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物联网技能下的工况监控应用

发布时间:2019-01-11 01:06:07 文章来源:未来智讯    
    物联网技能下的工况监控应用作者:未知   摘 要:通过内蒙古物联网技能下的工况监控多年来的实际应用,以石灰石-石膏湿法脱硫工艺过程为例,根据工艺原理,针对工艺过程各类参数范围及相关关系,探讨了几种工况监控检查方法,用于检查脱硫装置非正常运行、工况数据不适合逻辑等工况异常现象。
  关键词:工况监控;石灰石-石膏湿法;检查方法;异常现象
  中图分类号:X84 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2015)06-00-02
  0 引 言
  环境保护中的工况监控系统是对污染源治理设施事务状况进行实时监控的计算机信息系统,它把污染源在线监控系统的末端监控方式提高到了全过程监控方式,是污染源物联网监控系统的必要补充。工况系统的设计,汇集了环保行业、污染源治理行业、计算机软件开发和信息集成等众多专家理论,联合海量的工况数据累积,变成了一套具有科学性和权威性的分析判断准则。通过几年来的实际应用,这套准则的正确性得到了不时地验证,并在内蒙古污染源监管过程中得到了进一步完善。本文以石灰石-石膏湿法脱硫工艺过程为例,根据工艺原理,针对工艺过程各类参数范围及相关关系,探讨了几种工况监控检查方法,用于检查脱硫装置非正常运行、工况数据不适合逻辑等工况异常现象。
  1 内蒙古工况监控
  内蒙古自治区污染源在线监控起步较晚,在汲取全国先进省份监管经验的基础上,于2009年实现了对排污企业“三位一体”的监管模式,这也标志着在全国率先开展了工况监控。工况监控系统致力于对污染源的全过程监控,对加强环境管理与环境执法,提高污染治理水平,监督消减污染物排放具有积极作用,同时由于过程参数的引入,工况监控系统在提高污染源在线监控数据的使用率上也发挥着重要作用,成为完成“十二五”环境保护规划任务的重要手段之一。经过多年运行,内蒙古逐渐建立了完整的工况监控系统应用体系,通过对电厂机组和脱硫设施过程数据的分析和对脱硫设施运行的分析,实现了对在线监控数据真实性、可靠性的判断,同时也实现了工况监控与环保现场监督检查的有效联合。在长期对污染源工况监控的过程中,逐渐归纳出针对石灰石-石膏湿法脱硫工艺的几种工况检查方法,利用该检查方法能够有效判断监控数据是否正确和电厂脱硫设施是否正常运转。
  2 工况监控检查方法
  2.1 工艺图检查法
  工况监控中的工艺流程图是电厂全周期生产过程最直观的展示,利用以下几点准则通过对工艺流程图的检查,能准时明白各工艺子系统的运行状态是否正常,及主要环保管理参数是否合理。
  (1)吸收塔浆液pH值正常范围应该在5.0~5.8之间;
  (2)氧化风机一般有3台,满负荷时二开一备;
  (3)循环浆液泵一般一台备用,其余全开;
  (4)脱硫效率的极限值不应超过98.7%;
  (5)根据入口二氧化硫浓度和脱硫效率能够判断出口二氧化硫浓度是否超标。
  2.2 趋势检查法
  该方法主要是根据各相关参数的趋势变化是否一致,主要检查FGD出口烟气流量是否正常。比如负荷、FGD入口烟气流量、增压风机电流、燃煤量、机组总送风量,这些参数的变化趋势应该与出口烟气流量的变化参数保持一致。图1中机组负荷是一条变化的动态曲线,而出口烟气流量变化幅度相当小,基本与机组负荷的变化没有任何关联。图2中几条曲线分辨代表机组负荷、机组总送风量、FGD入口烟气流量、FGD出口烟气流量,能够看到机组总送风量和FGD入口烟气流量都随着负荷的调整而变化,而出口烟气流量却是基本保持一条直线。以上两种情况都能够判定出口烟气流量数据异常。
  2.3 风量对照法
  风量对照法主要是通过检查机组总送风量、FGD入口烟气流量、FGD出口烟气流量的大小关系,理论上这三个值应该相差不大,FGD出口烟气流量是略大一些。通过对这三个参数的变化趋势对照,能够判定流量数据是否异常。图3中三条曲线分辨代表机组总送风量、FGD入口烟气流量、FGD出口烟气流量,将这三条曲线20天的数据对分析,能够明显看出,FGD入口烟气流量随机组总送风量成正相关变化趋势,但FGD出口烟气流量不随机组总送风量变化而变化;另外,机组总送风量的值老是大于FGD入口和出口烟气流量,这也不适合规律,从而能够判断出FGD出口烟气流量异常。
