生活垃圾焚烧发电火电水泥钢铁行业烟气排放关键工况参数联网监控技术指南及编制说明Word文档格式.docx
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给出本技术指南中某些名词的详细释义。
（4）系统组成和功能要求
关键工况参数监控系统组成和功能要求章节定义了系统的重要组成部分和功能要求。
（5）安装与技术要求
安装与技术要求部分规定了现场端监控系统安装要求、系统采集的数据采集清单、数据采集方式、点位要求等。
排污单位生产设施、污染治理设施的运行参数和电气参数等监控数据（以下简称工况数据），统一由工况数据采集传输仪从中控系统（DCS系统或SIS系统）中获取。
工况数据的采集频率为1分钟一次。
数据采集应满足HJ212、HJ477中的要求。
一般情况下，采集时间间隔为1分钟一次，定义实时数据为1分钟数据，即实时数据为每1分钟上传一次。
分钟数据为两类，一是实时累计值，二是实时数据分钟均值；
小时数据为两类，一是分钟数据累积值，二是小时均值，由分钟均值得出；
日数据分日总值、日均值两类，由小时总用电值、小时均值计算得出。
数据有效性参照HJ75标准，即小时数据至少含有45个分钟数据。
日数据至少含有20个小时数据。
开关量信号不做均值和累积值统计。
各行业典型工艺及关键工况参数规定了各行业应上传的生产与污染治理设施关键工况参数及其获取方式，关键工况参数参照了已出台的相关标准和专家意见。
生活垃圾焚烧发电行业关键工况主要参照了《生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据标记规则》，火电、水泥行业主要参照《火电、水泥和造纸行业排污单位自动监测数据标记规则（试行）》。
关键工况参数表内参数皆为必要上传。
各地方可参照本技术指南附录A、B、C、D中其他一般工况参数进行选择性要求，对工况进行辅助性判定。
（7）判定方法
规定了运用关键工况参数监控系统采集的生产和污染治理设施状态数据，采用经验模型评估和人工审核相结合的方法，判定污染物排放监测数据和数据传输异常报告（自主标记）的合理性、真实性和可接受性。
排污单位应按照设备情况及实际生产状况在“企业端”如实填报判定限值。
（8）信号通讯与传输协议
对数据通讯、数据传输及编码规则、系统及设施编码等要求进行了规定。
本技术指南编码规则及传输协议主要参照HJ212。
（9）验收
规定了关键工况参数监控系统在完成安装、调试检测并和生态环境部门联网后，应进行技术验收，包括关键工况参数监控系统技术指标验收和联网验收。
（10）日常运行管理
具体参照HJ75标准执行。
（11）数据审核及处理
3.1.2附录部分
附录包括5个资料性目录和1个规范性目录。
5个资料性目录分别为生活垃圾焚烧发电厂、火电厂、水泥厂、钢铁厂一般工况参数表，关键工况参数监控系统验收意见表，按行业类型分类对大气污染重点行业生产设施及污染治理设施建议监测关键设备点位进行了定义，其中关键工况参数为标*部分。
1个规范性目录为关键工况参数监控系统数据传输规范，规定了通讯协议数据结构和烟气关键工况参数监控系统监测因子编码表等。
3.2需要说明的问题
技术指南编制考虑了规范性和兼容性的原则，规范性指关键工况与生活垃圾焚烧发电、火电、水泥等自动监测数据标记规则中涉及的非正常工况相关要求保持一致，便于规范管理；
兼容性指最大可能的兼容现场系统和关键工况数据，避免重复浪费，系统可通过模拟信号/数字信号接口与测量仪表、CEMS、已有的关键工况参数监控系统以及DCS、SIS等多种监测设备或系统连接。
1 适用范围
本技术指南规定了生活垃圾焚烧发电、火电、水泥、钢铁行业烟气排放关键工况参数联网监控系统结构和功能要求、技术要求、各行业典型工艺及关键工况参数、设施运行状况判定的参考模型、信号通讯与传输协议、技术验收、日常运行管理、数据审核及处理等。
本文件的附录A、B、C、D、F为资料性附录，附录E为规范性附录。
2 规范性引用文件
本技术指南内容引用了下列文件或其中的条款。
凡是不注明日期的引用文件，其有效版本适用于本技术指南。
GB4793.1测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：
通用要求
GB18485生活垃圾焚烧污染控制标准
GB50057建筑物防雷设计规范
GB50093自动化仪表工程施工及质量验收规范
GB50168电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范
