В качестве важного метода переработки отходов сжигание отходов широко используется во всем мире. В условиях постоянного совершенствования требований по защите окружающей среды вопрос эффективного мониторинга и управления выбросами загрязняющих веществ в процессе сжигания стал актуальной проблемой, которую необходимо решить. система непрерывного мониторинга выбросов (CEMS) В этом контексте и появились передовые методы мониторинга и инструменты управления сжиганием отходов. Понимание важности газоанализатора SO2 имеет решающее значение, поскольку он играет ключевую роль в процессе мониторинга. В этом блоге мы подробно рассмотрим применение CEMS при сжигании отходов и рассмотрим его с точки зрения множества аспектов, таких как мониторинг в реальном времени, соблюдение экологических норм, оптимизация процессов, управление данными, экологическая осведомленность и прозрачность для общественности.

Принцип работы и базовый состав CEMS

CEMS – это система непрерывного мониторинга и учета промышленных выбросов, которая в основном включает в себя следующие части:

• Газоанализатор: используется для обнаружения таких газов, как диоксид серы (SO2), оксиды азота (NOx), оксид углерода (CO) и диоксид углерода (CO₂).
• Монитор твердых частиц: контролирует твердые частицы (ТЧ), образующиеся в процессе сжигания.
• Система сбора и обработки данных: сбор и обработка данных мониторинга в режиме реального времени и формирование отчетов.
• Система сбора проб. Соберите пробы газа и твердых частиц из дымовой трубы или выпускного отверстия.
• Система калибровки: регулярно калибруйте инструменты мониторинга для обеспечения точных и надежных данных.

Благодаря скоординированной работе этих устройств CEMS может обеспечить непрерывный мониторинг выбросов загрязняющих веществ в режиме реального времени в процессе сжигания.

Мониторинг выбросов в реальном времени

В процессе сжигания отходов образуются различные загрязняющие вещества, которые не только наносят серьезный вред окружающей среде, но и могут повлиять на здоровье человека. Применение системы непрерывного мониторинга выбросов (CEMS) позволяет осуществлять мониторинг этих загрязняющих веществ в режиме реального времени, чтобы гарантировать, что выбросы находятся в безопасном и соответствующем диапазоне.Ниже будет подробно объяснено, как CEMS контролирует различные основные выбросы в режиме реального времени во время процесса сжигания отходов.

1. Диоксид серы (SO2)

Диоксид серы является одним из основных загрязняющих веществ, образующихся при сжигании серосодержащих отходов. Мониторинг SO2 имеет большое значение для предотвращения кислотных дождей и снижения загрязнения воздуха.

• Принцип мониторинга: CEMS обычно использует ультрафиолетовую спектроскопию дифференциального поглощения (UV-DOAS) или недисперсионный инфракрасный анализ (NDIR) для измерения концентрации SO2. Эти методы основаны на характеристиках поглощения молекулами SO2 света определенных длин волн.
• Сбор данных: Пробы дымовых газов непрерывно отбираются с помощью пробоотборников, установленных в дымоходных или вытяжных отверстиях. Система отбора проб передает образцы в анализатор для измерения в режиме реального времени.
• Обработка данных: Данные мониторинга обрабатываются и регистрируются с помощью системы сбора данных, а значение концентрации SO2 отображается в режиме реального времени, что удобно для настройки и контроля оператором.

2. Оксиды азота (NOx)

Оксиды азота включают оксид азота (NO) и диоксид азота (NO₂), которые являются важными предшественниками образования фотохимического смога и кислотных дождей и оказывают неблагоприятное воздействие на атмосферную среду и здоровье человека.

• Принцип мониторинга: CEMS обычно использует хемилюминесцентную (CLD) или спектроскопию ультрафиолетового поглощения (UV-DOAS) для мониторинга NOx. Хемилюминесценция измеряет концентрацию NO путем генерации светового сигнала в результате реакции NO и озона.
• Сбор данных: Система отбора проб непрерывно отбирает пробы газа из дымохода и передает их в анализатор NOx. Анализатор измеряет концентрацию NO и NO₂ посредством химической реакции или спектрального поглощения.
• Обработка данных: после обработки системой обработки данные мониторинга в реальном времени будут отображать изменения концентрации NOx, помогая операторам вносить коррективы в процесс для контроля выбросов NOx.

