煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)在垃圾焚燒發(fā)電廠的應(yīng)用

陳昌平

（桂林市深能環(huán)保有限公司，廣西桂林，541000）

0 引言

在我國迅速發(fā)展以及快速的生活狀態(tài)下，尤其是城市生活完善導(dǎo)致城市垃圾問題越來越嚴(yán)重。目前，我國處理生活垃圾的主要方式是進(jìn)行進(jìn)行填埋，這樣需要占用土地資源，而且大部分的生活垃圾不能自己分解，長期堆積會造成相對嚴(yán)重的環(huán)境污染。對生活垃圾進(jìn)行焚燒能夠?qū)崿F(xiàn)垃圾的處理，而且僅僅只有少量殘余物，效果較好，而且能夠利用這些能量來進(jìn)行發(fā)電，垃圾焚燒發(fā)電廠應(yīng)運(yùn)而生。但是在垃圾焚燒的過程中會產(chǎn)生具有嚴(yán)重污染性的二噁英，因此在垃圾焚燒發(fā)電廠中必須要合理控制二噁英的產(chǎn)生和排放。同時在垃圾焚燒發(fā)電廠的發(fā)電過程中，還可能產(chǎn)生HCl,SO2,NO,NO2,NH3,CO,CO2,HF,CH4或THC等大量污染氣體，針對這些污染氣體尤其是二噁英進(jìn)行監(jiān)測和控制十分必要，煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)對垃圾焚燒發(fā)電廠建設(shè)具有建設(shè)性意義。

1 煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)概述

1.1 系統(tǒng)原理及功能

煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)充分利用了信息技術(shù)、傳感技術(shù)以及智能技術(shù)，通過傳感器以及儀器設(shè)備來對監(jiān)測垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的顆粒物以及氣體污染物，包括不同物質(zhì)種類以及不同物質(zhì)濃度。同時煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)還能夠?qū)φ麄€垃圾焚燒發(fā)電廠中的各種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行管理和監(jiān)控，尤其是環(huán)保系統(tǒng)和環(huán)保設(shè)備，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行從而有效控制污染物排放和空氣質(zhì)量。

目前生活垃圾焚燒發(fā)電廠中的煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)主要包括四大子系統(tǒng)：顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)、煙氣參數(shù)監(jiān)控子系統(tǒng)以及氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)，通過這三個系統(tǒng)對生活垃圾焚燒發(fā)電廠中的顆粒物、煙氣參數(shù)以及氣態(tài)污染物含量進(jìn)行監(jiān)控，另外還包括數(shù)據(jù)采集和處理子系統(tǒng)，通過這一系統(tǒng)對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和深入再處理，實(shí)時監(jiān)控了解生活垃圾焚燒發(fā)電廠中的污染狀況，針對實(shí)際運(yùn)行運(yùn)行狀況進(jìn)行分析并給出意見和建議，如果出現(xiàn)污染超標(biāo)問題，還能夠給出警告，以方便于工作人員的處理。

圖1 煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)圖

就生活垃圾焚燒發(fā)電廠而言，煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的污染物主要是二氧化碳以及氮氧化物，另外還有二噁英，對這些物質(zhì)和污染物進(jìn)行監(jiān)控，保證發(fā)電廠中的氣體排放滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)。同時，在生活垃圾焚燒發(fā)電廠中引入這些數(shù)據(jù)，能夠?yàn)楹笃诘沫h(huán)保工作提供有效數(shù)據(jù)和資料。

1.2 系統(tǒng)構(gòu)成

在前面主要分析了煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的主要構(gòu)成以及煙塵濃度，該系統(tǒng)的主要功能是對生活垃圾焚燒發(fā)電廠中產(chǎn)生的污染煙氣成分和煙塵濃度、排放量進(jìn)行監(jiān)測，另外通過該系統(tǒng)還能夠進(jìn)行污染處理后的污染物進(jìn)行連續(xù)在線監(jiān)測，保證發(fā)電廠排放氣體滿足國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。

