DB32∕T 4479-2023 火电厂烟气排放过程(工况)自动监控技术规范(江苏省).pdf
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1、!7,!7,+,0).火电厂烟气排放过程(工况)自动监控技术规范Technical specification for automatic monitoring of flue gas emission process(operating status)of thermal power plant2023-06-26 发布2023-06-26 实施CCS Z 05DB32/T 44792023ICS 13.020.01DB32/T 44792023前言1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 缩略语25 总体结构26 建设原则47 总体要求48 设施运行状况判定69 日常运行管理8附录
2、 A(资料性)火电厂烟气排放过程(工况)关键参数表10附录 B(规范性)火电厂烟气排放过程(工况)自动监控数据传输规范13附录 C(资料性)设施运行状态判定22参考文献24目 次DB32/T 44792023前言本文件按照 GB/T 1.12020 标准化工作导则第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则 的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由江苏省生态环境厅提出并归口。本文件起草单位:南京工业大学、江苏省生态环境监控中心。本文件主要起草人:易辉、郇洪江、薄翠梅、孙栓柱、俞辉、方炜、蒋书波、丁园、王鑫国、高世达、徐启、李俊、谈怡君、郝丽丽。
3、DB32/T 44792023火电厂烟气排放过程(工况)自动监控技术规范1 范围本文件规定了火电厂烟气排放过程(工况)自动监控技术及系统的总体结构、建设原则、总体要求、设施运行状况判定和日常运行管理。本文件适用于火电厂(含热电联产电厂)烟气排放过程(工况)自动监控系统建设与管理。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T 6587电子测量仪器通用规范GB/T 18268.1测量、控制和实验室用的电设备电磁兼容性要求第 1 部分:
4、通用要求DL/T 634.51042009 远 动 设 备 及 系 统 第 5104 部 分:传 输 规 约 采 用 标 准 传 输 规 约 集 的IEC608705101 网络访问DL/T 5136火力发电厂、变电站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HJ/T 179石灰石/石灰石膏湿法烟气脱硫工程通用技术规范HJ 212污染物在线监控(监测)系统数据传输标准HJ 888污染源源强核算技术指南 火电3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 污染治理设施 pollutant treatment equipments用于治理排放烟气中污染物所需的设备、装
5、置等。注:统称为污染治理设施,如引风机、浆液循环泵、稀释风机等。3.2 过程(工况)自动监控系统 process(operating status)monitoring system对火电厂生产设施和治理设施的关键参数进行实时测量、传输、监视、分析和控制等,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。3.3 中控系统 central control system火电厂集中自动控制系统。1DB32/T 447920233.4 单向隔离器 unidirectional isolator为保证企业生产安全,杜绝因为数据逆向传输而造成安全风险,在中控系统与工况数据采集传输仪之间安装的、用于实现
6、数据单向传输的安全隔离设备。3.5 数据采集传输仪 data acquisition and transmission instrument用于采集、存储各种类型监控仪表的数据,并具有向上位机传输数据功能的单片机系统、工控机、嵌入式计算机或可编程控制器等。来源:HJ 4772009,3.23.6 自动监控数据 automatic monitoring data自动监控设备运行时产生的数据和相应的数据标记内容。4 缩略语下列缩略语适用于本文件。FGD:烟气脱硫(Flue Gas Desulfurization)MFT:主燃料跳闸(Main Fuel Trip)PMS:过程(工况)自动监控系统Pr
