能减排工作提供科学、准确的技术支持。

为了准确掌握我省在线监测设施的建设运行情况,按照陕西省环保厅《关于开展重点污染源在线监控设施检查的通知》,由陕北环保督查中心、省厅监测处、省环境监察局、省环境监测站、省厅环保公司组成的检查组对我省陕北各市(区)重点工业污染源安装的在线监测设备建设、运行情况进行了专项检查,检查结果不容乐观。

1 在线监测系统简介

1.1 烟气在线监测系统

烟气监测CEMS系统[1]主要有ENDA-600ZG系列烟气监测系统、通讯设备、上软监控软件、OCS一体化控制器、监控服务器等组成。

CEMS系统主要监测锅炉烟气烟尘实测浓度(mg/m3),烟气含氧量O2(%),烟气速度(m/s),烟气温度(℃)、烟气压力(Pa),热态烟气量(m3/h),烟尘折算浓度(mg/m3),标态烟气量(m3/h),烟尘小时排放量(kg/h)。

1.2 污水在线监测系统

污水在线监测系统[2]是一套以在线自动分析仪器为核心,运用现代传感器技术、自动检测技术、自动控制技术、计算机应用技术以及配套的软件和通讯网络组成的一个综合性在线自动监测体系,能够对污水处理的运行效果(CODcr、TN、NH3-N、TP、SS等)进行不间断监测。

整个系统分为四部分:第一部分包括水样预处理、水样采集、水质在线分析;第二部分包括PLC数据采集与处理;第三部分包括中控室计算机操作系统、网络系统、数据库系统;第四部分包括具有查询、管理等功能的应用软件。

2 陕北在线监测系统的发展现状

2.1 在线监测系统运行状况

此一行共检查了陕北41家企业共计56台在线监测设备。其中,包括了42台烟气监测设备和14套污水监测设备,具体监测结果如下如表1所示。

2.2 存在的主要问题

2.2.1 延安市在线监测系统验收率偏低 检查的26个在线监测系统仅有7个已验收,未验收数量占总检查在线监测系统数量的73.1%。

2.2.2 重点污染源在线监测系统安装率较低 本次检查国控、省控重点污染源的名录所列的30家企业中,只有14家企业安装了在线监测系统,其余16家均未安装,未安装在线监测系统的企业占检查名录企业数量的53.3%。

2.2.3 在线监测系统正常运行率偏低 在榆林市检查的34个在线监测设施中有10个设备发生故障,不能正常传输数据;12个在线监测系统经现场比对监测和调阅历史数据发现,上传数据有定值和失真现象,仅有12个在线系统运行正常,只占总检查数量的35%。

2.2.4 制度落实不严格 ①所检查烟气在线监测系统均未按规定进行有效性审核[3],烟气在线监测系统普遍存在没有定期校准、校验,部分存在标准物质和易耗品过期现象;②技术人员培训不到位,操作不规范,记录造假,不懂不会的现象仍然存在;③仪器不正常运行时个别存在不按规定向相关部门上报,设施停运期间普遍存在未按规定手工监测及上报数据的现象;④个别在线监测系统的数采仪和分析仪联接不规范;⑤大部分企业记录台账缺失,甚至个别企业无任何记录台账;⑥个别企业档案管理比较混乱。

2.2.5 在线监测系统配套设施安装不规范 所查企业的烟气在线监测采样平台均未按规范建设Z字梯或旋梯;个别伴热管的安装不符合规范要求,存在U型、V型现象;个别企业安装的污水在线监测设施项目缺失。部分系统参数设置有随意更改(如伴热管温度)的现象。

