本文介绍了有机废气VOCs排放过程(工况)监控系统的系统架构,以及VOCs在线监测子系统、4G视频数据采集子系统、排放过程监控子系统的实现方式,过程监控采集参数选择方法,模型建立步骤与验证方法。结合实际应用,分析如何判定治理设施运转正常,参数监测是否正确,介绍了相关应用案例。
目前,我国正在大力治理大气污染,其中有机废气VOCs治理是重要内容。本文从有机废气排放情况的自动监控、系统运营维护、自动监测数据应用、系统监管考核等方面综合考虑,开发综合利用VOCs 在线监测子系统、4G 视频数据采集子系统、过程监控子系统等设备组成的有机废气VOCs排放过程监控系统。它通过采集有机废气的产生、处理、排放过程中的全过程参数,将有机废气排放监管的范围从末端排放治理延伸到生产环节,对污染治理过程进行实时监控及管理,并通过建立相关模型,实现污染治理设施运行状态分析、排放数据真实性判定,为确认有机废气排放数据的科学性提供基础数据,为有机废气排放总量核算、排污收费提供技术支撑。有效提升监管水平,同时也满足了企业自身减排管理的要求。
企业端 VOC排放过程监控系统包含VOCs 在线监测子系统、4G视频数据采集子系统、排放过程监控子系统。VOCs在线监测子系统主要是实现连续获取准确、完整的VOC 监测数据。4视频数据采集子系统实现现场数据的采集、存储、视频监测、无线传输等功能。现场VOC 排放过程监控子系统实现依据生产工艺建立的关键环节工艺监控、数据审核、异常报警和趋势预警功能,并运用相关模型对有机废气排放在线监测数据进行分析,对污染治理设施运转状态进行统计。
环保局监控平台采用B/S 体系架构,以依据一企一策(VOC生产工艺差异大,治理工艺不同)中生产工艺建立的关键环节工艺监控为核心,形成依据同行业类似生产工艺的分类过程监控方式,根据工艺情况,从产生环节(电流、电压数据)、治理环节(阀、泵、风机等开关信号)和排放环节(VOCs 参数浓度、流量等数据)分别进行采集,通过4G 视频数据采集子系统实时传到监控中心,监控平台实现对现场端数据汇总、报警管理、数据分析等业务功能。监控平台末端控制主要是过程监控数据的应用,体现为有机废气排放在线监测数据的准确性和可靠性判定、排放总量核定、有机废气排污费的核算等方面。
有机废气VOC排放过程(工况)监控系统设计与应用
本文介绍了废气处理设备排放过程(工况)监控系统的系统架构,以及VOCs在线监测子系统、4G视频数据采集子系统、排放过程监控子系统的实现方式,过程监控采集参数选择方法,模型建立步骤与验证方法。结合实际应用,分析如何判定治理设施运转正常,参数监测是否正确,介绍了相关应用案例。目前,我国正在大力治理大气污染,其中有机废气VOCs治理是重要内容。本文从有机废气排放情况的自动监控、系统运营维护、自动监测数据应用、系统监管考核等方面综合考虑,开发综合利用VOCs 在线监测子系统、4G 视频数据采集子系统、过程监控子系统等设备组成的有机废气VOCs排放过程监控系统。它通过采集有机废气的产生、处理、排放过程中的全过程参数,将有机废气排放监管的范围从末端排放治理延伸到生产环节,对污染治理过程进行实时监控及管理,并通过建立相关模型,实现污染治理设施运行状态分析、排放数据真实性判定,为确认有机废气排放数据的科学性提供基础数据,为有机废气排放总量核算、排污收费提供技术支撑。有效提升监管水平,同时也满足了企业自身减排管理的要求。一、系统架构有机废气 VOC 排放过程(工况)监控系统主要由企业端VOC排放过程监控系统和环保局监控平台两部分构建,见图1。
企业端 VOC排放过程监控系统包含VOCs 在线监测子系统、4G视频数据采集子系统、排放过程监控子系统。VOCs在线监测子系统主要是实现连续获取准确、完整的VOC 监测数据。4视频数据采集子系统实现现场数据的采集、存储、视频监测、无线传输等功能。现场VOC 排放过程监控子系统实现依据生产工艺建立的关键环节工艺监控、数据审核、异常报警和趋势预警功能,并运用相关模型对有机废气排放在线监测数据进行分析,对污染治理设施运转状态进行统计。环保局监控平台采用B/S 体系架构,以依据一企一策(VOC生产工艺差异大,治理工艺不同)中生产工艺建立的关键环节工艺监控为核心,形成依据同行业类似生产工艺的分类过程监控方式,根据工艺情况,从产生环节(电流、电压数据)、治理环节(阀、泵、风机等开关信号)和排放环节(VOCs 参数浓度、流量等数据)分别进行采集,通过4G 视频数据采集子系统实时传到监控中心,监控平台实现对现场端数据汇总、报警管理、数据分析等业务功能。监控平台末端控制主要是过程监控数据的应用,体现为有机废气排放在线监测数据的准确性和可靠性判定、排放总量核定、有机废气排污费的核算等方面。二、子系统实现2.1 VOCs 在线监测子系统VOCs在线监测子系统,充分利用传感器技术、物联网技术实现对企业VOC污染源相关指标进行24小时不间断监控的设备,是集仪器控制、数据采集、传输、存储、显示功能一体的在线监控设备。采用先进的在线色谱技术连续监测苯、甲苯、二甲苯或甲烷、非甲烷总烃浓度或其他工艺固定污染源指标(配置不同的传感器)、采用温压流一体机监测流速、压力、温度等多项相关参数及统计排放率、排放总量等,并能对测量到的数据进行有效管理。该系统具有现场数据实时采集,传送实时数据和历史数据,具有远程故障诊断等功能,能够与4G视频数据采集子系统通讯,实现了现场的无人值守。2.2 4G视频数据采集子系统4G视频数据采集子系统主要功能是现场数据采集、视频采集和无线4G 传输。全方面采集污染源监测数据、污染产生数据及污染治理主要设备运行参数和过程参数,要求采用安全隔离网闸确保生产系统安全运行,支持断线重连。2.3 排放过程监控子系统排放过程监控子系统主要包括现场端工控机、工况数据采集模块和过程监控软件等组成。通过现场采集模块将污染治理设施的进出口VOCs数据以及污染产生、治理、排放等环节的各种重要工况设备的运行状态、运行数据等工况数据采集、传输、接收汇总到统一的现场端工况数据库中,经过程监控软件发到4G视频数据采集子系统,而后转发至环保局的监控平台。工况数据通过采集程序采集后,数值按照统一带时间标签的存储规约格式,存入工况存储单元。工况服务器按照最小采样精度(通常为秒级)将数据效率高地存入专用工况过程数据库中。通常工况过程数据库能确保工况过程数据长久地保存,以备相关人员随时调阅、比对及分析。工况数据监测软件采用工艺流程图的方式对企业的生产设施、治污设施、有机废气监测设施的运行情况进行实时监控,并可查询、统计监测参数任意时间段内的变化趋势,支持将多个工况参数组合进行对比、分析。工况实时图形界面不但要具备实时显示模拟量的数值变化功能,还要能显示状态量的变化情况。工况报警查询能够显示设施报警列表、主报警与详细报警之间的关联。通过选择条件,能够搜索出符合条件的报警类型,还可以查询到报警的详细信息,包括规则名称、开始时间、结束时间和报警原因等相关信息。同时系统具备良好的用户权限管理功能,能够对整个系统的底层模块进行基本配置与管理。三、系统模型利用过程监控和有机废气末端排放监测系统获