GB50171电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范
GB50312综合布线系统工程验收规范
GB/T6587电子测量仪器通用规范
GB/T13306标牌
GB/T17214.1工业过程测量和控制装置工作条件气候条件
GB/T17626电磁兼容试验和测量技术系列标准
GB/T18268.1测量、控制和实验室用的电设备电磁兼容性要求第1部分：
HJ75固定污染源烟气（SO2、NOX、颗粒物）排放连续监测技术规范
HJ76固定污染源烟气（SO2、NOX、颗粒物）排放连续监测系统技术指南及检测方法
HJ212污染物在线自动监控（监测）系统数据传输标准
HJ447污染源在线自动监控（监测）数据采集传输仪技术指南
HJ/T373固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范
HJ/T397固定源废气监测技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本技术指南。
3.1污染治理设施equipmentofpollutiontreatment
用于治理污染物所需的设备、装置等，统称为污染治理设施。
3.2烟气排放连续监测系统continuousemissionmonitoringsystem,CEMS
连续测定固定污染源颗粒物和（或）气态污染物排放浓度和排放量所需要的全部设备，简称
CEMS。
3.3数据采集传输仪equipmentofdatacollectorandtransmission
采集各种类型监控仪器仪表的数据，完成数据存储及与上位机数据传输通讯功能的单片机、工控机、嵌入式计算机、可编程自动化控制器（programmableautomationcontroller,PAC）或可编程控制器（programmablelogiccontroller,PLC）等，本技术指南简称数采仪。
3.4监控中心monitoringcenter
安装在各级生态环境部门、通过传输网络与自动监控设备连接并对其发出查询和控制等指令的数据接收和数据处理系统，包括计算机及计算机软件等现场显示终端，本技术指南简称上位机。
3.5单向隔离器unidirectionaldigitalisolators
为保证排污单位生产安全，杜绝因为数据逆向传输造成的安全风险，在中控系统与工况数据采集传输仪之间安装的、用于实现数据单向传输的安全隔离设备。
3.6关键工况参数监控系统keyworkingconditionmonitoringsystem
根据工艺设计，对影响污染物排放的生产设施和污染治理设施运行的关键参数（包括诸如流量、温度、含氧量、压力等工艺参数和诸如电流、电压、频率、转速等电气参数）进行的监测；
结合排污单位生产工艺和末端监测数据，全面监控排污单位的生产设施和污染治理设施的运行、污染物治理效果和排放情况，判定污染物排放监测数据和数据传输异常报告（自主标记）的合理性、真实性和可接受性，本技术指南称为关键工况参数监控系统。
4 系统结构和功能要求
4.1系统结构
关键工况参数监控系统由现场端、通信传输网络和监控中心组成，如图4-1所示。
图4-1关键工况参数监控系统示意图
关键工况参数监控系统采集数据源通过数字输出接口或模拟接口连接到数采仪，并通过有线或无线方式与监控中心进行数据传输和通讯（包括发起、数据交换、应答等）。
包括参数监测子系统、数据采集传输子系统、应用软件子系统。
4.2功能要求
4.2.1现场端监测系统
安装在排污单位污染源现场，包括用于连续监测污染物排放的仪器、流量（速）计、采样装置、生产或污染治理设施运行记录仪、数采仪、烟气或炉膛温度等运行参数的监测设备和传感器设备。
4.2.2通信传输网络
现场端监测设备通过通信传输线路与生态环境部门的监控设备联网。
4.2.3监控中心
包括用于对排污单位实施关键工况参数监控的信息管理平台（分为供生态环境部门使用的“管理端”平台和供排污单位使用的“企业端”平台）、计算机机房硬件设备等。
5 技术要求
5.1外观要求
5.1.1仪器应在醒目处标识产品铭牌，铭牌标识应符合GB/T13306的要求。
5.1.2显示器无污点。
显示部分的字符均匀、清晰，屏幕无暗角、黑斑、彩虹、气泡、闪烁等现象。
5.1.3机箱外壳应耐腐蚀、密封性能良好，表面无裂纹、变形、污浊、毛刺等现象，表面涂层均匀，无腐蚀、生锈、脱落及磨损现象。
产品组装坚固、零部件无松动。
按键、开关等控制灵活可靠。
5.1.4机箱外壳应有足够的强度和刚度，能承受安装组件及短路时产生的机械应力和电动力，同时不因设备的吊装、运输等情况影响性能。
