SICK推出船机排放监测新技术

2014-03-03 17:22 | 国际船舶网 配套动态


SICK公司根据用户的要求,推出了船机排放监测新技术,用于连续控制的分析仪。这款MCS100EHW分析仪可以对SO2,CO2和NOx等烟气组分进行高精度的连续监测。从采样探头到气室,与被测气体接触的部件全部被高温加热到烟气露点以上,以防止腐蚀的产生。此外,MCS100EHW使用内置自动校准滤镜,节省标定时间以及节约昂贵的标气费用。数据通过总线快速传输到轮船中控室。

SICK通过对船载设备的远程操作,可以每天对分析仪性能进行检查并获得测量结果。MCS100EHW通常进行单一流路的测量,但是如有必要,也可以进行多流路切换测量,切换功能可以自动或手动完成。

除了必测的组分外,该系统可以监测最多高达8种组分。如果使用低硫的天然气作燃料,MCS100EHW可以对燃烧过程中甲烷泄露进行可靠的监测。甲烷是引起温室效应的主要气体之一。如果废气中的氮氧化物将来需要经过催化净化处理,分析系统在这里也可以进行控制。可以通过逃逸氨的测量来控制氨或尿素的喷入量。

低维护,高精度

根据2008 NOx技术规范附录3 Pt.1.3,分析仪的量程设置必须跟测量值相适应。测量值区间必须保证分布在分析仪满量程的15%到100%之间。例如,如果要测量50ppm的SO2,分析仪的满量程不能超过333ppm. MCS100EHW可以设定的SO2最小量程为30ppm(4.5ppm是允许的最低测量值)。这种高灵敏度直接带来非常小的跨度和零点漂移。对于这两个值,IMO 的2008NOx技术规范附录3 Pt.1.9和1.10明确规定了必须小于2% F.S/H,即每小时的漂移累计小于满量程的2%。分析仪最初在陆上使用,相关的要求要比在船上使用更加严格。例如,在一个维护周期内,漂移不能超过2% F.S。

根据TUV的认证结果,MCS100EHW的维护周期大约为6个月。因此,它在长达六个月的周期内的累计漂移小于2% F.S而不仅仅是一小时的周期。船上使用的烟气排放监测系统有一个好处是,标定周期不必比IMO法规要求更短。每三个月进行一次就足够了,而这将减少工作负荷和节约标气。标气在保证分析仪进行正确的测量过程是非常重要的,因此,要保证标气不能用完。MCS100EHW分析仪配有一个特殊光学装置,无需标气也可正确标定。这一功能符合2008 NOx技术规范5.5.1.4中的要求。对于陆上应用来说,分析仪需要满足所谓的QAL3规范,QAL3规范是EN14181(自动测量系统的质量保证标准)中的一部分。MCS100EHW的这个内置标定装置已被一家独立的认证机构和TUV认证通过。QAL3认证节省了船上的标气使用量。由于标气通常需要4-6周的生产时间,并且压缩气体被禁止空运,因此将标气运达到船上需要较长时间。正因如此,若非必要,尽量少使用标气十分重要。

所有领域的认可

MCS100EHW分析仪获得了德劳社Germanischer Lloyd(12764-10HH)认证,并且适用于NOx技术规范Pt.2.1.2中所提到的所有的应用:试验台测试和船机出厂认证;无出厂检验的的船上发动机测试;船上的简化测量,固定安装,允许用单台分析仪在几个采样点之间进行采样切换;船上直接测量和监控。

MCS100EHW分析仪也通过了基于MEPC184(59)的烟气净化系统的认证:

方案A,测试和认证,使用参数和排放检查。

方案B,连续监测。

MCS100E HW也测量一些IMO没有要求的组分。这里,以测量甲烷为例。SICK可以用同一台分析仪测量出双燃料船机的甲烷泄露量。另外一个例子就是监测SCR装置后的氨逃逸来控制尿素喷入量。过量的尿素喷入量会导致严重腐蚀,同时也对我们的环境有害。对于锅炉燃烧来说,可以通过测量烟气中的CO值来优化燃烧过程。

参考和经验

MCS100E已广泛用于电厂、垃圾焚烧厂和水泥厂,安装数量超过了1500台。如今,这种分析仪正在进行船载测试和认证,并已从客户,如挪威邮轮公司,瓦锡兰,曼恩和壳牌公司等得到了积极的反馈。除了烟气分析仪外,SICK公司对于烟尘分析,烟气流量测量和天然气高精度流量测量也具有丰富的经验。

SICK公司在超过80个国家拥有近6000名员工,交付用于测量任务的设备,提供指导手册和高品质培训服务。服务工程师团队在设备安装、调试和维护方面提供支持。

使用气体分析仪进行在线烟气排放监测不仅可以满足ECA(排放控制区)的排放控制要求,而且可以预防LNG船只的甲烷泄漏问题。

在上世纪50年代的欧洲,锅炉烟囱林立是工业发展的标志,尤其是在一些大型重工业密集区。不过很快,这些就带来了环境问题。1964年,德国建立了第一个针对环境污染的立法《TA Luft(TechnischeAnleitungzurReinhaltung der Luft)法规》。1974年,BISchG (Bundes-Imissionsschutzgesetz)针对具体行业修订了TA Luft法规。从最初开始,立法规定关于对环境产生影响的活动,如环境污染、噪音、震动以及类似的活动,需要进行规范化监管。由于环境污染可能带来的无法估计的影响而引发广泛的高度重视,作为在欧盟范围内的环境保护的综合措施之一,越来越多的与空气质量相关的法规被确立。

针对固定污染源排放重要的欧盟法规包括:

2000/76/EC:针对垃圾焚烧电厂,

2001/80/EC:针对大型燃煤电厂,

99/13/EC:VOC法规,

96/61/EC:综合污染防护和控制(IPPC)法规。

目前,以上这些法规已纳入到欧盟新的2010/75/EC工业排放法规中。

这些法规也相应地适用于以下标准:

EN 15267:自动测量系统认证标准,

EN 14181:自动测量系统的质量保证标准

1970年,《空气清洁法案》( CAA, 美国法典第42章,7401 edsqq) 被美国环保署(EPA)采用并实施,美国环保署是一个致力于环境问题和法规的组织。关于排放监测(连续在线分析仪和相关方法)的相关要求被表述在下列联邦管理法规中:

40 CFRpart60(新建固定污染源排放标准),

40 CFR part75(SO2、NOx、CO2、流量及浊度的监测、记录保存和报告的相关要求)

过去40年,全球几乎所有的国家都实施了相关法规来监控固定污染源引起的环境污染。如果一个国家没有建立自己的法规,那么它可以参照使用欧洲或者美国的相关法规。IMO(国际海事组织)也出台了防治船舶和钻井平台污染环境空气的法规。在NOx排放的2008技术规范和MEPC.184(59)关于SO2尾气排放净化系统的指导规范中,均详细地说明解释了这些法规要求。

在NOx技术规范第二章和附录3的测试方法中详细描述了分析仪标定,精度要求,漂移及噪声等技术指标。附录4更具体的描述如何进行标定,标定周期以及使用何种纯度级别的标气。附录8描述了直接测量的实施和烟气排放监测系统的监测方法。

相较于美国环保署执行的CFR法规,针对陆上固定污染源的欧盟工业排放法规2010/75/EC是由独立的认证机构如TUV来执行的。在船舶上应用的分析仪器还需要得到船级社认证。

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