3. Оксид углерода (СО)

Угарный газ — токсичный газ, образующийся при неполном сгорании и может вызвать отравление угарным газом. Мониторинг CO имеет решающее значение для обеспечения полного сгорания и безопасной эксплуатации.

Принцип мониторинга: CEMS использует недисперсионный инфракрасный анализ (NDIR) для мониторинга CO. Этот метод использует характеристики поглощения молекул CO для измерения инфракрасного света определенной длины волны.

Сбор данных: пробоотборник отбирает пробы газа из дымохода и передает их в анализатор CO. Анализатор измеряет концентрацию CO в образце с помощью источника инфракрасного света и детектора.

Обработка данных: данные мониторинга в реальном времени обрабатываются системой обработки данных для отображения концентрации CO. На основе данных операторы могут оптимизировать сгорание, чтобы обеспечить полное сгорание и сократить выбросы CO.

4. Углекислый газ (CO₂)

Углекислый газ является парниковым газом. Выбросы CO₂ напрямую связаны с уровнем выбросов углерода в процессе сжигания и являются одним из важных показателей для измерения эффективности сгорания.

• Принцип мониторинга: CEMS использует недисперсионный инфракрасный (NDIR) анализ или газовую хроматографию (ГХ) для мониторинга CO2. Метод NDIR использует характеристики поглощения молекул CO2 для измерения инфракрасного света определенной длины волны.
• Сбор данных: Пробы газа непрерывно отбираются из дымохода и передаются в анализатор CO₂. Анализатор измеряет концентрацию CO₂ в образце с помощью источника инфракрасного света и детектора.
• Обработка данных: данные в режиме реального времени обрабатываются системой обработки для отображения концентрации CO₂. Операторы могут корректировать процесс сгорания на основе данных, чтобы оптимизировать эффективность сгорания и сократить выбросы CO₂.

5. Твердые частицы (ТЧ)

К твердым частицам относятся PM10 и PM2.5, которые могут проникать в организм человека через дыхательную систему и представлять серьезную угрозу для здоровья. Мониторинг твердых частиц имеет большое значение для снижения загрязнения воздуха и защиты здоровья населения.

• Принцип мониторинга: CEMS использует метод лазерного рассеяния или бета-излучения для мониторинга твердых частиц. Метод лазерного рассеяния определяет концентрацию путем измерения интенсивности рассеяния лазерного луча частицами, а метод бета-лучей определяет концентрацию путем измерения поглощения бета-лучей частицами.
• Сбор данных: пробоотборник непрерывно отбирает пробы воздуха из дымохода и передает их на монитор частиц. Монитор определяет концентрацию частиц в образце с помощью оптической или радиоактивной технологии измерения.
• Обработка данных: данные мониторинга в реальном времени обрабатываются системой обработки для отображения концентрации частиц. На основе данных операторы могут корректировать оборудование для удаления пыли и процессы сжигания, чтобы сократить выбросы частиц.

Важность мониторинга в реальном времени

Благодаря мониторингу CEMS в режиме реального времени мусоросжигательные заводы могут:

• Обеспечьте соблюдение требований по выбросам: данные мониторинга в режиме реального времени помогают операторам оперативно обнаруживать аномальные выбросы, принимать меры по предотвращению чрезмерных выбросов и обеспечивать соответствие выбросов экологическим нормам.
• Повышение эффективности сгорания: корректируйте параметры процесса сгорания на основе данных в реальном времени, чтобы повысить эффективность сгорания и уменьшить образование несгоревших веществ и загрязняющих веществ.
• Предотвращение сбоев оборудования. Мониторинг в режиме реального времени может выявить эксплуатационные проблемы мусоросжигательного оборудования на ранней стадии, а своевременное техническое обслуживание и ремонт могут предотвратить чрезмерные выбросы, вызванные сбоями.
• Запись и анализ данных: данные мониторинга в реальном времени записываются и сохраняются для облегчения последующего анализа и исследований, а также для оптимизации процесса сжигания и управления оборудованием.

Оптимизация процесса сжигания

Применение системы непрерывного мониторинга выбросов (CEMS) может не только отслеживать загрязняющие вещества, образующиеся в процессе сжигания отходов, в режиме реального времени, но также предоставлять ценную поддержку данных, которая поможет оптимизировать процесс сжигания, повысить эффективность сгорания и сократить выбросы загрязняющих веществ. Оптимизация процесса сжигания в основном включает в себя следующие аспекты: эффективность сгорания, обнаружение неисправностей, улучшение процесса и стратегия управления.

