日前,江苏印发《江苏省火电厂烟气排放过程(工况)自动监控技术指南(征求意见稿)》。全文如下:
江苏省火电厂烟气排放过程(工况)自动监控技术指南
(征求意见稿)
江苏省火电厂烟气排放过程(工况)自动监控技术指南
1 适用范围
本文件规定火电厂烟气排放过程(工况)监控系统的组成、技术要求、治理设施运行状况的判定、烟气排放连续监测系统监测数据的合理性判定、技术验收和日常运行管理。
本文件适用于火电厂(含热电联产电厂)烟气排放过程(工况)监控系统。工业锅炉、工业窑炉等污染源治理设施的烟气排放过程(工况)监控系统可参展本文件执行。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T6587电子测量仪器通用规范
GB/T18268.1测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第1部分:通用要求
HJ75固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范
HJ76固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测系统技术要求及检测方法
HJ/T178火电厂烟气脱硫工程技术规范 烟气循环流化床法
HJ/T179火电厂烟气脱硫工程技术规范 石灰石/石灰-石膏法
HJ212污染物在线自动监控(监测)系统数据传输标准
HJ 462工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范
HJ 562火电厂烟气脱硝工程技术规范 选择性催化还原法
HJ 563火电厂烟气脱硝工程技术规范 选择性非催化还原法
HJ 2001火电厂烟气脱硫工程技术规范 氨法
DL/T 5136火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程
DL/T 5137电测量及电能计量装置设计技术规程
T/CAEPI 13火电厂烟气排放过程(工况)监控系统技术指南
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1 原烟气Original Stack Gas
未经污染治理设施处理的烟气。
3.2 净化烟气Cleaning Stack Gas
经污染治理设施处理后的烟气。
3.3 污染物治理Pollution Treatment
应用物理的和/或化学的方法,去除排放废气中污染物的过程。
3.4 污染物治理设施Pollution Treatment Equipments
治理排放废气中污染物所需的全部设备。
3.5 标准状态下的干烟气Dry Flue Gas and Standard Conditions
在温度273K,压力为101 325Pa条件下不含水气的烟气。
3.6 排放过程(工况)监控系统Process Monitoring Systems(PMS)
监测、分析影响污染物排放的污染源的生产及治理设施运行的关键参数,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组成的系统。
3.7 数据采集传输仪Data Acquisition and Transmission Equipment
采集各种类型监控仪器仪表的数据、完成数据存储及与上位机数据传输通讯功能的单片机、工控机、
嵌入式计算机、可编程自动化控制器(Programmable Automation Controller,PAC)或可编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)等,本标准简称数采仪。
3.8 分布式控制系统Distributed Control System(DCS)
集计算机技术(Computer)、控制技术(Control)、通讯技术(Communication)和图形显示技术(CRT)等4C技术并通过通讯网络将分布在工业现场(附近)的现场控制站、检测站和操作站等操作控制中心的操作管理站、控管理站及工程师站等连接起来,共同完成分散控制、集中操作、管理和综合控制的系统。
