《江蘇省生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣排放過程(工況)自動監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范》(征求意見稿)

前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《標準化工作導則 第1部分:標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。
為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》,促進環(huán)保技術裝備發(fā)展,規(guī)范江蘇省污水處理廠污染排放過程(工況)監(jiān)控系統(tǒng)的建設工作,統(tǒng)一江蘇省污水處理廠污染排放過程(工況)監(jiān)控系統(tǒng)的性能與功能指標,制定本文件。
本文件規(guī)定了生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣排放過程(工況)自動監(jiān)控系統(tǒng)的組成、技術要求、治理設施運行狀況的判定、煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測數據的合理性判定、技術驗收和日常運行管理。
本文件為首次發(fā)布。
本標準的附錄A、附錄C為資料性附錄,附錄B為規(guī)范性附錄,附錄D為縮略語附錄。
本文件由XXXX(單位)組織制定。
本文件起草單位:
本文件起草人:
本文件由XXXX(單位)XXXXXX(時間)批準。
本文件自從XXXXXX(時間)起實施。
本文件由XXX(單位)解釋。
生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣排放過程(工況)自動監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范
1 范圍
本文件規(guī)定了生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣排放過程(工況)監(jiān)控系統(tǒng)的組成、技術指南、焚燒系統(tǒng)運行狀況的判定、煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測數據的合理性判定、技術驗收和日常運行管理。
本文件適用于江蘇省生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣排放過程(工況)監(jiān)控系統(tǒng)。摻加生活垃圾質量超過入爐(窯)物料總質量30%的工業(yè)窯爐以及生活污水處理設施產生的污泥、一般工業(yè)固體廢物的專用焚燒爐可參照本技術指南執(zhí)行。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T 1.1-2020 標準化工作導則第1部分:標準的結構和編寫規(guī)則
GB 18485 生活垃圾焚燒污染控制標準
GB/T 13306 標牌
GB/T 18268.1 測量、控制和實驗室用的電設備電磁兼容性要求第1部分:通用要求
HJ75 固定污染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續(xù)監(jiān)測技術規(guī)范
HJ76 固定污染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法
HJ212 污染物在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數據傳輸標準
HJ/T 373 固定污染源監(jiān)測質量保證與質量控制技術規(guī)范(試行)
HJ/T 397 固定源廢氣監(jiān)測技術規(guī)范
HJ477 污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)數據采集傳輸儀技術要求
HJ991 污染源源強核算技術指南 鍋爐
DL/T 5136 火力發(fā)電廠、變電所二次接線設計技術規(guī)程