7、ocess(operating status)Monitoring SystemSCR:选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction)SNCR:选择性非催化还原(Selective NonCatalytic Reduction)5 总体结构5.1 总体示意图PMS 由现场端监控系统和行业监管部门监控系统两部分构成,如图 1 所示。注:示意图仅表示单个生产设施和污染治理设施运行参数数据的采集、污染物监测、数据传输及与行业监管部门监控系统的连接和部分功能。生产设施和污染治理设施的运行参数数据用传感器直接获取或经单向隔离器从中控系统获取。具备条件的中控系统需通过单向隔离
8、网闸和防火墙等安全设备直接向行业监管部门报送数据。2DB32/T 44792023$#G$G#G35N2(PMN2(-35#)#+#7.#pH$#.&.&.7#7.#+#7.EF5+#)#+#pH#)#$#7.AF(#+#SCRSNCR7.A!+!+#F+L$+LLLA+AFK&C9+GGN+#K&:GE)1-35GLE35L/GLE)1+EGLE35SONOxNOx#NOx#-1GL-35图 1火电厂烟气排放过程(工况)自动监控示意3DB32/T 447920235.2 现场端监控系统现场端监控系统由参数监控、数据采集传输和现场端应用软件三个子系统组成。a)参数监控子系统:由各类传感器和监控
9、设备组成,可准确、完整、系统地获取生产设施、污染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控数据。b)数据采集传输子系统:由中控系统、数据采集传输仪、单向隔离器等组成,可实现数据的采集、存储、传输等功能。c)现场端应用软件:具有工艺监控、数据审核、异常报警和趋势预警等功能。实施对现场监控数据的统计分析、污染治理设施运行状态的判定。5.3 行业监管部门监控系统接收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。6 建设原则6.1 安全性原则在排放过程(工况)自动监控系统建设过程中
10、应始终贯彻安全观念,系统应具有逻辑严密的安全管理方式,恰当采用身份认证、权限控制、跟踪审计等各种安全技术手段,确保系统无故障,保证数据安全;对纸质文件、档案的数字化,以及排放过程(工况)自动监控系统建设进行全程安全管理,制定科学适用的管理制度,加强对敏感数据的管控和文件管理过程的监控,确保业务安全。6.2 可扩展性原则采用松耦合、模块化的系统设计思路,遵守相关国家和行业的元数据标准,保证数据的可重复使用,保证系统的规模、模块较易扩展,尽量降低日后系统升级的成本。6.3 开放性原则机构设计或购买的系统应依托开放标准,保持技术的中立,减少对特定软件、硬件技术的依赖性,确保其具有跨平台、跨领域和跨时
11、间的互操作性,以保证文件的长期访问和保存。7 总体要求7.1 环境条件中控室、仪表间应具有保温供暖及通风的环境条件,温度、湿度和抗振动性能符合 GB/T 6587 环境组别组的规定,受控电磁环境符合 GB/T 18268.1 的规定。7.2 安全要求数据采集传输子系统硬件安全要求如下:a)绝缘阻抗不小于 20 M;b)在正常大气条件下,应能承受频率为 50 Hz、有效值为 1 500 V 的正弦交流电压 1 min,应无飞弧和击穿现象。4DB32/T 447920237.3 功能要求7.3.1 现场端监控系统7.3.1.1 参数监控子系统参数监控子系统符合附录 A 的规定。现场通过二维码来标识
12、和定位参数监控子系统各因子对应设备的测点信息,二维码至少应包含排污单位统一社会信用代码、工况监控因子编码分类、处理工艺分类、工况监控因子名称、工况监控设备编码等信息,并符合 B.4 的要求。7.3.1.2 数据采集传输子系统数据采集传输子系统具有以下要求。a)企业生产设施和污染治理设施的运行参数及电气参数等监控数据(以下简称“工况数据”),由工况数据采集传输仪从中控系统中通过 OPC 或 MODBUS 协议通信获取并上传,或由中控系统通过单向隔离网闸安全方式直接上传。工况数据的采集频率为 1 min/次。b)信号接入要求如下。1)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
