環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在石油煉化企業(yè)中的運(yùn)用

晏宗高

摘 要：當(dāng)前我國(guó)煉油產(chǎn)能還在迅猛發(fā)展，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)作出巨大貢獻(xiàn)的同時(shí)，不可避免的帶來(lái)一系列環(huán)境問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)張，保護(hù)我們共同的家園，石油煉化企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用環(huán)保檢測(cè)系統(tǒng)十分必要。下面就結(jié)合具體案例，分析了使用的儀器設(shè)備和在線監(jiān)測(cè)方法，在此基礎(chǔ)上，還分析了采集數(shù)據(jù)的操作方法，數(shù)據(jù)監(jiān)控中心站的布置情況希望給有關(guān)人士一些借鑒。

關(guān)鍵詞：環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；石油煉化；實(shí)際應(yīng)用

引言

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)分析測(cè)量表而言，其屬于環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的底層設(shè)備，通常都安裝在取樣監(jiān)測(cè)點(diǎn)附近，在這一位置會(huì)建設(shè)對(duì)應(yīng)的分析小屋，保證設(shè)備的安全和平穩(wěn)運(yùn)行。

1分析現(xiàn)場(chǎng)分析儀表的具體應(yīng)用

1.1分析COD在線分析儀的具體應(yīng)用情況

安裝的儀器設(shè)備很多，主要包括pH計(jì)、明渠流量計(jì)、水中油在線分析儀、氨氮在線分析儀、COD在線分析儀等，可以對(duì)相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)還可以輸出標(biāo)準(zhǔn) 的4到20mA模擬信號(hào)。對(duì)于COD在線分析儀而言，主要使用了重鉻酸鉀法，一般在強(qiáng)酸環(huán)境中使用，其中的重鉻酸鉀是氧化劑，在加熱的條件下就可以消解水樣，除此之外，在氧化水中其可以進(jìn)行物質(zhì)的還原，例如其中六價(jià)鉻離子可以被還原成三價(jià)離子，這樣混合液的顏色將會(huì)出現(xiàn)變化，顏色變化的具體情況就可以看出水樣還原性物質(zhì)的量，利用比色換算的方式就可以測(cè)得COD具體的含量。如果監(jiān)測(cè)點(diǎn)的油含量比較大，技術(shù)人員可以選用紫外吸收方法測(cè)量COD。對(duì)于氨氮的測(cè)量而言，一般都使用氨氣敏電極法，加入逐出液可以把樣水中NH4+轉(zhuǎn)化成NH3，其中當(dāng)NH3進(jìn)入到氨氣敏電極經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)改變電極內(nèi)的pH值，其pH值和氨氮含量成線性關(guān)系。

1.2分析檢測(cè)煙氣參數(shù)的具體方法

進(jìn)行煙氣各參數(shù)檢測(cè)時(shí)，一般都使用連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其監(jiān)測(cè)的內(nèi)容較多，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、溫度檢測(cè)、濕度監(jiān)測(cè)、壓力監(jiān)測(cè)、顆粒物監(jiān)測(cè)、氣態(tài)污染物監(jiān)等。進(jìn)行顆粒物監(jiān)測(cè)時(shí)，一般技術(shù)人員會(huì)使用激光透射的方法。對(duì)氣態(tài)的污染物進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，技術(shù)人員可以選用紫外差分技術(shù)，可以對(duì)高溫?zé)煔庵械腘Ox、SO2進(jìn)行測(cè)量，具體測(cè)量時(shí)，主要涉及到取樣單元、預(yù)處理單元、分析轉(zhuǎn)化單元、后處理回收排放單元。具體測(cè)量煙氣參數(shù)時(shí)，使用隔膜壓力變送器測(cè)量煙氣的壓力，進(jìn)行流速測(cè)量時(shí)，使用皮托管差壓方法進(jìn)行測(cè)量。

1.3分析數(shù)據(jù)的采集和收集技術(shù)

完成測(cè)量工作之后，測(cè)量信號(hào)會(huì)直接送入到數(shù)據(jù)的采集子系統(tǒng)中和處理子系統(tǒng)中，這一系統(tǒng)一般都是PLC，利用RS-485/RS-232接口就可以向外輸出通信數(shù)字信號(hào)，該系統(tǒng)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)傳遞，或者進(jìn)行遠(yuǎn)程故障處理，這樣在應(yīng)用這一系統(tǒng)之后，具體工作時(shí)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需工作人員進(jìn)行值班，提高了整體的工作效率。對(duì)于使用的電源而言，都是由小屋內(nèi)部提供，包括接地系統(tǒng)和供電系統(tǒng)，保證線路連接的準(zhǔn)確性，可以保證各種儀器、儀表的正常使用，而且還可以保證伴熱設(shè)備穩(wěn)定的運(yùn)行。

