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《江苏省火电厂烟气排放过程(工况)自动监控技术指南(征求意见稿)》.doc

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《江苏省火电厂烟气排放过程(工况)自动监控技术指南(征求意见稿)》.doc

i 江苏省火电厂烟气排放过程(工况) 自动监控 技术指南 ( 征求意见 稿) ii 目 次 1 适用范围 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 1 4 排放过程(工况)监控系统的组成 . 2 4.1 一般规定 2 4.2 现场端监控系统 . 3 4.3 中心端监控平台 . 3 5 排放过程(工况)监控系统的技术要求 4 5.1 外观要求 4 5.2 环境条件 4 5.3 安全要求 4 5.4 功能要求 4 6 治理 设施运行状况的判定 . 6 6.1 监控处理工艺参数判定法 . 6 6.2 污染物去除效率判定法 . 7 6.3 以实际测定污染物浓度为基准判定 . 9 7 烟气排放连续监测系统监测数据的合理性判定 9 7.1 排放系数法判定 SO2、 NOx 和颗粒物( PM) CEMS 监测数据的合理性 . 9 7.2 校准曲线法判定 SO2、 NOx CEMS 监测数据的合理性 10 7.3 数据逻辑关联法 13 7.4 模型法 13 8 排放过程(工况)监控系统的技术验收 .15 8.1 技术验收条件 15 8.2 现场检查 .16 8.3 实际测试 .16 9 排放过程(工况)监控系统日常运行管理 16 9.1 制订运行管理规程 .16 9.3 参数传感器的质量保障和质量控制 16 9.3 日常巡检与维护 16 附录 A(资料性附录)烟气排放过程(工况)监控生产设施和治理设施常见处理工艺关键参数表 .18 附录 B(规范性附录)烟气排放过程(工况)监控系统数据传输规范 .19 附录 C(资料性附录)石灰石 /石灰 -石膏湿法脱硫设施运行状况的判定参考表 26 附录 D(资料性附录)火力发电行业产排污系数表 .27 附录 E(资料性附录)标准规定的污染物去除效率 .32 附录 F(资料性附录)大型火电厂燃煤硫转化为 SO2 的转化率( k) 32 附录 G(规范性附录) t 检验和 F 检验因子表 .32 1 江苏省 火电厂烟气排放过程(工况) 自动 监控 技术指南 1 适用范围 本文件 规定火电厂烟气排放过程( 工况)监控系统的组成、技术要求、治理设施运行状况的判定、烟气排放连续监测系统监测数据的合理性判定、技术验收和日常运行管理。 本文件 适用于火电厂(含热电联产电厂)烟气排放过程(工况)监控系统 。 工业锅炉、工业窑炉等污染源治理设施的烟气排放过程(工况)监控系统 可参展本文件执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。 GB/T6587 电子测量仪器通用规范 GB/T18268.1 测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第 1 部分通用要求 HJ75 固定污染源烟气( SO2、 NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范 HJ76 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 HJ/T178 火电厂烟气脱硫工程技术规范 烟气循环流化床法 HJ/T179 火电厂烟气脱硫工程技术规范 石灰石 /石灰 -石膏法 HJ212 污染物在线自动监控(监测)系统数据传输标准 HJ 462 工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范 HJ 562 火电厂 烟气脱硝工程技术规范 选择性催化还原法 HJ 563 火电厂烟气脱硝工程技术规范 选择性非催化还原法 HJ 2001 火电厂烟气脱硫工程技术规范 氨法 DL/T 5136 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程 DL/T 5137 电测量及电能计量装置设计技术规程 T/CAEPI 13 火电厂烟气排放过程(工况)监控系统技术指南 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本 文件 。 