CJJ 128 生活垃圾焚燒廠運行維護與安全技術標準
DL/T 5137 電測量及電能計量裝置設計技術規(guī)程(附條文說明)
IEC 60875-5-104 遠動設備及系統(tǒng) 第5-104部分傳輸規(guī)約
3 術語和定義
下列術語和定義適用于本文件。
3.1
煙氣治理 flue gas treatment
應用物理或化學等方法,去除排放煙氣中的固體顆粒和其它有毒性物質,使其達到排放標準。
3.2
煙氣治理設施 flue gas treatment equipments
用于治理排放廢氣中污染物所需設備、裝置等,統(tǒng)稱為煙氣治理設施。
3.3
標準狀態(tài)下的干煙氣 dry flue gas of standard conditions
溫度為273K,壓力在101.3KPa條件下不含水氣的煙氣。
注:本文件中的污染物質量濃度均為標準狀態(tài)下的干煙氣濃度
3.4
排放過程(工況)監(jiān)控系統(tǒng) process monitoring system(簡稱PMS)
由垃圾焚燒廠的自動監(jiān)測設備和生態(tài)環(huán)境主管部門的監(jiān)控設備組成。
自動監(jiān)測設備安裝在垃圾焚燒廠現場,包括用于連續(xù)監(jiān)控監(jiān)測污染物排放的儀器、流量(速)計、采樣裝置、生產或治理設施運行記錄儀、數據采集傳輸儀(以下簡稱數采儀)、煙氣參數或爐膛溫度等運行參數的監(jiān)測設備、視頻監(jiān)控或污染物排放過程(工況)監(jiān)控等儀表和傳感器設備。
生態(tài)環(huán)境主管部門的監(jiān)控設備通過通信傳輸線路與現場端自動監(jiān)測設備聯網,包括用于對垃圾焚燒廠實施自動監(jiān)控的信息管理平臺、計算機機房硬件等設備。
3.5
排放過程(工況)監(jiān)控 process monitoring
工藝設計,對影響煙氣排放的污染源的生產設施、污染物治理設施運行的關鍵參數,包括 藝參數(如:流量、溫度、含氧量、壓力、pH值、逃逸氨等)和電氣參數(電流、電壓、頻率、轉速)進行的監(jiān)測;結合企業(yè)生產工藝和末端監(jiān)測數據,全面監(jiān)控企業(yè)的生產設施和治理設施的運行、污染物治理效果和排放量情況,判定煙氣污染物排放監(jiān)測數據的合理性、真實性和可接受性。
3.6
數據采集傳輸儀 data acquisition and transmission instrument
采集各種類型監(jiān)控儀器儀表的數據,完成數據存儲及與上位機數據傳輸通訊功能的單片機、工控機、嵌入式計算機、可編程自動化控制器或可編程控制器等。
3.7
單向隔離器 unidirectional isolator
為保證企業(yè)生產安全,杜絕因為數據逆向傳輸而造成安全風險,在中控系統(tǒng)與工況數據采集傳輸儀之間安裝的、用于實現數據單向傳輸的安全隔離設備。
3.8
工況數據采集傳輸儀 process data acquisition and transmission instrument
通過單向隔離器從中控系統(tǒng)采集高頻工況數據,完成數據存儲及與上位機數據傳輸通訊功能的片機、工控機、嵌入式計算機、可編程自動化控制器或可編程控制器等。
3.9
排放預測監(jiān)測系統(tǒng) predictive emission monitoring system
用過程參數和其他參數確定污染物的濃度或排放速率的系統(tǒng)。通過公式轉換,圖形或計算機程序處理測量參數,用于和排放限值或標準進行比較。
3.10
煙氣連續(xù)監(jiān)測 continuous emission monitoring
連續(xù)的、實時的或按照工藝設計的要求監(jiān)測污染源排放的污染物(如:顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等)和參數(溫度、壓力、流速等)。
3.11
煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng) continuous emission monitoring system(簡稱CEMS)
連續(xù)測定固定污染源顆粒物和(或)氣態(tài)污染物排放濃度、排放量所需要的采樣、樣品調節(jié)、分析和提供永久記錄或過程參數的全部設備。
