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關於dn150渦街流量計（jì）在煙氣（qì）脫硫排（pái）放（fàng）效果（guǒ）監（jiān）測係統中（zhōng）的應用
點（diǎn）擊次數：1922 發布時間：2021-01-06 11:35:54
摘（zhāi）要:為（wéi）了解（jiě）決大型電廠中循環（huán）流化床dn150渦街流量計煙氣脫硫存在的監測準確性低等問題，設計了循環流（liú）化床dn150渦街流量計煙氣脫硫排放效果監測係統（tǒng）。係統利用 SO 2 － 2000 傳感（gǎn）器采（cǎi）集煙氣脫（tuō）硫排放樣本，通過 PLC 控製器將采集到的（de）煙氣脫硫排放樣本打包傳輸至（zhì）煙氣脫硫排放效果分析模塊和流量檢測模塊進行煙氣分析，利用煙氣脫硫排放模型獲取二（èr）氧化硫（liú）排放總量;數據接收（shōu）處理模塊通過對曆史數據進行查詢，采用報表形式打印二氧化硫濃度數據（jù）等，實（shí）現數據的接收、處（chù）理和顯示功能。好後根據二氧化（huà）硫排放總量結果（guǒ）進行分析，判斷是否需要報警。實際應（yīng）用結果表明，所設計係統檢（jiǎn）測值與實際值對比誤差低（dī）於 0． 10 mg/m 3 ，說明設計的係統具有較好的（de）應用前景與推廣價值。
當前，環境（jìng）汙染的加（jiā）劇已經嚴重威脅到經濟（jì）可持續發展（zhǎn）。防止環境汙染、提升生活質（zhì）量已成為人們關注的熱點。企業過量的汙染（rǎn）物排放是環境汙（wū）染的主要原因，控製（zhì）企業汙染物（wù）排放，監測其汙染物處理效（xiào）果是解決環境汙染的一種有效手（shǒu）段 。循環流化床dn150渦街流量計以其燃（rán）料適應性強、爐內直接燃燒及脫硫成本低等優勢成為大型火電廠中使用（yòng）範圍好（hǎo）廣的dn150渦街流量計（jì）設備（bèi）。循環流（liú）化床dn150渦街流量計排放的煙氣中含有大量有機廢氣，有（yǒu）機廢氣中含有大量二氧化硫，作為大氣汙染中主要（yào）汙染物的二氧化硫與（yǔ）水融合後生成的亞硫酸，是酸雨的主要成分，因此需要采用脫（tuō）硫技術對有機廢氣進行脫硫（liú）處理。隨著（zhe）循環流化床dn150渦街流量計發電（diàn）機（jī）組容量的提升與（yǔ）煙氣脫硫裝置技術的逐（zhú）漸成熟，其二氧化硫排放（fàng）量已經大幅降低，一般情況（kuàng）下能夠達到（dào）相關法律法規的要求。本文設計的循環流化床dn150渦街流量計煙（yān）氣脫硫排放效果監測係統，能夠準確監測循環流化床dn150渦街流量計排放煙氣中的二氧化（huà）硫濃度，明確煙（yān）氣排放對環境質量變的影響程度，為企業的可持續發展與環境質量的提升提供保障。
1 循環流化床dn150渦街（jiē）流量計煙氣脫硫（liú）排放效果（guǒ）監測係統
1． 1 係統整體結構設計
根據功能設計的（de）循環流化床（chuáng）dn150渦街流量計煙氣脫硫排放效果監測係統包括煙氣脫硫（liú）排（pái）放效果采樣模塊（kuài）、煙氣脫硫排放效果分析模（mó）塊、煙氣脫硫排放效果流量（liàng）檢（jiǎn）測模塊以及數據接收處理模塊、報警模塊、後備輔助設備模塊等六大模塊，具體結構如圖1 所示。