5.2环境条件
适应温度、湿度环境的能力应分别符合GB/T6587.2和GB/T6587.3中环境组别为II组的要求，抗振动性能应符合GB/T6587.4的要求，抗电磁干扰能力应符合GB/T18268.1的有关要求。
5.3安全要求
安全性能应符合GB4793.1规定。
5.4功能要求
5.4.1现场端监测系统
现场端监测系统由参数监测子系统和数据采集传输子系统组成，主要功能是提供基础数据来源、向上位机传输分析处理后的数据、应用多种方式査询现场数据。
5.4.1.1参数监测子系统
参数监测子系统由监控生产设施和污染治理设施的仪器仪表组成，包括信号接口单元、运行参数接口单元，按照工艺设计，采集和处理生产设施及污染治理设施的运行参数和电气参数数据。
系统通过模拟信号/数字信号接口与测量仪表、CEMS、已有的关键工况参数监控系统以及DCS、SIS等多种监测设备或系统连接。
系统应可靠、可扩展，结构设计合理、便于安装使用，智能化程度高，可进行远程和本地模式选择，适用于不同的场所。
系统应具备自检功能，显示数据线与监控设备的连接状况、监测仪表是否断电或故障等。
具有必要的状态指示灯，监视电路的工作状态，若工作状态出现异常，指示灯发出警报。
5.4.1.2数据采集传输子系统
数据采集传输子系统通常由存储单元、通讯单元、显示单元等部分组成的，存储采集的数据，分析处理后能够将采集的数据进行编码组合，并通过光纤或GPRS无线网络、4G网络或者TCP/IP有线网络等手段传输数据到监控中心端监控平台，实现数据的远程传输和设备反控。
现场端监控
系统和监控中心端监控平台中间通过防火墙等手段，确保数据采集服务器的安全。
系统应通过接收监控中心端监控平台发来的指令对本地设备进行参数设置和控制，可针对本地或远程设置的报警门限进行超限报警。
5.4.2监控中心
监控中心平台的主要功能是完成各排污单位生产设施及污染治理设施运行参数数据的收集、存储、分析和应用，并核对污染物排放数据和数据传输异常报告（自主标记）的合理性、真实性和可接受性；
为生态环境管理的各项相关工作提供基础数据。
该平台应具有数据査询、数据展示、数据判定、多曲线对比、故障预警、工况核定、安全管理和自动恢复等功能。
5.4.2.1数据查询
设置条件査询历史和实时监控的生产及污染治理设施的运行参数数据、污染物排放数据、现场监控设备的状态等。
5.4.2.2数据展示
在生产及污染治理设施的运行原理图上，集中展现关键工况监测点的实时监测数据，直观地体现生产及污染治理设施的工艺效果。
5.4.2.3数据判定
利用监控生产及污染治理设施的关键参数、数据统计分析、数学模型等方法判定设施的运行状态和CEMS监测数据的相关性。
5.4.2.4曲线比较
比较监控的生产及污染治理设施运行参数数据与污染物排放浓度之间的变化曲线，以及不同行业同类指标的比较等。
5.4.2.5故障预警
针对生产及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，并可査询历史预警记
录。
5.4.2.6工况核定
判定生产及污染治理设施的启停、工作状况，并核定运行状况合理性。
5.4.2.7安全管理
系统应具有安全管理功能。
安全管理功能应为二级系统操作管理权限，分别为监控中心端监控平台管理员权限和一般操作人员权限。
监控中心端监控平台管理员：
可以进行所有的系统设置工作，如设定操作人员密码、操作级别，设定系统的设备配置等。
仪器对所有的控制操作均自动记录并入库保存。
一般操作人员：
只进行日常査询、例行维护和操作，不能更改系统的设置。
5.4.2.8自动恢复
系统受外界强干扰或断电等意外情况，造成程序中断时，应能实现自动启动、自动恢复运行状态并记录出现故障的时间和恢复运行的时间。
5.4.3硬件配置要求
监控中心平台硬件配置应满足通讯、数据存储、应用服务及网络安全需求。
关键工况参数监控系统应具备进行存储功能，历史数据保存的时间为实时数据至少1年，小时数据至少3年，日
数据和月数据至少10年。
5.5系统采集的数据参数要求
生产及污染治理设施的运行参数和电气参数等监控数据（以下简称工况数据），统一由工况数据采集传输仪从中控系统（DCS系统或SIS系统）中获取。
工况数据的采集频率为1分钟一次。
采集过程中，数采仪的数据采集误差应符合HJ477的要求，数据采集误差应小于1‰，48小时连续运行内系统时钟计时误差为±
0.5‰。
5.6信号接入要求
（1）与数采仪连接的模拟量信号、开关量输出信号电缆应尽可能短，并标识清楚。
避免与电源电缆交叉走线，且距离不小于15cm；
防止电磁干扰.