13、用屏蔽双绞电缆,屏蔽层需单端接地。2)模拟信号应具备信号隔离功能,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。3)如果信号电缆和电源电缆之间的间距小于 15 cm,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 15 cm。4)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时应加装单向物理隔离装置。5)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/T 5137的
14、要求。c)PMS 的 数 据 编 码 规 则 和 传 输 协 议 应 符 合 DL/T 634.51042009 和 HJ 212 的 要 求,对 于HJ 212 未覆盖部分,应遵循本文件的要求,具体见附录 B。工况数据采集传输仪通过有线、无线网络将数据发送至行业监管部门监控系统。支持实时数据传输、历史数据补遗、远程参数设置等功能。d)工况数据采集传输仪模拟量采集传输过程中产生的误差应不高于 1。e)工况数据采集传输仪系统时钟时间控制 48 h 内误差不超过0.5,支持通过行业监管部门监控系统对时钟进行校准。f)工况数据采集传输仪应具备断电保护功能,存储容量不低于 128 G,可保存不少于 3
15、 年的 1 min数据并通过移动介质导出。1 年及以上的数据应采用数据库文件备份技术导出至其他存储介质。g)工况数据采集传输仪应配备后备电源。当外部电源停止供电后,后备电源可以持续供电,持续工作时间不低于 6 h。外部电源正常供电时,可对后备电源充电。7.3.1.3 现场端应用软件现场端应用软件应具备以下功能。a)通过图表方式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5DB32/T 44792023测数据或统计数据。b)查询实时数据、历史数据、异常报警记录等。c)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、生产设施与污染治理设施关联参数(如发电负荷与脱硫
16、系统增压风机电流关联曲线)数据的时(适合时)、日、月变化曲线,以及不同电厂(机组)同类指标的比较等。d)对采集到的工况数据进行预处理,并可识别在设施非稳定运行状态下获得的数据。e)判定污染治理设施的投运、停运及运行状况,并核定运行状况正常或异常,分析各种运行状况下监控参数数据的变化趋势。f)监控生产设施和污染治理设施的关键参数,对治理设施运行状况进行判定。g)针对生产设施和污染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,并可记录和查询报警。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。h)具有安全管理功能,操作人员应进行身份认证后才可进入控制界面。i)设备开机
17、应自动运行,当停电或设备重新启动后,不需人工操作,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。7.3.2 行业监管部门监控系统行业监管部门监控系统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。该系统除具有企业现场端应用软件的所有功能外,还应具有统计分析、共享交换、数据存储等功能:a)统计分析:定时提供生产设施和污染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 Excel、PDF、Word等格式;b)共享交换:提供火电厂烟气排放过程(工况)自动监控系统与其他业务系统的数据交换接口,
18、支持系统与污染源自动监控系统之间的数据交换共享;c)数据存储:存储容量不低于 1 T,可保存 1年及以上的 1 min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。可通过移动介质或专用软件导出数据。8 设施运行状况判定8.1 机组运行状况判定机组运行状况判定应接入的参数是锅炉负荷、引风机状态和引风机电流。机组投入运行应同时满足:a)锅炉负荷大于额定值的 10%;b)引风机投入运行,且工作电流大于额定电流的 30%。8.2 治理设施运行状况判定8.2.1 概述在机组正常运行的条件下,通过对污染治理设施运行参数的监控,来监控和判定设施运行状况。对于部分采用变频控制或其他节能措施的设施,
19、通过工艺备案及审核后进行处理。6DB32/T 447920238.2.2 脱硫设施运行状况判定8.2.2.1 湿法脱硫石灰石/石灰-石膏法石灰石/石灰石膏法脱硫设施运行状况判定应接入的参数是浆液循环泵电流、脱硫塔内浆液 pH等。具体方法按照 HJ/T 179 的规定执行。机组运行且脱硫设施投入运行:浆液循环泵投入运行(工作电流大于额定电流的 10%)。8.2.2.2 湿法脱硫氨法氨法脱硫设施运行状况判定应接入的参数是吸收塔浆液循环泵电流、吸收塔内浆液 pH、吸收塔供氨流量等,其中吸收塔内浆液 pH 通常应控制在 56。机组运行且脱硫设施投入运行应同时满足:a)吸收塔浆液循环泵投入运行(工作电流
