涉VOCs 小微印染化工企业的用电监控系统

2020-01-14吴建明浙江环茂自控科技有限公司浙江杭州311100

化工管理 2020年19期

吴建明(浙江环茂自控科技有限公司，浙江杭州 311100)

0 引言

小微印染化工企业是中国经济的重要组成部分，也是众多产业链不可或缺的环节。小微印染化工企业的显著特点是数量多、规模小、抗风险能力差。在环保方面，小微印染化工企业主要排放的大气污染物是VOCs，单个企业的排放总量不大，但整体对大气污染的贡献亦不容忽视，部分区域已经成为大气污染的主要来源，因此需要对这类企业的VOCs 排放进行管控。但是小微企业数量众多，管理部门缺少行之有效的监管手段。

1 监控方式分析

小微印染化工企业排放污染物主要是VOCs，安装VOCs在线监测是判断企业是否正常开启环保治理设施的最直接有效的办法，但小微印染化工企业无组织排放较多，同时VOCs系统建设费用也比较昂贵，特别是在目前整体经济形势比较严峻的情况下，会给企业和当地政府带来较大的经济压力。基于目前的现状，安装VOC 在线监测虽然能够实现对企业VOC 排放的监测监控，但并不是一个最理想的选择。

通过对生产设备、治理设施及其工艺等的仔细分析，并借鉴污染源在线监测系统的一些经验，可以通过监控企业生产、治理设施运行状态的方式，来判定企业是否正常运行治理设施，并从而推论出企业实际排放状况。

企业生产、治理设施的运行状况，与企业排放的污染因子浓度相关。国家生态环境部华东督查组对热电厂、污水处理厂的在线数据检查时，常通过关联DCS 系统中的工况数据和在线监测数据，来判断排污企业是否存在在线监测数据的造假行为。

废气CEMS 刷卡排污系统，也要求接入企业生产的工况数据，关联和判断CEMS 在线数据的准确性。

园区企业已经安装VOC 废气治理设施，并通过环保部门验收。验收检测的数据显示：在企业正常开启治理设施的情况下，其总排口的废气浓度符合环保排放要求。因此，只要确定企业正常运行治理设施，基本可以断定企业VOC 达标排放。

此外，通过监控企业生产、治理设施来防止企业非正常运行治理设施，河南、江苏、浙江等地已有成功建设经验可以借鉴。从建设费用来看，通过监控企业生产主、治理设施所需的费用，预计为VOCs 在线监测系统建设费用的10%左右。

由此可见，通过监管小微印染化工企业生产设施和治理设施的电量，可以有效的管理企业排污，保证治理效果满足达标排放的要求。

2 监控系统组成

涉VOCs 小微印染化工企业用电监控系统是根据工艺设计对反映固定污染源生产设施、污染物治理设施运行状态的电气参数(如电流、电压、功率、电量等)进行监测的全部设备和信息系统。系统用于掌握生产设施和治理设施的运行情况、污染治理及排放情况、污染源停限产及错峰生产情况等信息，是污染源自动监测系统的组成部分。

涉VOCs 小微印染化工企业用电监控系统主要包括两大部分：环保监控中心管理平台和企业端监控系统。企业端监控系统通过4G 网络，实现与监控中心管理平台的数据通信。

2.1 环保监控管理平台

环保监控中心管理平台包括服务器、PC 机、交换机、防火墙等硬件设施和数据库、操作系统及业务软件等，用于实现数据的接收、存储、显示、报表生成、报警管理、统计分析等，远程实时掌握生产设施和治污设施运行状况。

污染治理设施用电监管平台能够对生产设施、污染物治理设施的运行状态进行关联分析，及时发现污染治理设施未开启、异常关闭及减速、空转、降频等异常情况，并通知相关人员。

污染治理设施用电监管平台对执行停产、限产、错峰生产等调控指令的生产设施进行监测，将调控期间违规生产情况通知相关人员，对调控指令执行的总体情况进行统计分析。

污染治理设施用电监管平台省市分级建设，原始数据通过数采仪“一址多发”直传省市两级平台，省市平台间点位编码、报警督办、运行维护等工作数据通过省市数据交换保持同步，保证一数一源。中心端污染治理设施用电监管平台应提供Web浏览器、手机APP 等用户访问功能，提供短信、APP 等告警方式，并提供排污单位用户对报警信息进行处理的功能。现场施工单位、排污单位可按权限登陆用电监管平台进行情况说明等信息更新维护操作。

2.2 企业端监控系统

企业端监控系统主要由各类生产和环保治理设施运行状态监测监控设备(如智能电表、流量计、温度传感器、压力传感器等)、数据采集箱、工况控制器等设备组成，完成企业生产和治理设施关键数据的采集和上传。

各个行业生产设施有所不同，需根据具体情况分析，可参考一些地方标准。纺织印染工业生产设施主要有：印花机、定型机、涂层机、锅炉等。

根据企业生产工艺，确定VOCs 废气的主要产废环节和关键用电设备，尽量选择用电与VOCs 排放必然相关的节点作为监控对象，再查找确定电源位置。一般可选生产线电源总线，企业生产线基本会有总电源开关，可以在总线进线处安装电量监控设备，监测生产线的电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功电能、无功电能、视在电能、相位角、频率等参数产废环节关键用电设备。也可选会产生VOCs 废气的环节。对于不能通过生产线/关键设备是否用电来判断的，可以结合企业不同工艺生产的实际用电情况，在平台设置用电参数区间来判断生产环节是否有VOCs 产生。用电监控系统现场端勘查选点的是以企业《排污许可证》、环评资料或应急减排措施清单为依据。

有机废气收集治理设施类主要有：静电设施、低温等离子、UV 光解净化法、引风机、喷淋吸收装置等。静电处理设备安装一般选取静电设备总线处安装智能电表，监测设备电流强度/用电量，也可加装静电设备进出口温度。低温等离子可在设备总线处安装用电监控终端，可加装风压参数。UV 光解净化法可在设备总线处安装电监控终端。引风机是VOC 废气收集和排放的动力来源，是VOC 治理设施运行效率的关键节点之一，可以通过监测风机电流或功率，来评估、判断风机的开启强度是否与生产情况、治理设备运行情况等相匹配。

循环水泵是喷淋吸收装置的关键技术指标，同时也可加装吸收液浓度。

数据采集传输设备主要是采集、存储用电参数监测设备的数据，并按照 HJ212《污染物在线监测(监测)系统数据传输标准》和本技术指南规定，将数据传输至中心端污染治理设施用电监管平台。为确保现场工况安全及设备通讯稳定可靠，现场端设备集电力监控、LORA 技术、GPRS 或4G 数据传输等技术于一体，结构紧凑、安装方便、性能可靠。特别是由于支持在非断电情况下的现场安装，因此具备安全、快速、对企业生产不造成任何影响的特点，传输距离不小于300m，满足现场环境复杂恶劣，并满足防潮、防霉、防盐雾等要求。

现场端设备施工方便，维护简单。系统采用的电量监测设备采用成熟可靠的监测技术，自然损坏的概率小，且无易耗件，因此可以不要求周期性的现场维护。为保障系统正常运行，只需安排人员至少每天检查一次平台报警情况，在发现掉线、无监测数据、恒值、极大值等异常情况时，通知技术人员上门检查和更换故障设备即可。

3 系统建设实现效果

涉VOCs 小微印染化工企业用电监控系统可减少人员投入，提高工作效率，平台能够通过多种手段分析和判断产污治污设备运行工况，通过对采集的用电数据进行关联分析、超限分析、停电分析等智能化分析，及时发现环保污染治理设备未开启、异常关闭及低负荷运行等异常情况。环保监察人员通过电脑端平台、手机端实时掌握所辖区域内企业生产比例及治理设施运行状况。

系统可加强企业透明化管理，对排污企业的生产比例以及治理设施运情况全透明化监控。

系统可实现远程移动执法，通过移动手机系统端，监察人员可以远程接收系统平台的企业报警指令，查询企业环境违规违法信息，实现移动办公执法。

系统由下到上，企业现场端将数据统一上传至环境监察部门中心平台，由下到上实现了监察部门对企业生产治理过程的全面覆盖。

系统由点到面，实现由“点末端监控”向“全过程监控”的转变。对企业生产及治理设施行为全周期的自动监控。

一厂一案，针对不同企业设计单独方案，结合企业环评及预警限产措施进行数据分析，根据企业关键节点数据判定生产比例以及治理设施运行情况，实现分层次、分类别的监察管控，既能做到大范围监控管理，又能做到具体问题具体分析。