3.9 排放预测监测系统Predictive Emission Monitoring System (PEMS)
用过程参数和其他参数确定污染物的浓度或排放速率的系统。通过公式转换,图形或计算机程序处理测量参数,用于和排放限值或标准进行比较。
3.10 排放连续监测系统Continuous Emission Monitoring System (CEMS)
连续测定颗粒物和/或气态污染物浓度和排放率所需要的全部设备。一般由采样、测试、数据采集和处理三个子系统组成的监测体系。
3.11 建立模型Establishing Models
基于自然科学的基本原理或应用数学的方法,如:神经网络法、统计回归法,推导过程参数与污染物排放数据之间的关系,所建立的理论模型或经验模型。
4 排放过程(工况)监控系统的组成
4.1 一般规定
PMS由现场端监控系统和中心端监控平台两部分构成,其系统示意图见图1。
4.2 现场端监控系统
由参数监测、数据采集传输和应用软件三个子系统组成。
a.参数监测子系统:由各类传感器和监测设备组成,可准确、完整、系统的获取生产设施、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测数据。
b.数据采集传输子系统:由分布式控制系统、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。
c.应用软件子系统:工艺监控、数据审核、异常报警和趋势预警。实施现场监测数据的统计分析,治理设施运行状态的判定。
4.3 中心端监控平台
包含污染源中心端工况监控系统。接受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。
5 排放过程(工况)监控系统的技术要求
5.1 外观要求
5.1.1 仪器应在醒目处标识产品铭牌,铭牌标识应符合GB/T13306的要求。
5.1.2 显示器无污点。显示部分的字符均匀、清晰、屏幕无暗角、黑斑、彩虹、气泡、闪烁等现象。
5.1.3 机箱外壳应耐腐蚀、密封性能良好、表面无裂纹、变形、污浊、毛刺等现象,表面涂层均匀、无腐蚀、生锈、脱落及磨损现象。产品组装坚固、零部件无松动。按键、开关等控制灵活可靠。
5.1.4 机箱外壳应有足够的强度和刚度,能承受安装组件及短路时产生的机械应力和电动力,同时不因设备的吊装、运输等情况影响设备的性能。
5.2 环境条件
适应温度、湿度环境的能力应分别符合GB/T6587.2 和GB/T6587.3中环境组别为II组的要求,抗振动性能应符合GB/T6587.4 的要求,抗电磁干扰能力应符合GB/T18268.1的有关要求。
5.3 安全要求
5.3.1 绝缘阻抗应不小于20MΩ。
5.3.2 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。
5.4 功能要求
5.4.1 现场端监控系统
5.4.1.1 参数监测子系统
参数监测子系统的要求,参见附录A。
5.4.1.2 数据采集传输子系统
5.4.1.2.1 数据获取
企业生产设施和治理设施的运行参数和电气参数等监控数据统一由智能数据采集仪与企业的中控系统、DCS连接获取。
5.4.1.2.2 信号接入要求
a. 智能数据采集仪至少应具备8个模拟量输入通道,应支持(4~20)mA、(0~20)mA电流输入或(0~5)V 电压输入,采样误差小于千分之一;至少应具备8 路开关量输入通道,带光电隔离;应至少具备6个RS232/485 数字输入通道,用于连接监测仪表,实现数据、命令双向传输;备1个标准10/100M以太网口用于连接以太网。
b. 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,屏蔽层要单端接地。
c. 模拟信号应隔离,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。
d. 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。
e. 智能数据采集仪获取数据时,应屏蔽编写操作,系统只能读取,以避免对中控系统数据造成干扰。
f. 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方式时应加装单向物理隔离装置。
