PDF《连续、经济实用的 经济实用的烟气排放连续监测系统》

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2013 年9月Industrial Automation Asia 刊物上) 烟气排放连续监测系统为海上和陆上监控应用节省了时间和金钱.

――艾默生过程管理亚太分析部分析仪 器和解决方案业务发展总监 Koh Yee Tiong 监测燃料燃烧效率和烟气排放是许多行业的共同需求,电力行业的大型锅炉和汽轮机、炼油行业的过程加 热器和硫焚烧装置、工业锅炉、水泥窑炉、热电厂都需要精确、合规的排放监测. 由于国际海事组织(IMO)更为严格的监管要求,排放监测也正在成为海洋应用更为关键的检测需求. 海运公司因能源成本上涨利益受到损害,因此需要精确测量船舶的燃料流量,包括:浮式生产储卸油船 (FPSO)和其它航海船舶.同时,由于操作需求以及极其有限的空间,这些船舶在安装监控系统时也面临 一些挑战. 同样,陆上海运装置也需要密集的排放控制,以满足区域的法规要求,但是这些装置面临环境的挑战,例 如来自海盐环境的腐蚀,因此需要改变系统的配置. 像亚洲所有行业的装置一样,海上安装排放监测系统具有很高的挖电缆沟成本,其限制了排放监测系统的 潜在扩展和变更. 针对这些挑战的环境, 适用的解决方案是简单、 高性价比的连续排放监测系统 (CEMS) , 在有些情况下,理想的连续排放监测解决方案可以采用无线方案. 操作性能 操作性能 操作性能 操作性能 对于亚洲造船和船舶工程公司来说,CEMS 设备能够使其改善浮式生产储卸油船(FPSO)的操作性能,满 足法规要求,对FPSO 船上发动机产生的气态排放组合物进行实时排放监测. CEMS 的安装使操作人员可以监测船舶燃料燃烧产生的排放烟气,该信息有助于确定是否需要对烟气进行 洗涤,以减少 CO

2、NOx 和SO2 的排放,因为这些参数需要满足国际的船运标准. 为浮式生产储卸油船选择的 CEMS 系统应该是一套定制的系统,分析来自不同流路的采样气体,由于这些 流路的采样气体充满了水分,所以必须适当考虑予以去除,以确保所有采样流路的组分都是气态. 因此,所有采样流路需要从采样点开始就进行拌热保温,以防止出现不必要的冷凝,并且在系统中要使用 AISI 904L 采样管线.采样处理系统的用途是对样气进行适当处理,使样气适应不同分析仪对每种单独气体 组分的分析. 采样系统的设计旨在确保系统能够快速响应每个采样点样气的变化.采样处理系统和分析仪通常放置在 IP65 全天候的 CEMS 防护装置内,防护装置的材质是

316 不锈钢.系统中内置的可编程控制器(PLC)用于 执行采样处理系统的特定功能. 系统按需请求 PLC 启动气动反吹,因为 CEMS 系统的特征是颗粒物含量较高,可能堵塞各采样点的采样过 滤器.反吹功能是在采样处理系统的设计中实现的,目的是清洗各采样点的采样过滤器.此外,整个系统 的电气元件要满足 ATEX Zone

1、Gas Group IIA 标准. 紧凑布置的 FPSO 船空间有限,不允许放置分析小屋,因此最好使用防爆的 CEMS 系统,因为它的占地面 积比较小.此外,CEMS 系统中使用的分析仪不需要空调,因为艾默生分析仪器设计的适用环境温度可以 高达 50?C. 空调占据空间, 并产生热量, 而满足 ATEX 的认证需求则意味着使用成本更高的空调系统. 独立自足的 CEMS 系统具有良好的简便性和可靠性,使其成为苛刻海洋应用(部署了 FPSO 船)的理想选择. 污染接收 污染接收 污染接收 污染接收装置 装置 装置 装置 陆上海洋污染接收装置是另一个应用,其位于东南亚.危险废物收集处理的关键是如何让 CEMS 也能满足 这些具有挑战性的应用需求,监管机构要求焚烧炉的排放数据要进行日报,因此需要连续监测. 同时,污染接收装置需要灵活的系统,如果今后装置扩展需要搬迁控制室或其它设施,则CEMS 系统可以 方便地移动.但是,现在安装有线的 CEMS 系统,如果以后系统有可能搬迁,则这将是一个低效、浪费的 预算,针对这种装置,无线配置方案是一种创新的解决方案. 至于舰载 CEMS,设计用于该装置的 CEMS 系统的采样探头从烟道中抽取气体,然后用采样处理系统进行 处理.CEMS 系统包含过程气体分析仪、氧/可燃性气体分析仪、以及根据应用所需的不透光度分析仪(烟 尘仪) ,无线适配器接至每台分析仪,系统将数据无线传输至控制室. 系统采用 IEC 62591(无线 HART)国际标准的工业无线通讯的 优势,在其自组织网状网络拓扑中,网络中的每台设备都可 以将信息传递给相邻的设备,所以,如果两个设备之间出现 通讯干扰,则网络会自动提供备用路径. 因此,改变装置布局不再干扰数据传输路径,正是由于无线 系统的这一高灵活性,装置可以重新安排 CEMS 的位置,根据 需求扩展分析测量参数. 海事应用是 CEMS 工作灵活、成本效益高的一个案例,不论是 有线方案还是无线方案,在整个亚洲地区,CEMS 都是满足特 定国家排放报告要求的理想解决方案.烟气连续排放监测系 统不仅可以节省安装费用和操作成本,而且通过加入无线方 案,还可以极大地降低项目的时间成本.