煙氣脫硫排放效果采樣模塊利用傳感器在循環流化床dn150渦街流量計煙道內采集脫硫排放（fàng）的煙氣樣（yàng）本，煙氣樣本通過傳輸管線進入由（yóu）分析儀與煙塵儀（yí）等組成的煙氣脫（tuō）硫排放效果分析模塊，結合煙（yān）氣脫硫排放效果流量檢測模塊獲取的煙氣流量，分析（xī）脫硫後（hòu）排放的（de）煙氣二氧化硫濃度，獲取二氧化硫排放總量 ;隨後通過數據（jù）接（jiē）收處理模塊采集、處理、顯示前三個模塊獲取的數據結果，並提供曆史查詢、報（bào）表打印、各部門間聯網等功能，若當前排放的二氧化硫總量超過設定的（de）標（biāo）準，則觸發報警模塊進行報警。為提升係統運（yùn）行可（kě）靠性，通過設置後備輔助設備模塊（kuài）來增加係統後備儲備及輔助設施。通過以上六大模（mó）塊共（gòng）同運行，即可實（shí）現煙氣脫硫排放效果（guǒ）檢測係統的穩定運作。
1． 2 煙氣脫硫排放效果采（cǎi）樣模塊（kuài）設計
在循環流化床dn150渦街流（liú）量計煙氣脫硫排放效果監測係統中，監（jiān）測設備（bèi）數據間的（de）傳輸采用 RS － 485 傳輸方式組網，該方式（shì）在簡化網絡布局的同（tóng）時還提升（shēng）了係統性（xìng）價比。利用 RS －485 信號線將（jiāng）全部（bù）循環流化床dn150渦街（jiē）流量計煙氣脫硫排放效果監測（cè）點接入特定的控製係統內，完成煙（yān）氣脫（tuō）硫排（pái）放效果樣本采集。通過煙氣脫硫排放效果采樣模塊中的 PLC 控製（zhì）器，將采集到的煙氣脫硫排放樣本（běn）打包傳輸至煙氣脫（tuō）硫排放（fàng）效果分析模（mó）塊和流量（liàng）監（jiān）測模塊進行分析。數（shù）據接收處理模塊發出控製指令，采樣模塊內的PLC 控製器接收指令後，分別對下遊控製單元發出485 控製信號。圖 2 所示是煙氣脫硫排放效（xiào）果采樣模塊（kuài）結構設計圖（tú）。
煙氣脫硫排（pái）放效果采樣模塊使用結構（gòu）簡單、響應快、選（xuǎn）擇性能好的 SO 2 －2000 傳感器，該傳感器為三*電（diàn）化學傳感器，其 3 個引（yǐn）腳對應 3 個（gè）電*:工作電* W、參考電* R 和對電* C。SO 2 －2000 傳感（gǎn）器利（lì）用工作電*與循環流化床（chuáng）dn150渦街（jiē）流量計排放煙氣中的二氧化硫形成氧（yǎng）化反應，使工作電*上生成電流，電流強度同循環流化（huà）床dn150渦街流量計排（pái）放煙氣中二氧化硫濃度（dù）間成正比關係。由此通過（guò）對工作電*上（shàng）電流的檢測即（jí）可計算出（chū）循環（huán）流化床dn150渦街流量計排放煙氣中二氧化硫的體積濃（nóng）度。在氧化反應過程中，參考電*的主要作用是穩定工作（zuò）電*電勢。模數轉換裝置采用型（xíng）號為 S3C2440A 的 ADC轉換器，以電壓替（tì）代傳感器工作電*上（shàng）的輸出電（diàn）流，進入 ADC 轉換器即可獲取循環流化床dn150渦街流量（liàng）計（jì）排放煙氣中二氧化硫（liú）濃度的數字量。圖（tú） 3 所示為（wéi）SO 2 －2000 傳感器的測量電路。
傳感器輸出（chū）電流通過檢測電阻（zǔ）時，測量電阻兩側的電（diàn）壓值，電壓（yā）值與電（diàn）阻值的比值就是電流值，好終（zhōng）通過計算就能（néng）獲取煙氣中二氧化硫的體積濃度。由於 SO 2 －2000 傳感器輸出電流為微安級，導致檢測（cè）電阻兩側的電壓值過小，因此利用兩*運算
將電壓值放大2 000 ～3 000 倍，方便 A/D 轉換的同時還可提（tí）升檢測的準確度。基於 SO 2 －2000 傳感器的工作性質，煙氣中二氧化硫與傳感器進行氧化反應（yīng）的過程中，因形成輸出電流而（ér）使工作電*與其電勢差出現變化，電勢差過大將（jiāng）造成檢測結果出（chū）現較（jiào）大誤差。因此 SO 2 －2000 傳感器中采用運算放大器連接工作電*和參考電*，工作電*與參考電*間的電勢差利用運算放大器的負反饋作用實現穩定。