g. PMS 同设备现场之间的接线应符合DL/T 5136 的要求,所采用的硬件采集设备应符合DL/T5137 的要求。
5.4.1.2.3 数据传输
PMS 的数据编码规则和传输协议应符合国际电工委IEC 60875-5-104 规约和HJ 212 标准的要求,对于HJ212未覆盖部分,需遵循本规范的要求,具体参见附录B。
工况数据通过光纤或GPRS无线网络、3G/4G/5G网络或者TCP/IP有线网络等手段,发送至中心端监控平台。现场端监控系统和中心端监控平台中间通过防火墙等手段,确保采集服务器的安全。
5.4.1.2.4 信号采集误差要求
模拟量采集传输过程中产生的误差应小于1‰。
5.4.1.2.5 系统时钟计时误差
系统时钟时间控制24h 内误差不超过±0.1‰,并能通过平台对系统时钟进行校准。
5.4.1.2.6 存储要求
数据采集仪应具备断电保护功能,断电后所存储数据不丢失。存储容量不低于16G,,能保存1 年及以上的分钟数据,可通过U 盘、存储卡导出数据。
5.4.1.3 应用软件子系统
5.4.1.3.1 数据展示
应能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,可以工况图、表格、折线和/或柱状图等方式表现。
5.4.1.3.2数据查询
应能查询实时数据、历史数据、异常报警记录等。
5.4.1.3.3多曲线比较
应能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)数据的小时(适合时)、日、月变化曲线,以及不同电厂同类指标的比较等。
5.4.1.3.4异动分析
应能对采集的数据进行预处理,筛除离群值、可疑值并能识别在设施非稳定运行状态下获得的值。
5.4.1.3.5工况核定
判定治理设施的投运、停运及运行状况,并核定运行状况有效或无效,以保证精确的统计治理设施的有关数据及核定监控污染物的排放总量。分析各种运行状况下监控参数数据的变化趋势。
5.4.1.3.6数据判定
利用监控生产设施和治理设施的关键参数、数据统计分析、数学模型等方法判定设施的运行状态和CEMS 监测数据的合理性。
5.4.1.3.7故障报警
应能针对生产设施和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。
5.4.1.3.8安全管理
应具有安全管理功能,操作人员需登录工号和密码后,才能进入控制界面。安全管理功能应至少为二级系统操作管理权限。
5.4.1.3.9自动恢复
设备开机应自动运行,当停电或设备重新启动后,无需要人工操作,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。
5.4.2 中心端监控平台
中心端监控平台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。该平台除具有应用子系统的所有功能外,还应具有统计分析、数据存储、共享交换等功能。
5.4.2.1 统计分析
提供生产设施和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 EXCLE、PDF、WORD 等格式。
5.4.2.2共享交换
提供数据交换接口,支持工况监控系统与江苏省污染源自动监控平台之间及其他业务系统之间的数据交换共享。
5.4.2.3数据存储
存储容量不低于500G,能保存10年及以上的分钟数据。存储单元应具备断电保护功能,断电后所存储数据不丢失。可通过磁盘、U 盘、存储卡或专用软件导出数据。
6 治理设施运行状况的判定
6.1 监控处理工艺参数判定法
通过对治理设施运行参数的监测,来监控并判定其运行状况。
6.1.1 脱硫设施运行状况判定
6.1.1.1 石灰石/石灰-石膏湿法脱硫设施运行状况判定
湿法脱硫需要接入的参数是旁路挡板开度、浆液循环泵电流、脱硫塔内浆液pH值等。石灰石/石灰-石膏湿法脱硫设施运行状况的判定见附录C。
脱硫设施未投入运行:
a.引风机未开(工作电流小于额定电流的10%)。
b.循环泵未开(工作电流小于额定电流的10%)。
6.1.1.2 循环流化床脱硫设施运行状况判定
