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CN106918637A - 气体处理装置的在线总烃浓度监测装置及方法 - Google Patents

气体处理装置的在线总烃浓度监测装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种气体处理装置的在线总烃浓度监测装置及方法，主要解决现有技术中的多点多状况监测和连续监测的安全环保需求与多检测器配备的成本协调问题。本发明通过采用一种气体处理装置的在线总烃浓度监测装置及方法，采用2台检测器，第1台检测器保持对气体处理装置入口气体中总烃浓度进行监测，监测气体中总烃浓度变化；用第2台检测器监测气体处理装置的排放气体中总烃浓度，并适时切换到气体处理装置的稀释等中间处理工段进行验证监测的技术方案较好地解决了该问题，可用于气体处理装置的在线总烃浓度监测中。

Description

气体处理装置的在线总烃浓度监测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种气体处理装置的在线总烃浓度监测装置及方法。
背景技术
用于石化等行业中废气的环保处理的气体处理装置，其可处理的废气的总烃浓度通常有一个最佳范围(如1000～10000mg/m3)，当入口废气中总烃浓度超出设定值时，会产生处理效率下降等问题，甚至发生超温、爆炸等安全风险，为此通常需要掌握入口废气中的总烃浓度，以为处理装置采取稀释等手段降低入口废气中总烃浓度提供数据支持，同时为了保障稀释等措施确实达到设计要求，也需要对稀释后的废气中总烃浓度进行监测，以有效的保护处理装置，并且为了验证处理效果，需要对气体出口中总烃浓度进行监测，以确保达到环保允许排放要求。也就是通常该类石化废气处理装置，至少需要对入口、稀释后的中间过程和出口共3个点位或状态进行持续的监测。但是目前常见的在线气体中总烃浓度监测装置或系统，多为针对固定污染源排放的废气中总烃浓度监测，由于应用场合的不同，通常具有监测点位少(一台仪器仅对应一个固定污染源排放口)等特点，不能适应气体处理装置对气体中总烃浓度监测的监测点位需求多(一般包括入口、出口和中间阶段的气体中总烃浓度监测需求)等的要求。崔延青、马越超等在中国发明专利CN102621272A《一种大气碳氢化合物在线分析仪》中公开了一种基于高温转化炉的测量甲烷与非甲烷总烃的仪器，仅为1台在线监测仪，未考虑多点监测的问题，无法保障气体处理装置的工艺控制等需要。上海市环保局制定的地方技术规范《上海市固定污染源非甲烷总烃在线监测系统安装及联网技术要求》中主要对基于单点的固定污染源排放废气中非甲烷总烃的监测做出了规定，未涉及废气处理装置中的多点和多状况的连续监测要求。而且上述方式均为单台检测器设置，当需要对检测器进行维护、调零、校准等处理时，为了保证处理装置的安全，势必需要整个处理装置停机，带来较大的环保压力。而如果对每个监测点位均部署1台在线监测仪器的话，会带来较高的装备成本，同时3台监测仪器同时运行所需要的电力、氢气、清洁空气等运维成本的消耗也会很大。也就是目前已有的报道和技术方案均存在单点监测不满足需求或每点配备检测器的装备和运维成本过高的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中对气体处理装置的多点多状况监测和连续监测的成本与需求的协调问题，提供一种新的气体处理装置的在线总烃浓度监测装置及方法。该方法具有满足多点多状况监测、连续监测的安全环保要求和成本较低的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种气体处理装置的在线总烃浓度监测装置及方法，所述装置包括检测器、稀释系统；以可编程控制系统为硬件依托，采用2台检测器，第1台检测器保持对气体处理装置入口气体中总烃浓度进行监测，监测气体中总烃浓度变化；用第2台检测器监测气体处理装置的排放气体中总烃浓度，掌握监测环保达标排放情况，当监测到气体处理装置入口气体浓度高过预警值时，气体处理装置启动稀释系统对入口气体进行稀释，控制系统判断安全优先级提升，将第2台检测器切换至监测稀释后的气体处理装置入口气体中的总烃浓度，监测稀释效果，确认进入处理装置的气体中总烃浓度满足安全要求，为系统控制提供数据支持。当入口气体中总烃浓度降低至预警值之下时，第2台检测器切换回对排放口中总烃浓度的监测。
上述技术方案中，优选地，1台检测器正常工况下监测排口气体中总烃浓度，掌握装置的环保排放达标情况，当出现气体中总烃浓度升高需要处理装置进行稀释处理时，安全重要性升级，将该检测器切换到稀释后工段进行稀释效果的验证检测。
上述技术方案中，优选地，2台检测器能确保在其中1台处于维护、调零或校准状态时，通过系统判断和切换控制，保持对进入气体处理装置处理单元的废气中在线总烃浓度的不间断监测。
上述技术方案中，优选地，所选择的2台检测器为对气体中全部总烃浓度具有响应的检测器，选择氢火焰离子化检测器。
上述技术方案中，优选地，监测系统的控制程序将检测器的自动调零和校准设定在工况比较稳定的阶段进行，选择在通常不进行工艺变动操作的夜间进行。
本发明为一种气体处理装置中的在线总烃浓度监测系统，它克服了已有方法的监测不能覆盖监测气体处理装置工艺入口、中间过程和出口全流程的气体中总烃浓度等缺点，具有以双检测器低成本覆盖入口、中间过程和出口的气体处理装置全过程，以及单台维护时仍可确保持续监测进入气体处理装置处理单元的废气中总烃浓度等优点，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程示意图。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【实施例1】
一种气体处理装置的在线总烃浓度监测装置及方法，如图1所示，在线总烃浓度监测系统可以从废气入口、稀释处理中间过程、尾气出口3个监测点(以下简称1#监测点、2#监测点和3#监测点)抽取气体样品快速进样至2台FID检测器进行气体中总烃浓度检测。
在线总烃浓度监测系统通过RS485、模拟量及开关量IO信号等方式与外部的PLC联接。将总烃浓度、阀门状态和检测器工作状态等信息实时传输至外部PLC(可编程逻辑控制器)，并通过外部PLC远程控制在线总烃浓度监测系统的运行状态。
在正常状态时，2台氢火焰离子化检测器(以下简称1#FID和2#FID)分别监测1#监测点和3#监测点的废气浓度，前者用于监视入口废气中的总烃浓度是否在安全范围内，后者用于监测处理后的尾气中总烃浓度是否达标排放。
当1#FID监测结果超出设定值时，PLC给气体处理装置提供信号，用于控制开启空气稀释等手段以降低进入气体单元的废气中总烃浓度；与此同时，PLC控制阀门进行切换，使得2#FID改为监测稀释处理后的气体浓度，即2#监测点的气体浓度，以验证稀释手段的有效性，确保后续处理单元的安全。当监测到2#监测点的气体中总烃浓度仍超出设定值时，可以为控制系统采取直接排空或关机等安全措施提供及时的信息。当1#FID监测结果低于设定值时，控制系统切换阀门使得2#FID回到监测3#监测点的状态，继续监测排放状况。
当1#FID处于维护、调零或者校准等状况时，通过外部PLC的控制，切换采样流路，使2#FID的取样通道切换至2#监测点，使2#FID改为监测2#监测点的气体中总烃浓度，使得系统可以掌握进入后续处理单元的气体中总烃浓度，从而为确保处理单元的安全运行提供数据支持。当监测到2#监测点的气体中总烃浓度超出设定值时，可以为控制系统采取直接排空或关机等安全措施提供及时的信息。
当2#FID处于维护、调零或者校准等状况时，由1#FID所监测的1#监测点的气体中总烃浓度，使得系统可以掌握进入后续处理单元的气体中总烃浓度，从而为确保处理单元的安全运行提供数据支持。当监测到1#监测点的气体中总烃浓度超出设定值时，可以为控制系统采取直接排空或关机等安全措施提供及时的信息。
显然，采用本发明的方法，较好地解决了气体处理装置的多点多状况监测和连续监测的安全环保需求与多检测器配备的成本协调问题，由于减少了1台氢火焰离子化检测器的配备，明显的降低了配备和运维成本，可应用于具有入口、中间过程和出口中总烃浓度监测需求的气体处理装置中。

