機組環保傳輸設備信號強度提高研究范文

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摘要：針對某電廠660MW機組煙氣排放連續監測系統存在的信號不穩定問題，分析并提出了優化改造方法，保證環保數據長期穩定有效傳輸，并為其他同類型的機組提供參考。

關鍵詞：CEMS；無線通信；環保；傳輸

引言

國家為鼓勵電廠鍋爐廢氣達標排放，對達標排放時段內的上網電量返還一定的補貼，涉及環保電價補貼項目為：SO2補貼1.5分/kW•h，NOx補貼1分/kW•h，煙塵補貼0.2分/kW•h[1]。當污染物濃度超標1倍以內或免責時，沒收環保電價補貼。當污染物濃度超過1倍以上時，處2倍以上5倍以下罰款。發電機組上網電量達到超低排放濃度限值的（三項污染物均達到）時段，超低排放補貼1分/kW•h。具體執行細則如下：超排電量≥99%機組上網電量，該季度超排電量補貼按上網電量的100%執行；80%機組上網電量≤超排電量＜99%機組上網電量，該季度超排電量補貼按其上網電量乘以符合超低限值的時間比率扣減10%的比例計算；超排電量＜80%機組上網電量，該季度不享受超排電價補貼政策[2]。國家目前規定煙氣污染物環保達標排放濃度限值如表1所示。

1系統概況

環保數據越嚴格對環保設施的要求就越高。某電廠660MW超臨界機組2015年10月投產，煙氣排放滿足超低排放標準。脫硫系統采用石灰石-石膏濕法技術工藝，主要作用是去除煙氣中的SO2、SO，控制煙囪入口SO2濃度不大于35mg/Nm3。除塵系統采用電袋復合除塵器，除塵穩定，性能優異，能有效控制含塵量。脫硝系統采用SCR煙氣脫硝技術，在催化劑作用下，利用氨氣作為還原劑將煙氣中的氮氧化物還原為無害的氮氣和水，達到脫除煙氣中的NOx的目的。CEMS系統由氣態污染物監測子系統、顆粒物監測子系統、煙氣參數監測子系統及數據采集處理與通信子系統組成。總排口煙氣分析儀采用安徽藍盾光電子股份有限公司的YDZX-02抽取式煙氣排放連續監測系統。傳輸設備采用安徽華脈科技發展有限公司的HM-802-Ⅱ智能數據采集處理器，實時采集各項參數，生成各濃度值對應的干基、濕基及折算濃度[3]，并生成符合環保主管部門要求的數據表格報告，通過無線方式分別傳輸至企業污染源監控中心（中心站）和環保主管部門。

2智能數據采集處理器簡介

HM-802-Ⅱ智能數據采集處理器由5個部分硬件組成，嵌入式主板（HM-100E）、數據采集單元（HM-101）、通信及接口和供電單元（HM-SJCJ101-T）、顯示單元（HM-102S）及操作單元（HM-103K）。通信單元提供GPRS移動數據通信業務，是通用分組無線服務技術的簡稱，屬于第二代移動通信中的數據傳輸技術，即2G信號。GPRS允許用戶在端到端分組轉移模式下發送和接收數據，而不需要利用電路交換模式的網絡資源。理論帶寬可達171.2kb/s，實際應用帶寬大約在10～70kb/s，在此信道上提供連接。GPRS在移動用戶和數據網絡之間提供TCP/IP連接，可以用于INTERNET連接、數據傳輸等應用[4]。GPRS技術提供了一種高效、低成本的無線分組數據業務。HM-802-Ⅱ智能數據采集處理器通過GPRS模塊提供的標準RS232串口與HM-100E嵌入式模塊連接實現通信，應用程序在HM-100E嵌入式模塊中運行。標準RS232接口還供終端設備與之相連，實現環境監控信息系統的傳輸聯網。

3智能數據采集處理器運行中存在的問題

安徽華脈科技發展有限公司生產的HM-802-Ⅱ智能數據采集處理器，利用GPRS2G網絡實現環保監測數據的無線傳輸。但HM-802-Ⅱ智能數據采集處理器經常出現持續的連接IP或顯示無網絡等異常狀態，嚴重影響環保數據的傳輸效率。有損潔凈電廠環保電廠的社會形象。同時，機組部分電量不能享受超低排放電價，造成巨大經濟損失。