循环流化床脱硫设施运行状况判定需要接入的参数是消石灰流量、脱硫塔内喷水泵电流等。
脱硫设施未投入运行:
a.脱硫剂输送装置带未开(消石灰流量小于额定流量的10%)。
b.喷水泵没有开(工作电流为0±10%额定电流)。
6.1.2 脱硝设施运行状况判定
6.1.2.1 SCR脱硝工艺设施运行状况判定
SCR 脱硝设施运行状况判定需要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。
脱硝设施未投入运行:
液氨法
a.氨喷射系统未开(喷氨流量小于额定流量的10%)。
b.稀释风机未开(工作电流小于额定电流的10%)。
尿素法
a.喷射系统未开(尿素溶液流量小于额定流量的10%)。
b.喷枪未投运(所有喷枪状态为停运)。
6.1.2.2 SNCR脱硝工艺
SNCR 脱硝设施运行状况判定需要接入的参数是喷氨流量、调节阀开度等。
脱硝设施未投入运行:
a.氨喷射系统未开(喷氨流量小于额定流量的10%)。
b.未喷氨(调节阀开度小于额定开度的10%)。
6.1.3 除尘设施运行状况判定
除尘器除尘设施运行状况判定需要接入的参数是电流和压差。
6.1.3.1 电除尘
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%。
6.1.3.2 布袋除尘
除尘器未开:除尘器进出口压差的压力信号小于额定压差的10%。
6.1.3.3 湿式电除尘
除尘器未开:高压整流器电流小于额定压差的10%。
6.2 污染物去除效率判定法
以有关技术标准规定的污染物去除效率为基准,或在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,判定治理设施是否正常运行。
6.2.1 以标准规定的污染物去除效率为基准判定
SO2去除效率:循环流化床法:80%~95%以内,判定治理设施运行正常;石灰石/石灰-石膏法、氨法:95%±5%以内,判定治理设施运行正常;
NOx去除效率:SCR 法80%±10%以内,判定治理设施运行正常;SNCR 法40%±10%以内,判定治理设施运行正常。
6.2.2 以实际测定污染物去除效率为基准判定
6.2.2.1应在生产设施和治理设施正常运行的条件下,通过安装在治理设施入口的CEMS和安装在旁路排放原烟气与净化烟气汇合后的混合烟道上的CEMS [CEMS位于净化烟气的烟道(旁路烟道加装流量装置)时应对数据进行修正]测定污染物的质量流量(kg/h)。
6.2.2.2连续测定、计算720h去除效率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(整点小时均值)在平均值±3倍标准偏差以内时,判定治理设施运行正常。之后,每获得168 个整点小时有效数据后,重新计算后720h 去除效率的小时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、标准偏差和判定式的计算方法分别同式(7)、式(8)和式(9)。
湿法脱硫CEMS的安装位置:位于旁路排放原烟气与净化烟气汇合后的混合烟道,见图2;位于净化烟气的烟道(旁路烟道加装流量装置)见图3。
6.2.2.3 CEMS安装在汇合烟道
污染物的去除效率按式(1)计算。
6.3 以实际测定污染物浓度为基准判定
6.3.1应在生产设施和治理设施正常运行的条件下,通过安装在旁路排放原烟气与净化烟气汇合后的混合烟道上的CEMS [CEMS位于净化烟气的烟道(旁路烟道加装流量装置)时应对数据进行修正]测定污染物的质量流量(kg/h)。
6.3.2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。按式(7)、式(8)计算平均值、标准偏差和用式(9)判定。
7 烟气排放连续监测系统监测数据的合理性判定
在生产设施和治理设施正常运行条件下,运用PMS 采集影响污染物排放的关键参数数据,经与污染物排放数据关系的统计分析和/或建立的数学模型,判定CEMS 监测污染物排放数据的合理性。
常用的判定方法有:排放系数法判定SO2、NOx和颗粒物(PM)CEMS 监测数据的合理性、校准曲线法判定SO2、NOx CEMS 监测数据的合理性、数据逻辑关系法和模型法判定CEMS 监测数据的合理性。