（2）需要加装的传感器、信号隔离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）采集数据时，禁止数据回写操作功能，系统只能读取，以避免对其他系统造成干扰。
5.7监控设备安装技术要求
5.7.1安装位置要求
采集设备安装在原有设备供电开关集成机柜（如防爆柜）内的，应准确安装在对应开关位置，无强电源引出，满足机柜密闭要求；
采集设备无法安装在原有柜体内的，现场应增加不低于现场防护等级的箱体，引出部分应通过PG防水接头由金属软管保护。
5.7.2安装施工要求
安装施工前，应在属地生态环境部门备案；
在安装施工过程中，应按照本技术指南进行安装调试。
安装调试应避免对安全生产和环境造成影响，安装调试人员必须有相关的操作资质，电工应持进网作业许可证，安全工程师和安全监督员应具有电力专业工程师以上专业技术任职资格，满足电力施工相关要求，保障安装工艺，对原有的用电线路不造成影响。
现场应能为数据采集传输仪提供可靠的不间断电力负荷，安装在户外的应配备完善规范的接地装置和避雷措施或在避雷保护范围内，安装位置不能位于通讯盲区，确保上下行数据传输稳定，同时应配备防盗和防止人为破坏的设施。
现场端设备适应环境的能力应符合GB/T17214.1的要求，抗振动性能应符合GB/T6587.4的要求，抗电磁干扰能力应符合GB/T17626的有关要求。
监测设备所在站房应具备防雷系统，并符合GB50057的要求。
电源线和信号线均应设置防雷装置。
关键工况参数监控系统安装施工应符合GB50093、GB50168、GB50171、HJ75等标准规范的要求。
6各行业典型工艺及关键工况参数
生活垃圾焚烧发电厂锅炉、火电厂锅炉、工业锅炉以及水泥炉窑等的焚烧系统是烟气（SO2、NOX、颗粒物）等污染物的主要排放源。
本技术指南对各行业焚烧系统的典型工艺生产和污染治理设施关键工况参数进行介绍。
6.1生活垃圾焚烧发电行业
6.1.1典型生产工艺
生活垃圾焚烧系统主要包括5个系统：
垃圾接收、储存及输送系统；
垃圾焚烧系统；
垃圾热能利用系统（余热锅炉系统）；
烟气净化系统；
渗滤液及固废处理系统。
生活垃圾典型焚烧工艺的流程如图6-1所示。
图6-1生活垃圾焚烧典型工艺流程示意图
垃圾焚烧系统是废气的主要产污环节，其核心组成部分是焚烧炉。
目前，我国生活垃圾焚烧炉的建设还是以大型焚烧炉为主，炉型主要为炉排炉和循环流化床，还有少数依托水泥窑协同处置的生活垃圾焚烧发电厂。
6.1.2生产设施关键点及控制参数
生活垃圾焚烧接收、储存、输送和焚烧系统的工艺流程如图6-2所示，生产设施关键工况参数为：
垃圾处理量和焚烧炉炉膛温度。
图6-2生活垃圾焚烧接收、储存、输送和焚烧系统工艺流程图
6.1.3污染治理设施关键点
生活垃圾焚烧常用的烟气净化工艺为SNCR脱硝+半干法-干法脱酸+活性炭喷射+布袋除尘器，如图6-3所示。
关键节点的选取及关键工况参数如下。
（1）脱硝设施
a.烟气温度
烟气温度是脱硝设施是否投运的重要参数，同时烟气温度还会影响脱硝效率，烟气温度通常控制在800℃以上（SCR脱硝为300℃以上）。
b.脱硝还原剂用量
同等负荷下，脱硝还原剂用量与出入口NOX浓度有直接关系，入口NOX浓度高，脱硝还原剂用量有增加趋势。
（2）除尘设施
a.布袋除尘段前后压差