3.12
數據標記 data marker
垃圾焚燒廠利用“重點排污單位自動監(jiān)控系統(tǒng)企業(yè)端”(以下簡稱企業(yè)端)等工具,按照本規(guī)則對每臺焚燒爐工況、自動監(jiān)測異常進行標記的操作。
3.13
爐膛溫度 furnace temperature
爐膛溫度是指鍋爐爐膛內火焰或熱煙氣的溫度,以焚燒爐爐膛內熱電偶測量溫度的5分鐘平均值計,即焚燒爐爐膛內中部和上部兩個斷面各自熱電偶測量溫度中位數算術平均值的5分鐘平均值。
4 排放過程(工況)監(jiān)控系統(tǒng)的組成
4.1 一般規(guī)定
PMS由現場端監(jiān)控系統(tǒng)和省/市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)兩部分構成,其系統(tǒng)示意圖見圖1。
注:示意圖僅表示單個生產設施和治理設施運行參數數據的采集、污染物監(jiān)測、數據傳輸及與省/市生態(tài)環(huán)境部門監(jiān)控系統(tǒng)的連接和部分功能。生產設施和治理設施的運行參數數據用傳感器直接獲取或經單向隔離器從中控系統(tǒng)獲取。

4.2 現場端監(jiān)控系統(tǒng)
由參數監(jiān)測、數據采集傳輸和應用軟件三個子系統(tǒng)組成:
a) 參數監(jiān)測子系統(tǒng):由各類傳感器和監(jiān)測設備組成,能夠準確、完整、系統(tǒng)的獲取生產設施、治理設施運行的關鍵參數數據和污染物排放及煙氣參數監(jiān)測數據。
b) 數據采集傳輸子系統(tǒng):由中控系統(tǒng)、數據采集傳輸儀、局域網組網設施等組成,可實現數據的采集、存儲、傳輸等功能。
c) 現場端應用軟件:工藝監(jiān)控、數據審核、工況核定、異常報警和趨勢預警。實施現場監(jiān)測數據的統(tǒng)計分析,治理設施運行狀態(tài)的判定。
4.3 生態(tài)環(huán)境部門監(jiān)控系統(tǒng)
接受多個現場端監(jiān)控系統(tǒng)的信息,實現現場數據的監(jiān)控、匯總、統(tǒng)計分析、報警管理、共享交換等功能;根據環(huán)境管理的需要,可擴展環(huán)境監(jiān)察、環(huán)境信用評價、企業(yè)綠色信貸及其他方面的功能。
5 排放過程(工況)監(jiān)控系統(tǒng)要求
5.1 硬件要求
5.1.1
儀器設備應在醒目處標識產品銘牌,銘牌標識應符合GB/T13306的要求。
5.1.2
顯示器無污點,顯示部分的字符均勻、清晰、屏幕無暗角、黑斑、彩虹、氣泡、閃爍等現象。
5.1.3
機箱外殼應耐腐蝕、密封性能良好、表面無裂紋、變形、污濁、毛刺等現象,表面涂層均勻、無腐蝕、生銹、脫落及磨損現象。產品組裝堅固、零部件無松動。按鍵、開關等控制靈活可靠。
5.1.4
機箱外殼應有足夠的強度和剛度,能承受安裝組件及短路時產生的機械應力和電動力,同時不因設備的吊裝、運輸等情況影響設備的性能。
5.2 環(huán)境條件
適應溫度、濕度環(huán)境的能力應分別符合GB/T6587.2 和GB/T6587.3中環(huán)境組別為II組的要求,抗振動性能應符合GB/T6587.4的要求,抗電磁干擾能力應符合GB/T18268.1的有關要求。
5.3 安全要求
5.3.1
儀器設備應在醒目處標識產品銘牌,銘牌標識應符合GB/T13306的要求。
5.3.2
顯示器無污點,顯示部分的字符均勻、清晰、屏幕無暗角、黑斑、彩虹、氣泡、閃爍等現象。
5.4 功能要求
5.4.1 現場端監(jiān)控系統(tǒng)
現場端監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是提供基礎數據來源、向生態(tài)環(huán)境部門監(jiān)控系統(tǒng)傳輸分析處理后的數據、應用多種方式查詢現場數據,安裝預測污染物排放的模型軟件后分析處理輸入模型的數據和模型輸出數據。
5.4.1.1 參數監(jiān)測子系統(tǒng)
參數監(jiān)測子系統(tǒng)的監(jiān)測要求參見附錄A。
現場通過二維碼來標識和定位參數監(jiān)測子系統(tǒng)各因子對應設備的測點信息,二維碼至少應包含排污單位統(tǒng)一社會信用代碼、工況監(jiān)測因子編碼分類、處理工藝分類、工況監(jiān)控因子名稱、工況監(jiān)控設備編碼等信息,具體參見附錄B.4。