2.2.6 在线监测系统设备运行质量差异较大 个别企业的一些型号设备故障频繁,正常运行率低,影响监测数据真实准确的上传。

3 建议及对策

(1)尽快对未验收的在线监测系统相关数据进行比对监测,按规定组织验收。

(2)加大在线监测监管力度,及时掌握辖区内在线监测系统的运行情况,按规定对在线监测系统进行有效性审核,确保在线监测系统的正常运行。

(3)严格落实监测管理制度,上传真实有效的数据。

(4)尽快完善在线监测系统的配套设施,更换故障设备,确保监测数据的有效上传。

(5)针对存在问题,开展整改工作。

(6)建议将污染源按地区编号,即市-区县-污染源企业-排放口编号来制定,并将相关污染源的基本信息(地点、位置、污染源编号、企业基本信息、排放总量、企业排放口执行标准等等)上报网络监控平台,使我环保部门对整个企业的基本情况有所了解,在监控平台上就能了解到企业的污染排放的基本信息。

(7)建议在这一批设备淘汰后,环保厅可以考虑改变一下在线监测设施的运营模式。从前的运营模式下,企业自主选择设备商,使得一个地市有十几乃至几十家企业的在线设备。这样,不同设备有着不同的原理方法和配件,在前期设备验收上,尤其是在后期环保公司的运营管理上,在技术方面有很大的难度。所以,笔者认为可以由省环保厅组织招标,选出若干个具有相当资质的在线设备公司,然后将这几个公司按照地域划分。这样,一个地市只有1~2家公司,无论在技术方面上,还是平时的运行管理方面,可以做到对症下药,有的放矢。

(8)作为环境监测站的一员,我参与了许多企业的在线设备验收工作,在工作中,深深的感觉到企业对于在线监测工作不是很重视。尤其感觉这样工作是给企业上了“紧箍咒”,抵触的情绪很大。针对这一点,笔者认为政府可以协调让所有的污染源企业参照大型电厂的运营模式,真正达到用在线数据核算排污总量,再由排污总量核算排污费,进而将这项工作与企业的经济效益联系起来。这样,企业的积极性会提高,相应的工作也比较容易开展。

4 结论

经过此次对陕北各市(区)重点工业污染源安装的在线监测设备建设、运行情况进行的检查,发现在线监测系统存在很多问题。在线监测是一项新兴的监测手段,我省自动监测数据的准确率不高,还不能做到较准确快速的反映污染物排放的真实状况,这项工作任重而道远。今后,希望各个环保职能部门紧密配合、齐抓共管,把这一项工作切实落实到位,为我省的环保事业再创辉煌。

参考文献

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[2] 刘玉红.水质在线监测系统在污水处理厂的应用[J].中国科技信息,2009,20:24,27.

[3] 魏山峰.国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核教程[M].中国环境科学,2011,7.

烟气在线监测范文第9篇

【关键词】工业废气;现场监测;环境恶化

0引言

人人都知道的一个现状是由于二氧化碳等废气排放量超标,致使臭氧层出现空洞,全球气温回升。环境问题不是解决就可以一劳永逸,需要我们时刻关注,这是一个永恒的问题,我们当代环境问题不光关系到我们的生存问题,同样关乎后代的生存问题,我们必须引起重视。我们应对将排放废气进行严格的监测,达标的可以直接排放,不达标的采取一定措施降低废气毒性直至达标再进行排放。以下就如何工业监测废气及其相关问题进行讨论,以解决工业废气问题。

1工业废气的种类及损害

1.1工业废气的种类

工业废气主要是由工厂生产产品和加工组装产品时燃烧燃料的过程当中产生的,在这一过程中排放的废弃属于工业废气。其中有常见的二氧化碳气体、一氧化碳气体、硫化氢气体、氯化氢气体、氟化物、氮氧化物等,这些气体大多对环境有负面影响,同时也会一定程度的损害人体和动植物体。再者有铅汞等毒性液体,还有一些雾状、霾状、粉状及灰尘状的有害气体。