4智能數據采集處理器頻繁掉線原因分析

HM-802-Ⅱ智能數據采集處理器GPRS信號強度最大值顯示為31，低于10時一般會出現通信異常。檢查現場信號，發現某廠3號機組總排口CEMS小室區域GPRS信號較弱，造成環保數據上傳設備頻頻掉線。由于機組總排口CEMS小室建在0m層，周圍煙囪、煙道及鍋爐房等高建筑設施較多，手機信號較差，因此決定對機組無線信號優化放大，提高信號強度。

5提高信號強度措施

（1）HM-802-Ⅱ智能數據采集處理器盡量選擇移動信號較好的地點安裝，以保證GPRS通信正常。安裝前可以用具有GPRS功能的手機進行信號好壞的測試。（2）HM-802-Ⅱ智能數據采集處理器安裝場所要求：無爆炸性、導電性、導磁性及腐蝕性塵埃。（3）HM-802-Ⅱ智能數據采集處理器的接地最好不要與電力設備的接地裝置或防雷接地裝置合用，并盡可能相距遠些。（4）HM-802-Ⅱ智能數據采集處理器遠離強功率無線電發射臺、雷達發射臺及高頻大電流設備。（5）在25m高的煙囪入口煙道上加裝喜康GSM900信號增強設備，調整確定天線朝向，將高處的信號加強后引入小室。（6）喜康GSM900連接到戶外的GPRS信號線。為了達到更好的防雷擊效果，用戶也可以考慮在信號線的輸入端增加專門的避雷裝置。

6改造效果及結論

通過本次改造，到目前為止，某廠3號機組環保數據傳輸設備通信良好，信號強度一直保持在31左右，沒有再發生掉線情況，減少了數采儀通信故障缺陷率，節省了人力物力。充分保證了環保數據有效傳輸率，大大減少因通信異常造成環保數據丟失的情況，為環保工作和享受超低排放電價加價政策做出貢獻。根據省物價局通告，某廠3號機2016年1季度被認定的超低排放時間為1567h，占機組發電小時的96.93%。按照國家發改委執行超低排放電價文件精神，3號機超低電量扣減10%，按86.93%的電量享受超低排放電價加價政策。結合某廠1季度3號機上網電量為7.23228×108kW•h，計算得到未被認定的電量造成的損失電價為：3號機損失電價=7.23228×108kW•h×（1-86.93%）×0.01元/kW•h=950912元為了直觀地分析，造成無效數據時間的原因如表3所示。其中，通信異常造成第二項平臺小時數據丟失和第五項CEMS異常或附屬設備異常造成無小時均值。由此可以計算出因通信異常造成的超低排放補貼電價損失為：3號機通信異常損失電價=7.23228×108kWh•×（1-86.93%）×0.01元/kW•h×（1.55+0.99）/(0.19+1.55+0.12+0.25+0.99)=779134元表4為3號機組環保數據傳輸異常造成超低排放電價損失的經濟匯總表。

7結論

本次改造使得環保數據無線傳輸設備得以長周期穩定運行，大大提高了電廠環保數據傳輸有效率。該項改造投資成本小，效果明顯，且改造后實現安全經濟效益雙高，適合推廣。

參考文獻：

[1]魏山峰，朱建平，鄒清平，等.國家重點監控企業污染源自動檢測數據有效性審核教程[M].北京：中國環境出版社，2013.

[2]國家發展改革委，環境保護部.燃煤發電機組環保電價及環保設施運行監管辦法[EB/OL].（2014-03-18）[2019-07-08].

[3]住房和城鄉建設部.GB50093—2002工業自動化儀表工程施工及驗收規范[S].北京：中國計劃出版社，2002.

[4]環境保護部，國家質量監督檢驗檢疫總局.GB13223—2011火電廠大氣污染物排放標準[S].北京：中國環境科學出版社，2011.

作者：趙翠蘭 單位：淮浙煤電有限責任公司鳳臺發電分公司