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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇煙氣在線監測系統，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】CEMS；火電廠；重要性
1 CEMS系統的發展
國外從上個世紀五六十年代開始，就在化工廠、水泥廠和燃煤電站等裝置煙氣在線監測系統以監控排放的污染物的濃度。能夠生產CEMS系統設備的廠家基本集中在英國、德國、美國和日本等發達國家，其生產標準也都以美國的EPA為基準。直到六十年代末，美國發現了熒光檢測技術，德國設計了不透明度光學系統，以及環境分析儀和現場分析儀的發明都為CEMS技術的成熟奠定了基礎。于是，第一臺CEMS設備誕生于1971年的美國。1975年，美國制定了嚴格的系統性能技術指標，對于某些工廠的排放源頭予以強制性安裝CEMS的規范，就此該系統才逐漸的普及開來。隨后1990年的清潔空氣的法案的修整、1995年的酸雨計劃、2003年的氮氧化物排污交易計劃、2009年的清潔空氣州際法等一系列的法案的出臺或者修整都在逐步的完善了美國乃至世界的CEMS的應用。
2 CEMS系統工作原理
CEMS（煙氣連續監測系統）用于連續自動監測固定污染源的污染物排放濃度。將儀器安裝在污染源上，實時測量監測污染物的排放濃度和排放量，同時，將監測的數據傳送到環保監控中心。該系統主要包括了4個子系統，分別是氣態污染物監測系統、顆粒污染物監測系統、煙氣排放參數測量系統、系統控制及數據采集系統。每一個子系統都有多種監測測量技術，技術不同，工作原理和過程不同。下面將以氣態污染物和顆粒污染物的監測為例，選擇一種方法作為代表進行分析。
氣態污染物的監測采樣方式有，抽取采樣法和直接測量法，國內電廠主要使用直接測量法。直接測量法又分為點測量和線測量兩種。點測量是將傳感器安裝在探頭端部，探頭直接插入煙道，使用電化學或光電傳感器聿飭拷閑》段內的污染物濃度。線測量是將傳感器和探頭直接安裝在煙道或者煙囪上，再利用光譜分析技術或者是激光技術來對被測物進行長距離直線型的在線測量。該項技術主要基于光譜學和光學，在CEMS系統中的使用占率約為10%。
顆粒污染物的監測中的方法有濁度法和光散射法，光散射法是國內主要使用的方法，光學部分包括激光光源、功率控制、光電傳感、散射光接收部分。原理是激光器發出的650nm束以一個微小的角度射入排放源，激光束與煙塵粒子作用產生散射光，背向散射光通過接受系統進入傳感器轉變成電信號進行處理。
3 CEMS系統在各個工廠中的應用
CEMS系統的運用十分廣泛，主要集中在城市的工廠。包括化工廠、水泥廠、發電廠等會產生空氣污染物的單位。在石油化工廠中，CEMS系統主要安裝在硫磺回收生產裝置煙氣排放口、動力站鍋爐煙氣匯總排放口、催化裂化生產裝置煙氣排放口和常減壓生產裝置煙氣排放口。在這四個出口處對于污染氣體進行實時的監控。在水泥廠中，CEMS系統主要安裝在窯尾回轉窯引風機后煙道，對于在水泥生產過程中產生的煙塵，以及會污染環境的氣體進行在線監測。
CEMS（煙氣在線監測系統）在火力發電廠中重要用于發電機組污染物排放的濃度的實時監控。主要是測量火電廠污染物中煙塵的濃度、二氧化硫的濃度、二氧化氮的濃度、氧的濃度等，以及煙氣的溫度、濕度、流量等。在火電廠中，CEMS系統主要運用在脫硫工程的監控和污染物排放過程的監控。國內的脫硫主要是濕法脫硫，是將石灰石粉加水制成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進行氧化反應生成硫酸鈣，硫酸鈣達到一定飽和度后，結晶形成二水石膏。經吸收塔排出的石膏漿液經濃縮、脫水，使其含水量小于10%，然后用輸送機送至石膏貯倉堆放，脫硫后的煙氣經過除霧器除去霧滴，再經過換熱器加熱升溫后，由煙囪排入大氣。由于吸收塔內吸收劑漿液通過循環泵反復循環與煙氣接觸，吸收劑利用率很高，鈣硫比較低，脫硫效率可大于95%。當二氧化硫的排放濃度較低時，則減少石灰石補給量。除了鍋爐內，還可以用于鍋爐尾部煙氣的脫硫。通常安裝2套CEMS系統對原煙氣和凈煙氣分別進行監測。
4 CEMS系統在合肥第二發電廠的投運
以合肥第二發電廠為例闡述CEMS系統在火電廠的投運中的具體效果。合肥第二發電廠建于1997年，是一所中外合資投建的以燃煤為原料的火力發電廠。脫硫CEMS系統改造工程，采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，于2008年底開工建設，2009年09月先后通過168試運，30日通過環保驗收。 該發電廠除了給安徽合肥乃至周邊地區提供穩定的供電之外，還屢次獲得國內的重要獎項，是該行業的典范。在污染物排放的處理上依靠CEMS系統技術一直符合國家標準，對于合肥城市空氣質量和環境保護起到了重要作用。合肥第二發廠一期二期工程從開始運營至今，沒有在污染物的排放上遭到國家的處罰，一直都嚴格遵照并且符合國家火電廠廢氣排放標準，這其中，CEMS系統的運用具有十分重要的作用。并且運行多年一直很穩定，沒有出現問題，對于污染物濃度的監控極其穩定，不會造成嚴重的誤差。合肥多年來的空氣質量一直在改善當中，這和CEMS系統在相關工廠的裝配和運用有必然關系。
5 CEMS系統在火電廠中的重要性
隨著我國經濟的快速發展，城市化進程的不斷加快，工業用電和生活用電的總需求越來越多，也就是需要更多的發電廠來發電。但是我國目前礙于能源結構的關系，傳統的火力發電廠仍然占據主要地位。火力發電廠帶來的最大的問題就是污染嚴重。我國的空氣質量每況愈下，尤其是北方，以煤炭燃料為主的城市，全年空氣質量不達標的天數占了絕大多數。所以這一問題已經到了必須解決的地步。CEMS（煙氣在線監測系統）的運用在一定程度有助于改善這一現狀。
城市CEMS系統的使用的普及和常態化，可以正確的監測火電廠在發電過程中排放的污染源中污染物的濃度和總量，從而通過煙氣凈化裝置進行脫氮、脫硫、除塵等措施來降低乃至去除污染物濃度，達到排放標準，保護城市環境和空氣狀況。CEMS系統的重要作用就是監測控制，保證城市內所有的火電廠生產狀況都能夠在穩定的監控下進行，讓管理層全面的、正確的掌握污染源的排放狀況。有助于為環保單位的決策提供技術幫助和參考，為國家對排污企業的控制和收費提供依據，完全有利于生態城市的建設。
CEMS系統按照測量方式劃分可以分為三類，分別是現場監測系統、抽取式監測系統和遙測系統。它打破了傳統的人力監測方式帶來的弊端，遠程監測節省了人力物力，同時也能保證監測質量。以計算機信息技術為基礎的監測系統在火電廠污染物排放濃度的監測中也規避了人力監測容易產生失誤的弊端，提高了監測結果的準確性。
參考文獻
[1]楊威.煙氣在線監測系統（CEMS）在環境管理中的應用研究[D].大連理工大學，2013.
關鍵詞：煙氣在線監測；水質在線監測；管理制度；達標排放
中圖分類號：X84 文獻標識碼：A
近年來，隨著我國經濟的快速增長，經濟發展與資源環境的矛盾日趨尖銳，對工業鍋爐SO2、O2及廢水COD排放總量指標的測定計量及控制已成為迫切需要。唐山礦業公司作為主力生產礦井，既要為集團公司各項指標的完成提供支撐掩護作用，又要實現自身科學發展。作為全國唯一的坐落在市區的生產礦井，對各種污染物的排放控制就顯得很重要。
1 公司簡介。我公司是開灤（集團）所屬大型專業化礦井之一，其前身是開灤礦務局唐山礦，始建于1878年，是中國大陸近代采煤工業的源頭。現有三大工業遺跡：一是唐山礦一號井，于1879年2月開鑿；二是中國第一條標準軌鐵路，1881年8月，該礦正式出煤，當年產煤3613噸，同年底，唐山到胥各莊的鐵路修筑完成，此鐵路是我國建成的第一條標準鐵路；三是百年達道，1899年在一號井至西北井開鑿了這條南北走向的隧道式橋洞，稱為"達道"。至今三大工業遺跡仍在服役，因此唐山礦獲得"中國第一佳礦"的美譽。雖然歷經130多年的嬗變、發展，至今仍充滿勃勃生機。
2 以公司廢氣、廢水排放現狀為依據，建立并完善在線監測系統。目前，我公司地面污染物主要包括廢氣和廢水兩類，其中廢氣主要有中央鍋爐房、十號井鍋爐房中鍋爐燃燒過程產生的SO2等污染物，年排放量約為112噸；廢水主要是由井下抽排到地面的礦井水，主要污染物為COD，平均濃度為80mg/L。
為將我公司各個排污口實現科學化、信息化管理，適時掌握污染物的處理數據，我公司在三個位置安裝了在線監測設備。其中，中央鍋爐房及風井鍋爐房分別安裝一臺煙氣在線監測設備，用來監測煙氣達標情況，中央鍋爐房的在線監測設備與市環保局進行了聯網；洗煤廠污水處理廠安裝一臺COD在線監測設備，用來監測污水達標情況，并與集團公司進行了聯網管理。
3 以在線監測系統監測數據為基礎，保證污染物達標排放
（一） 煙氣在線監測系統。根據我公司煙氣排放情況，我公司選用目前技術領先、維護簡便的SCS-900C型CEMS在線自動監測系統。該設備的監測原理和性能符合《固定污染源煙氣排放連續監測技術規范》。該系統對固體污染源顆粒物濃度和氣態污染物濃度以及污染物排放總量進行連續自動監測，運用直接抽取加熱法對鍋爐中SO2、O2進行分析。并對監測數據和信息傳送到環保主管部門，以確保排污企業污染物濃度和排放總量達標。同時，各種相關的環保設備如脫硫、除塵等裝置，也依靠煙氣在線監測的數據進行監控和管理，以提高環保設施的效率。公司鍋爐房安裝煙氣在線監測監控系統之后，我部門可通過網絡隨時掌握廢氣污染物排放的準確數據，依照在線監測系統每日儲存的數據定期比對，可以有效的控制我公司污染物排放，減少污染物排放總量。
（二） 水質在線監測系統。根據我公司水質情況，我公司選用廣州市怡文科技有限公司生產的EST-2001B型CODcr在線自動監測儀。該自動監測系統采用儀器模塊化、模塊智能化、系統網絡化的設計思想，并按照國家標準方法測定水樣中COD濃度，采用重鉻酸鉀消解+硫酸亞鐵銨滴定法對污水中COD進行監測。為使陡河水質還清、使外排礦井水達到國家標準，我公司按照唐山市環保局要求，在污水處理廠安裝了水質在線監測系統，用來監測我公司礦井水中COD濃度。聯網之后，該監測設備在故障、斷電、試劑存量不足、無試樣、無洗凈水、數值超標異常等情況下都會有自動報警功能，使我公司能夠及時采取預防和應急措施，確保了公司污染物達標排放。
4 以健全完善制度為核心，促進公司節能環保工作穩步推進
（一） 完善制度。根據《唐山市重點污染源在線監測監控系統安裝運營管理辦法》的文件精神，為明確我公司在線監測監控系統使用相關單位的責任，我部門制定了《在線監測設備管理制度》及《在線監測設備考核制度》，進一步完善公司在線監測管理。為保障在線監測系統能夠長期穩定運行，我公司同綠創環保公司簽訂《B區十號井鍋爐房煙氣在線監測設備維護維修合同》、《COD在線監測設備維護維修合同》、《COD在線自動監測儀委托管理合同》等一系列維護管理合同。確保了我公司鍋爐中顆粒污染物排放達到國家標準及外排水中COD濃度達到國家標準。
我公司嚴格執行唐山市環保局統一要求，為使第三方運營全面實現，我公司同唐山市綠創環保有限公司簽訂了《中央鍋爐房煙氣在線監測設備設施進行第三方運營》合同，依據簽訂合同內容，該公司按照技術要求和規范及時會對我公司在線監測設施進行維護和運行管理，確保我公司在線監測設施穩定可靠運行，正確向唐山市環保局傳輸污染物正確數據。
（二） 日常管理。為了保證監測設備的正常運行，我部門制定了每日巡檢制度并建立巡檢臺帳，按照《現場巡查安排》每日會有一組人到各個現場查看設備設施運行情況及污水煙氣達標排放情況，將巡檢情況匯總到臺帳中，如有特殊情況及時向領導匯報，保證現場發現問題能夠及時予以解決，確保公司污染物達標排放。
5 項目實施效果。今年以來，由于污染物在線監測系統的運行，我公司的廢水廢氣排放各項指標始終保持較低水平，在環保局、城管局、集團公司環保辦等上級部門的各類檢查中獲得好評。推進污染源自動監測系統，不僅僅是為了我們方便地獲得相關污染物數據，更重要的是能利用這項先進管理技術對我公司污染物進行實時監控，及時采取預防和應急措施，從而確保我公司污染物達標排放，從環境保護角度樹立良好的企業形象。
參考文獻
[1]VANTE Wallin，黃兆開，范海華. DOAS方法在連續排放污染源及過程氣體在線監測中的實現[J]. 環境工程技術學報，2011（01）.