1.2工业废气对环境的损害

工业废气中一般含有大量颗状粒子,颗状粒子在空气中上升过程中逐渐变得混乱,上升到一定高度时,就会形成片状的雾霾,挡住了太阳光,阻止太阳光的直射,致使地球表面太阳光辐射力度大幅度下降。长此以往,人类因为没有吸收充分的太阳光能而影响机体的生长与运作。另外,常见工业废气中硫化氢气体所占比例也较大,其他形式的含硫元素的气体也不少,其中硫酸最为常见,以上这些还有硫元素的气体排放到大气中,会形成酸雨。众所周知,酸雨具有腐蚀性,而且腐蚀能力及其强大,连金属性质的物质都不能避免被腐蚀的厄运,更别说其他材质的物质了。酸雨会腐蚀建筑物,是建筑物残损。另外,酸雨会腐蚀人体以及动植物的皮肤,且会毒害人体及动植物体内机能。以上这些并不是工业废气对环境的全部影响,工业燃料燃烧产生废气的同时还会排放大量的热能,会使大气气温上升,以致产生温室效应。

1.3工业废气对人和动植物的危害

常见工业废气中的氟化物与硫化物均有极强的腐蚀性,有的会腐蚀植物体的表层部位,还有的会更深层次的腐蚀植物体的机体内部。这些工业废气会不同程度损害植物体,严重的会致使植物体出现死亡症状。人体与动物体均进行呼吸作用,工业废气被人体或动物体吸收会损害其呼吸道,进而损害机体各部分性能。

2对工业废气在线监测的原因

2.1国家法律的强制性规定

针对工业废气对环境的严重影响,我国出台了《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》两部法律解决这一问题。这两部法律中明文规定工业废气排放标准,工厂监管人员需严格按照国家法律规定排放有关工业废气。有些工厂为了追求经济效益,常常存在侥幸心理,不按规定办事。一旦被查到,就需要付相应的法律责任,因此我们需要对工厂的工业废气进行严格的监测,符合法律规定排放标准的废气才能直接排放,否则就需要进行加工,直至达到标准再进行排放。

2.2国家工业进步的关键

工厂看重的就是利益,国家收取工厂废气排放费用的标准是按照化学物料守恒进行的,然而燃料燃烧时,存在一些复杂状况,有时气体排放形式不同,所以收费可能存在多收现象,在关乎利益的方面我们应该严格进行。例如,燃料燃烧产生二氧化硫时常常伴随着钙元素的反应,这是钙离子可以对二氧化硫产生脱硫作用,致使部分硫元素以其他硫化物形式排放,因此实际的二氧化硫排放量少于计算值,如果不注重被脱部分硫元素的收费,长此以往就会多交一笔大数目的金额。但如果在工厂引进在线监测技术,就可以轻松解决这类问题了。可以避免缴纳不需要交的费用,让工厂获取最大限度的利益。因此工厂无论如何都应该引入在线监测技术,按照确切的废气排放量缴纳费用,缩减不必要的缴费,为工厂赢得经济效益。

2.3保护环境及人类和动植物健康所必须

环境问题一直是一个重大问题,环境问题复杂且难解决,但环境问题关乎国家发展,关乎人类健康,关乎动植物生命,甚至关乎未来地球的一切,所以我们必须引起高度重视。工业废气排放量超标不仅会影响环境质量,更重要的是会人类和动植物的生命健康安全,所以我们应该积极采取有效措施,保证工业废气排放量在标准范围内,尽力保障环境和人类及动植物的长久动态平衡。因此工厂引进在线监测技术是大势所趋,是时代的要求,更是我们的职业素养。

3在线监测技术的结构及类型

3.1工业废气在线监测技术的结构

工业废气在线监测系统大致由环境保护局监管决策部分,工厂自行检测和高层管理部分以及现场数据收集部分这三部分组成。工作过程采取流水线方式,首先,由现场监测机器进行监测得出准确数据,然后,以互联网形式向高层管理人员输数据,高层管理人员根据结果计算出该向国家缴纳的工业废气排污费用。如果工业废气排放量超标的话,不能直接进行排放,需要通过一系列加工将排放量降至允许排放的范围内才可以进行下一步骤。遇到问题要把问题反映给给环境保护局,严格按照环境保护局的规定排放工业废气。