3.1 原烟气 Original Stack Gas 未经污染治理设施处理的烟气。 3.2 净化烟气 Cleaning Stack Gas 经污染治理设施处理后的烟气。 3.3 污染物治理 Pollution Treatment 应用物理的和 /或化学的方法,去除排放废气中污染物的过程。 3.4 污染物治理设施 Pollution Treatment Equipments 治理 排放废气中污染物所需的 全部设备。 3.5 标准状态下的干烟气 Dry Flue Gas and Standard Conditions 在温度 273K,压力为 101 325Pa 条件下不含水气的烟气。 3.6 排放过程 (工况) 监控系统 Process Monitoring Systems( PMS) 2 监测、分析影响污染物排放的污染源的生产及治理设施运行的关键参数,并提供关键参数的永 久性记录所需的全部设备及应用软件组成的系统。 3.7 数据采集传输仪 Data Acquisition and Transmission Equipment 采集各种类型监控仪器仪表的数据、完成数据存储及与上位机数据传输通讯功能的单片机、工控机、 嵌入式计算机、可编程自动化控制器( Programmable Automation Controller, PAC)或可编程控制器( Programmable Logic Controller, PLC)等,本标准简称数采仪。 3.8 分布式控制系统 Distributed Control System( DCS) 集计算机技术( Computer)、控制技术( Control)、通讯技术( Communication)和图形显示技术( CRT) 等 4C技术并通过通讯网络将分布在工业现场(附近)的现场控制站、检测站和操作站等操作控制中心 的操作管理站、控制管理站及工程师站等连接起来,共同完成分散控制、集中操作、管理和综合控制的 系统。 3.9 排放预测监测系统 Predictive Emission Monitoring System ( PEMS) 用过程参数和其他参数确定污染物的浓度或排放速率的系统。通过公式转换,图形或计算机程序处理测量参数,用于和排放限值或标准进行比较 。 3.10 排放连续监测系统 Continuous Emission Monitoring System ( CEMS) 连续测定颗粒物和 /或气态污染物浓度和排放率所需要的全部设备。一般由采样、测试、数据采集 和处理三个子系统组成的监测体系。 3.11 建立模型 Establishing Models 基于自然科学的基本原理或应用数学的方法,如神经网络法、统计回归法,推导过程参数与 污染物排放数据之间的关系,所建立的理论模型或经验模型。 4 排放过程(工况)监控系统的组成 4.1 一般规定 PMS 由现场端监控系统和中心端监控平台两部分构成, 其系统 示意图见图 1。 3 表示采用任一种治理排气的技术;生产设施和治理设施的运行参数数据可用传感器直接获取;示意图仅表示单个生产设施和治理设施运行参数数据的采集、污染物监测、数据传输及与中心端监控平台的连接和部分功能。 图 1 火电厂烟气污染源排放过程(工况) 自动 监控系统示意图 4.2 现场端监控系统 由参数监测、数据采集传输和应用软件三 个子系统组成。 a.参数监测子系统 由各类传感器和监测设备组成,可 准确、完整、系统的获取 生产设施 、 治理设施 运行的关键参数数据 和污染物排放及烟气参数监测数据 。 b.数据采集传输子系统 由分布式控制系统、数据采集传输仪、局域网组网设施等组成,可实现数据的 采集、存储、传输等 功能 。 c.应用软件子系统工艺监控、数据审核、异常报警和趋势预警。实施现场监测数据的统计分析,治理设施运行状态的判定。 4.3 中心端监控平台 包含污染源中心端 工况 监控系统。接受多个现场端监控系统的信息 , 实现现场数据的 监控、 汇总 、统计分析 、 共享交换 等 功能 ;根据环境管理的需要, 可扩展环境监察、环境信用评价 、企业绿色信贷 及其他方面的功能 。 4 5 排放过程(工况)监控系统 的技术要求 5.1 外观要求 5.1.1 仪器应在醒目处标识产品铭牌,铭牌标识应符合 GB/T13306的要求。 