一种钢铁企业烟气除尘系统运行状态在线评价方法及系统技术方案

一种钢铁企业烟气除尘系统运行状态在线评价方法及系统，包括：读取在线监控系统的各项数据并进行判断与修正；筛选反应钢铁企业烟气除尘系统运行状态与烟粉尘排放效果的运行参数；将上述筛选参数分类为强制指标、运行指标、维检指标和参考指标四个二级指标类别；设置二级指标参数影响算子与影响算子权变指数的评价指数，通过实时计算钢铁企业烟气除尘系统运行状态与排放效果评价指数，判定除尘系统是否正常稳定运行及其烟粉尘排放是否达标；通过趋势推演、反算等方法，根据评价指数预测预警除尘系统的非正常运行及烟粉尘超标排放；将实时评价指数在可视化系统上进行展示和/或预警、报警、提示报警原因，进行除尘系统的运行检修和排放监管。修和排放监管。修和排放监管。

【技术实现步骤摘要】
一种钢铁企业烟气除尘系统运行状态在线评价方法及系统


[0001]本专利技术属于钢铁行业烟粉尘排放监测
，特别涉及一种钢铁企业烟气除尘系统运行状态在线评价方法及系统。

技术介绍

[0002]作为粗钢生产大国，钢铁企业烟气排放监管一直是我国重中之重。钢铁行业烟气超低排放的实行对钢铁企业的烟气除尘系统提出了更高的要求，烟气除尘系统的稳定运行在保证钢铁企业环保达标中的作用也日益凸显。
[0003]目前大部分钢铁企业烟气除尘在线监控系统仅针对烟囱排放，缺少对除尘设施运行状态的监控和管理，部分企业存在偷排现象。监控系统仅有简单的报警功能，信息化程度低，未实现远程自动控制，人员无法离岗操作，无法对具体设备、具体故障做出有效判断，进而无法指导维修工作，报警后还需点检人员去故障现场进行确认，造成了处理时间的极大浪费。同时除尘系统运行不稳定，波动大，短时存在超标排放现象。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种钢铁企业烟气除尘系统运行状态与排放效果评价方法及系统。
[0005]为达到上述目的，第一方面，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种钢铁企业烟气除尘系统运行状态在线评价方法及系统，包括以下步骤：
[0007]S1：读取在线监控系统的各项数据，并对数据进行判断与修正；
[0008]S2：结合钢铁企业烟气除尘系统的运行特性及烟粉尘排放指标，筛选反应钢铁企业烟气除尘系统运行状态与烟粉尘排放效果的运行参数；
[0009]S3：将步骤S2中筛选参数分类为强制指标、运行指标、维检指标和参考指标四个二级指标类别；
[0010]S4：设置二级指标参数影响算子与影响算子权变指数的评价指数，通过实时计算钢铁企业烟气除尘系统运行状态与排放效果评价指数，判定除尘系统是否正常稳定运行及其烟粉尘排放是否达标；
[0011]S5：通过趋势推演、反算方法，根据评价指数预测预警除尘系统的非正常运行及烟粉尘超标排放；
[0012]S6：将实时评价指数在可视化系统上进行展示和/或预警、报警、提示报警原因，进行除尘系统的运行检修和排放监管。
[0013]进一步地，所述步骤S3中，强制指标包含：颗粒物排放质量浓度、SO2排放质量浓度、NO
X
排放质量浓度、除尘器前烟道旁路挡板门开度；运行指标包含：CO排放质量浓度、排放烟气流量、排放烟气温度、排放烟气含氧量、除尘器进口烟气流量、除尘器进口烟气温度、除尘器出口烟气流量、除尘主抽风机的电流和转速、除尘主抽风机的进口风门开度、除尘器前后压差、布袋除尘器各分室压差、电除尘器各电场的电源电压和电流；维检指标包含：除
尘器本体维检记录、除尘风机电机的设备维检记录、电气仪表维检记录、在线监测设备维检记录；参考指标包含：生产工艺运行负荷率、生产工艺生产利用系数、相关配套除尘净化系统运行情况，相关配套除尘净化系统运行情况包括脱硫系统运行负荷、脱硝系统运行负荷、生产工艺的其他除尘系统运行情况。
[0014]进一步地，所述步骤S4中，根据分类模块的二级指标类别及参数性质，分别设置强制指标内各参数的强制达标值、运行指标内各参数的最优常态值、维检指标内的维检周期和参考指标内各参数的参考值以及各二级指标参数的影响算子，计算结果用于二级指标的指数计算，根据二级指标参数影响算子设置二级指标参数影响算子的权变指数，根据二级指标权变指数的计算方法，建立评价模块。