  图1 趋势检查法图例A
  图2 趋势检查法图例B
  图3 风量对照法图例
  2.4 pH关联检查法
  该方法分为两种,一种是pH值正相关联检查法,另一种是pH值反相关联检查法,都是用来检查脱硫效率参数是否正常。pH值正相关联检查法主要是对pH值与脱硫效率进行相关性分析,理论上当pH值在正常范围5~6之间时,脱硫效率的变化趋势应该与pH值变化成正相关趋势。pH值反相关联检查法主要是对pH值、循环浆液泵电流、FGD入口烟气流量、脱硫效率进行相关性分析,当循环浆液泵电流及pH平稳时,入口烟气流量与脱硫效率变化应该成反相关联趋势。图4中有2条曲线代表两台循环浆液泵的电流,还有3条曲线分辨代表脱硫效率、入口二氧化硫浓度、入口烟气流量。当两台循环浆液泵电流稳定时,pH值也基本平稳,此时入口烟气流量和入口二氧化硫浓度有一定的波动,但脱硫效率的变化趋势却与其无太大关联性,不适合逻辑。
  图4 pH关联检查法图例
  2.5 脱硫设施停运检查法
  该方法主要是采用脱硫停运时段(旁路打开,增压风机停运),通过对FGD入口和出口烟气流量和二氧化硫浓度的分析,来判断测点位置是否准确,或确认测点位置准确时,监测数据是否真实。理论上当脱硫停运时,如果FGD入口二氧化硫浓度无变化,则测点位置在原烟气挡板之前,否则在之后;如果FGD出口二氧化硫浓度升高,则判定测点位置在混合烟道上,装置准确,否则属于装置不准确,或是属于人工干预测点。另外,当脱硫停运时,入口烟气流量趋势没有太大变化,则测点位置在原烟气挡板之前,否则在之后;出口烟气流量趋势没有太大变化,则测点位置在混合烟道上,装置准确。图5中旁路挡板打开后,入口二氧化硫浓度大幅降低,可判定入口测点位置在原烟气挡板之后。图6中该机组FGD出口二氧化硫浓度测点是在混合烟道位置,但在脱硫停运期间,旁路挡板打开,出口二氧化硫浓度却并没有升高,这与实际状态不符。
  图5 脱硫设施停运检查法图例A
  图6 脱硫设施停运检查法图例B
  3 结 语
  通过以上介绍的各种方法,基本能够利用工况监控实现对过程数据的监管与判断,从而有效判断电厂脱硫设施是否正常运转,能够进一步判断出在线监控数据是否真实正确。
  为了继续提高污染源自动监控数据正确性、持续推动污染源监控数据的应用,作为环保部的示范项目,内蒙古《在线监测与主要污染物减排和排污收费管理平台应用开发标准化研讨项目》于2015年初已顺利通过环保部的验收。该项目选取数学模型,将上述工况监控检查方法全部实现了计算机自动判别,并进行了拓展,目前能够实现对3大类、14小项异常情况的判定,包括设备层面的异常,数据表征层面的异常,深层数据之间逻辑关系的异常。
  未来通过该项目的应用,基本能够实现内蒙古环保部门对电厂的精细化管理要求,实现实时监控电厂运行情况、污染物治理情况、污染物排放情况,并能够提出设施优化运行的建议,在提高了对电厂环境监管效率的同时,进一步提高内蒙古环保宏观决策的针对性和科学性,深入挖掘内蒙古的污染减排潜力。
  参考文献
  [1]田斌.石灰石-石膏湿法脱硫技能问题及脱硫效率探讨[J].环境工程,2007(z1):34-36.
  [2]杨子江,陆励群,林宣雄.物联网时代和环保信息化的梯次推进[J].世界地理研讨, 2010, 19(1):157-164.
  [3]王铮,王建国,邴守启,等.石灰石-石膏湿法烟气脱硫效率影响因素[J].煤气与热力,2011,31(9): 1-4.
  [4]王晓东,胡立元,候元松,等. SCADA系统在污染物治污工况在线监控系统中的应用[J].北方环境,2011,23(8):130-133.
  [5]严循东.火电厂污染物减排的根本出路是实现烟气脱硫全过程监控管理[EB/OL]. http://wenku.百度.com/view/e72fab7d168884868762d63e.html,2011-12-08
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