關鍵詞：煙氣；脫硫；過程監控；系統
中圖分類號：TP29 文獻標識碼：ADOI：10.3969/j.issn.10036199.2017.01.009
1引言
當前我國大氣環境形勢十分嚴峻，在傳統煤煙型污染尚未得到控制的情況下，以臭氧、細顆粒物和酸雨為特征的區域性復合型大氣污染日益突出。《國家環境保護“十二五”規劃》首次提到了“加強揮發性有機污染物和有毒廢氣控制”作為實施多種大氣污染物綜合控制的重要措施。推進區域大氣環境聯合執法監管機制、環境信息共享機制、區域大氣污染預警應急機制，加強各地監測站對揮發性有機物、汞監督性監測能力建設，并與環保部門聯網，積極推進揮發性有機物在線監測工作，工業污染源的有效控制體系構建是目前迫切解決的問題[1]。近年來，城市污染已經從一次污染為主轉為復合型污染，工業廢氣是大氣污染物的重要來源。工業廢氣中最難處理的就是有機廢氣，這些有機廢氣會造成大氣污染，危害人體健康，而且還會造成浪費。有機廢氣中的重要污染來源是二氧化硫。據測算，中國早在1995年就己經成為世界二氧化硫的第一排放大國，二氧化硫排放治理勢在必行[2]。煙氣脫硫系統的前端裝置在地理上分散性，設備復雜多樣，系統的采集與監控存在負責性[3]。
在火電廠中，通常是在火電廠煙氣通道或者煙囪處安裝CEMS（Continuous Emission Monitoring System，煙氣在線監測系統），記錄煙氣排放污染物濃度及污染物總量[4]。但在實際運行中， CEMS方式只能采集煙氣數據，而不能記錄脫硫裝置運行數據。同時，單一CEMS方式由于生產管理和技術規范不完善、CEMS設備制造廠服務質量不到位等原因，使CEMS難以正常運行，影響了機組的正常運行和減排決策，存在一定缺陷[5-7]。基于目前煙氣排放連續監測系統的現狀分析[8-10]，針對現有熱電廠脫硫監測系統基礎上，構建穩定可靠的環保狀態監測網絡，同時完成對脫硫設備狀態在線監測與遠程控制，完整地掌握系統的煙氣排放對環境質量影響的動態變化，已成為一個具有推廣應用價值的工程實際問題。
2污染源監控系統框架
以某熱電廠鍋爐煙氣脫硫過程為對象，構建企業污染物過程在線監控系統。系統架構如圖1所示。數據采集控制系統處于污染源監控系統的前端，用于采集儀表和過程設備的數據。數據采集器控制站通過以太網與脫硫中控室及中控室的監控計算機進行通訊。脫硫系統和3套CEMS煙氣在線監測系統通過網絡和中控系統進行數據交換。
（1）中控室平臺軟件采用專用軟件模擬顯示整個廢氣處理流程，并在流程圖上實時顯示當前各監控點的監測因子數據；（2）監控人員通過該系統可以及時了解廢氣處理過程中各環保設施的運行狀況和污染物的達標排放情況、設備的開關狀態、脫硫水的酸堿度等，并通過報表或曲線了解歷史數據。
熱電廠廠區污染源監控系統中控室設備配置1個工程師站。整套系統另配置5個操作員站，分別放在3#爐控制室、4#爐控制室、5#爐控制室、6#爐控制室、7#爐控制室，以便于運行人員通過操作員站分別進行各種遠程監控和相應操作。
3數據采集系統
3.1結構設計
為了簡化網絡布局、降低工程成本，所有監測設備的數據通訊采用485通訊方式組網構建，所有監控的對象通過485信號線接入專用的控制系統進行數據收集和遠程控制，控制系統把接收到的數據通過網絡打包l送到中控平臺，如圖2所示。中控系統安裝數據接收軟件和數據展示軟件完成數據采集和數據展示任務。控制系統接收中控系統發出的控制指令，分別發出485控制信號給下游控制單元。
圖2數據采集結構框圖
3.2設備工作狀況監控
整套系統中的脫硫水的流動控制是通過水泵進行提升、返流控制，為了對整套系統脫硫水的實際運行狀況進行監控，需要對使用的全部水泵工作狀況進行監控。針對水泵的監控就采用監控水泵的運行電壓、電流進行。通過電流、電壓的監控數據判斷水泵的運行是否正常，由此推斷脫硫水的運行是否正常。
為了滿足對水泵的工作電壓、電流進行實時監控的目的，針對脫硫系統中的21個水泵（一次脫
硫入口水泵7個、二次脫硫池入口4個、一次脫硫廢水回流人工濕地用水泵4個、二次脫硫打入沉灰池水泵6個），安裝具備485信號傳輸端口的電量傳感器對水泵的運行狀態進行監控。
（1）水泵開關控制的具體實施方法
11信號柜配置多功能485模塊HY-J01，該模塊具備8路繼電器輸出端口；22每個水泵手動控制開關引出兩條控制線接入HY-J01的繼電器輸出端口，從而實現遠程控制控制目的；33變頻調速水泵控制部分需要現場確認目前手工控制方式。
（2）蝶閥控制的具體實施方法
11信號柜布置4～20mA模擬量輸出模塊WJ31，由控制系統通過485信號線路遠程控制WJ31實現遠程控制目的；22每個WJ31控制一個蝶閥，利用WJ31的2路4～20mA模擬量輸出端口實現蝶閥的開合控制和備用開關控制目的；33蝶閥的位置反饋信號接入HY-J01的模擬量信號采集端口，由HY-J01把反饋信號轉換為數字信號通過485數據線傳送到控制系統進行蝶閥位置的監控數據。
（3）PH在線分析儀數據獲取
PH在線分析儀的模擬量輸出信號接入多功能485模塊HY-J01的模擬量信號端口，由HY-J01將模擬量數據轉換為數字信號通過485數據線傳送到控制系統進行實時監控。
3.3設備控制實施
3.3.1水泵控制
為了實現人工或自動控制脫硫水的流動，針對廠區內一次脫硫入口水泵7個、二次脫硫池入口4個、二次脫硫出口6個、一次脫硫廢水回流人工濕地用水泵7個，分別安裝遠程控制開關進行控制。
通過電量傳感器檢測水泵的工作電流來檢查水泵是否工作正常。為防止單一遠程開關有時執行失效，采用雙控制開關方式來執行，當第一路開關控制失效時，立即啟動第二路開關進行控制。
水泵控制開啟流程和停運流程分別如圖3所示。
3.3.2蝶閥控制
為了實現對脫硫系統中每個脫硫塔的脫硫水運行進行控制，避免脫硫水的非使用性浪費；需要增設蝶閥控制每個脫硫塔脫硫水的進出。選擇電動蝶閥來實現脫硫水流動方向的控制，該設備通過4-20mA模擬量信號進行開合控制和位置信號反饋。
蝶閥控制流程如圖4所示。閥門的開合通過模擬量輸出模塊接收遠端發出的開合控制信號，分別控制相應的閥門開合；為了確保閥門的動作正確執行，通過讀取閥門的反饋信號獲取閥門的開合程度；從而確保閥門的動作是按要求正確執行。每個電動閥蝶閥供電回路安裝一個電量傳感器監控蝶閥的動作是否按控制指令正確執行，都有一個手動開關可以現場手工控制，從而避免遠程控制失效時無法正常生產的狀況發生。
3.4系統接口及遠程控制實現
現場數據采集和設備控制采用485網絡通信方式實現，控制系統設計兼顧功能擴充需要；設計對整個流程中的用電設備實現遠程手工控制（通過繼電器、開關量控制模塊組網實現指定設備的手工控制）。
3.4.1數據采集
分區域設置數據采集箱，內設485控制接口模塊、模擬量輸出模塊組和485模塊、485無線傳輸模塊（長距離傳輸時），分別實現治理過程中檢測因子的獲取、上傳功能。8通道模擬量轉485模塊可以實現8個模擬量信號的采集轉換功能；485無線傳輸模塊可以在485信號傳輸距離較遠時減少現場線路布線和人工費用。
脫硫系統出口PH數據采集通過PH在線分析儀獲取實時數據后轉換成485數據信號組網。
電動閥及其它用電設備的控制采用485模擬量輸出模塊、開關量模塊進行控制（針對不同設備接入不同的控制繼電器分別控制）。監測因子信號和控制設備信號采用485方式組網，在廠區分布6個控制信號集中區把現場信號匯總在6個集中區后與控制中心進行通訊。
3.4.2遠程控制
分區域設置控制箱柜，內設485多功能模塊、模擬量輸出模塊和固態繼電器實現遠程控制功能。
485多功能模塊把遠程發送的控制指令轉化成開關控制輸出信號，并讀取蝶閥的反饋信號判定蝶閥的工作是否按發出的指令正常運作；485模擬量輸出模塊：把遠程發送的控制信號轉化成4～20mA控制信號控制蝶閥開合程度。4后臺監控實現
主控制室設置一個主站服務器，通過中控軟件實現過程數據的獲取和集中展示。5個操作員站通過WEB訪問方式共享主站的控制界面，通過用戶級別管控操作員站的工作內容，從而實現不同操作員站管控不同工作區域的目的。
（1）中控室平臺軟件模擬顯示整個廢氣處理流程，并在流程圖上實時顯示當前各監控點的監測因子數據；
（2）監控人員通過該系統可以及時了解廢氣處理過程中各環保設施的運行狀況和污染物的達標排放情況、設備的開關狀態、脫硫水的酸堿度等，并通過報表或曲線了解歷史數據。
4.1上位機和監控軟件配置
整個控制系統設置監控工程師站1套、操作子站5套，報表打印機1臺，并編制上位機監控軟件，實現所有監控數據集中展示和遠程控制。操作子站遠程登陸工程師站后，只能進行工藝流程瀏覽、設備遠程操控、數據查詢及報表導入。不能對監控系統的相關參數進行修改。
通過用戶登陸權限的設置，實現不同登陸用戶工作內容管控，如表1所示。
4.2.1工藝流程展示
通過靜止圖形展示監控對象在企業脫硫系統中的具置、相應監控設備的運轉狀況的顯示（開、關、異常）、監測數據實時顯示及遠程控制實施等，如圖5所示。
在顯示界面將鼠標指針移動到每個設備圖示處，點擊一次即可切換設備的工作狀態（運行、停止狀態的切換）。點擊后彈出相應動作內容描述并提示操作員首先輸入操作員編號及密碼，然后顯示操作確認菜單提示操作員是否需要執行該操作，操作員可以選擇“否”退出該操作或“是”執行該操作。
4.2.2監控系統界面
主界面在圖示數據顯示位置每30秒刷新一次3套煙氣在線監測系統傳輸過來的數據、9個PH在線分析儀（一次脫硫系統出口（1、2、3#脫硫室出口以及4#脫硫室出口、5#脫硫室出口、6#脫硫室出口、7#脫硫室出口）安裝5套普通pH在線分析儀、二次脫硫室出口（1、2、3#脫硫室出口以及4#脫硫室出口、5#脫硫室出口、6&7#脫硫室出口）以及人工濕地入水口安裝管道式pH在線分析儀5套）的監控數據、兩個管道流量計的瞬時流量值。
功能菜單界面圖圖6所示，每點擊一次即可切換一次設備的工作狀態，同一設備點擊時間間隔不能低于3分鐘（避免相關控制設備頻繁切換導致過熱、燒毀現象）。
5結束語
當前，環境污染甚至威脅到中國經濟增長的可持續性。繼續改進并實施污染控制政策已經成為解決環境問題，改善人們生活質量，避免經濟增長遭遇環境災難的當務之急。環保監測系統的不完善，治理技術的不先進，致使環境污染嚴重事件時常發生。企業污染源的在線檢測屬于環保物聯網的范疇，其中的技術研究與應用推廣對促進轉變經濟發展模式，實現產業升級已經并將產生深遠的積極影響。
參考文獻
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關鍵詞 煙氣監測 故障 分析 處理
1電廠煙氣監測系統簡介
煙氣污染物在線監測系統(CEMS)是實時、連續監測污染物參數的系統，主要監測煙氣中的顆粒物濃度、氣態污染物濃度（SO2、NOx、O2）、輔助參數（煙氣溫度、流速、氧量、濕度、壓力）等。完整的CEMS包括氣態污染物監測子系統、煙氣排放參數監測子系統、顆粒物監測子系統、系統控制及數據采集處理子系統等輔助設施子系統。
某電廠共5臺燃煤發電機組，其中1～3號機組容量各為200MW，4、5號機組容量300MW。5臺機組的煙氣脫硫裝置均采用石灰石-石膏濕法工藝，其中1～4號脫硫裝置由浙江浙大網新公司提供，5號脫硫裝置由上海常凈公司提供。5套脫硫裝置均為1爐1塔配置。機組煙氣經脫硫處理后，由二條210米高煙囪排放。排放口處安裝有北京雪迪龍自動控制系統有限公司生產的SIEMENS 7-200型煙氣排放連續監測系統(CEMS)。顆粒物粉塵監測選用RBV-2030型光學法煙塵監測儀。
CEMS系統采用北京雪迪龍自動控制系統有限公司SCS -900系統配置(圖1)。
圖1 CEMS系統圖
2 常見故障及處理
2．1 樣氣流量偏低
煙道中的樣氣經過采樣探頭和電加熱伴熱管由取樣泵抽取至分析儀表柜。樣氣的過濾主要由探頭過濾器來完成,過濾器中的濾芯為2μm 孔隙的碳化硅陶瓷材料,含塵氣體經過濾芯,粉塵被過濾下來,雖然有自動反吹系統定時進行反吹,但因過濾器長期被加熱至120 ℃及以上運行,不可避免出現堵塞和高溫老化。如反吹壓縮空氣偶爾帶有水汽會造成樣氣降溫結露并產生少量液態酸水,容易與采樣管中粉塵粘合并粘在采樣探管內壁上,長時間不清理就會影響樣氣流量。可以在CEMS 系統停運期間,將采樣管拆下清理內部雜物并檢查采樣探管的腐蝕情況。為保證煙氣流量,過濾器濾芯每半年應更換一次,定時檢查正常與否。反吹壓縮空氣管路應加裝自動疏水裝置。
經過冷凝器的樣氣仍可能有一部分殘余水汽沒能去除,并夾雜著少量粉塵顆粒進入到保護過濾器中,長時間運行后會污堵過濾器和流量計,使進入分析儀的樣氣流量下降,造成流量報警而停運采樣泵。因此,要定期檢查保護過濾器,如果表面顏色發黃 (正常為白色) 應及時更換。保護過濾器表面結露時還應及時吹掃采樣管道，流量計中如掛有水汽應及時將機柜內的樣氣管路拆下沖洗烘干,以避免這些水汽進到檢測池造成酸性腐蝕。
此外，當發現流量偏低并伴隨流量計轉子波動時，排除取樣泵故障前提下，檢查系統排氣是否正常。
2．2 樣氣帶水
為保證樣氣在傳輸過程中不出現冷凝現象,避免氣體成分損失及樣氣管路腐蝕,采用直接抽取加熱法的取樣探頭及取樣管線均采用120 ℃～140 ℃高溫加熱。樣氣進入分析柜后,通過冷凝器對樣氣進行快速冷凝,經過致冷后的樣氣再經過保護過濾器過濾最后進入分析儀分析。樣氣帶水是直接抽取加熱法測量系統最常見的故障,原因有:
(1) 取樣探頭及伴熱管的加熱由探頭溫控器及取樣管溫控器控制,溫控器的觸點經常性地關斷和吸合,會造成觸點接觸不良,即便溫控器溫度設定在正常范圍,但電加熱并未真正工作,造成樣氣在取樣管線冷凝帶水。應經常檢查取樣管線溫度是否在設定范圍,改變溫控器溫度設定值,觀察觸點切換是否正常。
(2) 煙氣中的水汽冷凝成液滴后由蠕動泵排出。泵管長時間運行后膠管極易老化變形,致水汽無法及時排出。應經常檢查蠕動泵是否停轉,尤其要檢查蠕動泵泵管,如泵管變形應及時更換,更換泵管時要注意把泵管卡到位。
（3）通過測量伴熱管電阻可以評估伴熱管性能，方法為：假設伴熱管長50米，查設備資料得伴熱采樣管線功率為a瓦/米，則該伴熱管理論功率為50a瓦。實測伴熱采樣管線功率為b歐姆，由公式P=U2/R得48400/b≈50a ，若偏差較遠可適時更換該伴熱管。
2．3 煙氣參數失真
煙氣測量參數(S02、NOx、02)、含塵量數據的失真既影響脫硫系統工藝控制,也影響環保對電廠排放的考核。影響測量結果準確性的原因主要有以下幾方面:
(1) 煙氣由取樣泵從煙道內抽取至分析儀表,取樣管線存在泄漏勢必造成空氣混入樣氣中,從而使煙氣中參數S02 偏低,02 偏高。管線泄漏分為加熱管線泄露和機柜內預處理系統泄露兩種。區別方法為于分水器處斷開管線連接，用手堵死采樣口，在取樣泵的作用下，如果機柜內預處理系統無泄露，則正常情況流量計內轉子應慢慢下降然后在流量計下半部分跳動。之后對應檢查管路中的接頭、脹圈是否緊固,電磁閥是否密封。特別是探頭吹掃電磁閥和校零電磁閥由于需定時進行切換吹掃和校零,閥門滑桿擋頭磨損和空氣中污物進入會影響電磁閥密封性,應經常進行檢查和清理。更換探頭過濾器時要檢查密封墊,并同時更換手柄塞上的O型圈。
(2)CEMS零位是通過標定空氣校準的。空氣取樣管應遠離污染氣體，避免零位偏移造成煙氣參數異常。選擇標氣時應盡量選擇實際測量值處于標氣量程附近的標氣。
(3) 煙塵儀光學窗口鏡片極易被煙道中的粉塵及油汽附著而降低其透光性造成監測數據增大。因此運行中要定期檢查光學窗口是否被污染,清潔光學窗口需用50 %的化學純級的酒精和蒸餾水的混合溶液。如光學窗口表面經常短時間內積灰應檢查清潔風系統有無臟堵現象,風機是否運轉正常,保證灰塵不進入光學頭。
3 其他注意事項
(1) 嚴禁在不安裝探頭過濾器的情況下使用取樣探頭,否則將會導致探頭及采樣管線的嚴重堵塞。更換探頭過濾器時要切斷樣氣和電源,并使用防護手套,防止燙傷。
(2) O2 傳感器的測量電壓因老化會逐漸降低,經常檢查其測量電壓,當< 6mV 時應及時更換O2傳感器,防止因O2 電勢過低造成系統故障無法進行測量。O2傳感器中含有醋酸，會燒壞無防護的皮膚，所以在替換O2傳感器時，不可以損壞它的外殼。老化或有故障的廢O2傳感器為有毒廢棄物，必須封裝好送倉庫回收統一處理
(3) 清理煙塵儀光學窗口鏡片時應確認光學頭已斷電,所使用溶液應不含油分,如用含有油分的酒精溶液清潔光學窗口,當酒精揮發后在鏡片表面會有殘留的油分,影響測量準確性。
(4) 煙氣分析系統通常放置在監測小屋內，應保持屋內的環境衛生，保持CEMS 小屋的溫度在20 ℃左右,注意空調和通風是否正常,如果房間內溫度過高或過低，不僅會對數據準確性產生影響，而且會造成設備故障，影響設備的使用壽命。
(5) 經常檢查收集水箱內積水情況,并及時清理,防止廢液溢出,污染CEMS 小屋。
4 結語
關鍵詞：全過程監控；污染源；監測；分析
中圖分類號：X701文獻標識碼：A文章編號：16749944(2011)04015504
1 引言
近年來,國家環境部十分重視污染源在線自動監控系統的建設與發展,環境保護“十五”計劃明確要求國家環境監測網絡必須建設和完善重點污染源在線自動監測系統,并且了《污染源監測管理辦法(環發〈1999〉246號)》文件,要求國家、省、自治區、直轄市和市環境保護局重點控制的排放污染物單位應安裝在線自動監測設備,運用現代信息科學技術對污染源實現更科學、公正的有效管理。
自2003年開始,汕頭市環保局在配合環境污染防治方面的污染源在線監測工作開展已有近8個年頭,工業污染源在線監測系統已日趨完善,現已實現了寬帶/3G無線網絡遠程數據聯網監控,實現了更直觀、更人性化管理。
2 汕頭市工業污染源在線監控模式
2.1 在線監控系統組成
污染源在線自動監測系統是一套以在線自動分析儀器為核心,運用現代傳感器技術、自動測量技術、自動控制技術、計算機應用技術以及相關專用分析軟件和通訊網絡所組成一個綜合性在線自動監測數據系統［1］。目前,汕頭市污染源在線監測系統包括污染源在線監控平臺中心服務器,和現場監測設備和數據保存與傳送黑匣子。其中,現場監測設備包含污染治理設施動力設備運行監控,即對污水處理的動力設施如污水泵、風機、壓榨機等運行狀況的監控,簡稱全過程監控。根據污染源治理設施運作,判斷污染排放的合理性，廢水或煙氣監測因子,如COD、pH值、SO2和氮氧化物等因子監測。通過統計各項污染因子的濃度或總量,最終判定的排放是否達標,是否對生態環境造成污染和危害公眾健康。另外,加入了“進水流量”的監控統計,通過進水和排放的對比,估算廢水的用量,從而判斷其工藝處理的合理性,是否存在作弊行為。
2.2 在線監測原理
在污染源在線監測子站,現場監測的數據,通過數采儀采集,通過LAN數據轉發模塊,基于互聯網把數據傳輸到“污染源在線監控”中心服務器。中心服務器系統可以遠程對在線監測設備的數據進行讀取、統計、處理監測數據,可打印輸出日、周、月、季、年平均數據以及日、周、月、季、年最大值、最小值等各種監測、統計報告及圖表(棒狀圖、曲線圖等),見圖1。并可輸入中心數據庫或網絡共享,可以收集并可長期存儲指定監測數據及各種運行資料、環境資料備檢索等功能。各個獲得授權的企業或個人可以憑賬戶、密碼登陸監控平臺,可以看到某一個子站的“實時監控”,可以進行“日統計”、“月統計”和“年統計”報表,也可以進行報表、圖表的制作和打印,判斷企業排污是否超標,現場污染源治理設施設備是否運行正常等功能［1］。
3 汕頭市工業污染源在線監控現狀分析
汕頭市是我國著名的僑鄉,全市人口中有直接海外關系的比例約為37%,是改革開放以后中國最早設立的4個經濟特區之一,也曾經是中國經濟增長最快的地區之一。目前汕頭形成了以電子信息、紡織服裝、化工塑料、機械裝備、食品加工、工藝玩具、包裝印刷、音像制品等8大支柱產業［2］。然而,在市場經濟體制下,少數企業、工廠經營者為追求最大利潤,存在逃避環境防治責任、不執行國家環保制度、擅自停用治污設施、隱瞞污染狀況等違法、違規現象,以犧牲周圍生態環境和損害公眾身心健康而獲得經營的最大利益,因此,建設重點污染源在線自動監控系統,實現對排污企業24h監控,是對污染物總量控制的重要措施和環境管理的有效手段。
過去,排污企業的監測數據都是通過企業內部人工分析后上報的,在數據報表上,很多企業為了自身的發展所上報的數據真實性欠妥,給環保管理工作帶來了很大的難處。因此,汕頭市環境污染源在線監控系統的建立及國家環保總局2005年28號令《 污染源自動監控管理辦法》的實施,為環保部門增強科學監管能力、提高環境執法效能發揮了重要作用。
3.1 在線監測子站建設分析
從2003年起,汕頭市行政區域重新整合劃分為金平、龍湖、澄海、濠江、潮陽、潮南6個行政區和1個南澳縣［2］。目前,澄海地區以發展造紙、玩具相關行業為主,工業產品主要以海外市場為依托。其造紙企業是用水和排污大戶,廢水COD、pH值和濁度為主要污染物。而潮南、潮陽地區則以布業、漂染、服裝相關行業為主,該地區工業有一個突出的特點就是家庭作坊工廠存在較多,來料加工的家庭作坊生產線并不穩定。家庭作坊的作業時間的非持續性,一方面造成資源浪費,一方面增加了環境污染,給環境管理部門帶來極大的難處,并且,漂染企業同時是用水大戶,排放污水的有機物、色度、pH值為主要污染物標準。汕頭市區周邊的金平區、龍湖區則以食品、電子相關行業為主,由于鄰近市區,企業具有一定規模的,其中污染源的管理得到較有效的管理。對于南澳縣,作為一個定位旅游島的縣城,其污染源主要為島上居住人們生活產生的固體廢物和生活污水。由此,各區的工業特點構成了汕頭市工業污染源分布,也是污染源在線監測(監控)子站建設的依據（表1）。
通過表1得知,汕頭市的污染源在線自動連續監控以行政區域劃分建設與管理,目前子站建設了235個,正常運營子站201個,其中屬于重點監控的子站16個,占了8%。由于受到大經濟環境影響或其他原因,暫停監控的子站有34個。通過分析,潮陽、潮南、澄海和金平4個工業大區污染源在線監測子站占全市的85%,而潮陽區就占了30%。在這4個行政區內,工廠企業在電子信息、紡織服裝、化工塑料、機械裝備、食品加工均有體現,依此,金平、澄海、潮陽和潮南四區是污染源在線監控建設的重點。
據調查,龍湖區現已劃為中心城區,大多數重點污染的企業已經搬遷。濠江區是原來達濠區和河浦區合區,該區的工業相對不發達,因此其污染源監控子站相對少。南澳縣是一個島嶼,污染源監控對象是污水處理廠。
3.2 在線監測行業分析
由表2可知,建設污染源在線監測的印染行業主要集中在潮南、潮陽地區,占了該行業的74.5%,服裝、毛紡工業是兩區的重點工業,也是重點排污企業。造紙行業大部分集中在澄海地區,占了該行業的59.5%,潮陽區有一部分,占29.7%。從行業分析,印染監測子站是46.8%,造紙是18.4%。印染、造紙行業是生產用水大戶,同時是廢水排放大戶,現已對汕頭河涌造成不同程度的污染。由于汕頭市沿海城市,淡水資源相對缺乏,而某些小工廠企業在生產過程中偷排廢水的現象時有發生,工業的廢水污染已經直接危險到城鎮居民生活飲用水的安全。其實,對于印染、造紙企業能進行工藝改造,實現零排放目標,對于保障生態環境和公眾健康是一個很好的出路。但是,由于資金問題和相關政策滯后,行業的最新工藝技術在汕頭地區并沒有得到廣泛應用。因此,就目前形勢,建立污染源在線監測,更顯得任重而道遠。
污染源在線監測行業中,集中處理是指大型集中的污水處理廠或大社區污水處理單位監測子站,占了10.4%。其他的食品、電子、電鍍、制藥、電力、礦產和化工行業的監測子站建設偏少,一方面與經濟結構有關,一方面與污染源在線監測運營建設規劃有關。
3.3 在線監測因子分析
3.3.1 廢氣監測因子分析
由表3,在汕頭重點污染源在線監測建設體系中,廢水監測因子有“全過程監控”、排水水流量、進水流量、pH值、COD、總磷、氨氮和濁度8個。其中“全過程監控”即污水處理設施動力監控是相對完善的,達到了100%的監控率。對于污染源的監測因子,只有處理監測污水排放的流量統計達到了100%,“進水流量”的建設96%在澄海,而其它的如pH值,COD,總氮,總磷,濁度等監測因子的監控不足,pH值僅為15.3%,COD僅為11.1%,這樣,在線的監控只是統計了廢水排放的量,對于廢水的污染物因子監控是欠缺的。因此,掌握排放廢水的總量,并不能判斷廢水是否達標排放,依然會對環境造成較大程度的污染,并不符合環保執法的判斷的理據,對環境污染執法帶來很大的難度。
3.3.2 煙氣監測因子分析
由表4可知,汕頭地區煙氣在線連續自動監測的因子有SO2,NOX,O2,粉塵含量和煙氣排量5項,是相對完整的監測體系。然而,統計整個汕頭的煙氣監測子站只有7個,相對與廢水監測子站而不成比例,而且,煙氣監測的特點都集中在7個國控的火力電廠,相對于小型電廠,或者火力供能的諸如漂染、造紙等行業的煙氣監測,缺乏統一的規范,廢氣污染沒有得到有效監測、控制,對周圍環境依然造成不同程度污染。
4 在線監控存在的問題
4.1 監測子站建設、監測因子不完善
就汕頭地區污染源監測項目的建設,監測子站的建設與排污企業結構并不協調,缺少了對污染源因子的監測,如COD,pH值、SO2等監測。同時，工業污染源在線監控煙氣監控子站建設少,對于使用火力供熱的染整、造紙大戶,缺乏管理規范,并未建立煙氣監控系統。究其原因,一方面是環保管理力度不夠,一方面是排污企業的抵觸。
4.2 排污企業對污染源在線監測工作認識不足
由于一些企業對污染源在線監測這項工作的認識不足,特別是對排污長期影響環境的認識不足,因此,業主不愿安裝的問題相當突出,這種抵觸的思想情緒加大了污染源在線監測工作的難度。有的裝了不用,有的用上了就不管、不維護、不檢修,造成大量的污染源在線監測儀器形同虛設,導致大量資金流失,浪費資源［3］。
4.3 企業在線設備運行維護工作依賴性強
已建設監測子站,大多數企業無專業在線監測管理人員,在線管理與維護意識薄弱,基本維護能力差(如操作、故障排除、試劑配置等),對建站單位依賴性強。其中一個突出的問題是,當在線監控設備出現了故障,并不會自動發現問題,處理問題,把工作的責任推脫給設備的供應商。
5 加強在線監控的建議與對策
5.1 注重污染源在線監測工作,完善監測內容
作為地區環保管理、執法部門,注重污染源在線監測工作,認識到該項工作的長遠性和艱巨性,根據國家環保部相關文件精神,建立污染源在線監測項目長遠規劃與目標,增加資金投入,逐步推進和完善監測子站、監測因子工作。同時,加強與企業溝通、協作。
5.2 加強對企業的環保意識引導和宣傳
