不少企業(yè)安裝了VOCs在線裝置,但日常的運維是十分耗時費力的事情,一般都請第三方VOCs在線監(jiān)測設(shè)備服務(wù)商同時提供運維服務(wù),那VOCs在線設(shè)施及其運維是個什么樣的工作?下面來看:
一、基本概念和原理
非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(NMHC-CEMS),即連續(xù)監(jiān)測固定污染源廢氣中非甲烷總烴排放濃度和排放量所需的全部設(shè)備。系統(tǒng)依靠采樣探頭從排放管道內(nèi)取樣,經(jīng)高溫除塵后,通過高溫伴熱管線進入在線氣相色譜儀,經(jīng)過色譜分離后進入高靈敏度氫火焰離子化檢測器(FID) 進行測量,最后通過系統(tǒng)軟件自動完成數(shù)據(jù)的采集、分析、處理、傳輸和存儲。
二、系統(tǒng)組成
NMHC-CEMS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括樣品采集和傳輸裝置、預(yù)處理設(shè)備、分析儀器、數(shù)據(jù)采集和傳輸設(shè)備以及其他輔助設(shè)備等(如圖1 所示)。依據(jù)系統(tǒng)測量方式和原理的不同,系統(tǒng)可能由上述全部或部分結(jié)構(gòu)組成。系統(tǒng)測量廢氣中總烴及甲烷濃度、廢氣參數(shù)(溫度、壓力、流速、流量等),其中非甲烷總烴濃度=總烴濃度-甲烷濃度,對含氧量參與污染物折算濃度計算的要同時測量含氧量。同時計算廢氣中污染物排放速率和排放量,顯示和統(tǒng)計各種參數(shù)、圖表,并可將數(shù)據(jù)傳輸至管理部門。
三、在工程中的應(yīng)用
某汽車工廠涂裝車間的噴漆廢氣中含有大量揮發(fā)性有機物(VOCs),主要來源于汽車噴涂過程中使用的色漆以及清漆中的溶劑成分物質(zhì)等。VOCs 對環(huán)境及人體健康均有不利影響,需對噴漆廢氣處理后方可排放。
廢氣治理工藝采用KPR(沸石轉(zhuǎn)輪吸附)+TNV(熱力焚燒)對廢氣進行處理。通過可循環(huán)使用的沸石將廢氣中的VOC 進行濃縮,沸石轉(zhuǎn)輪分為三部分:吸附區(qū)、脫附區(qū)、冷卻區(qū)。當(dāng)廢氣中VOC 通過吸附區(qū)時,其包含的VOC 被沸石吸附。當(dāng)吸收了足夠多VOC的沸石進入脫附區(qū)時,利用高溫氣體對沸石進行脫附。脫附后的沸石經(jīng)過冷卻區(qū)冷卻后繼續(xù)進行VOC 吸附。脫附后的氣體基本上濃縮了絕大部分噴漆廢氣中的VOC 物質(zhì),之后將濃縮氣體送至熱力焚燒爐燃燒,再經(jīng)熱力交換后最終排放。
根據(jù)國家及當(dāng)?shù)丨h(huán)保政策要求,需對廢氣排放過程進行在線監(jiān)控,以非甲烷總烴表征揮發(fā)性有機物。
3.1系統(tǒng)安裝過程
在涂裝車間45 m 高排放煙囪上安裝廢氣在線監(jiān)測設(shè)備(兩套) 監(jiān)控非甲烷總烴排放指標(biāo),上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)至環(huán)境自動監(jiān)控系統(tǒng),同時在監(jiān)測站房及采樣口位置安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控視頻也需上傳至相關(guān)環(huán)保監(jiān)管平臺。無線傳輸監(jiān)控視頻如圖2 所示。
1) 監(jiān)測站房。監(jiān)測站房與采樣點之間距離原則上不超過70 m;站房面積大于16 m2(多臺機柜)。監(jiān)測站房內(nèi)應(yīng)安裝空調(diào),室內(nèi)溫度應(yīng)保持在15~30 ℃,相對濕度應(yīng)≤60%,空調(diào)應(yīng)具有來電自動重啟功能。
2) 監(jiān)測系統(tǒng)組裝,包括采樣傳輸裝置、分析裝置、伴熱管、電路、氣源等等,由廠家專業(yè)人員實施。監(jiān)控探頭需滿足可監(jiān)測廢氣的溫度、壓力、流量參數(shù)。
3) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)。自動監(jiān)測站房內(nèi)和監(jiān)測采樣口處安裝視頻監(jiān)控設(shè)施,監(jiān)控有效傳至環(huán)保平臺,視頻傳輸需要20 M 以上的專線。本工程由于監(jiān)測平臺區(qū)域無可用電信光纜檢查井,施工采用有線+ 無線傳輸方式,取代挖鑿道路鋪設(shè)光纖、在車間內(nèi)橋架鋪設(shè)光線等方案,避免對現(xiàn)有道路的破壞,減少施工工程量,保證施工進度。此部分工作由當(dāng)?shù)仉娦挪块T專業(yè)人員實施。無線傳輸監(jiān)控視頻如圖2 所示。
4) 數(shù)采儀。數(shù)采儀是由指定第三方部門提供,需聯(lián)網(wǎng)調(diào)試,由第三方專業(yè)人員實施??紤]預(yù)留后期增加上傳監(jiān)控平臺模塊及環(huán)保在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的整合。