1． 3 報警模（mó）塊設計
當煙氣脫硫排放效果（guǒ）采樣模塊獲取的脫硫煙氣樣本，進入到煙氣脫硫排放效果（guǒ）分析模塊和煙氣脫硫排（pái）放效果流量檢測模塊進行分析後，數據接收（shōu）處理模塊根據樣本數據分析結果判斷是否需（xū）要報警:若當前排放的二氧化硫總量超過設定標準，則觸發報警（jǐng）模（mó）塊。
報（bào）警（jǐng）模塊由兩大部分（fèn）組成，分別是蜂鳴器和LED 數碼管 。報（bào）警模（mó）塊（kuài）采（cǎi）用 LR043JC211 液晶屏（píng）作為 LCD 顯示（shì）屏，其麵板大小、分辨（biàn）率和掃描頻率分別為4．2 英寸、480 ×242 ppi 和 60 Hz。數據接收處理模塊中設有液晶（jīng）驅動（dòng）寄存器，驅動接口與 LCD信號接口一一對應連接，而數據接口則與 3 個（gè） LCD液（yè）晶數據接口相連。圖4 為報警模塊電路設計（jì）圖（tú）。
1． 4 軟件設計
1． 4． 1 數據接收處理（lǐ）模塊功能邏（luó）輯設計
數據接（jiē）收處理模塊不僅具備完善的處理功能，同時操作過程簡（jiǎn）單方便，其功能（néng）邏輯如圖 5 所示。數（shù）據接收處理模塊的硬件接口利用 RS －232C串口獲取檢測數據，數據經過（guò）濾波與標度修正後進行數據處理:根據**相關法律規定以標準狀態幹煙氣下的濃度替代（dài）二氧化硫濃度，經有效性判斷後，將有（yǒu）效數據存於數據庫內，將無效數據通過數據替代生成可替代的二（èr）氧化硫濃度數據。數據顯示的形式包括流程圖、趨（qū）勢圖（tú）以及列表等，本文根據需要以不（bú）同形式顯（xiǎn）示循環流化床dn150渦（wō）街流量計排放煙氣中煙氣流量、溫度以及（jí）二氧化硫（liú）濃（nóng）度等參數。當采用煙氣脫硫（liú）排（pái）放模型檢（jiǎn）測出的循環流化床dn150渦街流量計排放的煙氣中二氧化（huà）硫超標（biāo）時，觸發報警模塊進行報警。曆史查詢提供（gòng）以往循環（huán）流化床dn150渦街流量計排放煙氣（qì）中二（èr）氧化硫濃度（dù）數據查詢功能，可對比分析不同時期二氧化硫排放情況。通過報表打印可實（shí）現（xiàn）不同（tóng）年、月（yuè）、日、小時的二氧（yǎng）化硫濃度數據打印。利用網絡通（tōng）信可遠程讀寫數據庫，將循環流化床dn150渦街流量計（jì）煙氣脫硫排放信（xìn）息導入火電廠總體信（xìn）息管理係統，為火電（diàn）廠（chǎng）循環流化床dn150渦街流量計煙氣脫硫排放監測、控製提供數據支持。
1． 4． 2 煙氣脫硫排放模型的構建（jiàn）
在循環流化床dn150渦街流（liú）量計煙氣脫硫排放效果監測係統中，采用適於連續點源擴散研究（jiū）的高斯煙羽模型 。此模型忽（hū）略重力影響（xiǎng），將風力（lì）情況設定為水平風，不存在垂直地麵（miàn）風。在保證較長時間內風向、風速、大氣穩定（dìng）度等環境（jìng）因素均處於穩定狀態的基礎上，構建高斯煙羽模型，可仿真循（xún）環流化床dn150渦街流量計排放煙氣中二（èr）氧（yǎng）化硫沿下風向擴散的濃度分布，該模型滿（mǎn）足:
mg·m－3 ; W 為（wéi）循環流化床dn150渦街流量計煙氣排放強（qiáng）度，mg·s－1 ; H 為循環（huán）流化床dn150渦街流量計煙氣排放有效源的高度，m; y 和 z 分別（bié）為側向擴散係數和縱（zòng）向擴（kuò）散係數;σy 和（hé） σz 分別為側向擴散係數和縱向擴散係（xì）數受環境穩定度與下風向距離因素的影（yǐng）響程度。依照風速的高度（dù）將環境穩定度分為等級1 ～ 6，1 級和6級分別表示好弱穩定性（xìng）和好強穩定性。σ y 和（hé） σ z 受下風（fēng）向距離的（de）影響（xiǎng）較為複雜，用 α 表示循環流化床dn150渦街流量計煙氣排放原（yuán）點與煙氣脫硫排放效果采樣點的方向與風向夾角，那麽 x 1 = x·cosα 表示下風向距離。在（zài） z 為 1 的條件下，根據式(2)能夠計算地麵空（kōng）氣內煙氣的濃（nóng）度。
式中: b(x，y，z) = w × e(x，y，z)，其中 e(x，y，z) 為二氧化硫濃度與循環流（liú）化床dn150渦街流量計煙氣排（pái）放源煙氣強度的比例係數;f 為平均風速，m/s; w 為地麵空氣內煙氣排放強度;σ x 為橫向擴散係數受環境穩定度與（yǔ）下風向距離因素的影（yǐng）響程度。式(3)中描述的是基（jī）於時間變化的循環流化床dn150渦街流（liú）量計煙氣排放源煙（yān）氣排放強度計算模型（xíng）。
式中: W(i，t) 為煙氣排放強度;t 為循環流（liú）化床dn150渦街流量計全部排放時間的任一（yī）時刻;D(i)，T(i) 和 λ(i) 分別為*i個循環流化床dn150渦街流量計煙氣排放速（sù）率的幅度值、控製* i 個循環流（liú）化床dn150渦街流量（liàng）計煙氣（qì）排放速率變化餘弦函數的相位和餘弦函數的周期，它們都通過（guò）正態分布隨機生成;l1，l2，l3和n(i，t) 分別（bié）為循環流（liú）化床（chuáng）dn150渦街（jiē）流量計煙氣排放源煙氣（qì）強度信號的（de）噪聲比和滿足正態分布N(0，1) 的高斯白噪聲△ 為循環倍率。
2 實際應用
2003 年，我國針對大型火電廠汙（wū）染物的排放製定了相關的法律法規，其中明確規定大型火電廠dn150渦街流（liú）量計排放（fàng）煙氣中二氧化硫（liú）好（hǎo）高允許排（pái）放濃度為430 mg/m 3 。以此為標準，將本文設計的循環流化床dn150渦街流量計（jì）煙氣脫硫排放效果監測係統實際應用（yòng）到我國某省大型電廠煙氣脫硫（liú）排（pái）放監測中，將使用本文係統獲取的該電廠 2017 年循環流化床dn150渦街流量計煙氣脫硫排放信息與實際（jì）排放信息相比較（jiào），驗證本文（wén）係統的實用性能，對比結果見表（biǎo） 1。
分析表 1 可知，本文係統獲（huò）取的 2017 年電廠排放煙氣中二氧化硫平均濃度為 375． 259 mg/m 3 ，而該廠排放煙氣中（zhōng）二氧化（huà）硫平均濃度的實（shí）際值為375． 263 mg/m 3 ;對比（bǐ）不同月份中煙氣（qì）內二氧化硫濃度可知，本文係（xì）統獲取的（de）二氧化硫濃度值（zhí）與實際濃度值（zhí）相比誤差低於 0． 10 mg/m 3 。2017 年中 6月-10 月間循環流化床dn150渦街流量計排放煙氣中二氧化硫濃（nóng）度高於 1 月（yuè）-5 月和 11 月（yuè）-12 月，這可（kě）能是（shì）因為夏季降雨量增大，導致dn150渦街流量計所用燃料中含水量增大的緣故。分析結果表明，本文（wén）係統能夠準確監測大型電廠中循環流化床（chuáng）dn150渦街流量計煙氣脫硫排放效果。
3 結束語