5.1.2 显示器无污点。显示部分的字符均匀、清晰、屏幕无暗角、黑斑、彩虹、气泡、闪烁等现象。 5.1.3 机箱外壳应耐腐蚀、密封性能良好、表面无裂纹、变形、污浊、毛刺等现象,表面涂层均匀、无腐蚀、生锈、脱落及磨损现象。产品组装坚固、零部件无松动。按键、开关等控制 灵活可靠。 5.1.4 机箱外壳应有足够的强度和刚度,能承受安装组件及短路时产生的机械应力和电动力,同时不因设备的吊装、运输等情况影响设备的性能。 5.2 环境条件 适应温度 、 湿度 环境 的 能力应 分别 符 合 GB/T6587.2 和 GB/T6587.3中环境组别为 II组 的要求,抗振动性能应符合 GB/T6587.4 的要求,抗电磁干扰能力应符合 GB/T18268.1的有关 要求。 5.3 安全要求 5.3.1 绝缘阻抗应不小 于 20MΩ 。 5.3.2 在正常大气条件下,应能承 受频率为 50Hz、有效值为 1500V 的正弦交流电压 1min, 应 无飞弧和击穿现象。 5.4 功能要求 5.4.1 现场端监控系统 5.4.1.1 参数监测子系统 参数监测子系统的要求,参见附录 A。 5.4.1.2 数据采集传输子系统 5.4.1.2.1 数据获取 企业生产设施和治理设施的运行参数和电气参数等监控数据统一由 智能数据采集仪 与企业的中控系统、 DCS连接获取 。 5.4.1.2.2 信号接入要求 a. 智能数据采集仪至少应具备 8 个模拟量输入通道,应支持( 420) mA、( 020) mA 电流输入或( 05)V 电压输入, 采样误 差小于千分之一 ;至少应具备 8 路开关量输入通道 ,带光电隔离 ;应至少具备 6个 RS232/485 数字输入通道, 用于连接监测仪表,实现数据、命令双向传输 ;备 1 个 标准 10/100M 以太网口用于 连接以太网 。 b. 对于模拟量输入信号,开关量输入(输出)信号, 应 采用屏蔽电缆, 宜采用屏蔽双绞电缆,屏蔽层要单端接地。 c. 模拟信号应隔离,以增强现场与远传信号的可靠性,所安装的电流互感器应采用适应实际工况需要的规格型号,保证参数的准确采集。 d. 如果信号电缆和电源电缆之间的间距小于 15cm,应在信号电缆和电源电缆之间设 置屏蔽用的金属隔板,并将隔板接地,避免交叉走线,以减少干扰;当信号电缆和电源电缆垂直方向或水平方向安装时,信号电缆和电源电缆之间的间距应大于 15cm。 e. 智能数据采集仪获取数据时,应屏蔽编写操作,系统只能读取,以避免对中控系统数据造成干扰。 f. 依据电力系统二次安全防护的要求,在火电厂获取 工况 数据方式时应加装单向物理隔离装置。 g. PMS 同设备现场之间的接线应符合 DL/T 5136 的要求,所采用的硬件采集设备应符合 DL/T5137 的要求。 5 5.4.1.2.3 数据传输 PMS 的数据 编码规则 和 传输 协议 应符合国际电工委 IEC 60875-5-104 规约 和 HJ 212 标准的要求 ,对于 HJ212未覆盖部分,需遵循本规范的要求 ,具体参见附录 B。 工况数据通过光纤或 GPRS 无线网络、 3G/4G/5G 网络或者 TCP/IP 有线网络等手段,发送至中心端监控平台。现场端监控系统和中心端监控平台中间通过防火墙等手段,确保采集服务器的安全。 5.4.1.2.4 信号采集误差要求 模拟量采集传输过程中产生的误差应小于 1‟ 。 5.4.1.2.5 系统时钟计时误差 系统时钟时间控制 24h 内误差不超过 0.1‟, 并能通过平台对系统时钟进行校准。 5.4.1.2.6 存储要求 数据采集仪 应具备断电保护功能,断电后所存储数据不丢失。 存储容量不低于 16G,,能保存 1 年及以上的分钟数据, 可通过 U 盘、存储卡导出数据。 5.4.1.3 应用软件子系统 5.4.1.3.1 数据展示 应 能 实时显示采集的生产设施 、 治理设施运行数据,以及与监控污染物排放相关的 监测 数据 或统计数据 ,可以工况图、 表格 、折线 和 /或柱状图等方式表现。 5.4.1.3.2 数据查询 应能查询实时数据、历史数据、异常报警记录等。 5.4.1.3.3 多曲线比较 应能比较监控的设施运行参数数据、排放污染物、脱硫和脱硝效率、生产设施与治理设施关联参数(如发电负荷与脱硫系统增压风机电流关联曲线)数据的小时(适合时)、日、月变化曲线,以及不同电厂同类指标的比较等。 