7.1 排放系数法判定SO2、NOx和颗粒物(PM)CEMS监测数据的合理性
排放系数涉及到与排放活动相关的排放源释放物质的量,含义为单位质量排放源排放物质的质量(如:燃烧每吨煤排放的SO2,kg/t)或单位排放物质活动时间排放物质的质量(如:燃烧煤每小时排放的NO2,kg/h)。当可获得排放系数时,与需要用专门的设备获取信息(如:监测数据)相比,估算排放量用排放系数更适合。当估算值与实测值一致(与实测值的相对误差不超过25%)时,判定实测值合理。
a.用排放系数估算设施(排放源)排放污染物(SO2和NOx)排放量的计算方法如式(10)。
7.2 校准曲线法判定SO2、NOx CEMS监测数据的合理性
应以参比方法(RM)测定数据为基准,建立衡算法与CEMS 法测定数据的校准曲线,利用校准曲线预测CEMS 测定数据的合理性。校准曲线仅适用于建立时最低值和最高值区间的数据。
由燃料燃烧产生烟气中的污染物量(进入治理设施前)与治理设施正常运行去除污染物的效率(实
测)计算污染物的排放量(物料衡算法,简称衡算法),同时用RM 和CEMS 法测定污染物排放量。由衡算法与RM 的相对准确度(RA)及CEMS 法与RM 的RA,分别判定衡算法和CEMS 法的测定结果,当RA≤25%时,测定结果可采用(如果与RM 数据对差的算术平均值大于置信系数,则应用偏差系数修正衡算法和/或CEMS 法的数据)。建立衡算法估算污染物的排放量与CEMS 法测定数据的回归方程,回归方程的相关系数应≥0.75。此后,将衡算法估算的污染物小时质量流量(kg/h)代入回归方程,获得的结果与CEMS 在相应时间测定污染物质量流量(kg/h)比较,相对误差≤25%,判定CEMS 监测数据是合理的。
7.2.1 判定SO2 CEMS监测数据的合理性
7.2.1.1 估算燃煤锅炉排放的SO2
a.燃煤锅炉的烟气脱硫装置入口烟气中的SO2量可根据公式(12)估算:
7.2.1.2 相对准确度
a.尽可能在被测设施最大生产能力或负载水平的50%左右(低水平),65%~75%左右(中水平),80%~100%左右(高水平),进行相对准确度检测。RM采用国家或行业发布的标准分析方法或《空气和废气监测分析方法》,RM的测量位置和测量点应符合HJ76标准的规定。
b.CEMS与RM同步,由数据采集器每分钟记录1个累积平均值,连续记录至RM测试结束,取与RM同时间区间值的平均值。
c.获取一个数据至少在时钟整点连续测定30min~45min计算平均值,取RM与CEMS同时间区间测定值组合一个数据对,获得9个以上数据对,至少取9对数据用于相对准确度计算,数据对至少在不同水平的分布如下:
①低水平3个;
②中水平3个;
③高水平3个。
可选择RM检测超过9次。但最多可以舍去3次检测结果,只要用于确定RA的数据对量大于等于9个,每个水平下至少测试3次,必须报告所有的数据,包括舍去的数据。
获取的CEMS和RM的数据单位为kg/h。
d.用同时间区间衡算法估算污染物的排放量替代CEMS测定结果,与RM测定值组成数据对,其余同前。
e.按式(14)计算相对准确度。
7.2.1.3 相关分析
a.偏差检验
CEMS数据与RM数据差的算术平均值大于置信系数式(20),则用偏差调节系数修正CEMS数据;衡算法数据的修正同CEMS。偏差调节系数和数据的调节按式(21)和式(22)计算。
7.2.2 判定NOx CEMS监测数据的合理性
用排放系数法估算NOx的排放量,其余同前述SO2的方法,判定CEMS测定NOx数据的合理性。
7.3 数据逻辑关联法
数据逻辑关联法是指:通过抽取烟气治理设施正常运行情况下影响烟气排放浓度的关键性参数之间的逻辑关系来衡量数据关系是否正常,由多个逻辑关系结果来判定CEMS监测数据合理性的方法。
7.3.1 正向逻辑关联
指某个参量的值在一定周期内的增大或者减小会导致另一个或多个参量值的增大或者减小。
7.3.2 反向逻辑关联
指某个参量的值在一定周期内的增大或者减小会导致另一个或多个参量值的减小或者增大。
7.3.3 吻合逻辑关联
指多个参量的值在一定周期内的数据为吻合趋势。
7.3.4 范围逻辑关联
指某个或多个参数在某一范围内,会导致另外一个或多个参数在合理范围内.
