预测排放监测以符合法规

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新的环境法规对制造商施加了越来越大的压力，要求他们在持续的基础上更准确地测量和记录排放量。制造商不仅按照法规的要求考虑排放对环境的影响，而且许多制造商还寻求降低遵守法规的复杂性、成本和风险，并利用排放交易计划。

从亚洲到欧盟和美国，制造商之间的这种运动正在全球范围内发生，因为几乎每个国家都收紧了排放法规，并要求制造商对生产过程中排放的排放物负责。

传统的排放管理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，人力密集型的，并且严重依赖于多个电子表格和日志表格。这些方法缺乏当今法规所要求的准确性、及时性、一致性和安全性。即使是很小的错误也可能导致不准确的报告、错过最后期限、违反许可证、经济处罚，并最终导致利润损失。

传感器验证模型输出和失效温度传感器验证信号。

所有这些都引出了一个问题:公司如何有效地监控这些数据?更重要的是，无需安装和维护昂贵的硬件和系统即可进行监控，即使有冗余和最先进的设备，这些硬件和系统仍然容易受到故障和人为错误的影响，这可能使公司付出数千甚至数百万美元的罚款。

基于软件的连续排放监测(CEM)系统是一种可能的解决方案，越来越多的制造商正在研究。

制造商对基于软件的CEM系统感兴趣的关键是能够使用实时过程数据来预测排放，这为传统的基于硬件的CEM系统提供了准确、可靠和经济的替代方案。基于软件的CEM系统的预测监测和记录允许公司通过使用历史和实时过程数据的在线模型在导致排放限制违规之前识别漏洞。这允许制造商在保持排放限制的同时最大限度地提高产量，并根据业务和市场目标做出有效的排放交易决策。

传感器，计算和模型

基于软件的CEM系统如何做到这一点?通过混合建模技术监测排放，结合经验计算，并使用现有工厂传感器的历史和实时数据。这些模型提供了广泛来源的排放的实时预测，并具有记录的准确性和可靠性。这种方法被称为预测排放监测系统(PEMS)，它允许现有的操作员控制台界面将模型信息呈现给操作人员或工程人员。然后，监测系统可以与市售的报告软件包连接。

基于软件的CEM系统通过与现有过程和环境传感器的相关性提供实时排放监测，从而获得准确的、几乎实时的排放信息。输出可以与控制应用程序接口，以帮助减少排放和改善操作。此外，访问
详细的、最新的、全厂范围的排放信息使排放控制能够持续地纳入工厂自动化战略。

与基于硬件的方法相比，基于软件的连续排放监测的其他好处包括:

• 较低的安装和维护成本;

• 更高的可靠性;

• 降低安全风险;

• 更快的部署，更快的遵从性;

• 没有与操作和维护相关的人工和材料成本;和

• 快速，准确的故障发现和减少平均维修时间。

新的法规合规要求要求制造商在当地、州和联邦的要求下评估排放绩效，以计算每小时和每日的记录，并确保他们在排放上限以下运行。所有的排放源，包括耀斑、加热器、冷却塔和储罐，都需要评估。

要达到epa规定的证明持续合规的最低操作标准，需要在传感器故障时提供可靠数据的能力。制造商可以通过使用传感器验证系统来实现这一点。这些系统应该包括能够检测故障(或漂移)传感器的模型，并自动重建用于代替故障传感器的适当值，以确定准确的排放水平。然后，该模型可以在传感器故障和中断的情况下准确预测排放。

实现基于软件的CEM系统应该从项目范围的讨论开始。参与者建立监控系统的功能设计，并确定必要的过程传感器。如果没有现有的过程(如硬件CEMS或其他监控系统)，工程师可以从数据历史记录或数据记录器获取过程数据。此外，环境测试公司可以用来收集烟囱排放数据。

在收集数据的同时，将在两至七天的时间内(视乎排放单位的复杂程度)评估排放单位的整个运行范围。然后，制造商可以使用过程和堆栈数据为基于软件的CEM系统构建高度精确的排放模型。

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作者信息

Rich Hovan是罗克韦尔自动化公司Pavilion Technologies的环境解决方案经理。Pavilion Technologies Software CEM获得了美国环保署和州污染控制机构的排放预测监测认证。该系统已被证明符合EPA对锅炉、熔炉、往复式发动机、涡轮机和其他排放源的PEMS要求。

智能电网标准

一场特别的智能电网领导会议拉开了NIST智能电网标准峰会的序幕。行业高管被邀请分享他们对将标准发展成成功实施智能电网的路线图的看法。

太阳升温

Enphase Energy是一家太阳能微型逆变器系统的全球制造商，由于对该技术的兴趣增加，该公司获得了新的风险资本融资。同时，西门子赞助2009年太阳能交流活动。

制造商有罪

大西洋州铸铁管公司被判犯有“公然违反环境和工人安全法”的罪行。制造商的工厂经理、维修主管和一名工程师也在案例中被引用。

EPA排放评价

美国环保署排放测量中心制定并发布了五项PEMS(预测排放监测系统)协议和性能规范，所有这些都可以在美国环保署的技术转移网络网站上找到

这些规范基于五个CEM软件安装的数据。

EPA聘请了一个独立的顾问来评估PEMS，并从这个顾问中确定PEMS需要传感器验证，以消除由于传感器指示失败而导致错误预测的可能性。EPA还决定，经过认证的专业人员必须建立传感器验证系统。

排放测量中心现在认识到预测监测是硬件CEMs的可行替代方案，大多数州都遵循EPA的建议。

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