5.4.1.3.4 异动分析 应能对采集的数据进行预处理,筛除离群值、可疑值并能识别在设施非稳定运行状态下获得的值。 5.4.1.3.5 工况核定 判定治理设施的投运、停运及运行状况,并核定运行状况有效或无效,以保证精确的统计治理设施的有关数据及核定监控污染物的排放总量。分析各种运行状况下监控参数数据的变化趋势 。 5.4.1.3.6 数据判定 利用监控生产设施和治理设施的关键参数、数据统计分析、数学模型等方法判定设施的运行状态和CEMS 监测数据的合理性 。 5.4.1.3.7 故障报警 应能针对生产设施和治理设施运行中出现的故障或异常情况 进行 实时 预警和 报警,并能记录和查询报警。对报警内容进行推送,跟踪报警处理措施和处理结果,形成报警信息闭环管理。 5.4.1.3.8 安全管理 应具有安全管理功能, 操作人员需登录工号和密码后, 才能进入控制界面。安全管理功能应至少为二级系统操作管理权限。 5.4.1.3.9 自动恢复 设备开 机应自动运行,当停电或设备重新启动后,无需要人工操作,自动恢复运行状态并记录出现故障时的时间和恢复运行时的时间。 5.4.2 中心端监控平台 中心端监控平台的主要功能是完成各企业污染治理设施运行参数数据的收集、存储、分析和应用 ,6 为环保管理的各项相关工作提供数据基础 , 为企业提供 生产运行的 优化建议。该平台 除具有应用子系统的所有功能外,还 应具有统计分析 、数据存储 、共享交换 等功能。 5.4.2.1 统计分析 提供 生产设施和治理设施运行数据的 多种报告和数据汇总表, 结果 可导出成 EXCLE、 PDF、 WORD 等格式 。 5.4.2.2 共享交换 提供数据交换接口,支持工况监控系统与江苏省污染源自动监控平台之间及其他业务 系统之间 的 数据 交换共享。 5.4.2.3 数据存储 存储容量不 低于 500G,能保存 10年及以上的分钟数据。存储单元应具备断电保护功能,断电后所存储数据不丢失。可通过磁盘、 U 盘、存储卡或专用软件导出数据 。 6 治理设施运行状况的判定 6.1 监控处理工艺参数判定法 通过对治理设施运行参数的监测,来监控 并判定 其运行状况。 6.1.1 脱硫设施运行状况判定 6.1.1.1 石灰石 /石灰 -石膏湿法脱硫设施运行 状况判定 湿法脱硫需要接入的参数是旁路挡板开度、浆液循环泵电流、脱硫塔内浆液 pH 值等。 石灰石 /石 灰-石 膏湿法脱硫设施运行状况的判定见附录 C。 脱硫设施未投入运行 a.引风机未开(工作电流 小于 额定电流 的 10)。 b.循环泵未开( 工作电流小于额定电流的 10) 。 6.1.1.2 循环流化床脱硫设施运行状况判定 循环流化床脱硫设施运行状况判定需要接入的参数是消石灰流量、脱硫塔内喷水泵电流等 。 脱硫设施未投入运行 a.脱硫剂输送装置带未开( 消石灰流量小于额定流量的 10)。 b.喷水泵没有开(工作电流 为 0 10额定电流)。 6.1.2 脱硝设施运行状况判定 6.1.2.1 SCR脱硝工艺 设施运行状况判定 SCR 脱硝设施运行状况判定需要接入的参数是液氨法喷氨流量、稀释风机电流等;尿素法尿 素溶液流量、喷枪投入信号等。 脱硝设施未投入运行 液氨法 a.氨喷射系统未开(喷氨流量小于额定流量的 10)。 b.稀释风机未开(工作电流小于额定电流的 10)。 尿素法 a.喷射系统未开(尿素溶液流量小于额定流量的 10)。 b.喷枪未投运(所有喷枪状态为停运)。 6.1.2.2 SNCR 脱硝工艺 SNCR 脱硝设施运行状况判定需要接入的参数是喷氨流量、调节阀开度等。 7 脱硝设施未投入运行 a.氨喷射系统未开(喷氨流量小于额定流量的 10)。 b.未喷氨(调节阀开度小于额定开度的 10)。 6.1.3 除尘设施运行状况判定 除尘器除尘设施运行状况判定需要接入的参数是电流和压差 。 6.1.3.1 电除尘 电除尘器电场未正常投运 电场高压整流器电流小于额定电流的 10。 6.1.3.2 布袋除尘 除尘器未开 除尘器进出口压差的压力信号小于额定压差的 10。 6.1.3.3 湿式电除尘 除尘器未开高压整流器电流 小于额定压 差的 10。 6.2 污染物去除效率判定法 以有关技术标准规定的污染物去除效率为基准 , 或在治理设施正常运行的条件下,在一定的时间期间内通过实际测定获得的污染物去除效率的平均值为基准,并给定污染物去除效率允许的波动范围,判定治理设施是否正常运行。 