摘 要:火電廠煙氣連續排放自動監測系統(CEMS)用于在線自動監測燃煤電廠煙氣排放的顆粒污染物、氣態污染物和排放總量。為火電廠的環保管理和除塵、脫硫設備的安全運行提供科學依據,同時也為國家環保管理部門提供判斷污染源排放是否達標的依據。本文應用S7-200系列PLC和組態軟件開發設計的CEMS系統,代替了傳統的“工控機+板卡”的模式。著重介紹了這套控制系統的軟、硬件配置,以及典型的模擬量采集和順序控制(SCS)的設計。實際的生產運行證明,該系統設計合理,運行穩定可靠,滿足CEMS系統的技術指標和要求。
關鍵詞:PLC;組態軟件;CEMS
1. 引言
隨著國民經濟的快速增長促使電力事業的迅猛發展,由燃煤所帶來的大氣污染問題日益嚴重。2007 年由中國環境監測總站、上海市環境監測中心、國家環保總局信息中心聯合制定起草,經國家環境保護總局批準的《HJ T 76-2007 固定污染源煙氣排放連續監測技術要求及檢測方法》對CEMS 的主要技術指標、檢測項目、檢測方法和檢測時的質量保證[1]做出明確規定。
煙氣排放連續監測系統(continuous emissions monitoring system,CEMS)是一種以在線自動監測儀器為核心,輔以相關硬件、軟件實現現場污染源監控的系統。主要監測煙氣中氣態污染物濃度(SO2、NOx)、輔助參數(煙氣溫度、流速、氧量、濕度、壓力)和顆粒物濃度(或濁度)等。氣態污染物濃度監測方法主要有完全抽取法、稀釋法、電化學法3 種,顆粒物濃度監測方法有激光透射法、激光反散射法及電荷感應法。在本系統中氣態污染物濃度監測采用完全抽取紅外線測量,顆粒物監測采用激光后散射法。
2. 系統組成及功能
系統組成
鍋爐煙氣經系統脫硫和除塵后,通過煙道排除。因此一個標準的CEMS 系統由如下部分構成:采樣探頭、煙氣預處理裝置、氣體污染物監測子系統、顆粒污染物監測子系統、煙氣排放參數監測子系統、系統控制和數據采集處理 (DAS)子系統及電源和通訊等輔助系統組成[2]。系統工作原理圖如下:
基于S7-200PLC 和組態軟件的CEMS 系統全文下載