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污染源源强核算技术指南火电T/CAEPI13—2018火电厂烟气排放过程(工况)监控系统技术指南术语和定义下列术语和定义适用于本文件。污染治理设施pollutanttreatmentequipments用于治理排放烟气中污染物所需设备、装置等,统称为污染治理设施,如:引风机、浆液循环泵、稀释风机等。过程(工况)自动监控系统process(operatingstatus)monitoringsystem对火电厂生产设施和治理设施的关键参数进行实时测量、传输、监视、分析和控制等,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。中控系统centralcontrolsystemDB32/TXXXX—XXXX1DB32/TXXXX—XXXX2火电厂集中自动控制系统。单向隔离器unidirectionalisolator为保证企业生产安全,杜绝因为数据逆向传输而造成安全风险,在中控系统与工况数据采集传输仪之间安装的、用于实现数据单向传输的安全隔离设备。数据采集传输仪dataacquisitionandtransmissioninstrument用于采集、存储各种类型监控仪表的数据,并具有向上位机传输数据功能的单片机系统、工控机、嵌入式计算机或可编程控制器等。[来源:HJ477—2009,]自动监控数据automaticmonitoringdata包括自动监控设备运行时产生的数据和相应的数据标记内容。缩略语下列缩略语适用于本文件。PMS:过程(工况)自动监控系统(Process(operatingstatus)MonitoringSystem)SCR:选择性催化还原(SelectiveCatalyticReduction)SNCR:选择性非催化还原(SelectiveNon-CatalyticReduction)MFT:主燃料跳闸(MainFuelTrip)FGD:烟气脱硫(FlueGasDesulfurization)总体结构总体示意图PMS由现场端监控系统和行业监管部门监控系统两部分构成,示意图见图1。DB32/TXXXX—XXXX11DB32/TXXXX—XXXX2示意图仅表示单个生产设施和污染治理设施运行参数数据的采集、污染物监测、数据传输及与行业监管部门监控系统的连接和部分功能。生产设施和污染治理设施的运行参数数据用传感器直接获取或经单向隔离器从中控系统获取。具备条件的中控系统可通过单向隔离网闸和防火墙等安全设备直接向行业监管部门报送数据。火电厂烟气排放过程(工况)自动监控示意现场端监控系统现场端监控系统由参数监控、数据采集传输和应用软件三个子系统组成:参数监控子系统:由各类传感器和监控设备组成,可准确、完整、系统地获取生产设施、污染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控数据;DB32/TXXXX—XXXX3DB32/TXXXX—XXXX2数据采集传输子系统:由中控系统、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;现场端应用软件:工艺监控、数据审核、异常报警和趋势预警。实施现场监控数据的统计分析,污染治理设施运行状态的判定。行业监管部门监控系统接收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。建设原则安全性原则在排放过程(工况)自动监控系统建设过程中应该始终贯彻安全观念,系统应具有逻辑严密的安全管理方式,恰当采用身份认证、权限控制、跟踪审计等各种安全技术手段,确保系统无故障,保证数据安全;对纸质文件、档案的数字化以及排放过程(工况)自动监控系统建设进行全程安全管理,制定科学适用的管理制度,加强对敏感数据的管控和文件管理过程的监控,确保业务安全。可扩展性原则采用松耦合、模块化的系统设计思路,遵守相关国家和行业的元数据标准,保证数据的可重复使用,保证系统的规模、模块较易扩展,尽量降低日后系统升级的成本。开放性原则机构设计或购买的系统应依托开放标准,保持技术的中立,减少对特定软件、硬件技术的依赖性,确保其具有跨平台、跨领域和跨时间的互操作性,以保证文件的长期访问和保存。总体要求环境条件中控室、仪表间应具有保温供暖及通风的环境条件,温度、湿度和抗振动性能具体要求按照GB/T6587环境组别II组规定,受控电磁环境符合GB/。安全要求本文件对数据采集传输子系统硬件安全要求如下:绝缘阻抗不小于20MΩ;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。