[0015]进一步地，所述步骤S4中，在设定了强制指标的强制达标值、运行指标的最优常态值、维检指标的维检记录周期和参考指标的比对值后，制定如下二级指标内各参数的影响算子计算方法：
[0016]①
强制指标中各参数的影响算子q(x)按下式计算：
[0017][0018]式中，x为颗粒物、SO2、NO
X
排放质量浓度，以及除尘器前烟道旁路挡板门开度的在线监测值，σ为国家或地方排放标准、技术规范中规定的颗粒物、SO2和NO
X
排放质量浓度限值，以及旁路挡板门开度要求值；
[0019]②
运行指标中各参数的影响算子y(a)分为以下两种：
[0020](1)除尘器进口烟气流量、除尘主抽风机的电流和转速的影响算子y(a)按下式计算：
[0021][0022]式中，a为除尘器进口烟气流量、主抽风机电流及其转速的在线监测值，θ为除尘系统烟气流量设计值、除尘主抽风机在设计风量及风压下的稳定电流值及额定转速，η为生产工艺运行负荷率；
[0023](2)CO排放质量浓度、排放烟气流量、排放烟气温度、排放烟气含氧量、除尘器进口烟气温度、除尘器出口烟气流量、除尘主抽风机进口风门开度、除尘器前后压差、布袋除尘器各分室压差、电除尘器各电场的电源电压和电流的影响算子y(a)按下式计算：
[0024][0025]式中，a为CO排放质量浓度、排放烟气流量、排放烟气温度、排放烟气含氧量、除尘器进口烟气温度、除尘器出口烟气流量、除尘主抽风机进口风门开度、除尘器前后压差、电除尘器各电场的电源电压和电流的在线监测值，θ为以上参数的最优常态值；
[0026]③
维检指标中各参数w(m
j
)的分析按下式计算：
[0027]w(m
j
)＝m
j
(w(m
j
‑1)+m
j
)
[0028]其中，
[0029][0030]式中，j为维检记录周期计数，m
j
为第j个维检记录周期的设备维检情况，w(m0)＝0；当设备故障报警时记录不合格，并与运行实际情况比对；
[0031]④
参考指标中参数的影响算子c(η,l)按下式计算：
[0032][0033]式中，η为生产工艺运行负荷率，l为生产工艺生产利用系数，T
i
为相关配套除尘净化系统运行情况，相关配套除尘净化系统运行情况包括脱硫系统运行负荷、脱硝系统运行负荷、生产工艺的其他除尘系统运行情况。
[0034]进一步地，所述步骤S4中，设定二级指标影响因子的权变系数以及权变指数计算方法如下：
[0035]①
强制指标的权变指数Q按下式计算：
[0036][0037]式中，q
i
(x
i
)为强制指标中第i个参数的影响因子计算值；
[0038]②
运行指标的权变指数Y按下式计算：
[0039][0040]式中，y
i
(a
i
)为运行指标中第i个参数的影响因子计算值，ψ
i
为各影响因子的权变系数，计算方法如下：
[0041][0042]③
维检指标的权变指数W按下式计算：
[0043][0044]式中，w
i
(m
i,j
)为维检指标中第i个参数在第j个维检记录周期的影响因子计算值；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢铁企业烟气除尘系统运行状态在线评价方法及系统，其特征在于，包括以下步骤：S1：读取在线监控系统的各项数据，并对数据进行判断与修正；S2：结合钢铁企业烟气除尘系统的运行特性及烟粉尘排放指标，筛选反应钢铁企业烟气除尘系统运行状态与烟粉尘排放效果的运行参数；S3：将步骤S2中筛选参数分类为强制指标、运行指标、维检指标和参考指标四个二级指标类别；S4：设置二级指标参数影响算子与影响算子权变指数的评价指数，通过实时计算钢铁企业烟气除尘系统运行状态与排放效果评价指数，判定除尘系统是否正常稳定运行及其烟粉尘排放是否达标；S5：通过趋势推演、反算方法，根据评价指数预测预警除尘系统的非正常运行及烟粉尘超标排放；S6：将实时评价指数在可视化系统上进行展示和/或预警、报警、提示报警原因，进行除尘系统的运行检修和排放监管。2.根据权利要求1所述的钢铁企业烟气除尘系统运行状态在线评价方法及系统，其特征在于，所述步骤S3中，强制指标包含：颗粒物排放质量浓度、SO2排放质量浓度、NO