6.2.1 以 标准规定的污染物去除效率为基准判定 SO2去除效率循环流化床法 80~ 95以内,判定治理设施运行正常;石灰石 /石灰 -石膏法、氨法 95 5以内,判定治理设施运行正常; NOx去除效率 SCR 法 80 10以内,判定治理设施运行 正常; SNCR 法 40 10以内,判定 治理设施运行正常。 6.2.2 以 实际测定污染物去除效率为基准判定 6.2.2.1 应 在生产设施和治理设施正常运行的条件下,通过安装在治理设施入口的 CEMS 和安装在 旁路排放原烟气与净化烟气汇合后的混合烟道上的 CEMS [CEMS 位于净化烟气的烟道(旁路烟道加装流量装置)时应对数据进行修正 ]测定污染物的质量流量( kg/h) 。 6.2.2.2连续测定 、 计算 720h去除效率的小时平均值和平均值的标准偏差( 720h可分时段,如火电厂发电高峰时段、低谷时段计算),以去除效率 的平均值为基准,标准偏差的 3倍为限值。此后,当测定 去除效率 (整点小时均值) 在平均值 3倍标准偏差 以内时,判定治理设施运行正常。 之 后,每获得168 个整点小时有效数据后,重新计算后 720h 去除效率 的小时平均值和平均值的标准偏差,作为新的判定标准。 污染物去除效率的平均值、标准偏差和判定式的计算方法分别同式( 7)、式( 8)和式( 9)。 湿法脱硫 CEMS 的安装位置 位于 旁路排放原烟气与净化烟气汇合后的混合烟道,见图 2;位于净化烟气的烟道(旁路烟道加装流量装置)见图 3。 6 6 11 5 7 7 4 5 1 9 1 4 9 2 2 3 8 3 8 10 10 烟气 空气 工艺水和石膏浆 1.原烟气 CEMS; 2.原烟气挡板; 3.脱硫塔; 4.GGH; 5.净烟气挡板; 6.原烟气挡板; 7.净化烟气 CEMS; 8.烟囱; 9.工艺水; 10. 石膏浆; 11.流量装置。 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 8 图 2 汇合烟道 图 3 净化烟气烟道 6.2.2.3 CEMS 安装在汇合烟道 污染物的去除效率按式( 1)计算。 式中 实测污染物去除效率, ; 实测治理设施入口烟气中的污染物质量流量, kg/h; 实测汇合烟道烟气中的污染物质量流量, kg/h。 式中 M实测治理设施入口( )、旁路烟道( )、净化烟气烟道( )或汇合烟道( )烟气中的污染物质量流量, kg/h; 实测治理设施入口( )、旁路烟道( )、净化烟气烟道( )或汇合烟道( )烟气中的污染物浓度, mg/m3; 实测标准状态下治理设施入口( )、旁路烟道( )、净化烟气烟道( )或汇合烟道 ( ) 干烟气 的体积流量, m3/h。 式中 实际条件下湿烟气 体积 流量, m3/h; 测定断面面积, m2; 测定断面湿烟气平均流速, m/s; 烟气温度, oC; 大气压力, Pa; 烟气静压, Pa; 烟气含湿量, 。 注 1计算旁路烟道 时,烟气参数( 、 、 )取值等于 治理设施入口烟气参数。尽管 与治理设施入口烟气的 有所不同,但对烟气体积流量准确度的影响可忽略不计。 注 2为避免测定烟气流速因测定位置和测点点位不能满足标准的要求影响 污染物质量流量 的准确测量,造成测定污染物去除效率的较大误差,可用下式替代式( 1)。 式中 实测治理设施入口烟道测点烟气的过量空气系数; 实测治理设施汇合烟道测点烟气的过量空气系数; 实测治理设施入口烟道测点烟气中的氧浓度, ; 实测治理设施汇合烟道测点烟气中的氧浓度, 。 6.2.2.4 CEMS 安装在 净化烟气烟道 a.浓度修正净化烟气烟道 中 的污染物浓度 修正 到原烟气与净化烟气汇合后的浓度 按式( 5) 计算。 9 式中 实测 净化烟气 修正到 原烟气与净化烟气汇合后的污染物的浓度, mg/m3。 注 CEMS 除应显示实测净化烟 气中的污染物浓度( )外,还应显示修正后的污染物浓度( )。 b. 实测污染物 去除效率按式( 6)计算。 6.3 以 实际测定污染物浓度为基准判定 6.3.1 应 在生产设施和治理设施正常运行的条件下,通过安装在旁路排放原烟气与净化烟气汇合后的混合烟道上的 CEMS [CEMS 位于净化烟气的烟道(旁路烟道加装流量装置)时应对数据进行修正 ]测定污染物的质量流量( kg/h) 。 