3.2内置式工业废气在线监测系统

把烟气分析系统安装在烟气排放通道上的工业废气在线监测系统成为内置式工业废气在线监测系统。内置式在线监测系统的优势是废气排放过程中样不通过烟气分析系统这一环节,防止废气样的停留,这样可以及时排除废气样品。这样不仅确保了数据的准确性,而且缩减了资金消耗。有利就有弊,内置式工业废气在线监测系统是安装在烟气排放通道上的,烟道的内部价结构复杂多样,极易出现损坏,并且因其复杂的结构很难进行修补。另外,内置式在线监测系统在监测废气数据时是将烟气排放通道内所有的废气同时监测的,因此在线监测系统出现某部分的损坏时所有部分的检测都将受到影响,会影响整体工作进度。

3.3稀释法式工业废气在线监测系统

稀释法式工业废气在线监测系统采用的是全部抽取式工业废气在线监测系统。全部抽取式工业废气在线监测系统是先把废气排除来,再进行正规途径的运送,最后用分析仪器进行监测。最重要的是全抽取式工业废气在线监测系统使用的收集样品探头较其他系统而言结构单一,不用高强度的挤压空气,成本运算也合理,同样有利就有弊,其监测相对于稀释法式工业废气在线监测系统不是特别确切。

4小结

为了保护人类赖以生存的地球环境,也为了保障人类和动植物的健康,必须引进工业废气在线监测系统。只有这样才能确切计算工业废气排放量,保证工业废气能够在允许的标准范围内排放,既能有效保护环境,同样可以为工厂赢得最大限度的经济效益。我们每个人都有义务维护环境,所以一同监管工业废气排放量,为人类赢得美好的明天。

【参考文献】

[1]温俊郁.固定污染源废气现场监测流程及质量控制[J].中国高新技术企业,2015(18).

[2]聂涛.锅炉废气监测中质量控制问题的探讨[J].科技风,2014(08).

[3]袁兵贵.废气现场监测应注意的几个方面[J].环境,2009(S1).

烟气在线监测范文第10篇

关键词:脱硫CEMS;常见故障;管理办法

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.005

随着我国经济的发展,气体排放物二氧化硫及氮氧化物的不断增加,造成更为严重的环境污染,国家环保部对烟气排放加大监管和审核的力度,因此CEMS的稳定性和准确性显得极为重要,直接关系到企业的经济效益和社会形象。

CEMS是英文Continuous Emission Monitoring System的缩写,是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的装置,被称为"烟气自动监控系统",亦称"烟气排放连续监测系统"或"烟气在线监测系统"。宿州电厂是2*630MW燃煤机组,采用石灰石-石膏湿法脱硫,脱硫烟气在线监测系统采用北京雪迪龙公司的SCS-900型系统,测量采用直接抽取法。

1 脱硫CEMS系统组成及测量原理

脱硫CEMS采用雪迪龙公司的SCS-900 烟气连续监测系统主要由烟气成分分析系统、颗粒物监测系统、烟气流量监测系统及数据采集与通讯四部分组成。如图1

1.1 烟气成分分析系统

主要用于监测烟气中SO2,NOX,CO以及O2的分析仪表),采样方法采用直接抽取加热法,分析仪表选用德国西门子多组分红外分析仪ULTTRAMAT23。其中气态污染物SO2 ,NOX ,CO测量原理:NRIR 不分光红外法。红外气体光谱测量方法是以非分散性 IR 辐射的吸收为基础的。测量相关波段红外线的衰减幅度即可测量相应气体的浓度。O2测量原理:电化学法。氧含量测量是根据一个燃料池的工作原理来工作的。氧气在阴极与电解液的分界面被转换成电流,并且所产生的电流与氧气的浓度成正比。