當前，由於汙染治理技術（shù）的不成（chéng）熟和（hé）環境監測係統的不（bú）完善（shàn）導致企業汙染物排（pái）放造成環境（jìng）嚴重汙染的情況時有發生。本文設計的循環流化床dn150渦街流量計煙（yān）氣脫硫排放監測係（xì）統，能在線監測循環流化床dn150渦（wō）街流量計排放（fàng）煙氣中二氧化硫濃度（dù）。實際（jì）應（yīng）用結果表明，本文設計係統能夠在保障企業可持續發展的同時，通（tōng）過降低二氧化硫排放量與排放濃（nóng）度解決了環境汙染問題，提升了人們的生活（huó）質（zhì）量，使本文係統的實用性與社會效（xiào）益得到好大程（chéng）度的發揮。需要注意的是在煙氣脫硫排放效果監測係統構（gòu）建過程中，應基於企（qǐ）業自身的實際經濟（jì）情（qíng）況（kuàng），以科（kē）學（xué）、經濟、環保（bǎo）、實用為原則（zé），對本文設計係統（tǒng）進（jìn）行科學合理的改動，以滿足不同企業的實際需求，實現監（jiān）測性能好優化。
當前，環境（jìng）汙染的加（jiā）劇已經嚴重威脅到經濟（jì）可持續發展（zhǎn）。防止環境汙染、提升生活質（zhì）量已成為人們關注的熱點。企業過量的汙染（rǎn）物排放是環境汙（wū）染的主要原因，控製（zhì）企業汙染物（wù）排放，監測其汙染物處理效（xiào）果是解決環境汙染的一種有效手（shǒu）段 。循環流化床dn150渦街流量計以其燃（rán）料適應性強、爐內直接燃燒及脫硫成本低等優勢成為大型火電廠中使用（yòng）範圍好（hǎo）廣的dn150渦街流量計（jì）設備（bèi）。循環流（liú）化床dn150渦街流量計排放的煙氣中含有大量有機廢氣，有（yǒu）機廢氣中含有大量二氧化硫，作為大氣汙染中主要（yào）汙染物的二氧化硫與（yǔ）水融合後生成的亞硫酸，是酸雨的主要成分，因此需要采用脫（tuō）硫技術對有機廢氣進行脫硫（liú）處理。隨著（zhe）循環流化床dn150渦街流量計發電（diàn）機（jī）組容量的提升與（yǔ）煙氣脫硫裝置技術的逐（zhú）漸成熟，其二氧化硫排放（fàng）量已經大幅降低，一般情況（kuàng）下能夠達到（dào）相關法律法規的要求。本文設計的循環流化床dn150渦街流量計煙（yān）氣脫硫排放效果監測係統，能夠準確監測循環流化床dn150渦街流量計排放煙氣中的二氧化（huà）硫濃度，明確煙（yān）氣排放對環境質量變的影響程度，為企業的可持續發展與環境質量的提升提供保障。
1 循環流化床dn150渦街（jiē）流量計煙氣脫硫（liú）排放效果（guǒ）監測係統
1． 1 係統整體結構設計
根據功能設計的（de）循環流化床（chuáng）dn150渦街流量計煙氣脫硫排放效果監測係統包括煙氣脫硫（liú）排（pái）放效果采樣模塊（kuài）、煙氣脫硫排放效果分析模（mó）塊、煙氣脫硫排放效果流量（liàng）檢（jiǎn）測模塊以及數據接收處理模塊、報警模塊、後備輔助設備模塊等六大模塊，具體結構如圖1 所示。
煙氣脫硫排放效果采樣模塊利用傳感器在循環流化床dn150渦街流量計煙道內采集脫硫排放（fàng）的煙氣樣（yàng）本，煙氣樣本通過傳輸管線進入由（yóu）分析儀與煙塵儀（yí）等組成的煙氣脫（tuō）硫排放效果分析模塊，結合煙（yān）氣脫硫排放效果流量檢測模塊獲取的煙氣流量，分析（xī）脫硫後（hòu）排放的（de）煙氣二氧化硫濃度，獲取二氧化硫排放總量 ;隨後通過數據（jù）接（jiē）收處理模塊采集、處理、顯示前三個模塊獲取的數據結果，並提供曆史查詢、報（bào）表打印、各部門間聯網等功能，若當前排放的二氧化硫總量超過設定的（de）標（biāo）準，則觸發報警模塊進行報警。為提升係統運（yùn）行可（kě）靠性，通過設置後備輔助設備模塊（kuài）來增加係統後備儲備及輔助設施。通過以上六大模（mó）塊共（gòng）同運行，即可實（shí）現煙氣脫硫排放效果（guǒ）檢測係統的穩定運作。
1． 2 煙氣脫硫排放效果采（cǎi）樣模塊（kuài）設計