在線監測的最根本目的是通過監管促使企業全面推行清潔生產,從源頭上減少污染,節能減排。要使其不能只關心眼前利益,而從長遠的環境保護角度,從和諧社會的理念考慮,以切實行動做好環境保護工作。并對不正常使用、甚至人為破壞污染源在線監測系統的行為,應依法進行處罰。同時,對積極配合推行在線系統的企業,政府財政在建設和運行經費上給予一定的補貼獎勵［4］。
5.3 積極推進第3方運營模式
隨著市場的逐步規范,按照《污染源自動監控管理辦法》的要求,由取得國家環保部頒發的“環境污染治理設施運營資質證書”資質公司接管排污企業環保設施的運營,是今后發展的主要方向。如果能出臺相應措施使第3方與排污企業和環境監管部門不存在直接的利害關系,第3方直接對在線設施正常運營負責,就能保證在線系統數據的相對可靠。而且隨著國家在統一污染源在線運營管理信息平臺方面出臺一系列的規范標準,對自動監測系統的統一運營管理將是很好的完善。
參考文獻：
［1］ 李國剛.水質自動監測技術與在線自動監測儀器的發展現狀［J］.環保產業，2001(5)：17~18.
［2］ 王宣喻,杜惠美.1993~2000年汕頭市工業發展狀況分析［N］.汕頭大學報,2003-4-19（6）.
[關鍵詞]工況自動監控；電廠工況；工況在線監測；自動監控系統
[中圖分類號]TP277[文獻標識碼] A
1引言
保護環境是我國的基本國策，“十二五”期間，國家將主要污染物排放總量顯著減少作為經濟社會發展的約束性指標，著力解決突出環境問題，加快資源節約型、環境友好型社會建設。2011年，國務院了《關于加強環境保護重點工作的意見》，明確提出要全面提高環境監督管理水平的要求，實現由“點末端監控”向“全過程監控”的轉變。按照這一要求，為了全面掌握污染物排放當量、設施運行狀態、污染物排放監控數據的真實性，必須對電廠污染物排放自動監控系統進行完善升級，開展工況監控，在現有末端監控的基礎上，擴展到生產設施、污染治理設施運行狀態的監控，實現污染治理設施運行狀態分析、排放數據真實性判定。
本文給出了一種燃煤電廠工況自動監控系統的設計思路和實現方法，該系統基于環保部門VPN專網，能夠有效實現對燃煤電廠治污設施運行情況的全過程監管。
2系統總體設計概述
2.1技術路線
2.1.1系統采用多層體系結構進行設計，綜合采用XML技術、.NET Framework組件、 Web開發模型及Visual C++語言進行開發。
2.1.2數據庫采用實時數據庫和關系型數據庫，實時數據庫用于存儲電廠每個工藝過程點的數據，提供清晰、精確的操作情況畫面，用戶既可瀏覽工廠當前的生產情況，也可回顧過去的生產情況。關系型數據庫用來存儲歷史數據和均值數據，以便實現統計、分析、報表、輔助決策等功能。
2.1.3采用監控組態化軟件進行現場工況的流程設計和數據展現。
2.1.4現場數據采集單元分別接入現場DCS（Distributed Control System，分布式控制系統）、CEMS（Continuous Emission Monitoring System，煙氣在線監測系統）、FGD（Flue gas desulfurization，煙氣脫硫）等系統，實現現場工況數據采集，并通過隔離網閘實現數據的單向傳輸，確保生產網絡的安全。
2.1.5脫硫及脫硝裝置關鍵參數如旁路擋板開度、石灰石（補充）漿液泵電流、增加風機電流、循環漿液泵電流等通過現場數據采集單元直接從采集傳感器獲取，確保數據的真實性。
2.1.6工況監控單元與環境監控中心通信服務器之間交互通訊流程和數據包結構遵循HJ/T212-2005《污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準》，采用TCP方式進行通訊。
2.2系統總體架構
系統總體分四層：采集層、網絡層、數據層和應用層，如圖1。
采集層位于電廠端，由相關硬件和軟件組成，主要負責工況數據采集、本地存儲和轉發、補發、重發。
網絡層位于電廠端和區域環境監控中心之間，由網絡通信模塊組成，負責工況數據發送及監控中心接收。
數據層位于區域環境監控中心，由實時工況數據庫和分析數據庫組成，主要負責工況數據的統一存儲。
應用層位于區域環境監控中心，為最終用戶提供一系列的功能模塊，包括實時工況監控，工況報警，工況數據分析、統計，環保執法、總量核算、排污統計等數據應用。
2.3系統組網結構
電廠工況自動監控系統依托于環保VPN專網，主要由工況現場系統和監控中心應用系統平臺兩部分組成，如圖2。
工況現場系統主要由數據采集單元、通信服務器和網絡交換機等組成。數據采集單元通過網閘與現場生產網絡DCS、CEMS、FGD等系統相連，采集生產過程有關數據；通過AI、DI接口直接與現場治污設施數據采集傳感器相連，采集主要的污染數據與治理設施狀態數據。通信服務器，一方面通過環保VPN專網與中心系統相連，實現現場實時采集數據的傳輸；另一方面，存儲和管理本地采集數據。
監控中心應用系統平臺主要由實時數據庫服務器、關系數據庫服務器、通信服務器、業務工作站等組成。
3電廠端系統設計
電廠端主要安裝工況現場采集系統，該系統關鍵任務之一是采集電廠工況數據，并將工況數據轉發到監控中心。主要由網絡設備、單向物理隔離網閘、數據采集單元、通訊服務器等組成。
數據采集單元，實現工況數據的采集、處理和本地存儲管理；采用嵌入式設計，具有1個10/100M以太網接口，可擴展的模擬量和開關量接口（標配8DI、16AI）。系統通過以太網口經過單向隔離網閘接入電廠生產網絡DCS、CEMS、FGD等系統，采用OPC（Object Linking and Embeding（OLE）for Process Control，用于過程控制的（OLE）和MODBUS（注：一種串行通信協議）等主流數據采集協議獲得生產過程各工況數據；通過模擬量和開關量接口直接從傳感器采集治污設施關鍵參數，確保數據的真實性。
通信服務器，負責現場工況管理和監控中心平臺通訊，將工況數據轉發監控中心平臺，其系統功能如圖3。
4監控中心應用系統設計
監控中心系統主要由實時數據庫服務器、關系數據庫服務器、通信服務器、應用服務器、業務工作站等組成。其應用系統軟件主要實現以下功能：
4.1實時工況監控
實時工況監控采用工藝流程圖的方式對電廠各發電機組的生產控制系統、治污設施控制系統、污染源在線監控系統的運行情況進行實時監控，監控的排污數據、狀態數據、過程數據每10秒鐘（刷新時間可定義1-3600S）刷新一次，并可查詢、統計監測參數任意時間段內的變化趨勢，支持將多個監測參數組合進行對比、分析。
4.2工況數據關聯分析
工況數據關聯分析主要是依據實現定義的分析模型，對電廠工況進行綜合分析，判斷發電機組、治污設施的運行情況是否正常、污染源監測數據是否可靠，及時發現發電機組生產過程、治污設施、監測系統可能存在的異常情況（偷排、治污設施假運行等）。
工況驗證分析是基于中心工況過程數據庫中存儲的工況數據做分析驗證，主要提供實時工況數據關聯分析，實時工況數據超限分析，實時模型計算分析、與現有污染源自動監控數據進行一致性判斷。
4.2.1實時工況數據關聯分析
在工況治理設施運行時，許多工況參數是相互關聯的。各工況數據之間存在或松或緊的關聯關系，當其中某個工況數據變化時，與之相關聯的工況數據都會跟著變化。如：煙氣流量分析、煙氣溫度分析、SO2濃度分析、旁路擋板門工況分析、增壓風機工況分析等。例如，煙氣流量分析，相關參數包括：煙囪流量、FGD出口流量、FGD入口流量，根據FGD入口和出口流量判定煙囪的流量。
4.2.2實時工況數據超限分析
對工況（單個或組合）參數的超限分析，并判斷工況運行是否正常，數值有否超標。
通過分析脫硫及脫硝系統的關鍵參數，如：吸收塔PH值、脫硫效率、CEMS監測二氧化硫濃度、CEMS監測煙氣溫度與原煙氣溫度差等，確定其正常數值范圍，并建立超限表達式，由分析引擎實時分析和記錄。依據這些參數超限分析，可以對設施運行好壞做出判定，也能對可能存在的設備故障及參數造假做出可能性判斷。
4.2.3實時模型計算分析
在實時工況數據關聯分析及實時工況數據超限分析的基礎上，將一組判斷治污設施運行的表達式，依據一定的規則順序組成模型。
例如，應用工況數據關聯和工況數據超限兩種手段來組合分析旁路擋板信號故障及人為造假情況。首先根據增壓風機的電流及動葉開度與機組負荷、引風機電流直接的線性關系分析；其次分析根據凈煙氣流量是否跟機組總送風量、原煙氣流量、CEMS監測煙氣流量是否也呈線性關系；最后分析CEMS監測煙氣溫度與原煙氣溫度差是否超限、CEMS監測煙氣壓力與原煙氣壓力差是否超限等。當上述規則有一條以上出現異常時，可懷疑旁擋板信號故障及人為造假情況，異常規則越多，懷疑的可能性越大。
4.2.4與現有污染源自動監控數據進行一致性判斷
將工況監控系統中的電廠和污染源自動監控系統中的電廠自動監測數據進行一一對應關聯，通過數據誤差分析對污染源監測系統接收到的數據真實性進行評估。
4.3工況報警
工況報警主要是根據工況數據內部邏輯關系，定義報警規則，系統根據報警規則，自動產生報警信息，報警信息通過短信平臺、報警值守系統向省（市）環保部門、運營商、電廠管理部門發出報警信息，以便及時發現問題，解決問題。
4.4數據查詢
數據查詢主要針對采集的排污數據、狀態數據、過程數據進行綜合查詢。為方便監測數據的查詢，系統提供按時間段、按電廠/機組、按監測參數、按工業處理流程方法等多種查詢條件，查詢出的信息，可按表格或圖形方式顯示，并可將數據導出成常用的格式（如EXCEL等）。
4.5統計報表
統計報表功能可以按日、月、季、年等方式統計出該時間段內的數據，形成報表并可以導出打印。便于進行相關的統計業務，并為決策提供數據依據。
4.6運行情況管理
4.6.1運行情況統計
運行情況統計通過結合重點污染源值班管理系統的相關信息，統計電廠各發電機組生產設備、治污設施、監測設備的運行情況。系統可根據值班管理系統排除已上報的停運、檢修、故障的發電機組。
4.6.2數據上傳情況統計
數據上傳情況統計主要是根據監測的過程數據、狀態數據、排污數據的上傳頻率統計各電廠的數據整體上傳情況，整體把握工況在線監測系統的數據采集情況。
4.6.3工況核定
工況核定主要是對治污設施的投運、停運做人為的核定，為之后的核定總量提供更加精確的數據。
工況參數在經過規則的判定時分為兩種情況：系統判斷規則能準確地判斷治污設施的起停；而參數判斷規則在判斷后，還需要對工況參數報警做人為的核準。工況核定是一個工具，可以對各種工況作有效和無效性核定，而無論是哪種報警在核實真實情況后也都可以重新做修正。
在有了準確的核定后，對治污設施的各類數據才能精確的統計，如：享受脫硫電價的發電量，就需要統計在脫硫正常投運下機組所發電量的總和。
4.6.4工況數據審核
審核主要是對工況數據的有效性進行確認。系統根據各項監測參數的上下限、關聯規則進行自動核定，對于超出上下限制或經過關聯規則檢查發現問題的監測數據給予醒目的提示（通過顏色區別等），監控中心工作人員重點核對有問題的監測參數，并進行相應的處理，并由工作人員確認監測的數據是否有效。
4.6.5總量核定
總量核對主要依據過程數據、狀態數據對SO2等污染物數據的總量進行核定。污染物總量的計算先根據在線監測系統的監測數據（如S02）進行分時段匯總，然后根據過程數據、狀態數據運行中的異常情況，綜合分析各時段污染源總量數據的可靠性，對于可疑或不可靠的數據，進行人工確定。
4.7工況設置
4.7.1工藝流程定義
工業流程定義主要是根據各電廠每個機組的脫硫脫硝處理技術來繪制其處理工藝流程圖，包括生產控制部分、治污處理部分、在線監控部分。工藝流程圖的各組成設備及處理流程方向以圖片控件、流程線控件來表示，由用戶通過拖拽控件完成工藝流程圖的繪制。
在定義工藝流程圖的各組成設備時，可同時對該設備對應的監控參數進行定義，并設置監控參數的單位、上下限值等。
4.7.2關聯規則定義
關聯規則定義主要是根據處理工藝的不同構建過程數據、狀態數據、排污數據的相互校驗關系統，為數據的工況分析提供依據。
關聯規則的定義通過數據公式、邏輯關系進行定義。
4.7.3采集參數設置
采集參數設置主要根據電廠的脫硫、脫銷處理工藝進行監測參數的定義，主要包括生產過程、治污設施的各項參數定義（含監測參數的單位等）。
4.7.4通訊參數設置
通訊參數設置主要用于定義平臺軟件與前端工況數據采集設備通訊過程中使用的相關參數。
4.8遠程控制
遠程控制主要是對前端工況數據采集設備進行遠程管理，包括遠程參數設定、遠程重啟設備、遠程時鐘設置、遠程校時、監測參數設置、數據補調等功能。
5結論
本文給出的電廠工況自動監控系統，通過在上網電廠治理設施生產控制單元中選取與環保監管相關的工況過程數據，對設施的運行過程和運行結果進行實時監控，實現了“點末端監控”到“全過程監控”的轉變。進一步完善了環境自動監控系統功能，實現電廠污染防治全過程自動監控，提升監控數據全面分析、邏輯印證和應用能力，準確反映電廠實際排污情況，科學核算主要污染物排放量，為上網電廠排污費征收核定、脫硫脫硝電價核算、污染減排和環境管理提供準確可靠依據。
參考文獻：
[1]周婧，劉橋.火力發電廠煙氣自動監測系統總體設計[J].電力科學與技術學報.2007（3）：76-80.
關鍵詞：熱濕法CEMS特點；免維護；測量準確度高
1 預處理比較
傳統的基于直接抽取法測量的煙氣分析系統，在預處理設計中均包含“冷凝除水”部分，其之所以要對高溫、高腐蝕性的煙氣進行冷凝操作，設計冷凝器、蠕動泵等大量復雜預處理部件，主要是源于其分析儀表光學部件設計無法實現高溫測量，且其采用的紅外吸收測量技術易受水氣成分的干擾，必須冷凝除水，不能直接測量原始煙氣。
熱濕法CEMS系統采用了紫外光譜吸收技術和光纖連接技術，由于水分子在紫外波段沒有吸收，分析儀不受水氣成分的干擾，而高溫紫外光纖的應用，使預處理氣路與分析儀表徹底分離，系統只需對氣路進行全程伴熱，即可實現高溫原煙氣直接測量，無須任何冷凝除水設備。
熱濕法CEMS系統的預處理技術為抽取式全程伴熱，即煙氣從監測管道抽出后，通過保溫伴熱處理，始終維持其高于露點的溫度，直至分析完成，相對于傳統的熱管抽取法其具有如下顯著的技術優勢：
一是徹底省去了各種復雜的冷凝預處理設備和排水裝置，煙氣經過簡單流路即可完成分析，極大的降低了預處理故障幾率，維護量很小。
二是徹底消除了由于酸氣冷凝帶來的系統腐蝕和結晶堵塞問題，系統使用壽命更長，運行更可靠。
三是徹底避免了測量水溶性較強的SO2時存在的水溶解損失，測量精度更高。
2 分析儀表比較
2.1 SO2/NOX 測量原理
儀表光源發出的紫外光匯聚進入光纖，通過光纖傳輸到測量室，當樣氣通過測量室時將在特定波段吸收紫外線能量，被吸收后的光束通過光纖傳輸到光譜儀，在光譜儀內部經過光柵分光，由二極管陣列檢測器將分光后的光信號轉換為電信號，獲得氣體的連續吸收光譜信息，最后利用化學計量學算法（DOAS）實現氣體濃度的測量。
2.2 O2測量原理
熱濕法CEMS系統選用的ZrO-100氧氣分析儀采用氧化鋯法測量煙氣中濕氧含量，其傳感部分采用了Honeywell的KGZ10動態氧化鋯傳感器。
在熱濕法CEMS系統內，氧化鋯傳感器安裝在預處理氣路中，位于恒溫加熱箱內，由于樣氣之前已經經過粉塵過濾和全程恒溫伴熱，可有效保護氧化鋯不受粉塵和液態水的影響，從而使ZrO-100相對于傳統的在位式氧化鋯分析儀在使用壽命上大大延長。
2.3 核心技術及部件
2.3.1 紫外差分吸收光譜測量技術（DOAS）
紫外差分吸收光譜技術是國家環保部及美國環境保護組織（USEPA）推薦的一種成熟、可靠的氣態污染物濃度測量方法，通過對連續光譜數據的處理得到氣體濃度。
由于光譜吸收信息依據的是光能量的變化，而除了氣體吸收外，粉塵散射、光路漂移、光源波動等因素同樣會引起光強變化，因此傳統的測量技術極易受到這些背景因素的干擾。
DOAS的優勢在于，其把氣體吸收光譜分解為快變和慢變兩部分，其中快變部分只與被測氣體的屬性相關，而由于粉塵散射等背景因素造成的光譜變化只能表現為光譜中的慢變部分，這樣通過分離去除測量光譜中的慢變部分就能夠去除背景環境因素對氣體濃度分析的影響，從而實現高精度和強抗干擾能力的測量。
2.3.2 高分辨率、低溫漂全固化光纖光譜儀
紫外光譜氣體分析儀采用了光電二極管陣列的全固化光纖光譜儀，并且為了降低雜散光、提高短波紫外響應能力和光譜分辨率，專門設計了高性能凹面光柵。來自光纖的紫外/可見光經狹縫進入光譜儀入射到凹面光柵上，經凹面光柵匯聚和分光后反射到光電二極管陣列，光電二極管陣列將光信號轉換為電信號。與傳統掃描型光譜儀相比，該全固化光纖光譜儀具有：可瞬間采集光譜，從而適用于脈沖光源，如氙燈；無運動部件，可靠性高；通過光纖耦入測量光束，模塊化程度高，提高了生產、維護的便利性。
紫外光譜氣體分析儀通過優化結構設計、采用波長漂移補償算法、選擇低溫度膨脹系數材料，使光譜儀具備了高波長分辨率和重復性（
2.3.3 高性能光纖耦合光源
光源是系統的重要組成部分，在線氣體分析系統通常要求光源使用壽命長、預熱時間短、光譜和能量穩定性高。傳統紫外/可見光度計存在使用壽命短（只有數百到數千小時）、預熱時間長等缺點，這些缺點制約了其在在線氣體分析中的應用。
紫外光譜氣體分析儀采用脈沖氙燈作為光源，脈沖氙燈屬于冷光源，其壽命可達109次，按照每秒打燈測量3次的方式計算，其壽命可達10年，并且無須預熱，完全滿足在線氣體分析應用要求；紫外光譜儀通過高穩定性的高壓（1000V以上）電源設計、良好屏蔽性能的結構設計，使光譜和能量具備充分的穩定性，并有效屏蔽了脈沖電流導致的電磁輻射。
2.3.4 強工況適應能力的光纖耦合測量室
在環保煙氣在線監測應用中，過程氣體腐蝕性很強，熱濕法CEMS系統采用全程伴熱的預處理技術避免任何的冷凝析出與腐蝕，但同時對處于樣氣流路中的測量室提出了相當高的要求。紫外光譜氣體分析儀通過出色的光學設計、結構設計以及采用特殊加工工藝很好地解決了大溫度和壓力變化下的光路穩定性問題以及光學部件和結構部件結合部在高溫、高壓下的密封性問題。
3 技術對比表（與傳統紅外抽取系統）
參考文獻
關鍵詞：環境 節能 減排
銀川佳通輪胎有限公司2003年初由銀川橡膠廠與新加坡佳通集團公司合資成立，是全國輪胎生產大型骨干企業之一，也是西北地區最大的輪胎制造廠，職工在冊人數3614人，產品包括工程輪胎系列、汽車斜膠輪胎、半鋼子午線輪胎、農用輪胎、民用及軍用輪胎、全鋼子午線輪胎。2003年通過了iso14001認證：2004年獲“自治區環境友好型企業”，2006年獲銀川市 “銀川市環境友好企業”及“工業企業環境保護先進集體”；并榮獲銀川市創建節水型企業先進單位和全國石油和化學工業節能先進單位，2008年獲得“清潔生產先進企業”。隨著社會經濟的快速發展，環境與能源問題日趨突出，節能降耗和污染減排已為"十一五"規劃中的重中之重，成為企業經濟發展的基礎，對企業而言節能減排與可持續發展是落實科學發展觀的集中體現，因此，制定節能減排計劃,落實節能減排措施，采取全員參與管理，管理減排與工程減排并舉的原則，對推動節能減排工作，創建投資節約型，環境友好型企業起到了至關重要的作用。本公司始終將節能減排納入企業發展戰略，努力走“低消耗、低排放、高效率”的節能減排發展之路，加強把節約資源和環境友好的理念貫穿到生產經營活動中。
1 加強節能減排監督管理，持續改進環境績效
1.1 加強基礎管理，嚴格遵守法律法規 公司嚴格遵守國家與地方的法律法規要求，認真貫徹執行環境保護法和節約能源法，廢水、廢氣、噪聲100%達標排放，cod、煙塵及二氧化硫100%達到總量控制目標， 污水自動在線檢測系統100%有效運行率,在線監測數據100%達標，真實進行排污申報登記，按期審驗排污許可證，及時足額的繳納排污費，嚴格執行環境影響評價制度及“三同時”制度，積極主動治理污染，沒有環境污染事故。
1.2 領導重視，建立健全管理體系 隨著國家對節能減排的要求，公司領導認為：實施節能減排，治理環境污染、推行清潔生產是改善企業內部管理，增強企業活力，改善企業形象，提高企業環境和社會效益的綜合性手段；創建環境友好企業，不僅是企業的榮譽，還孕育著企業的文化，標志著企業發展的內涵。因此，公司建立了完善的目標管理考核體系,將節能降耗和污染減排納入了企業正常的經營管理軌道，各部門配備了兼職能源環保管理員，具體負責各部門的節能減排工作,使公司形成了一套完善的節能降耗和環境保護管理網絡，使節能降耗和環境保護工作在組織上得到了有力保證。
1.3 制定節能減排目標指標及管理方案 根據政府及佳通總部確定的節能減排目標指標，制定了能源、環境目標指標及管理方案，對目標指標進行量化分解，同時納入公司經濟責任制考核內容，對制定的節能減排方案，定時間，定人員，定項目，跟蹤落實，限期完成，通過規范化、制度化的管理使公司的節能減排工作落在實處。
1.4 修訂完善能源環境管理制度 公司通過運行環境管理體系，逐步完善環境體系程序文件、環境手冊及環境三級文件，制訂了“環境管理考核制度”“廢水運行管理制度”“能源管理考核規定能源量化管理標準”“無泄漏達標管理制度”等能源環保管理制度，并不斷修訂完善，制定了環境污染事故應急預案，加強突發事故的應急準備，防范環境污染事故發生。2009年，公司在低硫優質煤煤源緊缺的情況下，嚴格執行《銀川市燃煤控制標準》，修訂了公司“原煤管理制度”，降低了煤中灰分、硫份控制標準，配置全套的煤質分析設備，從采購、取樣、檢驗、化驗等各環節進行控制管理，對不能達標的煤質堅決予以退回。每月對供煤經銷的煤質、供煤時間、服務意識等進行綜合評價打分，按照打分結果，分配供煤比例，從源頭上控制了污染，確保了煙氣中煙塵及二氧化硫濃度達標排放，從根本上降低了污染物排放量，實現經濟、環境與社會效益的統一。
1.5 完善用水計量網絡 公司建立了完善的水計量網絡，截至目前共安裝各類計量水表130臺，計量水表配備率達到100%；涵蓋了公司全部進廠水計量和一二級水使用計量，對重點用水設備實現了計量到機臺，定崗專職抄表員每天抄錄水表讀數，發現用水異常，及時通知相關部門分析處理，為用水量化管理工作提供了完整的核算數據。
2 加大投資力度，實施工程技術節能減排措施
2005年至2008年，公司實施的節煤、節水、節電、煙氣治理、粉塵治理等項目共計投資1160萬元，實施的所有節能減排項目,均按照內部驗收程序進行了驗收,取得了預期的效果。
2.1 節水及廢水治理措施①安裝了兩套污水自動在線監測系統——日本島津toc4100總有機碳分析以及兩臺流量計，并與環保部門實現了無線傳輸，在線監測系統每天連續運行，真實有效的反映廢水中cod動態變化數據。為公司掌握基礎數據提供了依據，實現達標排放，總量控制。②投資260萬元，在南北二次水回收站各上一套循環水冷卻塔系統，提高了二次循環水的利用率，減少了污水排放總量。③公司投資百萬余元，對各工序設備的冷卻水系統、排水系統、地下消防水系統進行改造。
通過實施節水技術改造措施，用水量自2005年的221t降至2008年的133t，下降率66.17%；單位產品用水量（t/條）自2005年的0.72降至2008年的0.42，下降率71.4%；三膠耗水量（t/t）自2005年的47.86降至2008年的25.20，下降率90%。a區循環水利用率94.8%，b區循環水利用率91.8%。
2.2 節煤節汽及廢氣治理措施 ①公司投資40萬元，對a、b兩區主蒸汽管道進行聯網改造，a、b區鍋爐資源共享，降低能耗，減少污染。②公司投資60萬元，對a區三臺35t鍋爐及b區一臺20t鍋爐的分層給煤裝置進行改造，節煤24%，節電40%，年節約煤費、電費共計170萬元。③公司投資337萬元，實施了“b區鍋爐系統環境綜合整治項目”，此項目通過了環保局、經委等部門的批復，并申請了銀川市環境保護專項資金40萬元，項目竣工后，每年節煤10242t，節電68571kwh。④公司投資400萬元，實施了“3臺35t鍋爐除塵器更新改造、灰水凈化回收及安裝煙氣在線監測系統”項目，此項目申請了自治區環境保護專項資金100萬元，經過改造后的脫硫除塵系統，除塵效率從90%達到96%，減少煙塵排放量180t/年，脫硫效率從30%達到80%，減少二氧化硫排放量640t/年；與政府核定的控制目標相比，煙塵降低274t，so2降低429t。
通過實施節煤節汽技術改造措施，三膠耗煤量（t/t）自2005年的1.937t/t降至2008年的1.716t/t ，下降率12.9%；單位產品綜合能耗(千克標準煤/t)自2005年的1944至2008年的1351，下降率43.9%。
2.3 節電節能技術措施 ①對動力系統、鍋爐鼓、引風系統進行變頻改造，年節約電量約352萬度，節約電費158萬元。②對總降壓變電所進行增容改造，a區與b區實現供電并網，年節電費50萬元。③引進先進節電設備，對b區煉膠機、密煉平車等設備進行節電測試、對比、優化、改善，改造后設備節電率達到31%；對制冷機系統低溫循環水冷卻塔進行節電改造，年節約電費144萬元；將生產廠房照明燈改為節能燈，月節約15.2萬kwh電量，年節約電費82萬元。
3 調整產品結構，提升產品子午化率
①加大全鋼子午線輪胎的開發和生產，不僅滿足了企業長遠健康的發展目標。同時，由于子午線輪胎的耐磨性能比斜交輪胎能提高60%～120%，將大大減少天然橡膠和一次性能源的投入，節約自然資源；②全鋼子午線輪胎的結構設計，決定了其滾動阻力將比斜交輪胎降低20%左右，相同環境下，可節省汽油8%～12%；③全鋼子午線輪胎在安全性能、舒適性、低噪音等方面都大大優于斜交輪胎；④根據子午線輪胎生產工藝要求，結合企業節能提效的指導思想，通過工藝改善等措施，對生產過程中產生污染的配方和部件進行有效控制，實現了輪胎加工過程的清潔生產；⑤航空子午線輪胎的試制以及全鋼子午線翻新輪胎的投產，為新技術的掌握運用，以及資源的重復利用，開辟了新的途徑。產品子午化率由2002年底合資之初的27.79%，發展為目前的68.77%。
4 清潔生產，循環利用
①對鍋爐上煤系統產生的煤粉進行治理：采用封閉式煤場，燃煤經粉碎后，在運輸過程的輸轉處及落料處安裝除塵裝置；降低煤粉濃度。②對生產源頭的炭黑粉塵及配料粉塵進行治理：采用密閉的炭黒輸送大粉料自動稱量等全套上輔機系統，全程有微機控制，并在密煉機投料口、自動稱等處設置集塵罩，配置除塵器，使含塵氣體經代濾器除塵凈化后回收利用。③對煉膠煙氣進行治理：在生產車間產生的熱膠煙氣，采用在開煉機、擠出壓片機、硫化機等設備上方設排煙罩，使熱膠氣通過排風系統送到車間排氣筒口集中排放。④固體廢棄物綜合利用：公司目前產生的主要固體廢棄物有鍋爐廢渣，工藝邊角料、包裝物、炭黑袋等，炭黑包裝袋由公司解包后返回生產廠家重新利用，其它固廢均以合同形式委托有資質的回收單位進行回收，綜合利用。
5 拓展思路，總結經驗，尋找差距
通過加強監督管理，實施節能減排工程技術，不斷調整產品結構，大力推行清潔生產，實現了企業管理與環境績效持續改進，但以科學發展觀的眼光看待事物，拓展思路，還需在過去的成績中總結經驗，在將來的奮斗目標中尋找差距，確定出需要不斷改進方法和超越的空間。
①加大產品結構調整的力度，提升產品的子午化率，從源頭上實現資源節約；②加快節能減排和環保治理項目的實施進度，并通過持續的技術改造，達到政府下達的節能減排目標；③加大環保宣傳力度，提高全員的環保意識，并積極響應環保部門的號召，參與社會環保公益事業；④進一步細化環境管理，使環境治理設施長期穩定運行，節能減排持續改善；⑤積極進行技術創新，選用環保原材料，實現產品的清潔生產；⑥隨著企業的發展壯大，對老廠區的環境治理和綠化工作，也將與新廠房的建設同步進行。
2019年水質化驗室在中心各級領導的親切關懷和正確領導下，緊緊圍繞安全生產、技能培訓、管理創新等方面，結合年度作業計劃，認真組織，周密安排，高質量完成了2019年度各項任務，現將本年度工作總結如下：
一、日常化驗工作完成情況
全礦區4個區域水源地和配水廠的清水、12座污水處理廠（站）和5座油水分離間污水、中水日常化驗工作，其中，日常污水全年累計化驗水樣9533個，監測項目共計35770項次；日常清水全年累計化驗水樣1575個，監測項目共計13986項次。以及全礦區32座換熱站的系統水、軟化水化驗監測工作，930E鍋爐房鍋水、軟化水的日常化驗工作，其中，換熱站系統水、軟化水的硬度全年累計化驗約3900次，930E鍋爐房鍋水、軟化水在全年累計化驗14400次。
為更好指導生產經營，我部門會及時將當日化驗結果整理后報送至相關單位及部門。按照中心環保檢查要求，定期將各污水處理站出水超標情況匯總上報，以配合檢查組對各污水處理站當月污水處理情況進行了解打分。
另外，對安家嶺終端污水處理廠和井工三礦井下水處理站每8小時采水樣一次，全天二十四小時混合水樣進行監測，以確保監測結果更具代表性。
二、自行監測工作完成情況
水質化驗室嚴格執行平朔公司2019年自行監測計劃，順利完成了監測任務，木瓜界區域外排口污水手動全面監測共計12次，累計化驗各類項目132次。并將監測結果及時編寫報告上報到節能環保部，達到用監測數據來指導生產運行的目的。負責管理木瓜界井下水處理站水質在線監測設施和930E鍋爐房煙氣在線監測設施，協調朔州市環保局將設備、數據異常情況匯總上報。并及時聯系設備運維單位進行設備日常保養及故障維修。
三、井工礦井下水質化驗工作完成情況
按照公司要求，負責平朔礦區各井工礦井下水源水質化驗工作，并將數據反饋至各井工礦以達到指導生產的目的。今年5月份，化驗室接收原屬于地質測量中心的戴安離子色譜儀一臺，礦用水質分析儀3臺，通過對設備的維修、化驗員的培訓。截止目前為止，我部門共監測井下水水樣32個，共監測項目672項次，保證了礦井水及時準確化驗，解決井工礦不能迅速判斷礦井工作面出水來源、不便于及時有效采取防范措施的難題。
四、科技創新、降本增效工作開展情況
水質化驗室申報2019年“五小”成果一項、申報科技進步獎一項、降本增效技術優化方案一項。其中，“五小”成果《固體PAC產品質量的快速鑒別方法》，獲得中心二等獎，該方法能夠幫助各個污水處理站測定聚合氯化鋁中有效成分三氧化二鋁的含量，填補了中心對該產品的質量檢驗的空白。科技進步項目《平朔礦區環境監測業務新機制的探索與創新》獲得公司科技進步獎三等獎。降本增效技術優化方案為化驗室接收地質測量中心閑置的戴安離子色譜儀一臺、礦用水質分析儀3臺，通過招標外委維修，使其均恢復正常使用，不僅拓展了水質檢測項目，還為公司節約了一大筆設備購置費用。
五、管理模式創新情況
水質化驗室職工嚴格執行6S管理制度，上標準崗、干標準活，保持化驗室作業區域環境清潔、儀器設備及藥品的定位劃線，保持工作流程井然有序、科學高效。
按照中心業務重新劃分情況，將之前供熱化驗員16人劃至供熱部后，礦區換熱站化驗工作則由原有的水質化驗員來承擔，每周對各換熱站的軟化水及系統水各化驗三次以上，確保供熱用水安全。東露天化驗組新增清水化驗業務，每天對清水進行監測一次，確保東露天區域供水安全。木瓜界化驗室清水監測由之前的每周一次增加至每周三次，確保木瓜界區域供水安全。
六、安全管理及培訓教育工作開展情況
1、安全管理情況
水質化驗室通過安全教育培訓、網絡平臺宣傳等手段，積極貫徹執行國家最新頒布的法律法規，認真落實公司及中心安全生產文件精神，利用部門安全例會和班組班前會及時傳達學習，全面宣傳當前安全形勢和要求。進一步細化了安全生產責任制、職業健康、應急救援等方面的規定，完善了《安全規程》、《操作規程》、《作業規程》等，新增了《水質化驗室安全目標管理制度》、《水質化驗室安全操作管理制度》、《水質化驗室安全教育與培訓制度》等。通過開展“平安一季度”、“警示三月行”、“安全生產月”、“百日安全”等活動,使我們牢固樹立起“生命優先、不安全不工作、不安全不操作”的新理念，全面貫徹公司及中心安全管理規定，嚴格落實安全責任制，事事安全確認，處處落實責任。
2、培訓教育情況
水質化驗室組織職工積極參與各類培訓，配合中心人力資源部完成中心各類一、二級培訓，同時，從培訓的針對性、實用性、培訓力度、方法等方面入手，對化驗員全方位開展涉及安全、技能、拓展、管理提升等三、四級培訓。目前，已經完成對2019年4位新進人員的崗前安全教育培訓及上崗培訓，對全體員工開展《崗位安全紅線》與《行為標準化》的知識培訓共計12次，水質監測化驗專業技能方面的培訓共計12次。
第二部分2020年度工作計劃
一、工作思路
堅持“安全第一，預防為主，綜合治理”的安全生產方針，實現全年安全生產零傷亡、零事故。按照公司生產計劃和各項工作要求，精密安排、合理組織，確保完成各項工作任務。緊緊圍繞“降本、提質、增效”的工作要求，加大技能考核力度，進一步提升業務技能，服務質量，增強市場競爭力和創收能力。
二、2020年度工作計劃
1、繼續做好2019年日常工作
（1）認真做好全公司4個區域（安太堡區域、安家嶺區域、木瓜界區域、東露天區域）清水、污水、中水水質化驗以及鍋爐房、換熱站軟化水、系統水化驗工作，并第一時間將所有化驗數據進行匯總上報相關單位及領導。
（2）認真做好井工礦井下水源水質化驗工作，為保證煤礦開采提供理論依據，為保證煤礦安全生產提供基礎。
（3）按照《中煤平朔集團2020年自行監測方案》要求，認真完成劉家口水源地、井工三礦井下水的自行監測工作，確保安家嶺終端污水處理廠、木瓜界井下水處理站兩處水質在線監測系統和930E鍋爐房煙氣在線監測系統正常運行。
（4）按照公司及中心的要求，并結合部門實際，水質化驗室將配合人力資源部完成中心各類一、二級培訓的同時，將從培訓的針對性、實用性、培訓力度、方法等方面入手，對監測化驗員和運行化驗員全方位開展涉及安全、技能、拓展、管理提升等三、四級培訓。
（4）加強監測化驗數據的管理和應用。建立水質監測化驗數據電子臺賬，方便查詢、匯總各類監測數據；執行監測化驗數據報告制度。定期編寫監測化驗周報、月報、年報并發送至各級相關部門，如平時發現監測化驗數據遇異常情況，及時上報。
2、2020年度新增工作內容
（1）開展重金屬汞砷項目的監測工作，開展聚丙烯酰胺（PAM）的成分檢測化驗工作。
（2）930E化驗組由原來的僅鍋水化驗，新增污水化驗業務。
（3）對標安家嶺水質化驗班組建設情況，在各區域水質化驗班組開展班組建設工作，做好各班組的技能提升和考核工作。
（4）做好水質化驗室人員培訓工作，盡快使水質監測化驗人員取得環境監測上崗合格證書，盡早完成實驗室資質認定工作。
關鍵詞：電廠；脫硫技術；濕法煙氣脫硫；運行分析
前言
在我國能源結構中，煤炭占主導地位，經燃燒后排出的酸性氣體，對大氣造成嚴重污染，火力電廠發電尤為嚴重。所以電廠脫硫技術必不可少。
目前各國都在研發電廠脫硫技術，各種技術數目已高達上百種之多。這些技術可分為三大類：燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和煙氣脫硫[1]。在發電站爐膛內，煤粉中的可燃硫分在空氣的作用下迅速轉化成SO2，由于爐膛內溫度高，不利于脫硫，因此通過煙氣脫硫是目前經濟快速且行之有效的方法。
1 電廠脫硫技術現狀簡介
早在20世紀30年代，英國就有了完整的一套電廠脫硫技術，隨后，美國、日本、歐盟等國家也相繼發展了脫硫裝置。與發達國家相比，我國的脫硫技術起步較晚，在20世紀90年代初期，我國開始大力興建電廠并引進國外先進的煙氣脫硫技術和裝置，引進的工藝成熟，設備先進，運行可靠，但由于運行和投資費用巨大，所以我國在國外先進技術的基礎上進行改造創新，自主研發適合國內行情的脫硫技術。在近二十年來，我國投入了大量的人力、物力、財力對脫硫技術進行研究，取得了一系列的成果[2]。但在脫硫行業也存在一些弊端：煙氣在線監測系統不能充分利用，沒有完全發揮其效能和作用；我國的脫硫工藝方法過于單一；對于脫硫副產物的處理不夠重視，產生了二次污染等等。
2 電廠脫硫煙氣系統運行分析
2.1 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術（FGD）原理
石灰石-石膏濕法煙氣脫硫是最常用的脫硫技術，包括三個過程：質量傳遞、流體輸運和熱量傳遞[3]。具體工藝流程是：煙氣經過靜電除塵器除塵，然后經過增壓風機、煙氣換熱器GGH冷卻后進入吸收塔。在吸收塔內是以逆流進行洗滌吸收，煙氣由下向上流動，Ca（OH）2漿液由上向下流動，并通過噴淋設備進行霧化，使上行氣體可與下行漿液充分接觸。在吸收塔中，通過氧化風機在塔底鼓入氧氣，在氧氣充足的條件下，煙氣中的SO2與漿液中的Ca（OH）2反應生成石膏，在泵的帶動下將石膏漿液排出，石膏漿液再進入脫水系統進行一級脫水和二級脫水，所得產物為石膏。經過脫硫后的煙氣除去水分后排入大氣中，反應后的廢水經處理后由下水管道排出[4]。簡要流程圖如圖1所示。
2.2 石灰石-石膏濕法脫硫系統的運行分析
2.2.1 重要參數的監測
在煙氣脫硫系統運行的過程中，需要對幾個重要參數進行監測。
首先是系統進口處的壓力、進口煙氣中SO2濃度、O2濃度以及煙塵的濃度；在系統出口處同樣需要監測SO2濃度、O2濃度、煙塵的濃度，同時還需監測氮氧化物的濃度；增壓風機的進出口壓力和旁路擋板處的壓力差也是重要參數。
其次，在系統的石灰石制備過程中，我們需要對原料的倉料位、漿液箱的液位、密度進行監測，及時獲得所需信息；在系統的吸收塔部分，我們關注的是吸收塔內液體的PH值和吸收塔液位高度。
最后，我們還需要對煙氣的成分進行分析。
2.2.2 運行控制對象的分析
增壓風機的進口壓力調節。增壓風機的進口壓力是一個很重要的參數，它主要用于克服系統的壓力損失。控制系統將進口壓力調為±0Pa，一般讓旁路煙氣擋板壓差為零來實現，這樣FGD的壓力損失得以彌補，并且不影響系統的運行。
吸收塔的液位控制。在系統的運行過程中，吸收塔的液位是逐漸降低的，這就需要對塔內進行補水操作。由于除霧器的沖洗水是順控運行，所以可以用除霧器的沖洗水來補充塔內因排出而缺少的水，這樣就保證了吸收塔內的液位穩定。
石灰石漿液的流量調節。石灰石漿液的多少直接影響到吸收塔內液體的PH值，一般將PH值維持在5.4-6.2即可。在調節回路中采用串級PID控制，在主調節器中鍵入煙氣量和SO2濃度值，在付調節器中鍵入相應的石灰石漿液流量，若實際值與設定值不一致，系統會自動調節石灰石漿液入口閥門，以此保持塔內PH值的穩定。
吸收塔內石膏漿液外排的密度調節。通過控制旋流器的運行數量和閥門開度就能調節石膏漿液的外排密度。利用密度計測出塔內石膏漿液的密度，如果密度大于設定值，就需要增加旋流器的運行數量，同時關小回流閥；反之，則減少旋流器數量，開大回流閥。
2.2.3 系統的停運與啟動
若是短期停運，如僅停運幾小時，就不必停運所有裝置，只需將循環漿泵、增壓風機、石灰石漿液泵、氧化風機停運，并將煙氣系統全部切換至旁路。再次啟動時，按照先后順序啟動循環漿泵，將煙氣系統切換回FGD，啟動增壓風機、氧化風機、石灰石漿液泵。
若是長期停運，就需要停運所有設備，除了沖洗系統和攪拌器。啟動時，按照正常開工順序啟動即可。
2.3 脫硫系統運行的問題分析
2.3.1 煙氣系統對鍋爐運行的擾動
在切換脫硫與FGD系統的擋板門時，煙氣系統會對爐膛內的壓力有所擾動，極有可能造成鍋爐MFT動作。為了解決這一問題，當脫硫擋板門使得爐膛壓力變化過大時，一般將MFT的動作時間設定偏長，大于擋板門的開度時間。同時也可以單獨調定擋板門的動作，保證爐膛內壓力穩定。
2.3.2 儀表的選用
在整個系統中，需要監測的參數很多，在選用儀表時要考慮沉積結垢、腐蝕性、磨損等等。在石灰石濕法脫硫技術中，PH計的使用因石灰石漿液的沖蝕或結垢容易老化，因此要對PH計定期清洗；同時，PH計測量的數據還受到溫度的影響，一般采用溫度補償法進行修正。由于液面波動，吸收塔液位的測量不能采用常規的測量方法測量，而采用壓差法測量。但用壓差法測量容易發生堵塞問題，目前尚無更好的測量方法。
2.4 連州電廠石灰石濕法煙氣脫硫技術分析
下面以某電廠為例，分析石灰石-石膏濕法脫硫技術。
2.4.1 系統流程
煙氣從電除塵器出來，被風機引入吸收塔，順著塔內向上流動，與霧化的石灰石漿液相遇反應洗滌，凈化后煙氣中含有的漿液微滴由兩個臥式除霧器除去。將脫硫后的煙氣加熱至80℃以上，再由煙囪排出。如表1所示是主要設計參數。
2.4.2 主要設備
除了溫度、壓力測試儀和煙氣分析儀外，煙氣系統主要設備還有4個煙氣擋板，2臺密封風機，2臺風機電機入口處和出口處的煙氣分析儀均用于監視煙氣中O2，SO2和氮氧化物的含量，并在DCS界面顯示出來。煙氣擋板分為主煙道煙氣擋板和旁路煙氣擋板，主煙道煙氣擋板安裝在系統的進出口，主煙道關閉時用于連接密封空氣，防止系統內的防腐襯膠被破壞。
2.4.3 FGD煙氣系統主要設備的運行方式：
（1）氧化風機有兩臺，一臺運行一臺備用；（2）在入口處，增壓風機入口壓力投自動控制；（3）用程序控制除霧器沖洗投，平均每隔2小時沖洗1次；（4）用三臺漿液循環泵交替運行，定期切換備用泵可提高脫硫效率。
3 煙氣脫硫技術發展趨勢
3.1 石灰石-石膏濕法脫硫技術應用將越來越廣，在未來的發展中仍是國內外電廠的首選脫硫工藝，該技術還適用于傳統老機組的改造。
3.2 電子束法脫硫技術是一種新興脫硫技術，目前尚處于試驗階段，國內已經由100MW機組向150MW機組發展，在小的發電機組領域也已逐步在加大其市場份額。
3.3 與濕法脫硫技術相比，旋轉噴霧干燥法脫硫技術運行費用高，脫硫塔處理量較小，適用于煤中含硫量偏低的中小型電廠。
3.4 海水脫硫技術可在沿海地區大力推廣，為了保證較高的脫硫效率，必須在海水水質穩定且取排水方便的條件下進行，這項工藝受到地域的限制。
3.5 隨著環保意識的加強，我國的煙氣脫硫得到了足夠的重視，并取得了一定的成果和經驗，在未來，脫硫技術必將向著高脫硫效率、高利用率、低運行維護費用、簡化流程的方向發展。
參考文獻
[1]鐘秦.燃煤煙氣脫硫脫硝技術及工程實例[M].北京：化學工業出版社，2007：11.
[2]李建偉，張衛彬.火電廠脫硫工藝發展研究[J].科技創新與應用，2013（05）：8.
[3]余達蔚，梁雙印.石灰石-石膏濕法脫硫節能減排的技術進展[J].中國電力教育，2009，（SI）：358-360.