20、大于额定电流的 10%);b)吸收塔供氨泵投入运行(供氨流量大于额定流量的 10%)。8.2.2.3 半干法脱硫循环流化床法循环流化床法脱硫设施运行状况判定应接入的参数是消石灰流量、脱硫塔内喷水泵电流等。机组运行且脱硫设施投入运行应同时满足:a)脱硫剂输送带投入运行(消石灰流量大于额定流量的 10%);b)喷水泵投入运行(工作电流大于额定电流的 10%)。8.2.3 脱硝设施运行状况判定8.2.3.1 SCR脱硝SCR 脱硝设施运行状况判定应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。机组运行且脱硝设施投入运行应同时满足:a)液氨法:1)氨喷射系统投入运
21、行(喷氨流量大于额定流量的 10%);2)稀释风机投入运行(工作电流大于额定电流的 10%)。b)尿素法:1)喷射系统投入运行(尿素溶液流量大于额定流量的 10%);2)喷枪投入运行(所有喷枪状态为运行状态)。8.2.3.2 SNCR脱硝SNCR 脱硝设施运行状况判定应接入的参数是喷氨流量、调节阀开度等。机组运行且脱硝设施投入运行应同时满足:a)氨喷射系统投入运行(喷氨流量大于额定流量的 10%);b)已喷氨(调节阀开度大于额定开度的 10%)。8.2.4 除尘设施运行状况判定除尘器除尘设施运行状况判定应接入的参数是电流和压差。其主要内容如下:a)电除尘:机组运行而电除尘器电场未正常投运(电场
22、高压整流器电流小于额定电流的 10%);b)布袋除尘:机组运行而除尘器异常(除尘器进出口工作压差信号大于设计压差的 1.8倍);7DB32/T 44792023c)湿式电除尘:机组运行而除尘器未投入运行(高压整流器电流小于额定电流的 10%)。8.3 以污染物去除效率为基准判定8.3.1 概述以有关技术规定的污染物去除效率为基准,或在污染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,判定污染治理设施是否正常运行。8.3.2 以标准规定的污染物去除效率为基准判定依据 HJ 888,烟气脱硫、脱硝、除尘常规技术的污染
23、源去除效率参考如下:a)SO2去除效率:1)循环流化床法:80%95%,判定污染治理设施运行状态良好;2)石灰石/石灰石膏法:90%99%,判定污染治理设施运行状态良好;3)氨法:90%99%,判定污染治理设施运行状态良好。b)NOx去除效率:1)SCR:50%90%,判定污染治理设施运行状态良好;2)SNCR:层燃炉 30%50%,判定污染治理设施运行状态良好;流化床炉 60%80%,判定污染治理设施运行状态良好;煤粉炉 30%50%,判定污染治理设施运行状态良好;3)SNCR+SCR联合法:55%85%,判定污染治理设施运行状态良好。c)颗粒物去除效率:1)电除尘:96%99.9%,判定污
24、染治理设施运行状态良好;2)布袋除尘:99%99.99%,判定污染治理设施运行状态良好;3)湿式电除尘:70%90%,判定污染治理设施运行状态良好。8.3.3 以实际测定污染物去除效率为基准判定连续测定、计算 720 小时去除效率的小时平均值和平均值的标准偏差(720 小时可分时段,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,判定污染治理设施运行状态良好。之后,每获得 168 个整点小时有效数据后,重新计算后 720 小时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
25、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(C.7)、式(C.8)和式(C.9)。污染物去除效率的计算见附录 C 的 C.1。8.4 以实际测定污染物浓度为基准判定连续测定、计算 720 小时气态污染物(如 SO2、NOx等)浓度的小时平均值和平均值的标准偏差(720小时可分时段,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,判定污染治理设施运行正常。之后,每获得 168 个整点小时有效数据后,重新计算后 720 小时气态污染物浓度的小时平均核实 h 用法统一改为中文小时值和标准偏差
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