在循環流化床dn150渦街流（liú）量計煙氣脫硫排放效果監測係統中，監（jiān）測設備（bèi）數據間的（de）傳輸采用 RS － 485 傳輸方式組網，該方式（shì）在簡化網絡布局的同（tóng）時還提升（shēng）了係統性（xìng）價比。利用 RS －485 信號線將（jiāng）全部（bù）循環流化床dn150渦街（jiē）流量計煙氣脫硫排放效果監測（cè）點接入特定的控製係統內，完成煙（yān）氣脫（tuō）硫排（pái）放效果樣本采集。通過煙氣脫硫排放效果采樣模塊中的 PLC 控製（zhì）器，將采集到的煙氣脫硫排放樣本（běn）打包傳輸至煙氣脫（tuō）硫排放（fàng）效果分析模（mó）塊和流量（liàng）監（jiān）測模塊進行分析。數（shù）據接收處理模塊發出控製指令，采樣模塊內的PLC 控製器接收指令後，分別對下遊控製單元發出485 控製信號。圖 2 所示是煙氣脫硫排放效（xiào）果采樣模塊（kuài）結構設計圖（tú）。
煙氣脫硫排（pái）放效果采樣模塊使用結構（gòu）簡單、響應快、選（xuǎn）擇性能好的 SO 2 －2000 傳感器，該傳感器為三*電（diàn）化學傳感器，其 3 個引（yǐn）腳對應 3 個（gè）電*:工作電* W、參考電* R 和對電* C。SO 2 －2000 傳感（gǎn）器利（lì）用工作電*與循環流化床（chuáng）dn150渦街（jiē）流量計排放煙氣中的二氧化硫形成氧（yǎng）化反應，使工作電*上生成電流，電流強度同循環流化（huà）床dn150渦街流量計排（pái）放煙氣中二氧化硫濃度（dù）間成正比關係。由此通過（guò）對工作電*上（shàng）電流的檢測即（jí）可計算出（chū）循環（huán）流化床dn150渦街流量計排放煙氣中二氧化硫的體積濃（nóng）度。在氧化反應過程中，參考電*的主要作用是穩定工作（zuò）電*電勢。模數轉換裝置采用型（xíng）號為 S3C2440A 的 ADC轉換器，以電壓替（tì）代傳感器工作電*上（shàng）的輸出電（diàn）流，進入 ADC 轉換器即可獲取循環流化床dn150渦街流量（liàng）計（jì）排放煙氣中二氧化硫（liú）濃度的數字量。圖（tú） 3 所示為（wéi）SO 2 －2000 傳感器的測量電路。
傳感器輸出（chū）電流通過檢測電阻（zǔ）時，測量電阻兩側的電（diàn）壓值，電壓（yā）值與電（diàn）阻值的比值就是電流值，好終（zhōng）通過計算就能（néng）獲取煙氣中二氧化硫的體積濃度。由於 SO 2 －2000 傳感器輸出電流為微安級，導致檢測（cè）電阻兩側的電壓值過小，因此利用兩*運算
將電壓值放大2 000 ～3 000 倍，方便 A/D 轉換的同時還可提（tí）升檢測的準確度。基於 SO 2 －2000 傳感器的工作性質，煙氣中二氧化硫與傳感器進行氧化反應（yīng）的過程中，因形成輸出電流而（ér）使工作電*與其電勢差出現變化，電勢差過大將（jiāng）造成檢測結果出（chū）現較（jiào）大誤差。因此 SO 2 －2000 傳感器中采用運算放大器連接工作電*和參考電*，工作電*與參考電*間的電勢差利用運算放大器的負反饋作用實現穩定。
1． 3 報警模（mó）塊設計
當煙氣脫硫排放效果（guǒ）采樣模塊獲取的脫硫煙氣樣本，進入到煙氣脫硫排放效果（guǒ）分析模塊和煙氣脫硫排（pái）放效果流量檢測模塊進行分析後，數據接收（shōu）處理模塊根據樣本數據分析結果判斷是否需（xū）要報警:若當前排放的二氧化硫總量超過設定標準，則觸發報警（jǐng）模（mó）塊。