【關鍵詞】監測系統；功能模塊；控制系統
引言
隨著我國以“廠網分開，競價上網”為特點的電力市場的起步和發展，電廠、電力集團逐漸成為獨立企業，參與市場競爭。原有的“生產型”管理模式已經不再適應市場的需求。
有了科學化的管理思想，必須輔以科學化、系統化的目標實現手段，建立先進實用的企業綜合管理信息系統。在當前的電力市場環境下，電力企業管理信息系統應以發電生產為中心，以發電設備安全、可靠運行為前提，以經濟效益為目標，將主要生產過程中的各種信息匯總，并進行加工處理，通過軟件實現生產管理、資產管理、經營管理和行政管理，并輔助各級領導根據企業內外的各種信息進行決策，及時對市場的需求做出響應，幫助企業從傳統的計劃生產，逐步過渡到基于科學調度和競價決策的市場化生產。
為了適應新的變革環境，突出信息化在企業管理中的重要地位，實時監控信息系統(簡稱SIS)的概念和規劃應用而生。
如果說DCS等控制系統解放了運行生產人員的生產力的話，那么廠級監控信息系統（SIS）是實現解放管理、決策人員的生產力。是電廠實時監視控制系統(分散控制系統、輔助車間監控系統等)的上一級自動化系統。
1 廠級實時監測系統(SIS)作用和定位問題
隨著火電廠自動化程度的提高，各種監視控制系統層出不窮，600MW機組監視控制系統至少包括：分散控制系統、輔控水、煤、灰、煙氣在線監測、電網調度自動化系統、電能量抄表系統等。這些系統大大提高了機組的自動化程度，但是各個系統間相互獨立，數據不能共享，形成一個個的數據孤島。SIS系統則可以較好地解決以上問題：
2 廠級監控控信息系統（SIS）的構成
SIS系統易于組態、易于使用、易于擴展。合適的網絡配置和完善的自診斷功能，使其具有高度的可靠性。系統內任一部件發生故障均不應影響整個系統的工作。系統的各項功能由各種功能軟件以實時信息數據庫為基礎完成。采取有效防護措施，以防止各類計算機病毒的侵害、人為的破壞和SIS實時信息數據庫的數據丟失。
2.1 軟件部分：SIS包含廠級生產過程監視（過程圖形、定制趨勢、點信息、生產數據字典）、生產過程回放（全仿真）、報警管理、趨勢曲線、操作指導（配合生產運行知識庫）、廠級性能計算和分析、熱力試驗平臺、指標考核系統、生產報表系統、報警管理和操作員事件管理系統、負荷管理系統、主要輔機狀態管理、設備可靠性管理、參數超限統計、分析數據手工輸入和管理模塊等功能并向管理信息系統（MIS）提供過程數據和計算、分析結果以滿足電廠對于生產過程的管理要求，確保機組安全、高效運行。
2.2 硬件部分：SIS系統主干網至少采用1000Mbps的以太網或其它開放性高速網絡作為信息傳遞和數據傳輸的媒體，網絡連接設備選用網絡交換機。由相應的網絡設備、接口設備、數據庫服務器、應用服務器、計算機終端設備和過程管理軟件包等來完成全廠主、輔生產過程的統一協調、管理。SIS硬件應安全、可靠、先進。
與下層控制網絡（各單元機組DCS、NCS系統、遠動RTU、關口電量系統等）的數據接口設備，這些接口設備對于下層控制網絡數據的讀取不應影響其本身的控制功能。SIS不應對下層控制網絡進行修改、組態或對工藝過程進行直接控制。
過程實時信息數據庫服務器需具有較大的存儲容量和先進的數據壓縮方式，用于保存所有生產過程的實時數據和SIS系統對這些數據的計算、分析結果，使全廠的運行管理和經營管理建立在統一的過程數據基礎上。
實時數據服務器是全廠生產實時數據的集中管理中心，它的選擇直接影響對數據的管理和操作，要求該服務器具有很強的處理能力、很高的可靠性和響應速度，采取有效的壓縮方式保證電廠所有生產過程實時信息和計算、分析結果數據（2×600MW火力發電廠工程數據點按5萬點設置）的保存時間至少達到4年（一個大修期），經壓縮的數據恢復的掃描時間應不大于15毫秒。實時數據庫系統應有和與其聯網的數據源系統的標準接口，它們至少應包括目前國內主流DCS系統和Siemens、Modicon 、AB、Citect等PLC系統以及其它通用或專用網絡等。
SIS系統的終端設備安放于使用部門，采用普通辦公電腦，它們可訪問數據庫服務器以Web方式在網絡上的信息，也可以畫面、曲線、棒狀圖等形式顯示鍋爐、汽機、發電機及其輔機和全廠各輔助系統的運行狀態、參數、系統圖等，并按要求生成各種生產、經濟指標統計報表。根據職能不同，它們對于網絡的訪問權限也不同，普通用戶只能了解權限范圍以內的信息，高級用戶不但可了解生產過程的所有信息，還可在網絡上對值長下達管理指令。軟件管理維護用戶可對SIS系統的各種功能軟件進行管理和二次開發，使之正常工作并更加適合電廠的實際情況。客戶機終端需設置軟件保護密碼，以防一般人員擅自改變程序。
3 SIS系統應用的綜合效益。
強化制度：所有投運系統都“甩手工”運行，必須按照流程工作；
提高效率：工程聯系單等流程限時辦理、值班領導必須按時在系統簽到；
小指標、大指標、技術經濟統計自動計算；
利用SIS接口實現運行日志自動填寫，降低運行人員勞動強度，提高數據及時性和準確性；
有效降低庫存數量，控制倉庫維護費用；
實時了解燃料質量信息、成本信息；
管理流程化、制度化、高效化；
工作標準化；
工作可追溯；
數據共享、打破信息孤島。
SIS系統通過統一的編碼體系（包括KKS編碼）為紐帶，從設備、設備位置和設備類型三維角度建立電廠全部設備的整體框架和各類設備管理方式，對設備的基礎信息、檢修歷史、成本信息、零件清單等信息進行綜合管理。通過設備數據庫形成設備知識庫，可以快速地查詢、顯示有關設備的運行狀況、檢修歷史、異動狀況等信息，能夠及時采取措施，保障正常安全生產，從而使設備管理達到自動化、信息化，信息共享化，以滿足工作多方需求。
關鍵詞：關鍵詞；高爐；工藝；設計
中圖分類號：TB
文獻標識碼：A
文章編號：1672-3198（2013）05-0188-01
1煉鐵工藝設計特點
1.1礦槽及槽下系統
采用精料技術，原燃料槽下除生礦及熔劑外全部篩分后入爐，礦槽、焦槽并列式雙排布置，礦石、焦炭在槽下采用分散篩分和分散稱量工藝，系統采用焦丁回收工藝和燒結礦分級入爐工藝。設置中子測水及稱量無限誤差補正系統。返礦由皮帶運至燒結廠精礦庫，當皮帶檢修時，粉焦、粉礦可臨時在粉焦倉、粉礦倉內貯存，定時由汽車運回燒結廠精礦庫或燒結燃料倉。槽上設移動除塵車進行除塵。
1.2高爐上料系統
高爐上料采用膠帶機上料方式。槽下不設集中稱量設施，可以有效減小物料高度落差。在槽下及主皮帶揚塵點全面除塵，設置完善的附助設施和完善的液壓及設施。為保護上料膠帶機及爐頂設備，在槽下膠帶運輸機上設有大塊金屬料的檢除設施，可自動檢除大塊磁性金屬料，非磁性金屬料由人工檢除。皮帶設有防跑偏、打滑、撕裂、急停等安全保護措施，確保上料膠帶正常運行。上料主皮帶設有料頭料尾信號，即時反應物料的運行情況。
1.3無料鐘爐頂裝料系統
高爐采用串罐無料鐘爐頂裝料設備，無料鐘爐頂布料靈活，密封性能好，能夠提高高爐的爐頂壓力從而實現高壓操作。采用時間法或重量法調節節流閥的開度大小，控制料流速度，采用兩臺0-6m緊湊式機械探尺，并設有一臺雷達或激光探尺。一次均壓采用凈煤氣，二次均壓采用加壓凈煤氣或氮氣，均壓放散設有旋風除塵及消聲器。
1.4高爐爐體系統
高爐爐體包括爐體冷卻設備及冷卻系統、爐體耐火材料、爐殼及支撐結構，以及爐體附屬設備，采用有利于高爐強化冶煉的矮胖爐型以及高爐長壽技術。
（1）高爐爐型：為強化高爐冶煉、改善高爐透氣性和煤氣化學能的利用，采用了深爐缸、矮胖爐型。
每座高爐設24個風口和2個鐵口，不設渣口。
（2）高爐爐體結構。
高爐爐體結構采用自立式框架結構。
（3）高爐內襯。
高爐爐底下部采用高導熱石墨質炭磚、上部采用微孔炭磚和超微孔炭磚；爐缸拐角處采用超微孔炭磚砌筑，其余全部采用微孔炭磚砌筑；爐底炭磚上部陶瓷杯采用剛玉莫萊石磚。
高爐采用薄內襯結構。爐身中部冷卻壁鑲氮化硅結合碳化硅磚。爐身上部鑲磚冷卻壁采用磷酸浸漬粘土磚。爐腹、爐腰、爐身下部銅冷卻壁鑲氮化硅結合碳化硅磚，熱面噴涂造襯料。
風口、鐵口區采用剛玉莫來石質組合磚砌筑。可以提高工作區域的穩定性、密封性。
（4）爐體冷卻。
高爐爐體采用軟水密閉循環冷卻系統，軟水系統具有自動排氣、自動穩壓、自動檢漏和自動補水功能，冷卻設備采用全冷卻壁結構型式。
高爐爐體從爐底到爐身上部共設十四段冷卻壁。第一至第三段為灰鑄鐵光面冷卻壁。從爐腹第五段至第七段為銅冷卻壁，第四段風口帶為光面鑄鐵冷卻壁，爐身中部第八、十一段為雙層水冷管鑲磚冷卻壁，爐身上部十二、十三、十四段為倒扣單層水冷管鑲磚冷卻壁。冷卻壁材質為鐵素體基球墨鑄鐵。冷卻壁采用固定、滑動點相結合的特殊固定方式。
（5）爐體監測。
爐體設有完善的冷卻壁熱流強度、進出水溫差在線監測系統及檢漏設施。
設有爐底、爐缸耐火材料侵蝕數學模型。
爐頂設置攝像裝置。
1.5風口平臺及出鐵場
設完全平坦化無沙墊層出鐵場，儲鐵式主溝，渣鐵溝采用長壽型澆鑄溝，完善的除塵系統。
每座高爐采用兩個出鐵場，兩個出鐵口，不設渣口，其中每個出鐵場設置一個出鐵口；采用140t鐵水罐車運送鐵水，鐵渣溝處設有除塵罩。熔渣在爐前沖制水渣，同時在高爐爐臺下設置備用干渣坑。
每個出鐵場設一臺液壓泥炮，設一臺全液壓開鐵口機。泥炮、開鐵口機同側布置。
每個出鐵場設一臺跨度為31.5m、起重量32t/5t的雙梁橋式起重機。
出鐵場還設有泥炮、開鐵口機操作室，泥炮開鐵口機液壓站，吊裝孔等，吊裝孔下面設有汽車運輸通道，運送爐前材料及清除出鐵場垃圾。
出鐵場設有一條公路引橋與廠區其它公路相連，以便運送物料和生產、檢修備件的車輛及其它機動設備直接抵達出鐵場平臺，叉車可直接上風口平臺環行，運送風口備件及更換風口作業。
出鐵場下鐵線擺動流咀處設軌道衡，在線稱量鐵水罐的鐵水量。
配備氣動殘鐵口開口機2臺，殘鐵口開口機為可移動式，工作時由吊車吊運至殘鐵溝一側的基礎上就位，操作完畢后可用吊車撤走，放到出鐵場上。
設置一臺客貨兩用電梯，與出鐵場平臺、爐頂主要平臺及熱風爐主要平臺相連。
1.6熱風爐系統
每座高爐配三座KALUGIN頂燃式熱風爐，KALUGIN頂燃式熱風爐具有以下特點：
采用多燒嘴的環形燃燒器，煤氣與助燃空氣混合良好，能夠保證煤氣的完全燃燒，并消除燃燒的脈動現象；
燃燒產生的高溫煙氣在蓄熱室斷面上分布均勻，新型的格子磚加熱面積大、傳熱系數高，改善了蓄熱室的換熱效果，容易實現高風溫；
熱風爐拱頂、爐墻、格子磚及爐殼受熱均勻，提高了熱風爐拱頂的高溫穩定性；高溫區采用硅磚。
采用熱風爐廢氣預熱技術，預熱助燃空氣與煤氣，提高熱風爐的燃燒溫度和熱風溫度。
KALUGIN頂燃式熱風爐的優點：
燃燒器結構簡單，火焰短，甚至無焰，消除了燒壞格子磚的弊端。煤氣能完全燃燒，且沒有脈動現象，燃燒氣體在格子磚內分布均勻，熱風溫度可達1200℃以上，有利于提高熱風爐的風溫和壽命。燃燒的高溫熱量不在拱頂，集中在爐頂預混室下的縮口部位，熱損失減少，熱效率高；頂燃式熱風爐燃燒期高溫煙氣自上而下流動，煙氣流動過程向蓄熱室傳熱，在高度方向形成了均勻穩定的溫度場分布。熱風爐送風期冷風由下向上流動，溫度由低變高，這是一種典型的逆向強化換熱過程，提高了熱效率。又不存在隔墻短路的問題，一代壽命可達30年。由于取消了燃燒室，因此熱風爐體積明顯減少，鋼材和耐火磚用量減少，投資比內燃式熱風爐要低10%，熱風爐的各閥門均放置在熱風爐的一側，設一個檢修框架，利用設置在頂部的一臺吊車和下面的電葫蘆，可以檢修倒所有閥門。新型高溫旋流式頂燃式熱風爐目前在高爐上得到了越來越多的應用。
設置啟動燃燒器、火焰自動檢測器、火焰觀察孔，作為燒燃器的附屬裝置。
1.7粗煤氣除塵系統
粗煤氣采用重力除塵器除塵，系統包括煤氣導出管、上升管、下降管、重力除塵器本體、遮斷閥，放散閥等。
四根導出管，在上部匯成兩根上升管，最后合成一根下降管進入重力除塵器。粗煤氣經重力除塵器粗除塵后，煤氣含塵量約為6-10g/Nm3。休風時迅速排放煤氣，在煤氣上升管頂部設有煤氣放散閥。
在除塵器上部設有煤氣遮斷閥及放散閥。
上升管、下降管及重力除塵器內襯砌粘土磚，拐彎處設有鑄鋼襯板，這樣保證其壽命可達30年以上。
干灰的排放和運輸采用氣力輸送和密閉罐車運輸工藝，實現全封閉操作，改善操作環境。
1.8煤粉噴吹系統
正常噴煤量：170 kg/t-p。
設備能力：220 kg/t-p。
噴煤設備單機對單爐，每座高爐設置一套噴煤設備。
每座高爐24個風口全部噴煤，噴煤系統按強爆炸性煙煤的安全要求設計。
噴吹方式采用并列式噴吹罐、單噴吹管路加爐前分配器、上出煤濃相輸送技術。
噴吹設施由煤粉倉、噴煤罐、噴吹主管、煤粉分配器、噴吹支管、噴槍組成。
為保證噴吹煙煤的安全和可靠，采取有效的防火、防爆措施，例如：系統整體接地消除靜電，噴吹罐設有溫度、壓力等檢測儀表，緊急充氮氣保護等。
制粉系統按高爐最大噴煤量220 kg/t-p考慮。煤粉制備采用中速磨煤機。
制粉系統為負壓操作，制粉干燥所用介質為熱風爐廢氣及煙氣爐產生的煙氣，干燥氣溫度為200-300℃。
1.9爐渣處理系統
爐渣處理采用熔渣在爐前沖制水渣，同時在高爐爐臺下設置備用干渣坑的渣處理工藝。
改進型圖拉法渣處理工藝與因巴法、明特法渣處理工藝比較具有布置緊湊、占地面積小、投資少、能耗小等優點，設計采用改進型圖拉法渣處理工藝。
2結語
（1）設計采用精料技術，焦丁回收和燒結礦分級入爐工藝。
（2）設計采用上料能力較大的膠帶機上料方式。
（3）采用布料靈活，密封性能好，能夠提高高爐的爐頂壓力從而實現高壓操作的無料鐘爐頂裝料設備。
（4）在高爐本體設計上采用了高爐軟水密閉循環技術，磚壁合一，薄壁內襯技術，銅冷卻技術、全炭磚配水冷爐底及陶瓷杯等高爐長壽技術。
（5）設有完全平坦化無沙墊層出鐵場，儲鐵式主溝，渣鐵溝采用長壽型澆鑄溝，完善的除塵系統。
（6）熱風爐采用高風溫長壽命的KALUGIN頂燃式熱風爐。