表1 生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成

在生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)中，子系統(tǒng)能夠?qū)Πl(fā)電過程中產(chǎn)生的煙氣污染氣體進(jìn)行采集，采集系統(tǒng)中引入了傳感器探頭和采集裝置進(jìn)行采集，同時引入除濕系統(tǒng)和過濾器來對煙氣進(jìn)行探測和初步分析，經(jīng)過吹掃和初步處理之后，將采集到的氣體進(jìn)行壓縮制冷，然后導(dǎo)入到系統(tǒng)的分析儀器當(dāng)中，分析采集到煙氣的成分以及濃度。

2 監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用過程中常見問題

2.1 監(jiān)測時間不足

目前在很多生活垃圾焚燒發(fā)電廠中引入煙氣連續(xù) 在線監(jiān)測系統(tǒng)，并且在應(yīng)用過程中起到了煙氣監(jiān)控的重要作用，但是實(shí)際應(yīng)用中還存在一些問題亟待解決。由于生活垃圾焚燒發(fā)電廠的生活垃圾處理壓力比較大，處于全天運(yùn)行的狀態(tài)，而一個發(fā)電廠中往往只有一套監(jiān)測設(shè)備，平時的監(jiān)測壓力比較大，尤其是對于具有多臺發(fā)電機(jī)組的發(fā)電廠而言，不能實(shí)現(xiàn)監(jiān)測全面覆蓋，往往進(jìn)行分時段和分機(jī)組進(jìn)行監(jiān)測，而我國對發(fā)電廠污染物的檢測時間具有明顯要求：檢測時間必須高于機(jī)組運(yùn)行時間的70%，而實(shí)際的生活垃圾焚燒發(fā)電廠中監(jiān)測時間明顯不足，不僅僅不符合國家標(biāo)準(zhǔn)，而且時間限制也影響了煙氣污染物監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2 監(jiān)測系統(tǒng)量程問題

由于生活垃圾焚燒發(fā)電廠建設(shè)時間還相對較短，因此監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)中還相對不完善，其中的典型問題是系統(tǒng)量程過大問題，尤其是對于生活垃圾焚燒中產(chǎn)生的二噁英而言，具有特殊性而且以往沒有參考，就導(dǎo)致該物質(zhì)的檢測量程比較大，目前發(fā)電廠中設(shè)置的量程一般是0-5000mg/m3，而實(shí)際生活垃圾焚燒發(fā)電廠中的二噁英濃度并沒有這么高，一般會低于1500mg/m3。過大的系統(tǒng)量程影響了二噁英數(shù)據(jù)監(jiān)測的精度，針對這種問題必須要加強(qiáng)改進(jìn)，針對不同的氣體污染物，結(jié)合生活垃圾發(fā)電廠的污染物排放情況來進(jìn)行改進(jìn)，完善優(yōu)化監(jiān)測系統(tǒng)量程。

2.3 故障率較高

對于生活垃圾而言，生活垃圾復(fù)雜而且產(chǎn)生的污染物較多，導(dǎo)致煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作環(huán)境復(fù)雜惡劣，對設(shè)備產(chǎn)生極大影響，極易引發(fā)設(shè)備故障問題。而監(jiān)測設(shè)備故障問題也必然影響了系統(tǒng)的監(jiān)測效率。而且在生活垃圾焚燒發(fā)電廠當(dāng)中，垃圾焚燒必然產(chǎn)生硫化物等腐蝕性的物質(zhì)，也會直接腐蝕監(jiān)測設(shè)備以及相關(guān)元器件，影響設(shè)備運(yùn)行提高故障率。另外在生活垃圾焚燒發(fā)電廠當(dāng)中，往往缺乏或者不重視對監(jiān)測系統(tǒng)的維護(hù)，影響了其正常運(yùn)行。

