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更符合规范要求的可预测排放监控系统

作者:Rich Hovan, Pavilion Technologies2009.10.18阅读 10074

  新的环保法规正在向制造商施压,要求他们对于排放量提供更准确的测量和保证持续记录。制造商不仅正致力于解决排放对环境造成的影响——正如规章所要求,许多制造商还设法减少遵守法规所带来的复杂性、成本和风险控制工程网版权所有,并充分利用排放交易制度。  

传感器验证输出模型和验证失败的温度传感器的信号
传感器验证输出模型和验证失败的温度传感器的信号

  这种针对制造商的行为是全球化的,从亚洲到欧洲再到美国,几乎每一个国家都收紧排放标准,并要求生产商对其在生产过程中排放的物质负责。
  传统管理排放的方法涉及复杂的数据收集系统和报告工作流程,其中许多是基于硬件的、人力密集型并且特别依赖多种电子表格和日志的形式。对于当今的法规要求,这些方法缺乏准确性、及时性、一致性和安全性。即使是很小的错误都会导致不准确的报道、错过最后期限、许可证吊销、罚款和最终的利润损失。
  所有这些引出了一个问题:企业如何节省成本地监控这些数据?更重要的是,就算监控无需安装和维护昂贵的硬件和系统,甚至仅仅是冗余和先进的设备,还是容易出现故障和人为错误,最终导致公司上千甚至数百万的亏损。
  基于软件的连续排放监控(CEM)系统是众多厂商正在研究中的一个可行的解决方案。
  广大制造商对于该基于软件的CEM系统的兴趣在于其能够根据实时过程数据来预测排放量,比传统的基于硬件的CEM系统更加准确、可靠且有性价比。借助适用历史和实时过程数据的在线模块,基于软件的CEM系统完成预发性监控和记录,在排放量超限之前就协助公司确定问题所在。这使得制造商能够最大限度地提高生产,并将排放固定在限值以内,根据业务和市场目标确定有效的排放贸易决定。

  传感器、推算与模型
  基于软件的CEM系统是怎样做到这些的呢?通过用混合建模技术,结合经验计算,运用工厂传感器的历史和实时数据监测排放量。此模型通过广泛的精确度和可靠性有据可查的数据源、实时提供排放预测。这种做法被称作预发性排放监测系统(PEMS),允许从现有的控制台操作界面为模型操作或工程技术人员提供资料。该监测系统随后可与当今商业中常用的报表软件结合。
  基于软件的CEM系统通过与现有的过程和环境相关传感器的协作CONTROL ENGINEERING China版权所有,提供实时的排放监测,给出准确的、几乎实时的排放信息。输出结果可与控制设备连接,以帮助减少排放和改善经营。此外,获得详尽的、精确到分钟的工厂范围排放信息控制工程网版权所有,也使排放控制成为工厂自动化战略持续的基础。
  基于软件的连续排放监测与基于硬件的方法对比,其额外的好处还包括:
  ·低安装和维护成本;
  ·更高稳定性;
  ·更低安全风险;
  ·迅速调配、快速适应;
  ·无需操作和维护所涉及的劳动和材料成本;
  ·快速准确发现故障,减少平均修理时间。
  新的法规要求制造商根据所在地方、州和联邦的要求,计算每小时和每天的记录,并确保他们的排放量低于上限。所有排放源,包括火炬、加热器、冷却塔和储油罐,都需要评估。
  实现EPA规定的连续运行最低标准,要求在传感器故障时仍能够提供可靠数据的能力。制造商可以使用传感器校验系统来达到要求。这些系统应包括以下模型,如可以检测传感器故障(或漂移),并自动重建一个适当的值取代故障传感器来确定准确的排放水平。该模型可以准确的预计排放量CONTROL ENGINEERING China版权所有,而不论传感器故障中断与否。
  搭建基于软件的CEM系统应首先对项目范围进行讨论。参与者设计建立监测系统的功能,确定必要的过程传感器。如果没有现成的进程(如硬件CEMS或其他监测系统),工程师可以从历史数据或数据记录器获得过程数据。此外一些环境监测公司可以被用来收集堆栈排放数据。
  排放单位通过评估其运作的整个周期,超过2至7天的时间(根据该单位的复杂性而定)来收集数据。制造商可以使用过程和堆栈数据,为基于软件的CEM系统构建一个高精确度的排放模型。

  智能电网标准
  一场特殊的智能电网领导人会议拉开了NIST智能网格标准首脑会议的帷幕。业内高管被邀请分享对智能电网实施的看法,将标准的开发列入日程。
  http://budurl.com/3hks

  太阳能加热
  Enphase Energy,一家太阳能转换系统的全球制造商,随着对技术的兴趣增加,正在积蓄着新的风险资本融资。与此同时www.cechina.cn,西门子赞助了2009年的Solar Exchange活动。
 http://budurl.com/3gur

  制造商的过失
  Atlantic States Cast Iron Pipe公司被发现涉案“公然违反环境和工人安全法”。制造商工厂经理、维修主管和一名工程师也被指控。
  http://budurl.com/px2r

  EPA排放评估
  EPA排放测试中心制定和公布了5项PEMS(预发性排放监测系统)协议和性能规格,所有项目详细信息在EPA的技术转移网站上。www.epa.gov/ttn/emc/monitor.html
  这些规范

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