【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境监测，具体涉及一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法。
技术介绍
1、石化企业在生产过程中，会出现大气污染、水污染等，其中大气污染物以挥发性有机物vocs为主，vocs排放至大气中，能够对人类健康造成极大的负面影响。随着我国大气污染控制的不断深化与环境问题的日益严重，vocs对大气的影响日益受到人们的关注。
2、2015年生态环境部出台了《石化企业vocs污染源排查工作指南》(“简称《指南》”)，将石化行业vocs污染源划分为十二类源项，并针对各类vocs污染源项给出了实测法、物料衡算法、公式法和排放系数法等多种核算方法。虽然《指南》建议企业在得到足够监测数据时尽量采用实测法和物料衡算法，但由于各企业难以提供足够的监测数据或参数，在进行石化企业vocs排放量核算时，仍以公式法和排放系数法为主。而由于公式法和排放系数法中相关参数多是参考欧美各国而来，存在工艺设备、维保能力、管理水平等方面的差异性，并不能完全适用于我国。
3、目前，专利cn106841087a公开了一种石油化工企业无组织排放源vocs排放量测算方法，其利用开路式红外监测技术结合气象条件在无组织源下风向设立监测路线获取vocs等效浓度，然后建立数学模型和计算公式，测算石化企业无组织排放源vocs的排放；专利cn111157038a公开了一种测量待测区域内的污染物排放量测算方法，利用被动光学遥测设备获取柱浓度，结合风向、风速以及待测区域污染物排放量计算模型，进而测算待测区域内污染物排放量的方法。上述两件专利均依托开路
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法。
2、本专利技术为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：
3、一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，包括如下步骤：
4、(1)确定监测截面位置
5、所述步骤(1)中确定监测截面位置的方法包括基于现场监测确定监测截面、基于先验排放量确定监测截面中的至少一种；
6、(2)确定监测截面内采样点位；
7、(3)获取气体浓度数据与气象数据；
8、(4)预评价气体浓度数据合理性，若气体浓度数据合理性预评价通过，则进入步骤(5)，否则返回步骤(3)；
9、(5)计算气象数据稳定性指标，若气象数据稳定性达标，则进入步骤(6)，否则返回步骤(3)；
10、(6)拟合监测截面内气体浓度分布模型；
11、(7)评估步骤(6)所拟合的气体浓度分布模型，若浓度分布模型准确，则进入步骤(8)，否则返回步骤(3)；
12、(8)计算待测装置对监测截面各采样点位的贡献度fk；
13、(9)获取基于贡献度fk的待测装置的监测截面浓度分布信息，并计算基于贡献度fk的待测装置挥发性有机物排放通量。
14、进一步地，所述步骤(1)中基于现场监测确定监测截面的具体步骤为：
15、(1a)基于主导风向wd及监测距离md确定监测截面d位置；
16、(1b)根据受体浓度监测点及背景浓度监测点确定监测截面d的长度l及高度h；
17、所述主导风向wd根据风向标或气象监测确定；
18、所述监测距离md为待测装置主导风向下风向边界与监测截面d之间的距离，所述监测距离md由待测装置主导风向下风向开阔空间尺寸确定，监测截面d与主导风向wd垂直；
19、所述受体浓度监测点包括位于待测装置主导风向下风向的浓度监测点r1、r2、r3，且所述r1、r2、r3位于监测截面d内，所述背景浓度监测点包括位于待测装置主导风向上风向的浓度监测点b1；
20、所述r1、r2分别位于待测装置的边界外侧且位于接近地面位置，所述r3位于r1、r2之间且位于r1、r2上方，所述r1、r2、r3的监测浓度与b1的监测浓度接近，两者浓度差值不大于10％；所述监测截面d的长度l为两受体浓度监测点r1、r2之间的距离；监测截面d的高度h为受体浓度监测点r3与地面之间的距离。
21、进一步地，所述步骤(1)中基于先验排放量确定监测截面的具体步骤为：
22、(1a)统计待测装置泄漏信息；
23、(1b)获取待测装置内工艺单元先验排放量；
24、(1c)基于气体扩散行为确定监测截面。
25、进一步地，所述步骤(1a)中统计的待测装置泄漏信息包括：工艺单元t的数量n、第i个工艺单元ti的第j个泄漏源ticj、坐标信息(xij,yij,zij)以及第i个工艺单元ti的泄漏源数量tim；
26、所述步骤(1b)中获取的待测装置内工艺单元的先验排放量为第i个工艺单元第j个泄漏源ticj的排放量ticje；
27、所述步骤(1c)中基于气体扩散行为确定监测截面具体为：基于获取的泄漏信息及工艺单元先验排放量，通过气体扩散模型，确定待测装置下风向某点位的气体浓度c(x,y,z)，然后根据各点位的气体浓度c(x,y,z)，获取监测截面内的气体浓度分布情况，并判定监测截面长度l及高度h，且所述监测截面位于待测装置主导风向wd的下风向并与主导风向垂直。
28、进一步地，所述步骤(1c)中构建的气体扩散模型为：
29、c(x,y,z)＝g(q,x0,y0,z0,x,y,z,wd,ws...)
