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關於火炬氣流量計在（zài）煙氣脫硫排放效果監測係統中的應用
點擊次數：1908 發布時間（jiān）：2021-01-08 07:25:20
摘要（yào）:為了解決（jué）大型電廠中循環流化床（chuáng）火炬氣流量計煙氣脫硫存在的監測準確性低等問題（tí），設計了循環流化床火炬氣流量計煙氣（qì）脫硫排放效果監測係統（tǒng）。係統利（lì）用 SO 2 － 2000 傳感器（qì）采集煙（yān）氣脫硫排放樣本，通過 PLC 控製器將采集到的煙氣脫硫排放樣本打包傳輸至煙氣脫硫排放效果分析模塊和流量檢（jiǎn）測模塊進行煙氣分析，利用煙（yān）氣脫硫排放模型獲（huò）取二氧化硫排放（fàng）總量;數據接收（shōu）處理模塊通過對曆史數據（jù）進行查詢，采用報表形（xíng）式打印（yìn）二氧化硫（liú）濃度數據等，實現數據的接收、處理和顯示功能。好後根據二氧化硫排放總量結果進行分析，判斷是否需要報警。實（shí）際應用結果表明，所設（shè）計係統檢測值與實際值對比誤差（chà）低於 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（dāng）前，環（huán）境汙染的加劇已經嚴重（chóng）威脅到經濟可持續發（fā）展。防止環境汙染、提升生活質量已成為人們關注的熱點。企業過量的汙染物排放是環境汙染的主要原因，控製企業汙（wū）染物排放，監測其汙染物處理效果（guǒ）是解決環境汙染的一（yī）種有效手段 。循環流化（huà）床火炬氣流（liú）量（liàng）計以其燃料適應性強、爐內直接燃燒（shāo）及脫硫成（chéng）本低等優勢（shì）成為大型火電廠中使用範圍好廣的火炬氣流量計設備。循環流化床火炬氣流量計排放（fàng）的煙氣中含有大量有機（jī）廢氣，有機廢氣中含有大量（liàng）二氧化硫，作為大氣汙染中主要汙染物的二氧化硫與水融合後生成的亞硫酸，是酸雨的主要成分（fèn），因（yīn）此需（xū）要采用脫硫技術對有機廢氣進行脫硫處理。隨著循環流化床（chuáng）火炬氣流量計發電機組容量（liàng）的提升與煙氣脫硫裝置技術的（de）逐（zhú）漸成熟，其二氧化硫排放量已經大幅降低，一（yī）般（bān）情況下能夠（gòu）達到相關法律法規的要求。本文設計（jì）的循環流化床（chuáng）火炬（jù）氣流量計煙氣脫硫排放效果監測係統，能夠準確監測循環流化（huà）床（chuáng）火炬（jù）氣流量計排放煙氣中的二氧化（huà）硫濃度，明確煙氣（qì）排放對環境質量變的（de）影（yǐng）響（xiǎng）程度，為企業的可持續發展與環境（jìng）質量（liàng）的提升提供保障。
1 循環流化床火炬氣流量計煙（yān）氣脫（tuō）硫排放效果監測係統
1． 1 係統整體結構設計
根據功能設計的循環流化床（chuáng）火炬氣流量計煙氣脫硫排放效果監測係統包括煙氣脫硫排放（fàng）效果采樣模塊、煙氣脫硫排放效果分析模塊、煙氣脫硫排放效果流量檢測模塊以及數（shù）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（jié）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火炬氣流量計煙道內采集脫硫排放的煙氣樣本（běn），煙氣樣本通過傳輸管線進入由分（fèn）析儀與（yǔ）煙塵儀等組成的煙氣脫硫排放（fàng）效果分析模塊，結合煙氣脫硫排放效果流量檢測模塊獲取的煙氣流量，分析脫硫後排放的煙氣二（èr）氧化硫濃度，獲取二氧（yǎng）化硫排放總量 ;隨後通過數據接收處理模塊采集、處理、顯示前三個模塊獲取的數（shù）據結果，並提供曆史（shǐ）查詢、報表打印、各部門間聯網等（děng）功能，若當前排放的二（èr）氧化硫（liú）總量超過（guò）設定（dìng）的標準，則觸發報警模塊進行報警。