功能要求现场端监控系统DB32/TXXXX—XXXX11DB32/TXXXX—XXXX4参数监控子系统参数监控子系统要求符合附录A。现场通过二维码来标识和定位参数监控子系统各因子对应设备的测点信息,二维码至少应包含排污单位统一社会信用代码、工况监控因子编码分类、处理工艺分类、工况监控因子名称、工况监控设备编码等信息,。数据采集传输子系统数据采集传输子系统具备以下要求:企业生产设施和污染治理设施的运行参数和电气参数等监控数据(以下简称“工况数据”),由工况数据采集传输仪从中控系统中通过OPC或MODBUS协议通讯获取并上传,或由中控系统通过单向隔离网闸安全方式直接上传。工况数据的采集频率为1min1次;信号接入要求如下: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,屏蔽层需要单端接地;模拟信号应具备信号隔离功能,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;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;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时应加装单向物理隔离装置;PMS同设备现场之间的接线应符合DL/T5136的要求,所采用的硬件采集设备应符合DL/T5137的要求。PMS的数据编码规则和传输协议应符合国际电工委DL/-2009和HJ212的要求,对于HJ212未覆盖部分,应遵循本文件的要求,具体参见附录B。工况数据采集传输仪通过有线、无线网络将数据发送至行业监管部门监控系统。支持实时数据传输、历史数据补遗、远程参数设置等功能;工况数据采集传输仪模拟量采集传输过程中产生的误差应不高于1‰;工况数据采集传输仪系统时钟时间控制48h内误差不超过±‰,支持通过行业监管部门监控系统对时钟进行校准;工况数据采集传输仪应具备断电保护功能,存储容量不低于128G,能保存不少于3年的1min数据并可通过移动介质导出。1年及以上的数据应采用数据库文件备份技术导出至其他存储介质;工况数据采集传输仪应配备后备电源。当外部电源停止供电后,后备电源可以持续供电,持续工作时间不低于6h。外部电源正常供电时,可以对后备电源充电。现场端应用软件现场端应用软件应具备以下功能:通过图表方式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;查询实时数据、历史数据、异常报警记录等;DB32/TXXXX—XXXX5DB32/TXXXX—XXXX2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、生产设施与污染治理设施关联参数(如:发电负荷与脱硫系统增压风机电流关联曲线)数据的h(适合时)、日、月变化曲线,以及不同电厂(机组)同类指标的比较等;对采集到的工况数据进行预处理,并能识别在设施非稳定运行状态下获得的数据;判定污染治理设施的投运、停运及运行状况,并核定运行状况正常或异常,分析各种运行状况下监控参数数据的变化趋势;监控生产设施和污染治理设施的关键参数,对治理设施运行状况判定;针对生产设施和污染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;具有安全管理功能,操作人员应进行身份认证后才能进入控制界面。设备开机应自动运行,当停电或设备重新启动后,不需要人工操作,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。行业监管部门监控系统行业监管部门监控系统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,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。该系统除具有企业现场端应用软件的所有功能外,还应具有统计分析、数据存储、共享交换等功能:统计分析:定时提供生产设施和污染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Excel、PDF、Word等格式;共享交换:提供火电厂烟气排放过程(工况)自动监控系统与其它业务系统的数据交换接口,支持系统与污染源自动监控系统之间的数据交换共享;数据存储:存储容量不低于1T,能保存1年及以上的1min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。可通过移动介质或专用软件导出数据。设施运行状况判定机组运行状况判定机组运行状况判定应接入的参数是锅炉负荷、引风机状态和引风机电流。机组投入运行应同时满足:锅炉负荷大于额定值的10%;引风机投入运行,且工作电流大于额定电流的30%。