1. Повышение эффективности сгорания.

Повышение эффективности сжигания является одной из основных целей оптимизации процесса сжигания. Благодаря данным в реальном времени, предоставляемым CEMS, операторы могут постоянно корректировать параметры процесса сжигания, чтобы обеспечить полное сжигание мусора в мусоросжигательной печи и уменьшить образование несгоревших материалов.

Контроль подачи воздуха:

• Коэффициент избытка воздуха: разумно контролируйте коэффициент избытка воздуха (значение λ), чтобы обеспечить достаточную, но не слишком большую подачу кислорода. Слишком низкий коэффициент избытка воздуха приведет к неполному сгоранию с образованием большого количества угарного газа (CO) и несгоревших углеводородов; слишком высокий коэффициент избытка воздуха приведет к увеличению образования оксидов азота (NOx) и потере энергии.
• Градация подачи воздуха: Градация подачи воздуха в различных зонах сжигания, регулировка подачи воздуха в зависимости от стадии сжигания, обеспечение соответствующего количества кислорода на каждой стадии и оптимизация эффекта горения.

Контроль температуры горения:

• Мониторинг температуры: температура внутри мусоросжигателя контролируется в режиме реального времени с помощью датчика температуры для поддержания соответствующей температуры горения. Слишком низкая температура приведет к неполному сгоранию, а слишком высокая температура увеличит износ оборудования и образование NOx.
• Предварительная обработка топлива. Предварительная обработка мусора, такая как сушка и измельчение, обеспечивает однородность топлива, помогает стабилизировать температуру сгорания и повышает эффективность сгорания.

Перемешиваем и перемешиваем в духовке:

• Оптимизация воздушного потока печи: регулировка распределения воздушного потока в печи обеспечивает полное смешивание топлива и воздуха и способствует полному сгоранию.
• Механическое перемешивание: в таком оборудовании, как мусоросжигательные печи с псевдоожиженным слоем, используется механическая мешалка, обеспечивающая полный контакт мусора с воздухом и повышающая эффективность сгорания.

2. Обнаружение и предотвращение неисправностей.

CEMS может оперативно обнаруживать аномальные условия во время процесса сжигания, обеспечивать раннее предупреждение и предотвращать чрезмерные выбросы и перебои в работе, вызванные сбоями оборудования.

Мониторинг состояния устройства:

• Рабочие параметры оборудования: мониторинг в режиме реального времени рабочих параметров мусоросжигательного оборудования, таких как давление, температура, поток воздуха и т. д., для быстрого обнаружения нештатных ситуаций.
• Мониторинг вибрации и шума: прогнозируйте износ оборудования и риски сбоев, отслеживая вибрацию и шум оборудования.

Предупреждение об аномальном излучении:

• Анализ данных о выбросах: анализируя данные о выбросах в режиме реального времени, предоставляемые CEMS, можно выявить аномальные выбросы, такие как внезапное увеличение концентрации загрязняющих веществ, таких как SO2, NOx и CO, что указывает на возможное неполное сгорание или отказ оборудования.
• Диагностика неисправностей: используйте интеллектуальные алгоритмы и исторические данные для диагностики неисправностей, определения причин аномальных выбросов и помощи операторам в быстром обнаружении проблем.

План обслуживания и ухода:

• Регулярное техническое обслуживание: на основе данных мониторинга состояния оборудования, предоставляемых CEMS, сформулируйте планы технического обслуживания и ремонта научного оборудования, чтобы избежать внезапных сбоев.
• Управление запасными частями: на основе результатов прогнозирования неисправностей рационально организовать хранение и замену запасных частей, чтобы сократить время простоя оборудования.

3. Улучшение процесса

Долгосрочные данные, предоставленные CEMS, позволяют провести углубленный анализ процесса и внести улучшения для постоянной оптимизации процесса сжигания.

Оптимизация параметров процесса:

• Регулировка параметров: на основе данных долгосрочного мониторинга оптимизируйте параметры процесса сжигания, такие как температура, подача воздуха, добавление топлива и т. д., для повышения эффективности сгорания и уровня контроля выбросов.
• Модификация процесса: на основе данных мониторинга выявить недостатки существующего процесса и внести необходимые изменения в процесс, например, добавить ступенчатое сжигание, оптимизировать распределение воздушного потока и т. д.