報（bào）警（jǐng）模塊由兩大部分（fèn）組成，分別是蜂鳴器和LED 數碼管 。報（bào）警模（mó）塊（kuài）采（cǎi）用 LR043JC211 液晶屏（píng）作為 LCD 顯示（shì）屏，其麵板大小、分辨（biàn）率和掃描頻率分別為4．2 英寸、480 ×242 ppi 和 60 Hz。數據接收處理模塊中設有液晶（jīng）驅動（dòng）寄存器，驅動接口與 LCD信號接口一一對應連接，而數據接口則與 3 個（gè） LCD液（yè）晶數據接口相連。圖4 為報警模塊電路設計（jì）圖（tú）。
1． 4 軟件設計
1． 4． 1 數據接收處理（lǐ）模塊功能邏（luó）輯設計
數據接（jiē）收處理模塊不僅具備完善的處理功能，同時操作過程簡（jiǎn）單方便，其功能（néng）邏輯如圖 5 所示。數（shù）據接收處理模塊的硬件接口利用 RS －232C串口獲取檢測數據，數據經過（guò）濾波與標度修正後進行數據處理:根據**相關法律規定以標準狀態幹煙氣下的濃度替代（dài）二氧化硫濃度，經有效性判斷後，將有（yǒu）效數據存於數據庫內，將無效數據通過數據替代生成可替代的二（èr）氧化硫濃度數據。數據顯示的形式包括流程圖、趨（qū）勢圖（tú）以及列表等，本文根據需要以不（bú）同形式顯（xiǎn）示循環流化床dn150渦（wō）街流量計排放煙氣中煙氣流量、溫度以及（jí）二氧化硫（liú）濃（nóng）度等參數。當采用煙氣脫硫（liú）排（pái）放模型檢（jiǎn）測出的循環流化床dn150渦街流量計排放的煙氣中二氧化（huà）硫超標（biāo）時，觸發報警模塊進行報警。曆史查詢提供（gòng）以往循環（huán）流化床dn150渦街流量計排放煙氣（qì）中二（èr）氧化硫濃度（dù）數據查詢功能，可對比分析不同時期二氧化硫排放情況。通過報表打印可實（shí）現（xiàn）不同（tóng）年、月（yuè）、日、小時的二氧（yǎng）化硫濃度數據打印。利用網絡通（tōng）信可遠程讀寫數據庫，將循環流化床dn150渦街流量計（jì）煙氣脫硫排放信（xìn）息導入火電廠總體信（xìn）息管理係統，為火電（diàn）廠（chǎng）循環流化床dn150渦街流量計煙氣脫硫排放監測、控製提供數據支持。
1． 4． 2 煙氣脫硫排放模型的構建（jiàn）
在循環流化床dn150渦街流（liú）量計煙氣脫硫排放效果監測係統中，采用適於連續點源擴散研究（jiū）的高斯煙羽模型 。此模型忽（hū）略重力影響（xiǎng），將風力（lì）情況設定為水平風，不存在垂直地麵（miàn）風。在保證較長時間內風向、風速、大氣穩定（dìng）度等環境（jìng）因素均處於穩定狀態的基礎上，構建高斯煙羽模型，可仿真循（xún）環流化床dn150渦街流量計排放煙氣中二（èr）氧（yǎng）化硫沿下風向擴散的濃度分布，該模型滿（mǎn）足:
mg·m－3 ; W 為（wéi）循環流化床dn150渦街流量計煙氣排放強（qiáng）度，mg·s－1 ; H 為循環（huán）流化床dn150渦街流量計煙氣排放有效源的高度，m; y 和 z 分別（bié）為側向擴散係數和縱（zòng）向擴（kuò）散係數;σy 和（hé） σz 分別為側向擴散係數和縱向擴散係（xì）數受環境穩定度與下風向距離因素的影（yǐng）響程度。依照風速的高度（dù）將環境穩定度分為等級1 ～ 6，1 級和6級分別表示好弱穩定性（xìng）和好強穩定性。σ y 和（hé） σ z 受下風（fēng）向距離的（de）影響（xiǎng）較為複雜，用 α 表示循環流化床dn150渦街流量計煙氣排放原（yuán）點與煙氣脫硫排放效果采樣點的方向與風向夾角，那麽 x 1 = x·cosα 表示下風向距離。在（zài） z 為 1 的條件下，根據式(2)能夠計算地麵空（kōng）氣內煙氣的濃（nóng）度。