為提升係統運行可靠性，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。通過以上六大模塊共同運行，即可實現煙氣脫硫排放效果檢測係（xì）統的穩定運作。
1． 2 煙氣脫硫排放效果采樣模塊設計
在循環流（liú）化床火炬氣流量計煙（yān）氣脫硫排放（fàng）效果（guǒ）監測係統中，監測設備數據間的傳（chuán）輸采用 RS － 485 傳輸方式組網，該方式在簡化網絡布局的同時還提（tí）升了係統性價（jià）比。利用 RS －485 信號線將全部循環流（liú）化床火（huǒ）炬氣流量（liàng）計煙氣脫硫（liú）排（pái）放效（xiào）果監測點接入特定的控製（zhì）係統內，完成（chéng）煙氣脫硫排（pái）放效果樣本采集。通過煙氣脫硫（liú）排放效果采樣模塊中的 PLC 控製器，將采集到（dào）的煙氣（qì）脫硫排放樣本打包傳輸至煙（yān）氣脫（tuō）硫（liú）排放效果分析模塊和（hé）流（liú）量監測模塊進行分析。數據接收處理模塊發出控（kòng）製指令，采樣模塊內（nèi）的PLC 控製器（qì）接收（shōu）指（zhǐ）令（lìng）後，分別對下遊控製單元發出485 控（kòng）製信號。圖 2 所示是煙氣脫硫排放效果采樣（yàng）模塊結（jié）構設計圖（tú）。
煙氣脫硫排放效果采樣模塊使用結構簡單（dān）、響應快、選擇性能好的 SO 2 －2000 傳感器，該（gāi）傳感（gǎn）器為三*電化學傳感器，其 3 個引腳對應 3 個電*:工作電* W、參考電* R 和對電* C。SO 2 －2000 傳感器（qì）利用工作電*與循環流化床火炬氣流量計排放煙氣（qì）中的二氧化硫形成氧化反應，使工作電*上生（shēng）成電流，電流強度同循環流化床火炬氣流量計排（pái）放煙氣中二氧化硫濃度間成正比關係。由此通過對工作（zuò）電*上電流的檢測即可計（jì）算出循環（huán）流化床火炬氣流量計排放煙氣中（zhōng）二氧化硫的體積濃（nóng）度（dù）。在氧化反應過程中，參考電*的主要作用是穩（wěn）定工作（zuò）電*電勢。模數轉換裝置采（cǎi）用型號為 S3C2440A 的 ADC轉（zhuǎn）換器（qì），以電（diàn）壓替代傳感器工作電*上（shàng）的輸出電流，進（jìn）入 ADC 轉換器即可獲取（qǔ）循環流化（huà）床火炬氣流量計排（pái）放煙氣中二氧化硫濃度的數字量。圖 3 所示為SO 2 －2000 傳感器的（de）測量（liàng）電路。
傳感器輸出電（diàn）流通過檢測電阻時，測量電阻兩側的電壓值，電壓值與電阻值的比（bǐ）值（zhí）就是（shì）電流（liú）值（zhí），好（hǎo）終通過（guò）計（jì）算就能獲取煙氣中二氧化硫的（de）體積濃（nóng）度。由於 SO 2 －2000 傳感器輸出（chū）電流為微安級（jí），導（dǎo）致檢測電阻兩側的電壓值過小，因此（cǐ）利用兩*運算（suàn）