7.3.5 逻辑权重数值
利用多个逻辑关联关系的结果来整体评价CMES监测数据合理性。
7.4 模型法
利用PMS和CEMS获得的大量实际测定数据,建立以现场操作数据集为基础,不需要运用污染物形成和破坏过程的理论知识(例如流体动力学,热动力学或化学反应)的黑箱模型,包括人工神经网络模型(静态的、动态的、周期性的)和识别模型(线性回归模型,非线性回归模型,回归滑动平均模型)。由模型预测的结果与CEMS在相应时间测定污染物结果比较,相对误差≤25%时,判定CEMS监测数据合理。
7.4.1 建模
7.4.1.1 神经网络法
b.记录单位时间(如:每分钟)CEMS监测污染物排放浓度与传感器监测对应时间的变量的数据;
c.确定获取现场数据的时间期间(如3个星期);
d.将样本分割成多个数据集(如4个);
e.其中一个数据集(如7000个样本)用于训练模型的适应性,另外的数据集用于模型的验证;
f.建立模型(神经网络模型);
g.模型置于现场,由实际的过程数据在线检验模型,判定模型能否提供所需数量的准确的实时估算;
h.绘制以样本数为横坐标,污染物排放浓度为纵坐标的模型预测结果与污染物实际排放浓度的图形。
i.对照模型的技术条件检验是否合格;
j.经环境保护主管部门批准,用于污染源污染物的排放监测。
7.4.1.2 多元回归法
建立污染物排放浓度与过程多关键参数的线性或非线性回归方程,其余同7.4.1.1中g、h、i、j。
7.4.2 模型的性能及技术指标检测
7.4.2.1 模型的设计
PEMS的设计应符合以下要求:
a.输入参数的数量。PEMS通常使用三个或更多个输入参数(如果使用输入参数少于三个,必须经主管部门逐项批准)。
b.参数工作的范围。认证测试评估PEMS之前,必须给出PEMS使用的输入参数及其范围的最低值和最高值(工作范围),并用图谱和开发PEMS过程中的数据、供应商的信息或工程计算(如适用)来证实参数工作范围的完整性。在认证测试之后,如果操作PEMS在任何时间超出这些范围,在这种情况下产生的数据,用于预测的排放数据是不可接受的。如果没有明确定义这些参数工作的范围,没有得到开发时数据的支持,则PEMS的操作被限制在认证测试期间遇到的输入参数范围内,直到PEMS建立一个新的工作范围。
c.源的特定工作条件。识别源的特定工作条件,如:燃料类型会影响PEMS的输出,因此,只能在经证明的源的特定工作条件下使用PEMS。
d.环境条件。必须解释环境条件和季节的变化如何影响PEMS;在测试过程中不能控制某些参数,如环境相对湿度,则必须确定环境条件,如湿度对污染物浓度的影响;推断这种影响包括今后预期的条件;必须评估季节变化和对PEMS的影响,除非能证明这种影响可忽略不计(适合时)。
e.PEMS的工作原理。如果建立的PEMS是基于已知的物理原理,则必须能识别特定的物理假设或支持其运作的数学运算。如果建立的PEMS是基于线性或非线性回归分析,则必须提供用于建立或培训模型的配对数据(最好以图形表示)。
f.传感器评估系统。PEMS必须设计至少每天进行自动或手动判定传感器是否有缺陷。传感器评估系统可以包括传感器确认子模型,备用传感器的比较,抽查在参考值、操作或排放水平传感器的输入读数,或检测有缺陷或故障传感器的其他程序。当觉察传感器故障时,一些传感器评估系统用于产生替代值(使一致的数据)。使用使一致的数据之前,必须事先获得批准。
j.参数超出范围。PEMS系统必须包括发现并通知操作人员参数超出范围的设计。在传感器范围外采集的排放数据,认为是没有质量保证的数据。
7.4.2.2 性能技术指标
PEMS应满足以下性能技术指标的要求:
a.相对准确度:模型预测值大于100μmol/mol时,RA应不大于15%;模型预测值在10μmol/mol~100μmol/mol之间,RA应不大于25%;模型预测值小于10μmol/mol,模型和RM测定值差的平均值的绝对值应不大于5μmol/mol。
b.偏差。模型预测值与RM测定值差的算术平均值大于置信系数,则应用偏差系数修正模型数据。
c.模型方差。在95%置信水平,计算的F值应不大于临界值Fα。
d.模型的相关系数。相关系数≥0.75。