6.3.2 连续测定 、 计算 720h 气态污染物(如 SO2、 NOx等)浓度的小时平均值和平均值的 标准偏差( 720h可分时段,如火电厂发电高峰时段、低谷时段),以浓度平均值为基准,标准偏差的 3 倍为限值。此后 ,当测定污染物浓度 (整点小时均值) 在基准值的 3 倍标准偏差以内时,判定治理设施运行正常。之后 ,每获得 168 个整点小时有效数据后,重新计算后 720h 气态污染物浓度的小时平均值和标准偏差,作为新的判定标准。 按式( 7)、式( 8)计算平均值、标准偏差和用式( 9)判定。 式中 污染物 i 的浓度值, mg/m3 或 mg/L; 污染物 i 浓度的平均值, mg/m3 或 mg/L; n样品数量。 式中 S标准偏差。 当满足式( 9)情形时, 判定治理设施运行正常。 7 烟气排放连续监测系统 监测数据的 合理性 判定 在生产设施和治理设施正常运行条件下,运用 PMS 采集影响污染物排放的关键参数数据,经与污染物排放数据关系的统计分析和 /或建立的数学模型,判定 CEMS 监测污染物排放数据的合理性。 常用的判定方法有排放系数法判定 SO2、 NOx和颗粒物( PM) CEMS 监测数据的合理性、校准曲线法判定 SO2、 NOx CEMS 监测数据的合理性、 数据逻辑关系法 和 模型法判定 CEMS 监测数据的合理性 。 7.1 排放系数法判定 SO2、 NOx 和颗粒物( PM) CEMS 监测数据的 合理性 排放系数涉及到与排放活动相关的排放源释放物质的量,含义为单位质量排放源排放物质的质量(如燃烧每吨煤排放的 SO2, kg/t)或单位排放物质活动时间排放物质的质量(如燃烧煤每小时排放的 NO2, kg/h)。当可获得排放系数时,与需要用专门的设备获取信息(如监测数据)相比,估算排放量用排放系数更适合。当估算值与实测值一致(与实测值的相对误差 不超过 25) 时,判定实测值合理。 a.用排放系数 估算设施(排放源)排放污染物( SO2和 NOx)排放量的计算方法如式( 10)。 式中 污染物 i的排放速率, kg/h; 10 燃料消耗量, kg/h; 污染物的产生系数(产污系数), kg/t;燃煤 SO2、 NOx(以 NO2计)的产污系数 可参考附录 D。 污染物 去除 效率, ; 燃煤 SO2、 NOx(以 NO2计)的 去除 效率,当没有实测值时,可参考设计值或 附录 E。 b.用 排放系数估算设施(排放源)排放污染物 PM排放量的计算方法如式( 11)。 式中 煤的收到基低位发热量, kJ/kg。 0.2 0.9 0.002 式中 煤的收到基灰分含量 , ( 10以 0.1 计,默认值 0.2); 煤的总灰分中的飞灰比例,设定默认值 0.9; 颗粒物去除效率( ),设定纤维过滤器和静电除尘器默 认值分别为 99.8 和 99.2。 注 1 PM 的 产污系数 可用煤特性的实测值代替默认值和 去除效率 的设计值小于默认值时,取设计值 。 注 2燃料燃烧估算产生 SO2、 NOx(以 NO2 计)、烟尘和烟气量的计算式可查阅文献火电厂环境统计指标及其解释。 排污系数法估算结果( kg/h)与 CEMS 法相同时间区间测定结果( kg/h),按式( 25)计算相对误差,判定 CEMS 数据的 合理性 。 7.2 校准曲线法判定 SO2、 NOx CEMS 监测数据的 合理性 应以参比方法( RM)测定数据为基准,建立衡算 法与 CEMS 法测定数据的校准曲线,利用校准曲线预测 CEMS 测定数据的合理性。校准曲线仅适用于建立时最低值和最高值区间的数据。 由燃料燃烧产生烟气中的污染物量(进入治理设施前)与治理设施正常运行去除污染物的效率(实 测)计算污染物的排放量(物料衡算法,简称衡算法),同时用 RM 和 CEMS 法测定污染物排放量。由衡算法与 RM 的相对准确度( RA)及 CEMS 法与 RM 的 RA,分别判定衡算法和 CEMS 法的测定结果,当 RA≤ 25时,测定结果可采用(如果与 RM 数据对差的算术平均值大于置信系数,则应用偏差系数 修正衡算法和 /或 CEMS 法的数据)。建立衡算法估算污染物的排放量与 CEMS 法测定数据的回归方程,回归方程的相关系数应≥ 0.75。此后,将衡算法估算的污染物小时质量流量( kg/h)代入回归方程,获得的结果与 CEMS 在相应时间测定污染物质量流量( kg/h)比较,相对误差≤ 25,判定 CEMS 监测数据是合理的。 