治理设施运行状况判定概述在机组正常运行的条件下,通过对污染治理设施运行参数的监控,来监控和判定设施运行状况。对于部分采用变频控制或其他节能措施的设施,通过工艺备案及审核后进行处理。脱硫设施运行状况判定湿法脱硫——石灰石/石灰-石膏法石灰石/石灰-石膏法脱硫设施运行状况判定应接入的参数是浆液循环泵电流、脱硫塔内浆液pH值等。具体方法按照HJ/T179规定。DB32/TXXXX—XXXX11DB32/TXXXX—XXXX6机组运行且脱硫设施投入运行:浆液循环泵投入运行(工作电流大于额定电流的10%)。湿法脱硫——氨法氨法脱硫设施运行状况判定应接入的参数是吸收塔浆液循环泵电流、吸收塔内浆液pH、吸收塔供氨流量等,其中吸收塔内浆液pH通常应控制在5~6。机组运行且脱硫设施投入运行应同时满足:吸收塔浆液循环泵投入运行(工作电流大于额定电流的10%);吸收塔供氨泵投入运行(供氨流量大于额定流量的10%)。半干法脱硫——循环流化床法循环流化床法脱硫设施运行状况判定应接入的参数是消石灰流量、脱硫塔内喷水泵电流等。机组运行且脱硫设施投入运行应同时满足:脱硫剂输送带投入运行(消石灰流量大于额定流量的10%);喷水泵投入运行(工作电流大于额定电流的10%)。脱硝设施运行状况判定SCR脱硝选择性催化还原法(SCR)脱硝设施运行状况判定应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。机组运行且脱硝设施投入运行应同时满足:液氨法:氨喷射系统投入运行(喷氨流量大于额定流量的10%);稀释风机投入运行(工作电流大于额定电流的10%)。尿素法:喷射系统投入运行(尿素溶液流量大于额定流量的10%);喷枪投入运行(所有喷枪状态为运行状态)。SNCR脱硝选择性非催化还原法(SNCR)脱硝设施运行状况判定应接入的参数是喷氨流量、调节阀开度等。机组运行且脱硝设施投入运行应同时满足:氨喷射系统投入运行(喷氨流量大于额定流量的10%);已喷氨(调节阀开度大于额定开度的10%)。除尘设施运行状况判定除尘器除尘设施运行状况判定应接入的参数是电流和压差。其主要内容如下:电除尘:机组运行而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%);布袋除尘:机组运行而除尘器异常();湿式电除尘:机组运行而除尘器未投入运行(高压整流器电流小于额定电流的10%)。以污染物去除效率为基准判定概述DB32/TXXXX—XXXX7DB32/TXXXX—XXXX2以有关技术规定的污染物去除效率为基准,或在污染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,判定污染治理设施是否正常运行。以标准规定的污染物去除效率为基准判定依据HJ888,烟气脱硫、脱硝、除尘常规技术的污染源去除效率参考如下。SO2去除效率:循环流化床法:80%~95%之间,判定污染治理设施运行状态良好;石灰石/石灰-石膏法:90%~99%之间,判定污染治理设施运行状态良好;氨法:90%~99%之间,判定污染治理设施运行状态良好。NOx去除效率:选择性催化还原法(SCR):50%~90%之间,判定污染治理设施运行状态良好;选择性非催化还原法(SNCR):层燃炉30%~50%之间,判定污染治理设施运行状态良好;流化床炉60%~80%之间,判定污染治理设施运行状态良好;煤粉炉30%~50%之间,判定污染治理设施运行状态良好;SNCR+SCR联合法:55%~85%之间,判定污染治理设施运行状态良好。颗粒物去除效率:电除尘:96%~%之间,判定污染治理设施运行状态良好;布袋除尘:99%~%之间,判定污染治理设施运行状态良好;湿式电除尘:70%~90%之间,判定污染治理设施运行状态良好。以实际测定污染物去除效率为基准判定连续测定、计算720h去除效率的h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h均值)在平均值±3倍标准偏差以内时,判定污染治理设施运行状态良好。之后,每获得168个整点h有效数据后,重新计算后720h去除效率的h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、()、式()和式();。以实际测定污染物浓度为基准判定连续测定、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,判定污染治理设施运行正常。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,。日常运行管理制度建设DB32/TXXXX—XXXX11DB32/TXXXX—XXXX8