3 加強(qiáng)在線監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)管理對策

在生活垃圾焚燒發(fā)電廠的建設(shè)中，越來越重視煙氣在線監(jiān)測控制系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)，因此本文主要結(jié)合生活垃圾焚燒發(fā)電廠的實(shí)際運(yùn)行狀況和存在問題提出在線監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)。而且對于廣東以及廣西地區(qū)而言，長時間處于雨季，因此必須要加強(qiáng)安全防護(hù)，針對發(fā)電廠狀況以及天氣狀況來進(jìn)行管理和維護(hù)，提高煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行效率。

首先，對于生活垃圾焚燒發(fā)電廠而言，本身應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)建設(shè)，重視煙氣在線監(jiān)測，不僅僅要引入煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，而且必須要進(jìn)一步加強(qiáng)管理和維護(hù)。就發(fā)電廠本身而言來重視監(jiān)測系統(tǒng)的管理和維護(hù)。

其次，應(yīng)該借鑒火電廠的在線煙氣監(jiān)測系統(tǒng)的管理維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)相關(guān)技術(shù)人才來對煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行專業(yè)維護(hù)，保證整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行，降低故障率。

4 生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)化措施

4.1 定期對煙氣監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行檢測與更新

要想保障生活垃圾焚燒發(fā)電廠的正常運(yùn)行，必須要開展生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的日常檢查和維護(hù)。對于生活垃圾焚燒發(fā)電廠而言，環(huán)境惡劣，而且本身容易產(chǎn)生腐蝕，必須要進(jìn)行定期的檢測，避免煙氣監(jiān)測系統(tǒng)的損耗。對于損壞的設(shè)備和元器件進(jìn)行更換和維護(hù)，保證整個系統(tǒng)的運(yùn)行。在實(shí)際的檢測維護(hù)過程中，還必須要做好記錄，以備后期管理與維護(hù)。

4.2 建立質(zhì)量控制與運(yùn)維設(shè)備維修實(shí)驗(yàn)室

針對生活垃圾焚燒發(fā)電廠而言，和火電廠相對還具有一定差異，尤其是對于其中產(chǎn)生的污染物二噁英處理監(jiān)測方面還屬于新鮮事物，有待于進(jìn)一步發(fā)展與完善。針對這些新問題而言，需要引進(jìn)新的技術(shù)和新的方案，對于發(fā)電廠而言，必須要充分重視，建立實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行系統(tǒng)改進(jìn)和研究，同時實(shí)驗(yàn)室還能夠?qū)ΡO(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行定期監(jiān)測和分析，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)問題并進(jìn)行排除，保證生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)連續(xù)性運(yùn)行，提高其運(yùn)行可靠性。

4.3 建立煙氣在線監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)庫

為提高煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的科學(xué)性、有效性，還必須要引入信息技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，通過數(shù)據(jù)庫的引入能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測設(shè)備的動態(tài)有效管理。而且對于突發(fā)性故障問題，煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)直接反饋到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中進(jìn)行存儲，生成故障數(shù)據(jù)以及維護(hù)數(shù)據(jù)，為后期的管理和維護(hù)工作提供重要數(shù)據(jù)。而且數(shù)據(jù)庫的引入對后期相同故障的發(fā)生，能夠自動匹配分析給出建議，提高效率，降低成本。

5 結(jié)論

生活垃圾焚燒發(fā)電廠應(yīng)運(yùn)而生，不僅僅能夠處理生活垃圾降低污染，而且能夠發(fā)電，具有重要意義。但是這一過程中會產(chǎn)生二噁英等各種污染問題，為避免環(huán)境污染問題必須要加強(qiáng)煙氣管理與控制，本文主要針對生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的特點(diǎn)和構(gòu)成進(jìn)行了簡要分析，同時也提出了實(shí)際運(yùn)行中存在的部分問題，就優(yōu)化和維護(hù)方面給出了部分意見，希望對于煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展和完善提供重要的參考和依據(jù)。