Обновление оборудования:

• Внедрение новых технологий: внедрение передовых технологий и оборудования для сжигания, таких как высокоэффективные пылесборники, горелки с низким выбросом NOx и т. д., для повышения эффективности сжигания и защиты окружающей среды.
• Улучшение оборудования: Улучшайте и модернизируйте оборудование на основе данных о работе оборудования, предоставленных CEMS, для устранения узких мест в производительности существующего оборудования.

Оптимизация процесса:

• Улучшение процессов: оптимизируйте внутренние процессы мусоросжигательного завода и улучшите координацию и эффективность различных звеньев, таких как поставка топлива, обработка отходов и контроль выбросов.
• Интегрированное управление: Объедините данные CEMS и других систем управления для реализации интегрированных стратегий управления, позволяющих комплексно повысить эксплуатационную эффективность и уровень защиты окружающей среды мусоросжигательного завода.

4. Совершенствование стратегии управления

На основе данных и результатов анализа, предоставленных CEMS, мусоросжигательные заводы могут сформулировать и реализовать более научные и разумные стратегии управления для повышения общего уровня эксплуатации.

Управление на основе данных:

• Поддержка принятия решений в режиме реального времени: используйте данные в реальном времени, предоставляемые CEMS, для поддержки руководства в принятии своевременных решений, таких как корректировка параметров процесса и организация технического обслуживания оборудования.
• Анализ данных и отчетность: регулярно анализируйте данные мониторинга и создавайте подробные отчеты о выбросах и отчеты об управлении, чтобы обеспечить основу для принятия решений для руководства.

Обучение и оценка:

• Обучение операторов: операторы проходят обучение на основе данных мониторинга и случаев неисправностей, предоставляемых CEMS, для повышения их технического уровня и возможностей реагирования на аварийные ситуации.
• Оценка эффективности: проводить оценку эффективности операторов и менеджеров на основе данных о выбросах и данных о работе оборудования, чтобы мотивировать сотрудников повышать эффективность работы и экологическую осведомленность.

Соблюдение экологических требований и связь с общественностью:

• Управление соблюдением требований: используйте данные, предоставленные CEMS, чтобы обеспечить соответствие выбросов экологическим нормам и избежать юридических рисков и финансовых санкций.
• Общественная прозрачность: Публикация данных мониторинга, улучшение взаимодействия с общественностью, а также улучшение экологического имиджа и социальной ответственности компании.

Оптимизируя процесс сжигания, мусоросжигательные заводы могут не только повысить эффективность сжигания и сократить выбросы загрязняющих веществ, но также снизить эксплуатационные расходы и повысить экономические выгоды. Являясь передовым инструментом мониторинга и управления, CEMS обеспечивает комплексную поддержку данных в режиме реального времени, помогая мусоросжигательным заводам постоянно оптимизировать процессы, совершенствовать оборудование и повышать уровни управления для достижения беспроигрышной ситуации с точки зрения защиты окружающей среды и экономических выгод. В будущем, с развитием технологий и улучшением управления, CEMS будет играть более важную роль в процессе сжигания отходов, помогая добиться зеленого развития и строительства экологической цивилизации.

ЭМ-ГАЗ-500

Система непрерывного мониторинга выбросов (CEMS) EM-GAS-500 Разработанный и производимый ESE предназначен для мониторинга общих выбросов загрязняющих веществ в воздух из стационарных источников, в основном используемых для мониторинга выбросов промышленных котлов, котлов электростанций, промышленных печей, SO2, NO, NO2, O2, CO, CO2, HCL, HF, H2O, и т. д. Динамический непрерывный мониторинг, одновременное измерение расхода газа, содержания кислорода, давления газа, температуры газа, влажности газа и т. д., автоматическая запись общего объема выбросов загрязняющих веществ и времени выбросов.

Система непрерывного мониторинга выбросов

 Система непрерывного мониторинга выбросов (CEMS), разработанная и производимая ESE, предназначена для мониторинга общих выбросов загрязняющих веществ в воздух из стационарных источников, в основном используется для промышленных котлов, котлов электростанций, мониторинга выбросов промышленных печей, SO2, NO, NO2, O2, CO, Динамический непрерывный мониторинг CO2 и т. д., одновременно измеряющий поток газа, содержание кислорода, давление газа, температуру газа, влажность газа и т. д., автоматически записывая общий объем выбросов загрязняющих веществ и время выбросов.

