В реално време Онлайн система за мониторинг на димните газове при десулфуризация е предназначен за непрекъснато измерване на ключови газови параметри преди, по време или след процес на десулфуризация на димни газове. Той дава на операторите навременна видимост за концентрацията на серен диоксид, условията на процеса и тенденциите в емисиите, така че да могат да вземат информирани оперативни решения.
Системите за десулфуризация се използват широко в производството на електроенергия, котли, производство на стомана, циментови заводи, химическа обработка, съоръжения за производство на енергия от отпадъци и други промишлени операции, които произвеждат съдържащи сяра димни газове. Системата за мониторинг не отстранява серен диоксид сама. Вместо това, той предоставя данните от измерванията, необходими за оценка на ефективността на десулфуризацията, идентифициране на промените в процеса и подкрепа за отговорно управление на емисиите.
Добре проектираното решение за мониторинг съчетава представително вземане на проби, стабилно кондициониране на пробите, надежден газов анализ, събиране на данни, аларми, функции за калибриране и достъп за поддръжка. Окончателната конфигурация винаги трябва да съответства на действителния състав на димните газове, температура, налягане, ниво на влага, натоварване с прах, корозивност, място на монтаж и приложими местни изисквания.
Какво представлява онлайн система за мониторинг на димните газове за десулфуризация в реално време?
Онлайн система за мониторинг на димни газове при десулфуризация в реално време е решение за непрекъснат мониторинг за анализиране на димни газове, свързани с процесите за контрол на серен диоксид.
В зависимост от приложението системата може да следи серен диоксид, кислород, въглероден диоксид, азотни оксиди, въглероден оксид, влага, температура, налягане, поток и условия, свързани с частици. Серният диоксид обикновено е основният проблемен газ в приложенията за десулфуризация, тъй като е основен индикатор за изгарянето на съдържащо сяра гориво и ефективността на обработката на димните газове.
Системата може да бъде монтирана преди съоръжението за десулфуризация на димни газове, след съоръжението за третиране или на множество места. Мониторингът на входа помага на операторите да разберат състоянието на нетретирания газ. Мониторингът на изхода им помага да оценят състоянието на обработения газ и да наблюдават как протича процесът във времето.
Защо мониторингът в реално време има значение за десулфуризацията
По-бърза видимост на промените в процеса
Условията на димните газове могат да се променят поради състава на горивото, натоварването на котела, ефективността на горене, скоростта на подаване на реагент, производителността на абсорбера, работната температура или състоянието на оборудването.
Данните в реално време позволяват на операторите да идентифицират тези промени по-рано от самото периодично ръчно тестване. Това може да подпомогне навременно отстраняване на проблеми и по-последователно управление на процесите.
По-добър контрол на операциите по десулфуризация
При мокри, полусухи, сухи и други процеси на десулфуризация на димни газове може да се наложи операторите да балансират няколко променливи. Те могат да включват доставка на реагент, състояние на суспензията, газов поток, спад на налягането, температура и концентрация на кислород.
Система за непрекъснат мониторинг предоставя данните, необходими за сравняване на условията на процеса с тенденциите в концентрацията на газ. Това помага на оперативния екип да определи дали промяната в показанията на серен диоксид е свързана с горивото, горенето, вземането на проби, процеса на обработка или работата на анализатора.
Поддръжка за записи на данни и отчитане
Непрекъснатият мониторинг може да създаде запис на данни с времеви печат за операции, поддръжка, управление на околната среда и отчитане на обекта. Данните могат да се показват локално, да се изпращат до контролна зала, да се съхраняват в платформа за събиране на данни или да се интегрират в системи за управление на завода.
Наличието на данни, периодите на осредняване, методите на изчисление, форматът на докладване и критериите за приемане зависят от местната регулаторна рамка и конкретното съоръжение. Поради това дизайнът на системата трябва да се провери спрямо приложимите изисквания на обекта преди инсталиране.
Основни компоненти на системата за мониторинг
Сонда за вземане на проби
Сондата за вземане на проби събира димните газове от канала или комина. Местоположението му е важно, тъй като пробата трябва да е представителна за измервания газов поток.