2環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在石油煉化企業(yè)中的運(yùn)用分析

2.1案例分析

某地的煉化企業(yè)為了提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，開(kāi)始引入相應(yīng)的環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以對(duì)各類(lèi)污染源進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還可以對(duì)排放口情況進(jìn)行監(jiān)視，及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，提高在線監(jiān)控能力。在此基礎(chǔ)上，該廠領(lǐng)導(dǎo)意識(shí)到技術(shù)的重要性，在這方面投入了大量的資金，建設(shè)并完善了環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這一系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用后，可以和各個(gè)廠的檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，例如包括分廠雨排水、化工污水處理廠、煉油污水處理廠等，可以及時(shí)進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)，還可以對(duì)脫硫、動(dòng)力廠鍋爐進(jìn)行煙氣監(jiān)控，其可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染物超標(biāo)，并在第一時(shí)間進(jìn)行報(bào)警，檢測(cè)的內(nèi)容主要涉及到流量、pH值、水中油的含量、COD、氨氮，對(duì)于煙氣的檢測(cè)而言，涉及到濕度、顆粒物、溫度、流速、SO2、壓力、O2、CO、NOx。

2.2分析采集數(shù)據(jù)的操作方法

進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)采集時(shí)可以選用數(shù)據(jù)采集傳輸儀，其功能非常強(qiáng)大，可以及時(shí)接收從現(xiàn)場(chǎng)傳輸過(guò)來(lái)的模擬信號(hào)，還可以接收CEMS通信數(shù)字信號(hào)，在收集到數(shù)據(jù)之后，還需要對(duì)其進(jìn)行采樣處理，然后再將數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌块T(mén)，在整個(gè)操作過(guò)程中，為了保證工作的規(guī)范性，所有工作都要依據(jù)《污染源在線自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行，例如可以將通信協(xié)議進(jìn)行打包，然后再將其發(fā)送給數(shù)據(jù)監(jiān)控中心站，對(duì)于通信包而言，不僅包括CRC校驗(yàn)碼，還包括ACSII碼字符編碼。業(yè)內(nèi)工作人員要清楚，在數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了不同的發(fā)送方式，在這一項(xiàng)目中，由于相應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置不合理，整體比較分散，而且分部距離主部門(mén)的距離較遠(yuǎn)，因此在實(shí)際工作中使用了GPRS通用無(wú)線分組業(yè)務(wù)，具體操作中，使用數(shù)據(jù)采集傳輸儀的無(wú)線收發(fā)模塊，就可以直接和商用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，進(jìn)而實(shí)施數(shù)據(jù)的傳遞，有效降低了現(xiàn)場(chǎng)線路布置的難度，對(duì)于每臺(tái)數(shù)據(jù)采集傳輸儀而言，每月一般會(huì)產(chǎn)生20～50元的流量費(fèi)用。結(jié)合環(huán)保部門(mén)的要求，相關(guān)的排放數(shù)據(jù)都要傳輸?shù)絿?guó)家環(huán)保監(jiān)測(cè)中心，這是環(huán)保部門(mén)執(zhí)法的主要數(shù)據(jù)依據(jù)。因此在處理過(guò)程中，需要對(duì)這一部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)分析儀表的輸出信號(hào)，在接入數(shù)據(jù)采集傳輸儀之前進(jìn)行信號(hào)分配，其中的一部分信號(hào)發(fā)送給企業(yè)環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，另一部分信號(hào)發(fā)送給環(huán)保局環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集傳輸儀。針對(duì)DCS控制聯(lián)鎖的信號(hào)還要分出一個(gè)線路，將其和DCS系統(tǒng)進(jìn)行連接，進(jìn)而達(dá)到監(jiān)測(cè)控制的目的。

2.3分析數(shù)據(jù)監(jiān)控中心站的布置情況

對(duì)于數(shù)據(jù)監(jiān)控中心站而言，根本作用就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、存儲(chǔ)、處理、發(fā)布等。其硬件設(shè)備包括2臺(tái)服務(wù)器，分別是數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器，為了提高處理速率，服務(wù)器選用了雙CPU四核，內(nèi)存是8GByte，使用冗余電源供電。這兩臺(tái)服務(wù)器是一個(gè)VLAN之下，為了得到現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，一定要提供外網(wǎng)靜態(tài)IP地址NAT映射。對(duì)于監(jiān)控中心站而言，其是監(jiān)測(cè)工作的重要設(shè)備，必須確保其配置的合理性，主要包括監(jiān)控應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)、操作系統(tǒng)等。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)和操作系統(tǒng)而言，分別是MS SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)，Windows操作系統(tǒng)。其中的監(jiān)控應(yīng)用軟件可以在系統(tǒng)地圖上顯示在線監(jiān)測(cè)點(diǎn)的煙氣和水質(zhì)情況，如果超過(guò)臨界標(biāo)準(zhǔn)，那么及時(shí)發(fā)出報(bào)警，提醒工作人員處理。除此之外，系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)發(fā)送相關(guān)的短信報(bào)警信息。監(jiān)控軟件功能強(qiáng)大，可以進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)、手工監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)管理，除此之外，還可以進(jìn)行預(yù)警報(bào)警、數(shù)據(jù)展示、用戶(hù)權(quán)限的維護(hù)等。

3、總結(jié)

石油煉化裝置產(chǎn)生的廢水和煙氣，如果不能有效監(jiān)測(cè)，不能按照國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，對(duì)環(huán)境會(huì)造成很大的污染，因此煉廠引入了環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)在線進(jìn)行監(jiān)測(cè)，做到了無(wú)人化值守，降低了管理費(fèi)用，有效的控制了污染物排放。

參考文獻(xiàn)：

[1]王曉山，宋濤.環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在石油煉化企業(yè)中的應(yīng)用[J].化工自動(dòng)化及儀表， 2014endprint