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烟气在线监测系统设计环节存在问题的探讨
发布时间:2021-06-24浏览:100次
  最近,污染源自动监控因监测数据弄虚作假成为了热搜,针对烟气自动监控系统数据应用中存在的问题和乱象,以下作者结合自己对烟气自动监测设备在设计环节存在的问题进行梳理和归纳,希望能为烟气自动监控数据相关单位和人员提供参考,以下内容仅为作者的认知,不足之处敬请批评指正。
 
  污染源在线监测设计一般为各集成厂家根据用户需求、环保行业标准、工艺工况及设计人员经验等方面着手进行,由于标准规范对在线监测各个部件的具体要求未予以明确说明,设计人员技术水平及标准规范理解的不同,再加上企业对成本的控制要求高于对性能的控制要求,致使设计人员在进行烟气在线监测设备设计时多针对某个单一突出的问题进行解决,甚至存在有些设计人员问题考虑较全面,设计方案较完善,但是成本较高,方案得不到企业负责人的同意,被迫对设计方案进行一次次的修改,在设计环节给在线监测设备留下了缺陷和质量隐患。设计环节常见的问题有以下几方面:
 
  PART01气态污染物采样器探杆未做到加热,在高湿低温的场合,采样探杆内形成液态水,对待测组分形成吸附损失(尤其是SO2和NO2),造成测量数据的失实。抽取式颗粒物采样器及采样管路未加热,采样管路中形成沉降和冷凝水的吸附,形成测量数据偏低或响应时间加长,监测数据无法为工艺控制提供精准及时的控制参考。
 
  PART02超低排放后冷凝水对气态待测污染物组分损失造成的误差增大,多数设计中采用磷酸滴定抑止水对二氧化硫的吸附,取得了一定效果的同时,也存在一些问题。主要表现在多数设计人员未对磷酸滴定位置、滴定速率和磷酸浓度与二氧化硫的吸附率进行测试,形成了一些设计上看似可行,但实际运行中效果较差的情况。
 
  PART03抽取式气态污染物及颗粒物浓度监测设备涉及器件较多,每个器件的运行情况均能影响监测数据,尤其是加热温度、采样流量和压力、样气湿度和露点等采样过程的控制参数。多数在线监测设备对加热部分的温度进行控制,加热温度的异常或报警时进行联动控制,但是未对尚未触及报警条件时的温度、露点、压力、流量等参数进行采集记录,发生数据异常时,无法对异常数据的原因进行分析和查找,形成了一些运维单位和设备厂家认为设备无报警即为正常,排污单位又认为异常数据不符合工艺逻辑的情况即为设备不正常,给管理部门异常数据认定形成了麻烦和不便。
 
  PART04烟气在线监测设备存在多个子系统,每个子系统中又存在多个部件,每个部件的运行情况均可以对系统的正常运行产生影响,日常运行中需要运行人员定期对相关部件进行巡检,检查器件是否处于正常工作状态,对不正常运行的进行及时更换或者维修。由于运行人员对设备、标准的认知程度以及运行人员经验和阅历的不同,造成在线监测设备的巡检无法进行量化,形成了巡检频次满足要求,且巡检时设备工作正常,但是设备故障率和异常数据次数较高。在线监测设备在设计时对各个器件运行情况进行定期自我诊断,对巡检内容和判断条件进行量化,自动生成运行巡检记录和报警信息,可以缓解运行巡检管理和设备故障率较高的问题。
 
  PART05烟气在线监测设备按照技术规范要求需要每周进行校准,校准需要运维人员进行现场相关操作,且多数在线监测设备无法对整个校准过程做到可核查。出现异常数据时以设备校准为由进行报备的情况时有发生,也存在部分运维人员未进行校准编造校准记录的情况,执法检查时在线监测设备校准环节出现的问题越来越多。多数在线监测设备校准时为防止数据超标,对校准期间数据进行保持或者归零等操作,有些设备对校准数据进行标记,也存在校准时设备数据无标记或者标记不符合技术规范要求的情况。校准工作频次较多,花费的时间较长,运行中形成的人工成本较高,一些在线监测设备设计时考虑了自动校准,但是受技术成熟度和稳定性等因素影响,多数未能正常运行。实现在线监测设备自动校准,且对校准过程进行全流程记录是烟气在线监测设备设计中面临的问题。
 
  PART06烟气在线监测数据受生产、治理设施及设备运行情况影响,产生一些停产、暖炉、故障、检修、维护、校准等状态下的数据,按照技术规范要求非正常状态下的测量数据均为无效数据,烟气在线监测设备在设计时多数对在线监测设备的状态进行了采集,对不同状态下的数据进行了标记,多数在线监测设备设计时未对生产设施和污染治理设施运行状态进行采集,并对监测数据结合生产和治理设施运行状态进行标记,形成一些非正常生产和治理设施非正常运行情况下的监测数据,上传至环境管理部门后,不便于对超标异常数据进行判别,不利于非现场监管的开展。
 
  PART07烟气在线监测设备设计时缺少大数据分析应用,存在自动监控设备智能化程度较低的问题。多数烟气在线监测设备已经实现了自动化,从采样到测量,再到数据处理和上传自动化程度已经相对比较成熟,但是对于烟气在线监测设备在一些行业应用时,监测数据可以反应生产和治理设施运行情况(如电力行业湿法脱硫控制情况与监测数据的关联性、玻璃行业定期换火监测数据规律性的跳变等),由于在线监测设备软件或数据分析功能较差或缺失,形成了一些数据应用中的问题。实现在线监测设备录入行业和治理设施,在线监测设备软件根据大数据分析自动对生产和治理设施运行关联性进行判别,为排污单位生产和治理设施运行及环境管理提供帮助。
 
  PART08烟气在线监测设备运行中耗材及配件更换存在较多问题,设计时缺乏对耗材和配件的质量管控,形成一些低价的耗材和配件大量充斥市场,给在线监测设备的运行和数据质量带来较大的隐患。烟气在线监测设备设计时应实现从软件和硬件上对耗材和配件的识别和检测,对耗材和配件进行更换的自动进行识别,软件对更换耗材和配件的操作及质量性能进行测试,从软硬件上保证设备的正常运行和数据的可靠。同时对更换的耗材和配件自动生成更换记录,对一些耗材更换具有周期性的,系统在即将到期前产生相关的提醒信息,对一些耗材和配件非正规渠道或检测授权无法通过的,且性能检测可以使用的,系统自动产生相关信息记录。
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