火電廠環(huán)保設(shè)施及煙氣污染物排放實時監(jiān)控系統(tǒng)研究與建設(shè)

李靜

摘 要：本文根據(jù)我國節(jié)能減排和空氣質(zhì)量保障中的相關(guān)規(guī)章制度和要求，針對火電廠環(huán)保設(shè)施及煙氣污染物排放實時監(jiān)控系統(tǒng)進行了進一步的研究與建設(shè)。通過實時監(jiān)測、分析、存儲等相關(guān)綜合處理措施進行展示，并且結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)置了一套實時煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，下文將對其進行簡單的贅述。

關(guān)鍵詞：環(huán)保設(shè)施;煙氣污染物;實時監(jiān)測;監(jiān)控策略

引言：為了能夠鼓勵企業(yè)實施煙氣脫硫，從而盡可能地降低污染物的排放量，我國相關(guān)部門在2004年制定了脫硫機組上網(wǎng)電價加價的相關(guān)規(guī)定。并且在這一過程當中，我國也頒布了電網(wǎng)相關(guān)的法律法規(guī)和管理辦法對脫硫設(shè)施煙氣污染物進行監(jiān)控，下文將主要針對我國河南省電力公司組織建設(shè)的火電廠環(huán)保設(shè)施及煙氣污染物質(zhì)排放實時監(jiān)控系統(tǒng)進行簡單的贅述。

1、系統(tǒng)技術(shù)方案和內(nèi)容

1.1研究內(nèi)容

煙氣監(jiān)控系統(tǒng)在其實際接入過程當中，由于其接入的電廠數(shù)量相對較多并且分屬于不同的發(fā)電企業(yè)，網(wǎng)絡(luò)通訊條件也存在著一定的差異。因此，需要該系統(tǒng)統(tǒng)一技術(shù)要求和系統(tǒng)功能盡可能地滿足數(shù)據(jù)采集監(jiān)測實時傳輸統(tǒng)計、查詢、分析、報警等相關(guān)的功能。其中，接入的數(shù)據(jù)源涵蓋了煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)、環(huán)保設(shè)施分散控制系統(tǒng)，從而促使電力生產(chǎn)和環(huán)保監(jiān)管功能能夠充分地融合該系統(tǒng)，以單臺機組為單位進行數(shù)據(jù)采集。根據(jù)機組不同的脫硫工藝能夠繪制出不同的顯示畫面，同時還設(shè)計了不同的技術(shù)參數(shù)，從而有效的確保每一臺機組都可以充分地體現(xiàn)環(huán)保設(shè)施的運行狀況以及煙氣污染物的排放狀況。項目研究內(nèi)容分別從脫硫系統(tǒng)的運行工況和脫硫及煙氣污染物排放監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)進行研究。

1.2整體技術(shù)方案

該煙氣監(jiān)測系統(tǒng)共接入20家火電廠和56臺機組，其中機組涵蓋了石灰石石膏濕法脫硫機組和循環(huán)硫化床鍋爐機組。其中，數(shù)據(jù)采集源涵蓋CEMS 、環(huán)保設(shè)施DCS以及機組DCS等相關(guān)數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)的構(gòu)架可以分為數(shù)據(jù)采集層、存儲網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)服務(wù)層三大部分。電廠子站在其運行過程當中主要負責本廠脫硫系統(tǒng)以及其他信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)點的采集和存儲工作。并且根據(jù)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約通過借助調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)將其送到位于調(diào)度中心的前置服務(wù)器。下圖1為整個網(wǎng)絡(luò)拓撲簡圖。

數(shù)據(jù)在中心站通過主站生產(chǎn)2區(qū)將其傳送到生產(chǎn)3區(qū)，并且在這一過程當中寫入PI數(shù)據(jù)庫，相關(guān)數(shù)據(jù)能夠在中心站進行統(tǒng)一的存儲和分析。下圖2為系統(tǒng)整體構(gòu)架圖：

