垃圾焚烧发电厂可燃及有毒气体在线监测解决方案

应用背景

随着我国城市生活垃圾清运量呈现出逐年递增的态势,对于智慧垃圾发电厂在建设、营运或改造过程中的人身安全保护也提出了更高的要求。而在垃圾发电厂的有限空间如垃圾储坑、渗滤液处理池/调节池、卸料平台、厌氧反应罐、地下检修井及电缆沟等区域同时会存在可燃气体(甲烷、乙炔)、剧毒气体(硫化氢、一氧化碳、氨气)以及缺氧/富氧风险。目前国内外的垃圾发电厂对于以上重要危险源的监测多数是按照传统方式进行,即将在线式气体探测器直接安装于这些区域进行检测。这就面临着有限空间布线风险、恶劣环境对设备的损害、设备部署与维护困难、监测技术局限、远程监测与数据整合不同步等系列难题。
为了构建更加智能安全的应急管理体系,基于垃圾发电厂实际环境情况,推出更符合现代智慧垃圾发电厂的智能化气体监测安全管理系统,将受限空间内可燃及有毒气体监测管理更加智能化,科技化、便捷化,即时化、系统化,不仅能大大降低设备的运维成本,更加有效的确保安全生产和人身安全。

气体类别

一氧化碳、硫化氢、甲烷、氧气、氨气、VOC

垃圾储坑、渗滤液处理池/调节池、卸料平台、厌氧反应罐、生化车间、地下检修井及电缆沟等区域。

执行国家标准

《工贸企业有限空间作业安全规定》(第13号令)

《有限空间安全作业五条规定》( 安监总局第69号令)

《缺氧危险作业安全规程》 ( GB 8958)

检测原理

催化燃烧原理

催化燃烧传感器是利用催化燃烧的热效应原理,由检测元件和补偿元件配对构成测量电桥,在一定温度条件下,可燃气体在检测元件载体表面及催化剂的作用下发生无焰燃烧,载体温度就升高,通过它内部的铂丝电阻也相应升高,从而使平衡电桥失去平衡,输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号,通过测量铂丝的电阻变化的大小,就知道可燃性气体的浓度。

红外原理

红外传感器是将待测气体连续不断的通过一定长度和容积的容器,从容器可以透光的两个端面中的一个端面侧边射入一束红外光。当红外线传感器波长与被测气体吸收谱线相吻合时,红外能量被吸收,红外光线穿过被测气体后的光强衰减满足朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律,气体浓度越大,对光的衰减也越大。这时红外线的吸收与吸光物质的浓度成正比数据,由此可通过测量气体对红外光线的衰减来测出气体浓度。

电化学原理

电化学传感器通常由三个部分组成: 电极、电解质和半导体电极是传感器的核心部分,它是由金属或半导体材料制成的,可以与气体分子发生化学反应。电解质是一种导电液体,可以将电极与半导体连接起来,形成一个完整的电路。半导体是一种特殊的材料可以将电极和电解质之间的电流信号转换为数字信号,从而实现气体浓度的检测。

光离子原理

PID的原理是有机气体在紫外光源的激发下会产生气体的电离,PID使用了一个UV(紫外线)灯,有机物在紫外灯的激发下离子化,被离子化的“碎片”带有正负电荷,从而在两个电极之间产生了电流。检测器将电流放大,通过仪器仪表设备就可以并显示出VOCs气体的浓度。

监测区域及安装位置

重点区域:垃圾储坑、渗滤液处理池/调节池、卸料平台、厌氧反应罐、地下检修井及电缆沟等区域。

监测方案

方案简述

抽取式智能化气体监测安全管理系统是结合垃圾发电厂等行业实际应用环境特点进行开发的独立创新应用产品,主要解决现场安装布线难、设备使用寿命短、后期维护安全无保障、监测与应急管理不协同等多个安全管理难题。系统采取抽取式采样方式实现危险气体在线监测,监测数据通过有线或无线形式传输至气体报警控制器或监控中心的DCS系统和消防报警系统,或通过云平台、手机APP、微信公众号增强对监测现场任务处置过程中事态分析,为事前应急防控,事中应急处理,事后应急研判提供强有力的技术支撑。

系统组成

系统组成主要有抽取式气体监测系统、数据传输及后端软件物联网平台系统组成。具备布点安装快捷、检测数据准确、延长使用寿命、维护保养方便、气体超标报警及时、安全管理全面等特点。

(1)抽取式气体监测系统

气体监测系统主要包括:前端采样探杆、采样管、预处理系统(粉尘水汽过滤装置、冷凝器)、复合型气体分析仪器、声光(选配语音)报警器、反吹扫装置、气体报警控制器(监控主机)等,可根据现场实际需要选配多功能防爆布控球(视频监控)。

(2)数据传输

监测数据传输可通过有线的二芯(三芯)屏蔽电缆线、无线4G/5G或企业内部网口IP形式传输至指挥中心、云平台服务器。

(3)后端系统

后端系统由监控指挥中心、云平台服务器等组成,系统软件包含工业物联网平台系统软件、客户端软件、移动端安卓APP软件等组成。

系统软件简述

系统软件

系统软件包含云平台、PC端软件、移动监控端软件(APP)。

实时监测监控
报警联动

平台软件简介

安全风险管控系统软件平台是监控系统的中枢,负责数据的接收与分发、系统的管理及决策、用户的应用、调度策略的建立、数据的存储等。

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