1.2 颗粒物监测系统

采用德国SICK的FW300系列粉尘仪,应用光透射的测量原理;用一个发光二极管(测量距离小于2米时)或用一个激光二极管(测量距离最大可到15米)作为光源,光线在可见光的范围(波长大约为650nm),光线发射到反射器上并经反射器反射回到接收器,光线两次通过含有烟尘的烟道,衰减后的光线信号被检测器接收(光电二极管),信号经放大后传送到微处理器上进行处理,微处理器是测量、控制和分析系统的主要部件。如图2

1.3 烟气流量分析系统

包括烟气流量、烟气压力和温度检测。流量测量采用皮托管差压测量原理,测量时将皮托管流速计探头插入管路中,并使全压和背压探头中心轴线处于过流断面中心且与流线方向一致,全压探头测孔正面应对来流,检测流体总压,并将其传递给差压变送器;同时背压探头测孔拾取节流静压也将其传递给变送器,变送器读取总静压差值并将其转换成相应的电流信号(4~20mA)可传送给显示仪表。温度采用一体化温度变送器测量,压力采用西门子扩散硅微压变送器。

1.4 采集、处理和控制系统(PAS-DAS)

PAS-DAS 烟气连续监测系统软件是 SDL 根据国家环保标准,并针对本公司的CEMS烟气连续监测系统的硬件开发的用于烟气连续监测的数据采集和数据处理软件,可实时显示整套烟气监测系统的各项污染物参数的数值和整套系统的运行状况,直观看出烟气SCS-900 烟气连续监测系统(烟气分析仪)使用说明书的排放污染物浓度,并且根据有关标准和方法,对数据进行筛选计算和统计,按照环保报表的格式自动生成日报表、月报表及年报表。

2 脱硫CEMS常见故障及处理方法

2.1 分析仪显示SO2、NOX数值偏低,O2显示偏高

分析仪预处理系统有漏气,检查漏点处理。可能原因是采样管路、连接接头、过滤器、冷凝器、蠕动泵管等密封不严,可将所有接头螺帽拧紧;将针阀顺时针旋到底(关死旁路),堵死截止阀上端的进气口,如果浮子流量计小球到最低,且仪表出现报警说明柜内各装置密封良好,则对采样系统进行漏点检查,若流量计有读数测对分析柜内系统进行检查。

2.2 分析仪流量计读数显式过低

正常情况下流量计读数显示在1.0-1.2ml之间,调整旁路针型阀读数指示能否正常,若读数低,检查取样泵是否工作常,分析柜内管路、滤芯及采样探杆、探头滤芯是否堵塞。

2.3 SO2读数自动吹扫后显示过低或过高,经过十几分钟左右恢复正常。

(1)通常U23分析仪表出厂设置自动吹扫周期为6小时,吹扫时间为360S。采样探头加热温度在140°C左右,探杆长度1.5米,正常测量过程中,探杆在烟道的位置,探杆中的水以液态形式存在,与SO2反应消耗一部分,吹扫过程中将探杆中的水分吹走,使得SO2显示偏高,经过十几分钟后水分重新聚集在探杆内,读数逐渐恢复正常。建议将探杆探头改为带加热装置,阻止探杆中的水分与SO2反应。

(2)自动吹扫过程中,如果吹扫用的压缩空气带有水、油等杂志,吹扫完毕,加热管线温度还立刻恢复的设定温度(出厂设定在140°C),采用管线中压缩空气中的水以液态形式存在,与SO2反应造成读数偏低。带伴热管线温度升高水变为气态不再与SO2反应,读数显示正常。处理方法,将压缩空气气源改造,气源从脱硫压缩空气出口改为主厂房压缩空气母管处引入,并在脱硫CEMS吹扫用气中加装一套空气净化装置,保证气源品质合格。