Материалът на сондата, филтрирането, нагряването, обратното продухване и методът на монтаж трябва да бъдат избрани според температурата на газа, натоварването с частици, съдържанието на влага, риска от корозия и работното налягане.
При приложение с голямо количество прах или висока влажност, неподходяща сонда може да се запуши, да корозира или да доведе до грешка в измерването. Следователно правилният избор на сонда е ключова част от цялостното решение за мониторинг.
Нагрята линия за проби
При системите за мониторинг на екстракция газът на пробата се движи от сондата до модула за кондициониране и анализатора през линия за вземане на проби.
Може да е необходима нагрята линия за проби, за да се предотврати кондензация, преди пробата да достигне системата за кондициониране. Кондензацията може да повлияе на състава на пробата и да повреди компонентите или да намали надеждността на измерването.
Правилната настройка на температурата зависи от свойствата на газа и избрания метод на измерване. Линията трябва да бъде проектирана за действителната дължина, условията на околната среда, температурата на газа и изискванията за поддръжка на обекта.
Система за кондициониране на проби
Димните газове могат да съдържат прах, водна пара, киселинна мъгла, кондензиращи съединения и корозивни газове. Система за подготовка на пробата подготвя газа за анализ.
Типичните функции могат да включват филтриране, контрол на температурата, управление на влагата, регулиране на налягането, контрол на потока и обработка на конденза. Целта е да се достави стабилна и представителна проба на анализатора без загуба или промяна на компонентите на целевия газ.
Кондиционирането на пробите е особено важно при приложения за десулфуризация, тъй като димните газове след оборудването за мокро третиране могат да имат висока влажност, капчици и корозивни условия.
Газов анализатор
Газовият анализатор измерва концентрацията на целевите компоненти като серен диоксид, кислород, азотни оксиди, въглероден оксид или въглероден диоксид.
Подходящата технология за анализ зависи от газовите компоненти, диапазона на концентрация, местоположението на измерване, условията на влага, изискванията за време за реакция, рисковете от смущения и целите за качество на данните.
Системата трябва да бъде избрана според пълното приложение, а не само по една спецификация. Например, правилният обхват на анализатора, пътят на пробата, принципът на измерване и методът на калибриране могат да се различават между точките за наблюдение на входа и изхода.
Събиране на данни и комуникация
Блокът за събиране на данни събира сигнали от анализатора, записва измервания, показва тенденции и предава информация към контролната зала на завода или платформата за управление.
Комуникационните опции могат да включват аналогови сигнали, цифрови протоколи, Ethernet, серийна комуникация или специфични за завода контролни интерфейси. Избраният метод на комуникация трябва да съответства на съществуващата архитектура за автоматизация и изискванията за киберсигурност на съоръжението.
Съхранението на данни, праговете на алармата, интервалите на докладване, обработката на невалидни данни и разрешенията за отдалечен достъп трябва да бъдат определени преди пускане в експлоатация.
Оборудване за калибриране и валидиране
Функциите за калибриране помагат да се потвърди, че анализаторът и пълният път на измерване работят в предвидения диапазон.
В зависимост от дизайна на мониторинга, калибрирането може да използва сертифицирани еталонни газове, оптични филтри, клетки за калибриране, автоматизирани проверки на нула и обхват или други одобрени методи. Подходът за калибриране трябва да е съвместим с инсталираната система и съответните изисквания.
Калибрирането трябва да оценява повече от анализатора сам. За екстрактивни системи сондата, линията за проби, оборудването за кондициониране на пробите, анализаторът и системата за данни могат да повлияят на крайния резултат от измерването.
Основни параметри, често наблюдавани
серен диоксид
Серният диоксид е основният параметър в приложението за наблюдение на десулфуризацията. Концентрацията му може да се следи преди третиране, след третиране или и на двете места.
Сравняването на тенденциите на входа и изхода на серен диоксид може да помогне на операторите да разберат как се променят условията на процеса. Въпреки това, действителните изчисления на ефективността на десулфуризация трябва да използват последователни места за измерване, валидирани данни и одобрената база за изчисление на обекта.
