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电厂脱硫脱硝在线自动监测系统构建 1.背景介绍 我国是一个以煤炭为主要能源的发展中国家，随着社会经济的发展，每年直接用于燃烧的煤炭达12亿吨以上，煤炭燃烧后排放出大量的污染物，已在局部地区造成了酸雨，严重的危害着生态环境。根据中国环境科学研究院的研究表明　火电厂是中国排放大气污染物大户，2003 年全国排放二氧化硫约为2150 万吨，火电厂的排放量就达到1100 万吨， 占到了全国二氧化硫排放总量的50%以上，按照目前的排放控制水平，到2020 年，中国火电厂排放的二氧化硫将达到2100 万吨以上。从长远来看，我国二氧化硫的排放量要削减一半，控制在1200 万吨/年，其中电力行业排放的二氧化硫应控制在550 万吨/年以下，这是一项艰巨的工程。 电力污染早已引起政府有关部门的高度关注，国家环保总局、国家经贸委等先后颁布《火电厂大气污染物排放标准》、《火电厂烟气脱硫关键技术与设备国产化规划要点》等行政法规，并采用政策规制和经济杠杆来促使火电企业实施环保措施，以期实现电力产业向环保化发展的政策，同时也提出了电厂脱硫脱硝除尘一体化国产化的目标。 我国的电厂目前还是以燃煤为主，造成了以煤烟为主的空气污染，产生了大量的烟尘、SO2和N0X。这些污染物造成的酸雨、温室效应和臭氧层破坏等环境污染，严重地影响了人类的居住环境，引起了世界各地科学工作者的广泛关注。火电厂既是一个具有公用事业性质的行业，同时也是一个高污染排放的行业，对该行业的污染物排放量进行监测，不仅有利于行业本身的发展，同时也对人民、社会及环境有着很重要的意义。 2.在线监测系统地构建 2.1.在线监测系统构建的意义 伴随着我国经济的发展和科技实力的增加，在火电厂中应用现代高科技进行各方面的控制已是越来越多，火电厂脱硫烟气在线检测系统就是其中一个重要的方面。该系统正是结合了火电厂的运营特点及现代的高科技而形成的，用以对火电厂的脱硫烟气进行在线监测，通过火电厂脱硫烟气在线监测系统的应用，可以有效地监测到火电厂脱硫烟气的指数，看其是否与我国有关的排污标准相符，进而对火电厂的排污工作进行控制，是我国环保主管部门对火电厂进行排污监测及控制的有效手段之一。火电厂脱硫烟气在线监测系统的应用不仅对控制火电厂的脱硫烟气的指数有着重要的意义，同时对于环境的保护及社会的发展也有着不可替代的意义。 2.2.在线监测系统组成 本文主要介绍在线监测采用的两种方法： CEMS电厂侧连接方法 和RTU采集。 2.2.1.CEMS方式 1.CEMS电厂侧连接方法 （1）电厂脱硫设施的CEMS连接方式： 图2-1 CEMS硬件通信接口方式一 图2-2 CEMS硬件通信接口方式二 2．系统功能介绍 本套系统功能主要包括八个方面，即：脱硫设施运行状况的在线监测，脱硫在线监测模式系统、指标综合计算子系统、环保数据采集子系统、发电能量数据采集子系统、对时处理及网络通信子系统、系统配置子系统、报表管理子系统以及系统基于WEB的数据发布查询子系统。 在电厂侧，主要实现的功能为环保数据采集子系统和对时处理及网络通信子系统。本部分功能可以概括为数据采集和数据报文解析、数据上传三大部分。此外，程序还提供了在非正常情况下实现数据正常传输的冗余保护，即数据补采功能。程序实现了在基于电厂与电力公司之间的网络通道基础上，实现了脱硫设施（FGD）进口SO2、O2、NOx等浓度、FGD出口SO2、O2等值的相关信息的传递。 3．数据采集的逻辑结构如下所示： 图2-3 数据采集逻辑结构图 采集原理为燃煤锅炉出口的二氧化硫的浓度和脱硫系统出口处的二氧化硫浓度数据。该数据通过电力生产网络传入脱硫监控系统中心数据库。 在采集监控工控机上，通过采集端软件程序，分析从PLC中获取的原始数据报文，得到诸参数的实际数值。从而根据政府相关部门制定的脱硫加价的政策，计算考核指标，为上位机（省电力中心）提供脱硫加价费用的结算等相关信息。 2.2.2 RTU采集 1．采集原理 采集原理为从RTU终端设备获取脱硫风道旁路挡板、增压风机进出口的压力、浆液循环泵和脱硫风机运行状态数据，该数据通过电力生产网络传入脱硫监控系统中心数据库。采用的模式如下图所示： 图2-4 RTU数据采集流程图 2.RTU扩容技术 GE公司的新一代产品GR90系列RTU模块可进行扩容，可采用的方案如下：针对每台机组每套脱硫监控系统配置GR90系列综合板（C板）1块、辅助电源1块、DCI接口板2套（含尾纤、跳线及光纤熔接盒，其中一套布置在厂内原RTU柜内）、屏柜1面（含组屏开关及端子附件）。新增屏柜与厂内原RTU屏柜采用光纤通讯，数据汇集到原RTU主机集中处理上送。 （1）若厂内每台机组有多套脱硫系统，可相应扩充状态量输入板（S板）或模拟量输入板（A板），统一布置在一面屏内； （2）若厂内有多台机