7.2.1 判定 SO2 CEMS 监测数据的 合理性 7.2.1.1 估算燃煤锅炉排放的 SO2 a.燃煤锅炉的烟气脱硫装置入口烟气中的 SO2 量可根据公式( 12)估算 式中 衡算法 估算脱硫装置入口烟气中的 SO2 质量流量, kg/h; k燃料燃烧中硫的转化率(循环流化床锅炉在未加固硫剂时取 0.75~ 0.80,层燃炉取 0.80~0.85,煤粉炉取 0.90),大型火电厂的 k值可参考附录 F; 燃料的收到基硫分, 。 11 b.燃煤锅炉的烟气脱硫装置出口烟气中的 SO2量可根据公式( 13)估算 式中 衡算法 估算脱硫装置出口烟气中的 SO2 质量流量, kg/h; 实测脱硫效率, 。 c.安装在 脱硫装置出口的 CEMS 测定 烟气中的 SO2 量根据公式( 2)计算。 7.2.1.2 相对准确度 a.尽可能在被测设施最大生产能力或 负载水平的 50左右(低水平), 6575左右(中水平),80100左右(高水平) ,进行相对准确度检测。 RM 采用国家或行业发布的标准分析方法或空气和废气监测分析方法, RM 的测量位置和测量点应符合 HJ76 标准的规定。 b.CEMS 与 RM 同步,由数据采集器每分钟记录 1 个累积平均值,连续记录至 RM 测试结束,取与RM 同时间区间值的平均值。 c.获取一个数据至少在时钟整点连续测定 30min45min 计算平均值,取 RM 与 CEMS 同时间区间测定值组合一个数据对,获得 9 个以上数据对,至少取 9 对数据用于相对准确度计算,数据对至少在不同水平的分布如下 ①低水平 3 个; ②中水平 3 个; ③高水平 3 个。 可选择 RM 检测超过 9 次。但最多可以舍去 3 次检测结果,只要用于确定 RA 的数据对量大于等于9 个,每个水平下至少测试 3 次,必须报告所有的数据,包括舍去的数据。 获取的 CEMS 和 RM 的数据单位为 kg/h。 d.用同时间区间 衡算法估算污染物的排放量替代 CEMS 测定结果,与 RM 测定值 组成数据对,其余同前。 e.按式( 14) 计算相对准确度。 式中 RA相对准确度; 数据对差的平均值的绝对值; 置信系数的绝对值; 参比方法测定结果的平均值。 式中 n数据对的个数; 第 i 个数据对中的参比方法测定值。 式中 第个 i 数据对之差; 第个 i 数据对中的 CEMS 法测定值。 12 置信系数 cc 由 t 表查得的统计值和数据对差的标准差表示 式中 由 t 表(附录 G 中附表 1)查得, df n-1; 参比方法与 CEMS 法测定数据对差的标准偏差。 f.用同时间区间物 料衡算法估算污染物的排放量替代 CEMS 测定结果,与 RM 测定值 组成数据对,其余同前。 7.2.1.3 相关分析 a.偏差检验 CEMS 数据与 RM 数据差的算术平均值大于置信系数式( 20),则用偏差调节系数修正 CEMS 数据; 衡算法数据的修正同 CEMS。偏差调节系数和数据的调节按式( 21)和式( 22) 计算。 式中 偏差调节系数; 由式( 16)计算数据对差的算术平均值的绝对值; i 个数据对中 CEMS 测得数据的平均值。 按式( 22)用偏差调节系数调节 CEMS 以后的数据,时间一直延续到下一次 RA 检测之后。 ( 22) 式中 CEMS 在 i 时间调节后的数据; CEMS 在 i 时间测得的数据。 b.相 关系数 按照式( 23)计算来自所有操作水平衡算法估算与 CEMS 配对数据的相关系数。 式中 r相关系数; 安装在 脱硫装置出口的 CEMS 测定 烟气中的 SO2 量 kg/h。 注 CEMS 安装在汇合烟道(图 3) MCEMSMt,安装在净化烟气烟道(图 4) MCEMSMb Mc。 c.建立回归方程 建立衡算法与 CEMS 配对数据的回归方程( 24)。 式中 衡算法 估算 SO2 质量流量,转换为实测脱硫装置出口烟气中的 SO2 质量流量, kg/h; Met衡 算法估算脱硫装置出口烟气中 的 SO2 质量流量, kg/h。 b质量流量系数。 13 a截距。 注 回归方程是在 CEMS 与 RM 测定结果,及衡算法与 RM 测定结果比较,准确度满足规定要求的前提下,再以RM 测定结果为基准,修正 CEMS 和衡算法估算数据后建立的;对设施在低、中、高出力或负载条件下获得的所有数据进行的相关分析,以确定 CEMS 和衡算法估算数据二者的相关性,如果在测试过程中不能改变运行过程产生足够的浓度变化( RM 测定高低浓度之差应不低于 30),则应暂时放弃相关性分析。 