排放分析儀幫助管理發電廠

在塞特福德發電廠的多項參數排放監測展示給英國環境局,工廠正進行環保許可證的條件。不過,Gasmet 分銷商 Quantitech 提供的分析儀出來的數據,亦扮演重要的角色,幫助工廠管理。廠房經理 Andrew Corbyn 說:『個別氣體讀數在控制室以近乎實時顯示,讓我們的工作人員對我們的原料的變化所出現的改變可作出快速行動。這個本領可讓進程不斷調節,確保我們更有效地使工廠運作。生產最大量的再生能源之餘亦可保持良好的清潔燃燒。』

背景

1999年由能源電力資源公司 (EPR) 委託和操作,塞特福德發電廠已有淨 38.5MW 生產能力,產生的電力足以供應數以千計的家庭。工廠是歐洲最大型的畜糞廢物燃燒發電廠。所有工廠原料是生物質,由可持續來源而得來。相比燃煤發電廠,工廠明顯對於對抗全球暖化作出貢獻。

工廠產生約有 40,000 公噸的燃燒灰燼是有市場,出售作纖維肥料,含高磷、碳酸鉀和微量元素。

燃燒過程出來的熱用來產生蒸汽,推動渦輪機來產生電力,輸出當地分佈網絡。由工廠出來的排放經小心控制燃燒便有效減低。不過,工廠亦為微粒操作袋式過濾器系統,注射重碳酸鹽進入廢氣流中來消除酸氣,例如氯化氫和硫酸。

排放監測

塞特福德發電廠根據環保許可證操作,工廠有需要向英國環境局提供連續監測數據,包括氯化氫、二氧化硫和總有機化合物 (TOC) 之半小時和每日平均數。一氧化碳、氮氧化物和灰塵的監測數據亦向局方報告。

Quantitech 提供和安裝取得 MCERTS 認證的 Gasmet FTIR 分析儀來作連續監測所有氣相體排放。不過,塞特福德操作第二台 Gasmet FTIR 分析儀來確保不會出現昂貴的停工期。EPR 集團環保經理 Kevin Williams 說:『我們原先購買便携式 Gasmet DX4000 分析儀來作緊急後備,DX4000 的核心測量成份與 Gasmet CEMS 的是一樣,所以兩台分析儀同時操作,讓我們都有隨時候命的後備。』

Gasmet CEMS 採用 FTIR 光譜儀來獲取排氣的紅外光譜,首先干涉儀收集樣本訊號的干涉圖,干涉儀同時測量所有紅外頻率來產生光譜,從光譜可取得定性定量數據。

經歷許多年,Gasmet 已建立延伸的 FTIR 參考光譜庫,現可同一時間定量50種氣體,或辨識未知氣體。已產生的光譜可在電腦的 Calcmet 軟件重新分析,便能辨識和量化未知氣體。不過,這特點對於塞特福德發電廠並不重要,因為雖然原料所含水份有明顯轉變,但化學成份不會改變。所以,展望在監測時遇到的主要問題是測試對於進程控制有影響的參數,以及那些現場環境許可證的特定參數。

Gasmet FTIR 技術被塞特福德發電廠選上,是因為它能同時監測多種氣體。操作隊伍主管 Richard Bloomfield 說:『系統已有很好表現,只需很少的保養。每天只需數分鐘以氮氣作零點標定 (背景) ,而且是全自動。水份標定至少每年做一次,但在正常情況下無需其他標定。』

為進程控制作氣體監測

Richard 說:『Gasmet 分析儀是我們的眼睛和耳朵;對於燃燒室內條件,為我們提供近乎實時資訊。我們在控制室內有屏幕顯示最新趨勢和即時數據,所以我們可作出行動來確保優化燃燒效能,而使我們能遵循排放限。』

這裡有些工具為控制燃燒程序而設。例如,能夠調節給料速度、管道分佈、管道速度以及由下 (第一階段氣) 和由上 (第二階段氣) 而來的氣流。

工廠每日 24 小時,每星期7日操作,所以控制室人員是輪班工作。Paul Dunthorne 已在工廠工作超過 15 年,初時以兼職夜間工人受雇。他以這方式在公司工作,現已在管理工序上有豐富經驗。他說:『我喜歡這份工作。初時需時去學習控制工序,但氣體測量的好處是讓我們可以對工序作出改變,並且看到行動的效果,是很值得的。』

『我們亦希望工序在下一間交接後,仍運作順暢,每日都要面對給料的變化所帶來的新挑戰。』

Nick Gooden 負責操作儀器。他說:『如果 CEMS 開始出現不正常數據,便會試圖歸咎於分析儀,但是因有兩台相同的 FTIR 系統,我們發現第二台分析儀也絲毫不差地顯示相同讀數,便幫助我們分辨真正問題所在。』

Quantitech 的 Dominic Duggan 作總結:『塞特福德安裝 Gasmet FTIR 分析儀的主要原因是為了遵循環保許可證。不過,這當然已達到,而投資多項參數排放監測得來的主要回報是工序得以監控。』

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