Кислород
Мониторингът на кислород може да се използва за нормализиране на газовите концентрации, оценка на условията на горене или подпомагане на изчисленията на емисиите, когато е необходимо.
Концентрацията на кислород може да се промени с излишък на въздух, изтичане на въздух, условия на горене и мерки за обработка на газа. Базата за измерване трябва да бъде ясно дефинирана, за да се избегнат неправилни сравнения между периодите на работа.
Азотни оксиди и въглероден оксид
В някои приложения азотните оксиди и въглеродният оксид се наблюдават заедно със серен диоксид. Това дава на операторите по-широк поглед върху условията на изгаряне и емисии.
Необходимостта от мониторинг на множество газове зависи от процеса, горивото, местните изисквания и оперативната цел.
Температура, налягане, поток и влага
Температурата, налягането, потокът и влагата могат да повлияят на тълкуването на концентрацията на газ, обработката на пробите и диагностиката на процеса.
Тези измервания могат да бъдат особено ценни, когато димните газове преминават през мокри скрубери, тръбопроводи с изтичане на въздух или горивно оборудване с променлив товар.
Подходи за добив и мониторинг на място
Извличащ мониторинг
Екстрахираща система за мониторинг премахва проба от димния газ от канала или комина и я транспортира до анализатор.
Този подход може да осигури гъвкавост за кондициониране на пробите и многогазови анализи. Обикновено се използва, когато пробата се нуждае от филтриране, нагряване, охлаждане, изсушаване, разреждане или друга подготовка преди измерване.
Системата трябва да бъде проектирана така, че да запазва компонентите на целевия газ по целия път на пробата. Дизайнът на сондата, отопляемите линии, контролът на кондензата, стабилността на потока и рутинната поддръжка са важни.
Наблюдение на място
Система за наблюдение на място измерва газ директно вътре в комина или канала, без да транспортира проба до отдалечен шкаф за анализатор.
Този подход може да намали необходимостта от дълги линии за проби и оборудване за кондициониране. Въпреки това, той трябва да бъде внимателно оценен за прах, влага, температура, замърсяване на оптичния път, вибрации, достъп до инсталацията и смущения в газовия състав.
Най-добрият подход зависи от условията на процеса и целта на мониторинга. Няма универсална конфигурация, която да е идеална за всяко приложение за десулфуризация.
Как да изберете правилната система
Разберете условията на димните газове
Преди да изберете система, съберете надеждни данни на място за температура на газа, налягане, влага, концентрация на прах, корозивни компоненти, диапазон на серен диоксид, диапазон на кислород, условия на потока и местоположение на инсталацията.
Тези подробности засягат избора на анализатор, сонда, оборудване за кондициониране на пробата, материали, отопление на линията, филтри и план за поддръжка.
Определете точката за наблюдение
Решете дали системата ще наблюдава необработен газ преди десулфуризация, обработен газ след десулфуризация или и двете.
Мониторингът на входа и мониторингът на изхода може да има много различни газови условия и диапазони на концентрация. Системата трябва да бъде конфигурирана за конкретното местоположение, вместо да се третира като стандартна инсталация.
Потвърдете обхвата на измерване
Диапазонът на анализатора трябва да съответства на очаквания обхват на концентрация и потенциална вариация на процеса.
Твърде тесният обхват може да причини чести показания извън обхвата. Твърде широк диапазон може да намали полезната разделителна способност при нормални работни условия. Окончателният избор на обхват трябва да вземе предвид рутинните условия, условията за стартиране, необичайни събития и изискванията за данни на сайта.
План за достъп за поддръжка
Системата за непрекъснат мониторинг се нуждае от практичен достъп за проверка, калибриране, смяна на филтър, почистване на сондата, проверка на линията, обслужване на анализатора и отстраняване на неизправности.
Достъпът за поддръжка трябва да се има предвид по време на инженеринга, а не след монтажа. Добрият достъп може да намали времето за престой, да подобри безопасността и да улесни рутинните проверки на качеството.
Калибриране, поддръжка и качество на данните
Надеждна онлайн система за десулфуризация в реално време за мониторинг на димните газове изисква планирана поддръжка и програма за контрол на качеството.