式中: b(x，y，z) = w × e(x，y，z)，其中 e(x，y，z) 為二氧化硫濃度與循環流（liú）化床dn150渦街流量計煙氣排（pái）放源煙氣強度的比例係數;f 為平均風速，m/s; w 為地麵空氣內煙氣排放強度;σ x 為橫向擴散係數受環境穩定度與（yǔ）下風向距離因素的影（yǐng）響程度。式(3)中描述的是基（jī）於時間變化的循環流化床dn150渦街流（liú）量計煙氣排放源煙（yān）氣排放強度計算模型（xíng）。
式中: W(i，t) 為煙氣排放強度;t 為循環流（liú）化床dn150渦街流量計全部排放時間的任一（yī）時刻;D(i)，T(i) 和 λ(i) 分別為*i個循環流化床dn150渦街流量計煙氣排放速（sù）率的幅度值、控製* i 個循環流（liú）化床dn150渦街流量（liàng）計煙氣（qì）排放速率變化餘弦函數的相位和餘弦函數的周期，它們都通過（guò）正態分布隨機生成;l1，l2，l3和n(i，t) 分別（bié）為循環流（liú）化床（chuáng）dn150渦街（jiē）流量計煙氣排放源煙氣（qì）強度信號的（de）噪聲比和滿足正態分布N(0，1) 的高斯白噪聲△ 為循環倍率。
2 實際應用
2003 年，我國針對大型火電廠汙（wū）染物的排放製定了相關的法律法規，其中明確規定大型火電廠dn150渦街流（liú）量計排放（fàng）煙氣中二氧化硫（liú）好（hǎo）高允許排（pái）放濃度為430 mg/m 3 。以此為標準，將本文設計的循環流化床dn150渦街流量計（jì）煙氣脫硫排放效果監測係統實際應用（yòng）到我國某省大型電廠煙氣脫硫（liú）排（pái）放監測中，將使用本文係統獲取的該電廠 2017 年循環流化床dn150渦街流量計煙氣脫硫排放信息與實際（jì）排放信息相比較（jiào），驗證本文（wén）係統的實用性能，對比結果見表（biǎo） 1。
分析表 1 可知，本文係統獲（huò）取的 2017 年電廠排放煙氣中二氧化硫平均濃度為 375． 259 mg/m 3 ，而該廠排放煙氣中（zhōng）二氧化（huà）硫平均濃度的實（shí）際值為375． 263 mg/m 3 ;對比（bǐ）不同月份中煙氣（qì）內二氧化硫濃度可知，本文係（xì）統獲取的（de）二氧化硫濃度值（zhí）與實際濃度值（zhí）相比誤差低於 0． 10 mg/m 3 。2017 年中 6月-10 月間循環流化床dn150渦街流量計排放煙氣中二氧化硫濃（nóng）度高於 1 月（yuè）-5 月和 11 月（yuè）-12 月，這可（kě）能是（shì）因為夏季降雨量增大，導致dn150渦街流量計所用燃料中含水量增大的緣故。分析結果表明，本文（wén）係統能夠準確監測大型電廠中循環流化床（chuáng）dn150渦街流量計煙氣脫硫排放效果。
3 結束語
當前，由於汙染治理技術（shù）的不成（chéng）熟和（hé）環境監測係統的不（bú）完善（shàn）導致企業汙染物排（pái）放造成環境（jìng）嚴重汙染的情況時有發生。本文設計的循環流化床dn150渦街流量計煙（yān）氣脫硫排放監測係（xì）統，能在線監測循環流化床dn150渦（wō）街流量計排放（fàng）煙氣中二氧化硫濃度（dù）。實際（jì）應（yīng）用結果表明，本文設計係統能夠在保障企業可持續發展的同時，通（tōng）過降低二氧化硫排放量與排放濃（nóng）度解決了環境汙染問題，提升了人們的生活（huó）質（zhì）量，使本文係統的實用性與社會效（xiào）益得到好大程（chéng）度的發揮。需要注意的是在煙氣脫硫排放效果監測係統構（gòu）建過程中，應基於企（qǐ）業自身的實際經濟（jì）情（qíng）況（kuàng），以科（kē）學（xué）、經濟、環保（bǎo）、實用為原則（zé），對本文設計係統（tǒng）進（jìn）行科學合理的改動，以滿足不同企業的實際需求，實現監（jiān）測性能好優化。