Claims (5)

1.一种气体处理装置的在线总烃浓度监测装置及方法，所述装置包括检测器、稀释系统；以可编程控制系统为硬件依托，采用2台检测器，第1台检测器保持对气体处理装置入口气体中总烃浓度进行监测，监测气体中总烃浓度变化；用第2台检测器监测气体处理装置的排放气体中总烃浓度，掌握监测环保达标排放情况，当监测到气体处理装置入口气体浓度高过预警值时，气体处理装置启动稀释系统对入口气体进行稀释，控制系统判断安全优先级提升，将第2台检测器切换至监测稀释后的气体处理装置入口气体中的总烃浓度，监测稀释效果，确认进入处理装置的气体中总烃浓度满足安全要求，为系统控制提供数据支持。当入口气体中总烃浓度降低至预警值之下时，第2台检测器切换回对排放口中总烃浓度的监测。
2.根据权利要求1所述气体处理装置的在线总烃浓度监测装置及方法，其特征在于1台检测器正常工况下监测排口气体中总烃浓度，掌握装置的环保排放达标情况，当出现气体中总烃浓度升高需要处理装置进行稀释处理时，安全重要性升级，将该检测器切换到稀释后工段进行稀释效果的验证检测。
3.根据权利要求1所述气体处理装置的在线总烃浓度监测装置及方法，其特征在于2台检测器能确保在其中1台处于维护、调零或校准状态时，通过系统判断和切换控制，保持对进入气体处理装置处理单元的废气中在线总烃浓度的不间断监测。
4.根据权利要求1所述气体处理装置的在线总烃浓度监测装置及方法，其特征在于所选择的2台检测器为对气体中全部总烃浓度具有响应的检测器，选择氢火焰离子化检测器。
5.根据权利要求1所述气体处理装置的在线总烃浓度监测装置及方法，其特征在于监测系统的控制程序将检测器的自动调零和校准设定在工况比较稳定的阶段进行，选择在通常不进行工艺变动操作的夜间进行。
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