X
排放质量浓度、除尘器前烟道旁路挡板门开度；运行指标包含：CO排放质量浓度、排放烟气流量、排放烟气温度、排放烟气含氧量、除尘器进口烟气流量、除尘器进口烟气温度、除尘器出口烟气流量、除尘主抽风机的电流和转速、除尘主抽风机的进口风门开度、除尘器前后压差、布袋除尘器各分室压差、电除尘器各电场的电源电压和电流；维检指标包含：除尘器本体维检记录、除尘风机电机的设备维检记录、电气仪表维检记录、在线监测设备维检记录；参考指标包含：生产工艺运行负荷率、生产工艺生产利用系数、相关配套除尘净化系统运行情况，所述相关配套除尘净化系统运行情况包括脱硫系统运行负荷、脱硝系统运行负荷、生产工艺的其他除尘系统运行情况。3.根据权利要求1所述的钢铁企业烟气除尘系统运行状态在线评价方法及系统，其特征在于，所述步骤S4中，根据分类模块的二级指标类别及参数性质，分别设置强制指标内各参数的强制达标值、运行指标内各参数的最优常态值、维检指标内的维检周期和参考指标内各参数的参考值以及各二级指标参数的影响算子，计算结果用于二级指标的指数计算，根据二级指标参数影响算子设置二级指标参数影响算子的权变指数，根据二级指标权变指数的计算方法，建立评价模块。4.根据权利要求3所述的钢铁企业烟气除尘系统运行状态在线评价方法及系统，其特征在于，所述步骤S4中，在设定了强制指标的强制达标值、运行指标的最优常态值、维检指标的维检记录周期和参考指标的比对值后，制定如下二级指标内各参数的影响算子计算方法：
①
强制指标中各参数的影响算子q(x)按下式计算：式中，x为颗粒物、SO2、NO
X
排放质量浓度，以及除尘器前烟道旁路挡板门开度的在线监
测值，σ为国家或地方排放标准、技术规范中规定的颗粒物、SO2和NO
X
排放质量浓度限值，以及旁路挡板门开度要求值；
②
运行指标中各参数的影响算子y(a)分为以下两种：(1)除尘器进口烟气流量、除尘主抽风机的电流和转速的影响算子y(a)按下式计算：式中，a为除尘器进口烟气流量、主抽风机电流及其转速的在线监测值，θ为除尘系统烟气流量设计值、除尘主抽风机在设计风量及风压下的稳定电流值及额定转速，η为生产工艺运行负荷率；(2)CO排放质量浓度、排放烟气流量、排放烟气温度、排放烟气含氧量、除尘器进口烟气温度、除尘器出口烟气流量、除尘主抽风机进口风门开度、除尘器前后压差、布袋除尘器各分室压差、电除尘器各电场的电源电压和电流的影响算子y(a)按下式计算：式中，a为CO排放质量浓度、排放烟气流量、排放烟气温度、排放烟气含氧量、除尘器进口烟气温度、除尘器出口烟气流量、除尘主抽风机进口风门开度、除尘器前后压差、电除尘器各电场的电源电压和电流的在线监测值，θ为以上参数的最优常态值；
③
维检指标中各参数w(m
j
)的分析按下式计算：w(m
j
)＝m
j
(w(m
j
‑1)+m
j
)其中，式中，j为维检记录周期计数，m
j
为第j个维检记录周期的设备维检情况，w(m0)＝0；当设备故障报警时记录不合格，并与运行实际情况比对；
④
参考指标中参数的影响算子c(η,l)按下式计算：式中，η为生产工艺运行负荷率，l为生产工艺生产利用系数，T
i
为相关配套除尘净化系统运行情况，相关配套除尘净化系统运行情况包括脱硫系统运行负荷、脱硝系统运行负荷、生产工艺的其他除尘系统运行情况。5.根据权利要求3所述的钢铁企业烟气除尘系统运行状态在线评价方法及系统，其特征在于，所述步骤S4中，设定二级指标影响因子的权变系数以及权变指数计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珲，张璞，杨雅娟，李洪全，朱晓华，娄可宾，周然，
申请(专利权)人：中冶节能环保有限责任公司，
类型：发明
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