布袋除尘器前后压差可以反映布袋除尘器是否投运，如果除尘器前后压差相差不大，可能存在未安装布袋或布袋破损的情况，除尘器压差和设计值比较，可以判断布袋除尘器堵塞情况。
b.静电除尘段二次电流和电压
静电除尘器二次电流和电压能够反映电除尘器是否投运，如果二次电流或电压和设计值偏差
较大，存在静电除尘器未投运或性能下降情况。
（3）脱硫设施
a.吸收塔内浆液pH值
吸收塔内浆液pH值反映脱硫系统是否正常运行，如果pH值长时间偏离合理数据区，脱硫可能存在不正常投运等情况。
石灰石/石灰-石膏湿法脱硫，吸收塔pH值范围为5~6。
b.供浆流量——提供碳酸钙
吸收塔工作时间内供浆总量和脱除SO2总量基本成正比。
c.浆液循环泵运行台数
浆液循环泵的运行台数反映的是脱硫系统的液气比，液气比越高，脱硫效率越高。
（4）活性炭投加系统
活性炭用量与污染物吸附效果成正比。
图6-3生活垃圾焚烧烟气净化系统流程图
6.1.4关键工况参数
生活垃圾焚烧发电行业典型生产与污染治理设施关键工况参数如表6-1所示。
表6-1生活垃圾焚烧生产与污染治理设施关键工况参数汇总
关键工况参数
对末端排放数据影响
获取方式
传输系统
垃圾处理量
处理量超出焚烧炉的设计量时存在
污染物超标排放风险。
抓斗称重/推料
器/炉门信号
焚烧炉
炉膛温度
炉膛温度过低会有二噁英产生，应
确保SNCR设施正常运行温度。
热电偶
炉膛氧含量
炉膛氧含量可判定是否停运，并影
响污染物排放折算值。
氧量计
脱硝设施
脱硝还原剂用量
量少，则去除NOX效果降低。
还原剂泵信号
烟气温度
烟气温度影响脱硝效率，可判定脱
硝设施是否投运。
温度信号
脱硫设施
半干法石灰浆用量
量少，则去除SO2效果降低。
石灰浆泵信号
干法石灰石耗量
吸收剂泵信号
活性炭投加系统
活性炭用量
量少，污染物吸附效果差。
活性炭泵信号
除尘设施
袋式除尘器进出口
压差
压差较低，存在除尘器未正常运行
情况。
进出口压差
6.2火电行业
6.2.1典型生产工艺
我国火电厂多数为燃煤机组，少量燃气、燃油机组及农林生物质机组。
本技术指南以燃煤电厂为例（燃气机组参照执行），燃煤发电系统主要包括5个系统：
燃料
系统、燃烧系统、汽水系统、电气系统、控制系统。
常见工艺流程及主要产污环节如图6-3所示。
图6-3燃煤电厂典型工艺流程和产排污节点
6.2.2生产设施关键点及控制参数
火电行业生产端关键工况参数为：
锅炉氧含量和发电机负荷（锅炉蒸发量或燃气轮机功率）。
（1）锅炉侧关键节点
锅炉氧含量是燃烧的一个重要参数，对NOX的生成起到定性作用，O2高会导致生成的NOX偏高，脱硝压力增大，O2低容易引起锅炉灭火。
氧含量也可作为判定是否停运的关键参数。
当前火电厂已有在线氧含量测试仪，氧含量通常控制在6%左右（体积百分数）（燃油燃气锅炉3%、燃气锅炉15%）。
（2）发电机侧关键节点
锅炉蒸发量或燃气轮机功率能间接反应燃烧锅炉的出力、蒸发量，负荷越高，锅炉的相对出力就越大，产生的相对烟气量就越多。
6.2.3污染治理设施关键点及控制参数
燃煤电厂常用的烟气净化工艺为SCR/SNCR脱硝+袋式除尘/静电除尘+湿法脱硫，如图6-4所示。
火电行业污染治理设施关键节点的选取及关键控制参数参照本技术指南6.1.3。
图6-4火电厂烟气处理流程图
6.2.4关键工况参数
火电
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