Требования: 

• Система может автоматически отбирать пробы, удалять пыль, калибровать, диагностировать неисправности и подавать сигнал тревоги.
• Модульная конструкция системного шкафа, простота в эксплуатации, меньше обслуживания.
• Система методом вытяжки с подогревом для непрерывного контроля загрязняющих веществ в дымовых газах.
• Пробоотборник имеет большую площадь фильтра, фильтр легко заменяется.
• Устройство предварительной обработки эффективно водонепроницаемо и пыленепроницаемо, устойчиво к коррозии и засорению.
• Стабильность и надежность системы выше благодаря конструкции ПЛК. Система имеет различные виды вывода данных.

Анализ данных и управление

Большой объем данных, собранных CEMS, не только полезен для мониторинга и управления в реальном времени, но также может использоваться для долгосрочного анализа и управления данными:

• Хранение и анализ исторических данных: CEMS может хранить данные о выбросах в течение длительного времени. Предприятия могут использовать эти данные для проведения анализа тенденций, выяснения закономерностей изменения выбросов и влияющих факторов, а также формулирования более научных и разумных стратегий контроля выбросов.
• Удаленный мониторинг и управление. Благодаря сетевому подключению CEMS может осуществлять удаленный мониторинг и управление данными. Менеджеры могут просматривать данные о выбросах и исторические записи в режиме реального времени через сеть в любое время и в любом месте, что повышает эффективность управления и скорость реагирования на чрезвычайные ситуации.
• Обмен данными и совместная работа: данные CEMS можно совместно использовать и взаимодействовать с другими системами защиты окружающей среды и системами управления, чтобы сформировать комплексную платформу управления окружающей средой и улучшить общий уровень управления окружающей средой.

Анализ случая

Возьмем, к примеру, большой мусоросжигательный завод. Завод внедрил передовую систему CEMS и добился значительных экологических и экономических выгод:

Конфигурация системы мониторинга: Мусоросжигательный завод оснащен несколькими газоанализаторами и мониторами твердых частиц, которые могут контролировать различные загрязняющие вещества, такие как SO2, NOx, CO, CO₂ и PM в режиме реального времени. В то же время система сбора и обработки данных может автоматически генерировать подробные отчеты о выбросах для использования менеджментом и отделами охраны окружающей среды.

Эффект контроля выбросов: Благодаря мониторингу CEMS в режиме реального времени мусоросжигательный завод может оперативно обнаруживать и обрабатывать аномальные условия выбросов, эффективно контролируя выбросы загрязняющих веществ. Данные мониторинга показывают, что выбросы загрязняющих веществ, таких как SO2, NOx и CO, значительно сократились, что соответствует местным и национальным стандартам выбросов.

Улучшенная эффективность сгорания: На основании данных, предоставленных CEMS, мусоросжигательный завод оптимизировал параметры процесса сжигания и повысил эффективность сгорания. Явление неполного сгорания было значительно уменьшено, а количество образующихся несгоревших веществ и загрязняющих веществ значительно сократилось.

Экономические выгоды очевидны: Оптимизируя процесс и повышая эффективность сжигания, мусоросжигательный завод сократил эксплуатационные расходы, повысил энергетическую эффективность и значительно увеличил экономические выгоды. В то же время, поскольку выбросы соответствуют нормам, удалось избежать экологических штрафов и юридических рисков.

Улучшенный публичный имидж: Благодаря раскрытию данных о выбросах и проведению рекламных мероприятий по защите окружающей среды имидж мусоросжигательного завода был признан и поддержан общественностью. Доверие общества к предприятию возросло, а чувство социальной ответственности предприятия возросло.

Заключение

Применение CEMS при сжигании отходов не только помогает достичь целей по защите окружающей среды, но также увеличивает экономические и социальные выгоды от сжигания отходов. Благодаря мониторингу в режиме реального времени, соблюдению экологических требований, оптимизации процессов, управлению данными, а также повышению экологической осведомленности и прозрачности для общественности, CEMS придаёт новый импульс устойчивому развитию отрасли сжигания отходов. В будущем, благодаря постоянному развитию науки и техники и совершенствованию требований по защите окружающей среды, CEMS будет играть более важную роль в сжигании отходов и способствовать достижению зеленого развития и строительства экологической цивилизации.

Если у вас есть какие-либо вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами!