超越监控，使用CEMS进行过程改进和控制

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排放交易——企业购买、出售和交易排放配额的能力——鼓励许多组织重新考虑仅仅为了遵守法规而使用他们的连续排放监测系统(CEMS)。创新设施正在寻找方法，利用传统上获得的法规遵从性信息来修改和改进流程性能，并降低运营成本。

根据1990年美国《清洁空气修正案》，公司可以交易SO₂(二氧化硫)排放限额在公开市场上以美元计价。通常情况下，当企业自愿将排放量减少到法律规定的水平以下，或排放量低于当前配额或许可证允许的水平时，就会获得排放信用。津贴(信用)通常用磅、吨、每天磅或每季磅来衡量。例如，一吨SO₂等于一次津贴。公司经常监测洗涤器SO₂排放和维持低于规定的水平，可以管理排放配额，以提高其交易地位和利润。

使用石灰洗涤器进行排放管理的设施可以整合CEMS SO₂测量洗涤塔的石灰进料控制策略，以在几个方面产生节约:

• 减少所需石灰的总量;

• 减少运行洗涤器所需的功率;

• 减少石灰废物的数量及相关的处理费;和

• 使用价格较低的混合燃料。

• 更多津贴交易

1994年，南加州南海岸空气质量管理区(SCAQMD)建立了区域清洁空气激励市场(RECLAIM)的氮氧化物交易计划_X）.RECLAIM的目标是减少NO_X南加州的排放水平降低75%没有类似的_X计划可能在不久的将来在美国东部建立。

控制过量燃烧空气是控制NO的常用方法_X排放。使用原位氧气(O₂)分析仪和/或原位一氧化碳(CO)分析仪，燃烧的“质量”可以通过这些测量来确定。整合这些测量来修剪燃烧气流，可以保持最佳的燃烧水平和降低NO_X排放。

较低的强制NO值_X要求导致使用选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)技术。例如，CEMS可以确保适当的氨(NH)_3.)通过测量NO向SCR/SNCR进料_X注射氨前后的浓度。预氨注入测量可用于前馈控制，后氨注入测量可用于修剪反馈控制，以尽量减少过量氨(氨滑)，同时保持NO的排放水平_X和/或NH_3.低于监管限制。

近三十年来，在全球日益严格的排放法规的推动下，工厂投资于分析仪，避难所，样品调节系统，样品线，探头和其他硬件和软件，只是为了证明其排放水平符合法规要求。排放监测系统收集的数据通常保存在数据采集系统中。今天，同样的数据可以提供给控制系统并集成到控制策略中。

集成CEMS和控制

有两个关键因素促使CEMS作为过程控制工具的使用不断增加。首先，目前的监管要求要求至少95%的CEMS数据可靠性，制造商已经开发出足够可靠的产品来满足监管要求，并且足够坚固，以满足工业安装和维护要求。

其次，分析仪设计的改进，微处理器电子器件的使用增加，标准化数据通信协议使CEMS单元更容易连接到控制系统。今天的CEMS分析仪包括先进的诊断和操作信息，可以通过数字通信到控制系统，用于管理排放，最大限度地减少系统停机时间，最大限度地提高利润。

除了调节SO的水平₂也没有_X在烟囱排放中，CEMS可用于其他过程控制应用。例如，测量不透明度或烟囱排放中的颗粒，可以用来最大限度地混合不同价格的燃料，以节省资金，而不会超过排放水平。

CEMS也可用于静电除尘器控制，提供控制收集板拍打频率和除尘器效率的能力。静电除尘器使用一系列平行的垂直板来收集和去除排放的颗粒。中间的电极提供了一个电场，带电粒子通过堆积，导致它们迁移到收集板，在那里形成一层灰。通常情况下，这一灰层是通过周期性的“敲击”或撞击收集板来去除的，从而将薄片中的灰除去。使用CEMS测量，用户可以精确地确定何时需要敲击，节省除尘器的运行和维护成本。

投资清洁能源系统不应仅仅被视为遵守污染管理机构规定的费用;相反，通过使用最新的CEMS发展，可以获得对排放和过程控制的宝贵贡献，从而节省整个企业的成本。

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CEMS与控制系统的集成—一个很好的例子

去年，明尼苏达州弗格斯福尔斯。需要升级用于满足当地医院所有供暖需求的两个垃圾焚烧炉。升级项目的一部分需要安装CEMS(连续排放监测系统)，以满足州和联邦环境法规。

由工厂经理Mark Larson建立的CEMS和控制系统升级标准包括:

最新的硬件和软件技术，特别是所使用的网络;

采用标准通信技术，将控制系统与CEMS集成;

易于安装硬件和软件;和

易于硬件和软件维护。

罗斯蒙特分析公司(奥维尔，O.)GMP1000M多组分CEMS分析仪，RoviSys (Aurora, illinois)em - track DAS(数据采集系统)软件，Fisher-Rosemount公司(德克萨斯州奥斯汀)垃圾焚烧炉改造工程选用了德尔塔v控制系统。

DeltaV的集成站是OPC服务器和CEM-Track DAS软件应用程序的主机(见图)。使用LONWorks, CEM-Track软件与CEMS分析仪通信，并提供平均和质量流量计算，以及政府规定的数据报告功能。使用冗余通信，通过OPC与CEM-Track和DeltaV操作员工作站交换数据。拉尔森说:“一旦OPC连接建立起来，添加或删除要在系统之间传输的信息就像浏览、拖放一样简单。”

CEMS和控制系统之间的紧密耦合允许操作员独立于来源查看焚烧炉相关信息。

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