5) 監(jiān)測采樣口位置。監(jiān)測采樣口位置設(shè)置在垂直管段,應(yīng)避開煙道彎頭和斷面急劇變化的部位,設(shè)置在距彎頭、閥門、變徑管下游方向不小于4 倍直徑(或當(dāng)量直徑) 和距上述部件上游方向不小于2 倍直徑(或當(dāng)量直徑) 處。對矩形煙道,其當(dāng)量直徑D=2AB/(A+B),其中A、B 為邊長。采樣口上游垂直方位應(yīng)設(shè)置比對采樣口,方便后續(xù)開展人工比對監(jiān)測工作。
6) 電源氣源的確認(rèn)。此部分工作需提前確認(rèn),保證現(xiàn)場能提供穩(wěn)定的不間斷的氣源及電源,該項目的氣源和電源分別接自涂裝車間內(nèi)的壓縮空氣主管路及主配電柜;同時監(jiān)測站房內(nèi)配備穩(wěn)壓電源及UPS 電源(≥8 kW)。
3.2調(diào)試
調(diào)試主要分三部分,取樣檢測調(diào)試、數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)及視頻監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試,分別由相關(guān)專業(yè)人員進行。監(jiān)測設(shè)備在整套系統(tǒng)調(diào)試完成后,進行168 h 正常運行后進行初檢,初檢期間宜輔以人工取樣檢測,一般為4 次/d 取樣檢測;初檢合格后,進入90d 現(xiàn)場運行期;90 d 現(xiàn)場運行符合要求后,進行復(fù)檢。
3.3日常運維
監(jiān)測現(xiàn)場的運維內(nèi)容包括:每周一次現(xiàn)場標(biāo)氣標(biāo)定,運行狀態(tài)點檢,定期的設(shè)備維護,氮氣瓶更換及其他耗材的更換,出現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)異常,對監(jiān)測設(shè)備硬件、軟件的維修更換等,并對運維情況進行記錄留底;每三個月一次比對監(jiān)測。
環(huán)境自動監(jiān)控系統(tǒng)的運維內(nèi)容包括:及時關(guān)注已上傳管控平臺的監(jiān)測數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)問題第一時間(4 h內(nèi)) 到現(xiàn)場處理;對異常數(shù)據(jù)的進行情況說明,并在管控平臺上上傳有效說明文件;異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生的工單處理;定期分析近期監(jiān)測數(shù)據(jù),統(tǒng)計數(shù)據(jù)上傳有效率(大于90%),異常情況響應(yīng)率(95%),分析原因并提出控制措施。運維實施要保證監(jiān)測設(shè)備易損件及消耗品配備齊全,并及時更換,降低故障發(fā)生率,減少無效數(shù)據(jù)時段;同時要保證配有第三方檢測單位,以備出現(xiàn)應(yīng)急情況時采取人工檢測,比如發(fā)生故障需要停機維修。監(jiān)測設(shè)備出現(xiàn)故障時在環(huán)境自動監(jiān)控系統(tǒng)上報備如圖3 所示。工廠停產(chǎn)在環(huán)境自動監(jiān)控系統(tǒng)上報備如圖4 所示。
四、結(jié)語
該項目當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求以VOC 檢測限值30 mg/L 作為控制NMHC的指標(biāo),目前兩套系統(tǒng)運行NMHC日均值約在10mg/L。視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用結(jié)合鋪設(shè)光纖+近距離無線傳輸方式,有效解決實施過程中遇到的工程問題。整套系統(tǒng)安裝分較多專業(yè)人員參與,有效協(xié)調(diào)各專業(yè)隊伍按期完成相應(yīng)作業(yè)內(nèi)容對項目的進度起到重要作用。運維過程需按既定要求按時保質(zhì)保量的完成相應(yīng)動作,并留有記錄,同時要保證對監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時關(guān)注,發(fā)現(xiàn)問題第一時間到現(xiàn)場處理,減少無效數(shù)據(jù)上傳,此項工作是運維過程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
環(huán)保在線監(jiān)測可間接反映環(huán)保設(shè)施KPR+TNV的運行狀態(tài),后續(xù)可在滿足生產(chǎn)需求及排放合規(guī)的前提下,對采集到的廢氣排放數(shù)據(jù)結(jié)合環(huán)保設(shè)施的運行參數(shù)進行深度分析,包括對車間生產(chǎn)用原材料(漆料) 使用的數(shù)據(jù)分析,最后統(tǒng)計出環(huán)保設(shè)施最佳運行狀態(tài)參數(shù)、原材料種類對污染物排放情況的影響等,促使在線監(jiān)測設(shè)備的使用不在局限于滿足環(huán)保監(jiān)控的要求,更好服務(wù)工廠的環(huán)保節(jié)能管理提升工作。
來源:環(huán)保