2.4 分析柜故障指示灯亮,PAS-DAS系统中显示故障报警

(1)气体分析仪发故障报警导致分析柜故障灯亮。分析仪故障时,液晶屏右缘显示“F”(故障), 故障信息会被记录在日志中,在输入模式中用菜单路径“分析仪状态-状态-日志/故障”可调用故障信息。根据提示的信息选择响应的处理程序。表1 为常见故障信息、故障的起因以及故障排除措施的总结表。

(2)制冷机故障导致分析柜故障灯亮。正常情况下制冷剂工作温度在2°C-5°C之间,当温度过高或过低时,预热管线除水系统不能正常工作,管路中的水分与烟气反应行程酸性液体,对分析仪造成损害。建议检查制冷剂电源接线是否松动,制冷机设备是否损坏。

(3)伴热管线加热温度偏差大或者采样探头导致分析柜故障灯亮。出厂时设定伴热管线及探头加热温度在140°C左右,超出范围故障报警;建议检查探管线伴热及探头加热空开电源是否正常,检查探管线伴热热电阻探头是否在伴热管线内接触正常。

2.5 粉尘仪测点偏大,参数波动

有可能静头脏污或光点偏移造成。处理方法:镜头污染可用清洁的纸巾或者软布清洁镜头,粉尘仪风机滤芯用压缩空气吹扫干净;光源偏移,可重新调整发射端的法兰盘螺丝,使得光点位置在接收端法兰处中心。

2.6 分析仪有数据DAS系统数据无法显示

有可能数据线松动或电脑死机造成。处理方法:将信号线接好,重启电脑,若仍没有数据显示,联系厂家处理。

3 提高脱硫CEMS系统可靠性和准确性的日常维护和管理办法

烟气在线系统的维护应以故障预防为主,故障检修为辅。在实际的烟气在线系统维护中,定期校验和定期检查最为重要,力求将故障杜绝在萌芽状态。

3.1 定期对脱硫CEMS系统校验并完善设备故障记录。

每月对脱硫CEMS系统的原烟气、静烟气分析仪及粉尘仪进行校验,按照环保局要求的格式,详细填写校验报告,包括:设备型号、工作原理、校验前后的参数变化、校验日期,最后由负责人签字,使校验报告完整规范。对当天发生过的缺陷,填写《烟气自动监测设备维修记录表》,记录中包含有缺陷发生的时间、现象、详细的处理过程。

3.2 定期对CEMS设备巡检维护

(1)每天巡检事项:检查脱硫CEMS系统电脑、环保局信号数采集仪数据传一致,传输正常,DAS系统电脑当日报表数据正常;检查分析仪表显示是否正常,处于检测状态,无故障报警;检查分析仪表流量计指示在1.2ml左右;检查设备开关全部送电,取样管路伴热及一次元件正常加热;检查蠕动泵、取样泵工作正常,排水桶积水未超过2/3,过滤器滤芯颜色正常无污染;检查标气是否处于有效期内,室内温湿度是否正常。

(2)每半个月定期检查事项:检查分析仪内SO2、NOX诊断值,O2电压值是否正常;检查粉尘仪风机工作是否正常,清洁风机滤芯、粉尘仪镜头,检查粉尘仪光点是否偏移;检查风量一次元件是否堵塞,检查反吹管路、电磁阀是否正常工作。

(3)停机期间定期检查事项:对分析仪进行返厂检查,以检查分析仪红外线反应室是否受污染能否正常工作;对DAS系统程序和数据进行备份,严防数据丢失。

4 结束语

烟气在线系统对电厂的环保工作有着极为重要的意思,通过运行当中的及时消缺和故障处理,以及日常校验和定期检查,必将大大提高脱硫环保数据传输的稳定。

参考文献:

[1]HJT_212-2005_污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准[S].

[2]雪迪龙公司培训讲义[J].

[3]陈启福.王摊电厂脱硫CEMS常见故障分析及提高可靠性对策[J].化学工程与装备,2011(10).

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