e.相对准确度审核。便携式分析仪(RM)和模型预测同时测定3次的平均值,不大于分析仪测定值的±15%。
7.4.2.3 性能技术指标的计算
a. 相对准确度,偏差系数修正,相关系数的计算分别见式(14)、式(22)和式(23)。
b. F检验
对3个不同的测试水平的3个RA数据集中的每个数据集进行F检验,按式(26)计算模型预测值和RM测定值的方差。
7.4.2.4 性能技术检测
a.模型初始验证:模型执行7.2.1.2条3水平(每个水平至少5次)共15次运行的RA检测。
b.定期的质量保证(QA)评估:必须执行季度相对准确度审核和年度与RM进行比对检测审核。
7.4.2.5 结果的比较
比较模型预测结果与CEMS法相同时间区间测定结果,按式类似(25)的方法计算相对误差。判定CEMS数据的合理性。
8 排放过程(工况)监控系统的技术验收
8.1 技术验收条件
8.1.1 PMS 应安装完毕,连续稳定运行168h 后,确保PMS 所采集数据与一次仪表测量数据一致;进入调试阶段,调试要求技术指标达到本文件提出的技术要求,用于判定治理设施运行状况和CEMS监测数据合理性的方法试验数据齐全,在PMS 的运行中执行了日常的质量保证和质量控制计划并提供证明实施了计划的原始记录。
8.1.2 数据采集仪等核心部件应经有关部门检测合格。
8.1.3 数据采集和传输以及通信协议均应符合HJ212及本规范的要求,并提供一个月内数据采集和传输自检报告,报告应当对数据传输标准的各项内容做出响应。
8.2 现场检查
主要检查设备安装、运行维护、故障发生及处理、设备运行稳定性、数据一致性、设备功能设置等:
a)检查设备安装是否齐全,满足治理设施过程(工况)监控的需要;安装位置是否符合有关标准
的要求;维护、检修、更换设备是否方便,易于接近;是否安全可靠;
b)检查开展设备日常维护,保证设备正常运行开展的实际活动,如:仪器的漂移检查和校准,关键设备及采样装置的目视检查及记录;
c)检查故障发生及处理,经常发生的故障、原因分析、采取的应急处理措施;是否采取在故障发生前的预防性措施,如:提前更换部件;
d)检查设备运行稳定性,主要是查看设备的各种功能是否正常,判定设备是否能稳定运行;
e)数据一致性,查看PMS 所采集数据偏差是否小于1‰;
f)检查设备功能设置,查看设备的基本功能是否齐全;
g)检查操作手册、仪器说明书等相关技术文件;
h)检查软件功能是否满足5.4 的要求。
8.3 实际测试
当现场检查完毕确认需要通过实际测试校验提供近期的CEMS准确度测试结果时,可进行实际测试。实际测试应委托第三方有检测资质的单位,在商定的时间期间内完成。测试项目的多少可根据具体情况处理,但应能解答对现场检查发现问题的疑虑。
9 排放过程(工况)监控系统日常运行管理
9.1 制订运行管理规程
从事PMS 日常运行管理的单位和部门应根据本文件、HJ 75 标准的要求编制PMS 的运行管理规程、质量保证和质量管理计划,明确运行操作人员和维护人员的工作职责。
9.3 参数传感器的质量保障和质量控制
监控治理设施的传感器应按照设计的要求,定期用自动或手动的方法判定关键参数传感器是否存在缺陷。定期的抽查在参考值、操作或排放水平传感器的输入读数的正确与否(如:用恒流电源检查传感器的电流输入信号,误差应在规定范围内),在传感器出现缺陷或发生故障时及时告警,确保传感器正常的工作,提供有质量保证的电气参数数据。
9.3 日常巡检与维护
应配备相应的人力、物力资源(常用工具、通讯设备、交通工具等),专人负责日常维护环保设备和监控设备。必须在30天内对PMS进行一次巡检。巡检包括系统各种设备的运行状况,查看判定运行状况的主要参数是否在设备正常运行、检测的范围内。
PMS的日常维护主要针对以下几方面:
a.不定时检查维护易损易耗件;
b.设备经长期使用,元件自然老化导致的设备损坏故障维护;
c.在运行过程中,由于电压、电流的不稳定,导致的设备损坏故障;
d.由于线路受损导致的信号传输故障;
e.由于施工质量或未采取防雷措施等造成的施工质量故障等。
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