5.4.1.2 數據采集傳輸子系統(tǒng)
5.4.1.2.1 數據獲取
5.4.1.2.1.1 通過硬接線方式通過數據采集傳輸儀從監(jiān)控生產設施和治理設施的運行參數和電氣參數的儀器儀表端直接采集數據;
5.4.1.2.1.2 通過與企業(yè)的中控系統(tǒng)或DCS/數據采集傳輸儀連接獲取監(jiān)控生產設施和治理設施的運行參數和電氣參數的數據。
5.4.1.2.1.3 企業(yè)污染物生產設施和治理設施的運行參數和電氣參數等監(jiān)控數據(以下簡稱“工況數據”),由工況數據采集傳輸儀從中控系統(tǒng)(DCS系統(tǒng)或SIS系統(tǒng))中獲取,也可以從中控系統(tǒng)通過以太網安裝隔離網閘或防火墻等方式實現工況數據上傳。工況數據的采集頻率為1 min一次。
5.4.1.2.2 信號接入要求
5.4.1.2.2.1 工況數據采集傳輸儀要求:至少應具備8個模擬量輸入通道,應支持4~20mA、0~20mA電流輸入或0~5V電壓輸入,信號采集精度不低于0.1%;至少應具備8路開關量輸入通道,帶光電隔離;應至少具備6個RS232/485通訊接口,用于連接監(jiān)測儀表;備1個標準10/100M以太網口用于連接以太網;支持模擬量、開關量、RS232/485端口擴展;
5.4.1.2.2.2 信號電纜配置要求:對于模擬量輸入信號,開關量輸入(輸出)信號,應采用屏蔽電纜,宜采用屏蔽雙絞電纜,屏蔽層要單端接地;
5.4.1.2.2.3 模擬信號隔離要求:模擬信號應隔離,以增強現場與遠傳信號的可靠性,模擬輸入通道應具有隔離功能,可采用普通光耦隔離、線性光耦隔離或變壓器隔離等其它信號隔離方法,應采用適應實際工況需要的規(guī)格型號,保證參數的準確采集;
5.4.1.2.2.4 信號電纜安裝要求:如果信號電纜和電源電纜之間的間距小于15cm,應在信號電纜和電源電纜之間設置屏蔽用的金屬隔板,并將隔板接地,避免交叉走線,以減少干擾;當信號電纜和電源電纜垂直方向或水平方向安裝時,信號電纜和電源電纜之間的間距應大于15cm;
5.4.1.2.2.5 物理隔離裝置要求:依據電力系統(tǒng)二次安全防護的要求,在垃圾焚燒發(fā)電廠獲取工況數據時應加裝單向物理隔離裝置,選用的隔離設備應經國家繼電保護及自動化設備質量監(jiān)督檢驗中心和公安部計算機信息系統(tǒng)安全產品質量監(jiān)督檢驗中心檢測合格;
5.4.1.2.2.6 PMS同設備現場之間的接線應符合DL/T5136的要求,所采用的硬件采集設備應符合DL/T5137的要求。
5.4.1.2.3 數據傳輸
PMS的數據編碼規(guī)則和傳輸協議應符合國際電工委IEC60875-5-104規(guī)約和HJ212標準的要求,對于HJ 212未覆蓋部分,需遵循本文件的要求,應符合附錄B要求。
工況數據采集傳輸儀通過有線、無線網絡將數據發(fā)送至省/市生態(tài)環(huán)境部門監(jiān)控系統(tǒng)。支持實時數據傳輸、歷史數據補遺、遠程參數設置等功能。
5.4.1.2.4 數據安全
在現場端監(jiān)控系統(tǒng)和省/市生態(tài)環(huán)境部門監(jiān)控系統(tǒng)中間設置防火墻,企業(yè)現場的工況數據由工況數據采集傳輸儀通過VPN數據通道發(fā)送至省/市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心。
5.4.1.2.5 信號采集誤差要求
工況數據采集傳輸儀模擬量采集傳輸過程中產生的誤差應小于1‰。
5.4.1.2.6 系統(tǒng)時鐘計時誤差
工況數據采集傳輸儀系統(tǒng)時鐘時間控制48小時內誤差不超過±0.5‰,并能通過生態(tài)環(huán)境部門監(jiān)控系統(tǒng)對工況數據采集傳輸儀時鐘進行校準。
5.4.1.2.7 存儲要求
工況數據采集傳輸儀應具備斷電保護功能,斷電后所存儲數據不丟失。存儲容量不低于128 G,能保存3年及以上的1分鐘數據并支持通過移動介質導出。1年以上的數據采用數據庫文件備份技術導出至其他存儲介質。
5.4.1.2.8 后備電源