30、其中，c(x,y,z)为待测装置下风向某点位的气体浓度，q为泄漏源的排放量，x0,y0,z0为泄漏源坐标，wd,ws...为气体扩散模型的其它相关参数，wd为主导风向，ws为风速；
31、待测装置下风向某点位的气体浓度c(x,y,z)为：
32、
33、
34、其中，tic(x,y,z)为待测装置第i个工艺单元内所有泄漏源对坐标(x,y,z)扩散浓度的加和，xij,yij,zij分别为第i个工艺单元内第j个泄漏源的坐标。
35、进一步地，当步骤(1a)中统计的待测装置泄漏信息中无法获取工艺单元ti内泄漏源ticj的坐标信息时，需获取工艺单元ti的位置信息til及工艺单元ti的泄漏源数量tim，则步骤(1b)中获取待测装置内工艺单元先验排放量为第i个工艺单元的排放量tie；
36、此时，待测装置下风向某点位的气体浓度c(x,y,z)为：
37、
38、
39、进一步地，所述步骤(2)中确定监测截面内采样点位时，若监测截面为通过现场监测确定的监测截面，则采样点位在监测截面内均匀布设，且采样点位数量不少于9个，单个采样点水平覆盖范围不超过50m，垂直覆盖范围不超过15m；若监测截面为通过先验排本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(1)中基于现场监测确定监测截面的具体步骤为：
3.根据权利要求1所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(1)中基于先验排放量确定监测截面的具体步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(1a)中统计的待测装置泄漏信息包括：工艺单元T的数量N、第i个工艺单元Ti的第j个泄漏源TiCj、坐标信息(xij,yij,zij)以及第i个工艺单元Ti的泄漏源数量TiM；
5.根据权利要求4所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(1c)中构建的气体扩散模型为：
6.根据权利要求5所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，当步骤(1a)中统计的待测装置泄漏信息中无法获取工艺单元Ti内泄漏源
7.根据权利要求1所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(2)中确定监测截面内采样点位时，若监测截面为通过现场监测确定的监测截面，则采样点位在监测截面内均匀布设，且采样点位数量不少于9个，单个采样点水平覆盖范围不超过50m，垂直覆盖范围不超过15m；若监测截面为通过先验排放量确定的监测截面，则采样点位在监测截面内均匀布设，并在高浓度区域增加至少1个采用点位，且采样点位总数量不少于9个，单个采样点水平覆盖范围不超过50m，垂直覆盖范围不超过15m。
8.根据权利要求1所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(3)中气体浓度数据为一个监测周期内监测截面内的采样点位采集的挥发性有机物组分及浓度；
9.根据权利要求1所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(4)气体浓度数据合理性预评价为通过对比不同高度采样点位的气体浓度数据判断气体浓度数据合理性，即以监测截面近地面某一端点为原点，水平方向为x轴，垂直于地面方向为y轴，构建直角坐标系，则监测截面同一x轴不同高度采样点浓度数据应符合如下公式，则浓度数据合理性预评价通过；
10.根据权利要求1所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(5)中气象数据稳定性指标Tsd通过如下公式计算：
11.根据权利要求1所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(6)中监测截面内气体浓度分布模型的拟合过程为：
12.根据权利要求11所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(7)中对步骤(6)所拟合的气体浓度分布模型进行评估的步骤为通过评估指标CCF判断气体浓度分布模型的准确性，若CCF>0.9，则说明浓度分布模型准确；
13.根据权利要求1所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(8)具体为：首先获取对待测装置监测截面有烟羽扩散影响的装置的污染源成分谱，即检出组分质量浓度百分比，然后基于贡献浓度与贡献度计算公式，确定待测装置对各采样点位的贡献度Fk。
14.根据权利要求13所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(9)中监测截面浓度分布信息包括：
15.根据权利要求14所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(9)中排放通量Q的计算公式为：
...【技术特征摘要】
1.一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(1)中基于现场监测确定监测截面的具体步骤为：
3.根据权利要求1所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(1)中基于先验排放量确定监测截面的具体步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(1a)中统计的待测装置泄漏信息包括：工艺单元t的数量n、第i个工艺单元ti的第j个泄漏源ticj、坐标信息(xij,yij,zij)以及第i个工艺单元ti的泄漏源数量tim；
5.根据权利要求4所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(1c)中构建的气体扩散模型为：
6.根据权利要求5所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，当步骤(1a)中统计的待测装置泄漏信息中无法获取工艺单元ti内泄漏源ticj的坐标信息时，需获取工艺单元ti的位置信息til及工艺单元ti的泄漏源数量tim，则步骤(1b)中获取待测装置内工艺单元先验排放量为第i个工艺单元的排放量tie；
7.根据权利要求1所述的一种测算石化企业待测装置挥发性有机物排放通量的方法，其特征在于，所述步骤(2)中确定监测截面内采样点位时，若监测截面为通过现场监测确定的监测截面，则采样点位在监测截面内均匀布设，且采样点位数量不少于9个，单个采样点水平覆盖范围不超过50m，垂直覆盖范围不超过15m；若监测截面为通过先验排放量确定的监测截面，则采样点位在监测截面内均匀布设，并在高浓度区域增加至少1个采用点位，且采样点位总数量不少于9个，单个采样点水平覆盖范围不超过50m，垂直覆盖范围不超过15m。
8.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王国龙，李波，丁德武，冯云霞，贾润中，董瑞，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。