從整體上而言，煙氣監(jiān)控系統(tǒng)其主要的實質(zhì)是一套基于網(wǎng)絡(luò)和通訊的煙氣在線監(jiān)控系統(tǒng)。煙氣監(jiān)控系統(tǒng)在我國煙氣在線監(jiān)測技術(shù)方面起到了積極的推廣和示范性作用。該系統(tǒng)的形成可以促使電力企業(yè)的減排工作達到較高的質(zhì)量，同時對其他行業(yè)的減排工作起到引導(dǎo)性的作用。除此之外，該項目的技術(shù)成果能夠為其他行業(yè)的減排工作的落實奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。其中，該項系統(tǒng)的建設(shè)點和創(chuàng)新點包括以下內(nèi)容：第一，設(shè)計了脫硫系統(tǒng)監(jiān)控策略，確立了機組環(huán)保排序及合理的通訊規(guī)約。該系統(tǒng)設(shè)計了不同脫硫工藝的監(jiān)測策略以及環(huán)保排序功能，從而使其能夠?qū)崟r的采集電廠機組以及污染物的排放數(shù)據(jù)。通過借助設(shè)備參數(shù)輔助診斷以及分析環(huán)保設(shè)施運行工況從而實現(xiàn)系統(tǒng)的整體分析和環(huán)保排序。

具有極強針對性且基于地理方法的顯示功能

該系統(tǒng)在全國地圖上建立了一個類似于“風向”的風玫瑰圖方位圖，并對其進行了方位劃分。通過將此圖定位在地圖上能夠有效地助力于污染源的預(yù)測分析，并且可以實現(xiàn)提前的預(yù)測干預(yù)效果。通過在地理信息系統(tǒng)圖中根據(jù)方位進行劃分能夠有效地實現(xiàn)電廠定位功能，可以在GIF圖像上直觀地反映出電廠的方位以及機組的實時運行狀況，并且還能夠反映出煙氣污染物的達標情況。這一功能能夠極大地便利于管理工作人員的監(jiān)控和查詢工作。

3、效益分析

3.1環(huán)境效益分析

通過應(yīng)用該項系統(tǒng)煙氣脫硫設(shè)施的平均投用率從原有的60%～70%在此基礎(chǔ)之上提高到了85%以上，同時在這一過程當中脫硫效率也大大提升。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，該系統(tǒng)進行投運之后，每年約減少10萬t的二氧化硫排放量。在該系統(tǒng)投入應(yīng)用之后，能夠?qū)崟r的監(jiān)督火電廠煙氣污染物的排放情況而大幅度的提升該系統(tǒng)的投運率，保證脫硫質(zhì)量和脫硫效率。

3.2經(jīng)濟效益

第一，在該系統(tǒng)建成之后可以為政府相關(guān)部門減少大量的現(xiàn)場檢測費用，減少人力、物力、財力的投入，降低以政府相關(guān)部門的監(jiān)管費用。第二，該系統(tǒng)能夠節(jié)省政府脫硫的電價補貼。單方面都從脫硫系統(tǒng)的實際運行狀況進行分析，根據(jù)該系統(tǒng)的實時監(jiān)測進行統(tǒng)計能夠為我國政府相關(guān)部門減少約10%的脫硫電價補貼資金，能夠節(jié)約脫硫電價補貼數(shù)額近億元。第三，該系統(tǒng)的應(yīng)用能夠降低發(fā)電企業(yè)的排污繳費資金。通過分析系統(tǒng)建設(shè)之前該地區(qū)脫硫設(shè)施投運率發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)在系統(tǒng)建成之后每年約減少二氧化硫的排放量約8萬到10萬t左右。在這一條件之下將會為發(fā)電企業(yè)大幅度的減少其排污繳費金額。

3.3社會效益

首先，該系統(tǒng)進行投運之后能夠促進減排工作。通過該項目的實施能夠在污染物實時監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)方面起到積極的示范性作用，除此之外，還能夠積極地引導(dǎo)和刺激其他行業(yè)效仿減排工作。其次，能夠加強政府對火電廠的環(huán)保監(jiān)管力度。通過該系統(tǒng)的應(yīng)用，政府相關(guān)部門能夠?qū)崟r的掌握火電廠的環(huán)保設(shè)施以及其污染物的排放具體狀況，從而有效地提升火電廠環(huán)保監(jiān)督的管理質(zhì)量和管理能力。

4、結(jié)束語

綜上所述，本文通過以我國河北地區(qū)的煙氣監(jiān)控系統(tǒng)燃煤機組除塵脫硫等環(huán)保設(shè)施實時監(jiān)測系統(tǒng)進行分析從而監(jiān)測當?shù)氐奈廴疚锱欧艩顩r。通過借助該系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)能夠為政府以及電網(wǎng)公司等不同用戶提供便捷的監(jiān)督管理平臺，從而滿足日常污染物監(jiān)督監(jiān)控要求。方便其能夠及時地了解環(huán)保設(shè)施以及污染物的排放狀況，為我國的環(huán)保管理工作提供有效的技術(shù)支撐。

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