數(shù)字化分析技術(shù)在環(huán)保監(jiān)測中的應(yīng)用研究

1、    數(shù)字化分析技術(shù)在環(huán)保監(jiān)測中的應(yīng)用研究    張琪摘 要：隨著信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的更迭，環(huán)保監(jiān)測工作中的應(yīng)用范圍和頻率也大大提升，給環(huán)保監(jiān)測工作人員帶來了福音。本文圍繞數(shù)字化分析技術(shù)在環(huán)保監(jiān)測中的應(yīng)用議題進行了探討，以電廠煙氣在線監(jiān)測為例，根據(jù)在線監(jiān)測的實際情況分析了數(shù)字化分析技術(shù)的具體應(yīng)用，供相關(guān)人士參考。關(guān)鍵詞：數(shù)字分析技術(shù);環(huán)保監(jiān)測;技術(shù)應(yīng)用1、引言我國煤炭儲量豐富，火力發(fā)電是我國電力生產(chǎn)的重要力量。在火電廠中，煙氣環(huán)保管理工作是十分重要的內(nèi)容。利用數(shù)字化分析技術(shù)對火電廠煙氣進行監(jiān)測，不僅提升了監(jiān)測的可靠性，而且能夠為煙氣處理工藝的改造提供科

2、學(xué)的建議和支持，這也是數(shù)字化分析技術(shù)在環(huán)保監(jiān)測中應(yīng)用越來越普遍的原因所在。2、在線監(jiān)測工況火電廠的煙氣處理采用的是靜電除塵法，煙氣經(jīng)過靜電除塵裝置后進入到兩個分支管道，兩個分支管道最終匯合為一個總管道，總管道中安裝有百葉閥用來調(diào)節(jié)煙氣流量。在百葉閥上游管道內(nèi)位置安裝有煙氣監(jiān)測裝置。煙氣管道的運行過程中，靜電除塵裝置出口位置的管道內(nèi)煙氣溫度為330，壓力為3kpa，煙氣的密度為0.56kg/m3，動力粘度為3×10-5pa·s。煙氣兩個分支管道的尺寸為4*5*0.005m，匯合后的總管道尺寸為8*5m。煙氣管道運行的過程中，監(jiān)測到的煙氣流量在300800t/h之間。由于煙氣管

3、道的直管段不足，且煙氣管道性狀為方形管道，存在多處變徑結(jié)構(gòu)，因此在對煙氣監(jiān)測的過程中存在監(jiān)測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)的情況。另外，由于煙氣中含有較多的粉塵顆粒，容易造成管道監(jiān)測設(shè)備的磨損及堵塞現(xiàn)象，也會影響煙氣監(jiān)測的有效性。3、煙氣管道的氣流分布情況根據(jù)上述在線監(jiān)測管道的運行參數(shù)，利用數(shù)字化分析技術(shù)對煙氣管道進行氣流分布情況的模擬，得到煙氣流速和煙氣壓力的分布圖。圖象表明：煙氣經(jīng)過靜電除塵器后進入到的出口處的兩個分支管道中，由于分支管道口徑程縮減式，因此煙氣的氣流運動情況總體穩(wěn)定。在經(jīng)過兩個分支管道后煙氣匯入到總管道中，此時從氣流分布圖中可以發(fā)現(xiàn)兩支氣流在交匯入口處發(fā)生氣流的碰撞，造成紊流狀態(tài)。而煙氣監(jiān)測裝置

4、位于百葉閥的前端，當(dāng)百葉閥運行時，煙氣流量得到調(diào)節(jié)，但是同時會改變原有的煙氣流場，造成監(jiān)測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的情況。為了提高煙氣在線監(jiān)測的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，工作人員根據(jù)上述分析結(jié)果進行了在線監(jiān)測裝置的安裝。4、在線監(jiān)測裝置的安裝由于煙氣的兩個分支管道有較長的直段距離，而且管道結(jié)構(gòu)比上游下游的結(jié)構(gòu)更加簡單，因此在線監(jiān)測裝置的安裝位置選擇在兩個分支管道中。然后對兩個分支管道中的煙氣流速和壓力進一步測定，確定在線監(jiān)測裝置的具體安裝位置。選取兩個分支管道中代表性切面，然后進行管道煙氣數(shù)字化分析，結(jié)果表明：煙氣從靜電除塵器進入到兩個分支管道入口處的煙氣流速和壓力變化情況不劇烈，說明分支管道管道濺縮區(qū)域很好地緩沖了

5、煙氣的紊流，煙氣能較平穩(wěn)地進入到分支管道中。兩個分支管道出口并交匯入總管道處的煙氣流速和壓力發(fā)生了劇烈變化，說明在管道交匯出煙氣紊流嚴(yán)重。由上述分析結(jié)果，工作人員確定在線監(jiān)測裝置的安裝應(yīng)避開分支管道匯入總管道的區(qū)域。由于煙氣在經(jīng)過靜電除塵后仍舊殘存一些粉塵顆粒，因此應(yīng)盡可能避免粉塵顆粒對在線監(jiān)測裝置造成的磨損后堵塞，確保監(jiān)測設(shè)備運行情況良好。在選擇在線監(jiān)測裝置的種類時，工作人員選擇了耐磨性能良好以及具有防堵塞性能的傳感器，采用插入式在線監(jiān)測裝置以適應(yīng)現(xiàn)場運行的性能要求。煙氣兩個分支管道為對稱結(jié)構(gòu)，因此只需要在一支分管道中安裝即可。沿分管道的縱軸取間隔為0.5m的5個點，然后分別取5個矩形橫截面

6、，監(jiān)測每個橫截面的煙氣平均流速，得到分支管道不同橫截面位置的煙氣流速分布曲線。從曲線上找到煙氣流速平穩(wěn)的截面，即為在線監(jiān)測裝置安裝位置的橫截面。同理，沿分管道的橫軸取間隔的5個點，然后分別取5個縱截面，監(jiān)測每個縱截面的煙氣平均流速，得到分支管道不同縱截面位置的煙氣流速分布曲線。從曲線上找到煙氣流速分布均勻的截面，即為在線監(jiān)測裝置安裝位置的縱截面。有橫縱截面確定在線監(jiān)測裝置的安裝點位。另一個分支管道在線監(jiān)測裝置安裝位置與上述分支管道在線監(jiān)測裝置安裝位置對稱。5、在線監(jiān)測裝置運行情況在煙氣數(shù)字化分析的基礎(chǔ)上，工作人員確定出最佳的監(jiān)測裝置安裝位置，然后對在線監(jiān)測裝置的運行情況進行檢驗。根據(jù)原有監(jiān)測數(shù)據(jù)得知，煙氣流量在300800t/h之間，因此將在線監(jiān)測裝置的刻度流量設(shè)為1200t/h，最小流量為300t/h，最大流量為800t/h。然后利用數(shù)字化分析技術(shù)對管道煙氣監(jiān)測裝置的運行情況進行檢驗。儀表系數(shù)平均值為11.425，儀表線性度0.43%，符合監(jiān)測精讀的要求。從檢測數(shù)據(jù)看，1200t/h時的壓差為220.20pa，300t/h時的壓差為17.12pa，滿足煙氣監(jiān)測的信號要求。6、結(jié)語本文以火電廠煙氣在線監(jiān)測裝置為例，采用數(shù)據(jù)化分析技術(shù)對檢測裝置進行了調(diào)整和優(yōu)化，很好地滿足了煙氣環(huán)保監(jiān)測管理的工藝需求，供業(yè)內(nèi)人士參考。參考文獻1 新形勢下環(huán)境監(jiān)測