工況數據采集傳輸儀應配備后備電源。當外部電源停止供電后,后備電源可以持續(xù)供電,持續(xù)工作時間不低于3小時。外部電源正常供電時,可以對后備電源充電。
5.4.1.3 現場端應用軟件
5.4.1.3.1 數據展示
應能實時通過圖表方式顯示采集的焚燒系統(tǒng)、煙氣治理系統(tǒng)設施運行數據,以及與監(jiān)控污染物排放相關的監(jiān)測數據或統(tǒng)計數據。
5.4.1.3.2 數據查詢
應能查詢實時數據、歷史數據、異常報警記錄等。
5.4.1.3.3 多曲線比較
應能比較監(jiān)控的設施運行參數數據、排放污染物、生產設施與治理設施關聯參數(如:發(fā)電負荷與脫硫系統(tǒng)增壓風機電流關聯曲線)數據的小時(適合時)、日、月變化曲線,以及不同電廠同類指標的比較等。
5.4.1.3.4 異動分析
應能對采集的數據進行預處理,篩除離群值、可疑值并能識別在設施非穩(wěn)定運行狀態(tài)下獲得的監(jiān)測數據。
5.4.1.3.5 工況核定
判定治理設施的投運、停運及運行狀況,并核定運行狀況正常或異常,以保證精確的統(tǒng)計治理設施的有關數據及核定監(jiān)控污染物的排放狀態(tài)。分析各種運行狀況下監(jiān)控參數數據的變化趨勢。
5.4.1.3.6 數據判定
監(jiān)控生產設施和治理設施的關鍵參數,根據各類參考模型判定CEMS監(jiān)測數據的合理性。
5.4.1.3.7 故障報警
應能針對生產設施和治理設施運行中出現的故障或異常情況進行實時預警和報警,并能記錄和查詢報警。預警是按規(guī)定的設施運行狀況數據驗證規(guī)則進行分析判定,反映設施運行狀況實時分析的故障或異常的結果。并對報警內容進行推送,跟蹤報警處理措施和處理結果,形成報警信息閉環(huán)管理。
5.4.1.3.8 安全管理
應具有安全管理功能,操作人員需進行身份認證后才能進入控制界面。安全管理功能應至少為二級系統(tǒng)操作管理權限。
5.4.1.3.9 自動恢復
設備開機應自動運行,當停電或設備重新啟動后,不需要人工操作,自動恢復運行狀態(tài)并記錄出現故障時的時間和恢復運行時的時間。
5.4.1.3.10 運行指示
設備應有電源、運行、故障、報警狀態(tài)的運行指示。
5.4.1.3.11 其他功能
應能按有關標準的規(guī)定標識數據,提供多種報告和數據匯總表;向生態(tài)環(huán)境部門監(jiān)控系統(tǒng)平臺傳輸信息,發(fā)出和應答指令。
5.4.1.4 現場端監(jiān)控系統(tǒng)安裝位置要求
5.4.1.4.1 現場端監(jiān)控系統(tǒng)的安裝應避免對企業(yè)安全生產和環(huán)境造成影響。
5.4.1.4.2 現場端監(jiān)控系統(tǒng)應集成在一個機柜中室內安裝。
5.4.1.4.3 安裝室內應提供合格的供配電設備,能提供足夠電力負荷,電壓波動應該不大于220V±10%。
5.4.1.4.4 安裝室應配備完善規(guī)范的接地裝置和避雷措施。
5.4.1.4.5 安裝室應有防盜和防止人為破壞的設施。
5.4.1.4.6 安裝室不能位于通訊盲區(qū)。
5.4.2 生態(tài)環(huán)境部門監(jiān)控系統(tǒng)
5.4.2.1 通用要求
省/市生態(tài)環(huán)境部門監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是完成各企業(yè)污染治理設施運行參數數據的收集、存儲、分析和應用,核對煙氣污染源排放數據的合理性、真實性和可靠性(接收現場端傳輸的污染物的預測值時),為環(huán)境管理提供數據基礎,為企業(yè)提供生產運行的優(yōu)化建議。
5.4.2.2 統(tǒng)計分析
提供生產設施和治理設施運行數據的多種報告和數據匯總表,結果可導出成 Excel、PDF、Word等格式。
5.4.2.3 共享交換
提供數據交換接口,支持工況監(jiān)控系統(tǒng)與江蘇省污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)之間及其他業(yè)務系統(tǒng)之間的數據交換共享。
5.4.2.4 數據存儲
存儲容量不低于1 T,能保存1年及以上的分鐘數據。存儲單元應具備斷電保護功能,斷電后所存儲數據不丟失??赏ㄟ^移動介質或專用軟件導出數據。