d.结果的比较 比较衡算法估算 转换后的 结果与 CEMS 法相同时间区间测定结果,按式( 25)计算相对误差。判定 CEMS 数据的 合理性 。 式中 Rep相对误差, 。 7.2.2 判定 NOx CEMS 监测数据的 合理性 用排放系数法估算 NOx 的排放量,其余同前述 SO2 的方法,判定 CEMS 测定 NOx 数据的 合理性 。 7.3 数据逻辑关联法 数据逻辑关联法是指通过抽取 烟气 治理设施 正常运行情况下影响 烟气排放浓度 的关键性参数之间的逻辑关系来衡量数据关系是否正常,由多个逻辑关系结果 来判定 CEMS监测数据 合理性 的方法。 7.3.1 正向逻辑关联 指 某个参量的值在一 定周期内的增大或者减小会导致另一个或多个参量值的增大或者减小。 7.3.2 反向逻辑关联 指某个参量的值在一定周期内的增大或者减小会导致另一个或多个参量值的减小或者增大。 7.3.3 吻合逻辑关联 指多个参量的值在一定周期内的数据为吻合趋势。 7.3.4 范围逻辑关联 指某个或多个参数在某一范围内,会导致另外一个或多个参数在合理范围内 . 7.3.5 逻辑权重数值 利用多个逻辑关联关系的结果来整体评价 CMES监测数据 合理性 。 7.4 模型法 利用 PMS 和 CEMS 获得的大量实际测定数据,建立 以 现场操作数据集为基础,不需要运用 污染物形成和破坏过程的理论知识(例如流体动力学,热动力学或化学反应)的 黑箱模型, 包括人工神经网络模型(静态的、动态的、周期性的) 和 识别模型(线性回归模型,非线性回归模型,回归滑动平均模型)。由模型预测 的结果与 CEMS 在相应时间测定污染物结果比较,相对误差≤ 25时,判定 CEMS 监测数据 合理 。 7.4.1 建模 7.4.1.1 神经网络法 a.确定影响污染物产生的独立的输入变量和因变量 [如独立变量 5个磨煤机传送带供煤速度 v1 t, v2t, v3t, v4t, v5t; 省煤器处测定炉的 A侧 和 B侧中 O2的浓度 , ;燃烧器的倾斜位置,炉的 A侧 和 B侧(度,相对于水平面) , ;因变量 总的进煤量 ,14 总的氧含量 ]; b.记录单位时间(如每分钟) CEMS 监测污染物排放浓度与传感器监测对应时间的变量的数据; c.确定获取现场数据的时间期间(如 3 个星期); d.将样本分割成多个数据集(如 4 个); e.其中一个数据集(如 7000 个样本)用于训练 模型的适应性,另外的数据集用于模型的验证; f.建立模型(神经网络模型); g.模型置于现场,由实际的过程数据在线检验模型,判定模型能否提供所需数量的准确的实时估算; h.绘制以样本数为横坐标,污染物排放浓度为纵坐标的模型预测结果与污染物实际排放浓度的图形。 i.对照模型的技术条件检验是否合格; j.经环境保护主管部门批准,用于污染源污染物的排放监测。 7.4.1.2 多元回归法 建立污染物排放浓度与过程多关键参数的线性或非线性回归方程,其余同 7.4.1.1 中 g、 h、 i、 j。 7.4.2 模型的性能及技 术指标 检测 7.4.2.1 模型的设计 PEMS 的设计应符合以下要求 a.输入参数的数量。 PEMS 通常使用三个或更多个输入参数(如果使用输入参数少于三个,必须经主管部门逐项批准)。 b.参数工作的范围。 认证测试评估 PEMS 之前,必须给出 PEMS 使用的输入参数及其范围的最低值和最高值(工作范围),并用图谱和开发 PEMS 过程中的数据、供应商的信息或工程计算(如适用)来证实参数工作范围的完整性。 在 认证测试之后,如果操作 PEMS 在 任何时间超出这些范围,在这种情况下产生的数据,用于预测的排放数据是不可接受的。如果 没有明确定义这些参数工作的范围,没有得到开发时数据的支持,则 PEMS 的操作被限制在认证测试期间遇到的输入参数范围内,直到 PEMS 建立一个新的 工作 范围 。 c.源的特定工作条件。识别 源的特定工作条件,如燃料类型会影响 PEMS 的输出 , 因此,只能在经证明的源的特定工作条件下使用 PEMS。 d.环境

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