Ежедневните или рутинни проверки могат да включват преглед на алармата, потвърждение на потока на пробата, проверка на температурата, проверка на дренажа и филтъра и преглед на състоянието на анализатора. Периодичната работа може да включва калибриране, проверки на нула и обхват, проверки за течове, почистване, подмяна на консумативи и сравнение с одобрени референтни методи, когато е необходимо.
Намаляващ сигнал, нестабилно отчитане, бавен отговор, необичайно отклонение или внезапна промяна на концентрацията не трябва автоматично да се третират като събитие на процеса. Операторите трябва да оценят както условията на процеса, така и изправността на системата за мониторинг.
Графикът за поддръжка трябва да се основава на дизайна на оборудването, средата на обекта, работните часове, състоянието на газа и приложимите изисквания.
Често срещани предизвикателства при мониторинга на димните газове при десулфуризация
Висока влажност и кондензация
Мокрият димен газ може да причини кондензация в сонди, линии за проби, филтри и системи за кондициониране. Необходим е правилен температурен контрол и боравене с пробите, за да се намали този риск.
Натрупване на прах и частици
Частиците могат да блокират филтрите на сондата, да замърсят оптиката, да ограничат потока на пробите и да увеличат честотата на поддръжка. Проектът за вземане на проби трябва да отчита концентрацията на прах и характеристиките на частиците.
Условия на корозивни газове
Съдържащите сяра димни газове, киселинна мъгла, хлориди и влага могат да създадат корозивни условия. Изборът на материал и защитата на системата трябва да отговарят на реалната работна среда.
Променливи условия на процеса
Промените в качеството на горивото, натоварването на котела, подаването на реагент, температурата на газа или работата на скрубера могат да променят състава на димните газове. Системата за мониторинг трябва да има подходящ обхват на измерване и способност за реакция за очакваните работни условия.
Често задавани въпроси
Какво измерва системата за мониторинг на димните газове за десулфуризация?
Той обикновено измерва серен диоксид и може също да измерва кислород, азотни оксиди, въглероден оксид, въглероден диоксид, влага, температура, налягане и поток. Крайният списък с параметри зависи от приложението и изискванията на сайта.
Онлайн системата за мониторинг на димните газове за десулфуризация в реално време същото ли е като CEMS?
Може да бъде част от система за непрекъснат мониторинг на емисиите, често наричана CEMS. Пълният CEMS обикновено включва интерфейс на пробата, анализатор, функции за калибриране, запис на данни и свързани процедури за контрол на качеството.
Може ли един анализатор да се използва преди и след блока за десулфуризация?
Това зависи от дизайна на процеса, диапазоните на концентрация, необходимото време за реакция, пътищата за вземане на проби и изискванията за данни. Условията на входа и изхода могат да бъдат много различни, така че отделни точки за измерване или специални анализатори може да са по-подходящи в много приложения.
Защо кондиционирането на пробата е важно?
Кондиционирането на пробата помага да се достави стабилна и представителна газова проба към анализатора. Той може да управлява прах, влага, температура, налягане и корозивни условия, които иначе биха могли да повлияят на надеждността на измерването.
Колко често трябва да се калибрира системата?
Честотата на калибриране зависи от технологията за наблюдение, работните условия, процедурите на място и приложимите изисквания. Планът за калибриране и поддръжка трябва да бъде определен по време на проектирането на системата и да се следва по време на работа.
Заключение
Онлайн система за мониторинг на десулфуризиращи димни газове в реално време дава на индустриалните оператори постоянна представа за тенденциите на серен диоксид и свързаните с тях условия на димните газове. Когато е правилно проектиран, инсталиран, калибриран и поддържан, той поддържа по-добра видимост на процеса, по-надеждни оперативни данни и информирано управление на десулфуризацията.
Най-подходящото решение зависи от състава на димните газове, нивото на влага, натоварването с прах, температурата, налягането, местоположението за наблюдение, целевите параметри, комуникационните изисквания и условията за поддръжка.
За помощ при избора на онлайн система за десулфуризация в реално време за наблюдение на димните газове за вашето приложение, свържете се с Sinzen газ: https://www.sinzengas.com/contact-us/