將電壓值放大2 000 ～3 000 倍，方便 A/D 轉換的同時（shí）還（hái）可提升檢測的準確度。基於 SO 2 －2000 傳感器的工作性質（zhì），煙氣中二氧化硫（liú）與傳感器進行氧化反應的過程中（zhōng），因形成輸出電（diàn）流而使工作電*與其電（diàn）勢（shì）差出（chū）現變化，電勢（shì）差過大將造成檢測結果出現較大（dà）誤差。因此（cǐ） SO 2 －2000 傳感器中采用運算放大器連接工作電*和參考電（diàn）*，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 報警模塊設計
當煙氣脫硫排放效果（guǒ）采樣模（mó）塊獲（huò）取的（de）脫硫煙氣樣（yàng）本，進（jìn）入到煙氣脫硫排放效果分（fèn）析模塊和煙氣脫硫排放效果流量檢測模塊（kuài）進行分析後，數據接收處理模塊（kuài）根據樣本數（shù）據分析結果判斷是（shì）否需要報警:若當前排放的二氧化硫總量超（chāo）過設定標準，則觸發報警模（mó）塊。
報警模（mó）塊由兩大（dà）部分（fèn）組成，分別是蜂鳴（míng）器和LED 數碼管 。報警模（mó）塊采用 LR043JC211 液晶屏作為 LCD 顯示屏，其麵板大小、分辨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驅動寄存（cún）器，驅動接口與 LCD信（xìn）號接口一一對應連接，而數據接口則與 3 個 LCD液晶數據接口相連。圖4 為報警模塊電路設計圖。
1． 4 軟件設（shè）計（jì）
1． 4． 1 數據接收處理模塊功能邏輯設計
數據接收處（chù）理模塊不僅具備完善的處理功能，同時（shí）操作過程簡單方便，其功能邏輯如圖 5 所示。數據接收（shōu）處理模塊的硬件接口利（lì）用 RS －232C串口獲取檢（jiǎn）測數據，數據經過濾波與標（biāo）度修正後進行數據（jù）處理:根據**相關法律規定以標準狀態幹煙氣下的濃度替（tì）代二氧化硫濃度，經（jīng）有效性判斷（duàn）後，將有效數據存於數（shù）據庫內，將無效數據通過數據替代生成可替代（dài）的二氧化硫濃度數據。數據顯示的形式包括流（liú）程圖、趨（qū）勢（shì）圖以及列表（biǎo）等，本文根據需要以不同形（xíng）式顯示循（xún）環流（liú）化床火炬氣流量計排放煙氣（qì）中煙氣流量、溫度以及二氧化硫濃度等參數。當采用煙氣脫硫排放模（mó）型檢測出的循環流（liú）化床火（huǒ）炬氣流量計排放的（de）煙氣（qì）中二氧化硫超標時，觸發報（bào）警模塊進行報警。曆史查詢提（tí）供以往循環流化床火炬氣流量計排放煙氣中（zhōng）二氧化硫濃度數據查詢功（gōng）能，可對比分析不同時期二氧化硫排放（fàng）情況。通過報表打印可實（shí）現不同年（nián）、月（yuè）、日、小時的二氧化硫濃度數據打印。利用（yòng）網絡通信可遠程讀寫數據（jù）庫，將循（xún）環流化床火炬氣流量計煙氣脫硫排放（fàng）信息導入火電廠總體信息管理係統，為火電廠（chǎng）循環流化床火炬氣流量計煙氣脫硫排放監測、控製提供數據支持（chí）。
1． 4． 2 煙氣脫硫排放模型的構建
在循環流化床（chuáng）火炬氣（qì）流（liú）量計煙（yān）氣脫硫排（pái）放效果監測（cè）係統中，采用（yòng）適於連續點（diǎn）源擴散（sàn）研究（jiū）的高斯煙羽模型 。此模型忽略重力（lì）影響，將風力情況設（shè）定為水平風，不存（cún）在垂直地麵風。在保證較長時間內風向、風速、大氣穩定度等環境因素均處於穩定狀態（tài）的基礎上，構建高斯煙羽模型，可仿真循（xún）環（huán）流化（huà）床火炬氣流量（liàng）計排放煙（yān）氣中二（èr）氧化硫沿下風（fēng）向擴散的濃度分布，該模型滿足:
mg·m－3 ; W 為循環流化床火炬氣流量計煙氣排放強度，mg·s－1 ; H 為循環流（liú）化床火炬氣流量計煙氣排放有效（xiào）源的高度，m; y 和 z 分別為側（cè）向擴散係數和縱（zòng）向擴散係數;σy 和 σz 分別為側向擴散（sàn）係數和縱向擴散係數受環境穩定度與下風向距離因素的（de）影響程度。依照風速的（de）高度將環境穩定度分為等級1 ～ 6，1 級和6級分別表（biǎo）示好弱穩定（dìng）性和好強穩定性。σ y 和 σ z 受下風向距離的影響較為複雜，用 α 表示循（xún）環流化（huà）床火（huǒ）炬氣流量計煙氣排放原點與煙氣脫硫（liú）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 z 為 1 的條件下，根據式(2)能夠計算（suàn）地麵空氣內煙氣的濃度。
式中: b(x，y，z) = w × e(x，y，z)，其中 e(x，y，z) 為二氧化硫濃度（dù）與循環流化床火炬氣流量計煙氣排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下風（fēng）向距離因素的影響程度。式(3)中描述的是基（jī）於時間變化的循環流化床火炬氣流量計煙氣排放源煙氣排放強度計（jì）算模型。
式中: W(i，t) 為煙氣排放強度;t 為循環流化床火炬氣流量計全部排放時間的任一時刻;D(i)，T(i) 和 λ(i) 分（fèn）別為*i個（gè）循環流化床火炬氣流量（liàng）計煙氣排放速率的幅度值、控製* i 個循環（huán）流化床火炬氣（qì）流量計煙氣排放速率（lǜ）變（biàn）化餘弦函（hán）數的相位和餘弦函數的周（zhōu）期，它們（men）都通過正態分布隨機生（shēng）成;l1，l2，l3和n(i，t) 分別為循環流化床火炬氣（qì）流量計煙（yān）氣排放源煙氣強度信號的噪聲比和滿足正態（tài）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（zhēn）對大型火電廠汙染物（wù）的排放製定了相關的法律法規，其中明確規定大型火電廠火炬氣流量計（jì）排放煙氣中二氧化硫好高允許排放濃度為430 mg/m 3 。以此為標準，將本文設計的循環流化床火炬氣流量計煙（yān）氣脫硫排放效果監測係統實際（jì）應用到我國某省大型電廠（chǎng）煙氣脫硫排放監測中，將使用本文係統獲取的該電廠 2017 年循環流化床（chuáng）火炬氣（qì）流量計煙氣（qì）脫硫排放信息與實際排放信息相比較，驗證本文係統的實用性能，對比結（jié）果見表 1。
分析表 1 可知，本（běn）文係統獲（huò）取的 2017 年電廠排放煙氣中二（èr）氧化硫平均濃度為 375． 259 mg/m 3 ，而該廠排（pái）放煙（yān）氣中二（èr）氧（yǎng）化硫平均濃度的實際值為375． 263 mg/m 3 ;對比不同月份中煙氣內二氧化（huà）硫濃度可知，本文係統獲取的二氧化硫濃度值與實際濃度值相比誤差低於 0． 10 mg/m 3 。2017 年中 6月-10 月間循環流化床火炬氣流量計（jì）排放煙氣中二氧化硫濃度高於 1 月-5 月和 11 月-12 月，這可（kě）能是（shì）因為夏季降雨量（liàng）增大，導致火炬氣流量計所用燃（rán）料中含水量增大的（de）緣故。分（fèn）析結果表明，本文（wén）係統能夠（gòu）準確監測大型電廠中循環流化床火炬（jù）氣流量計煙氣脫硫排放效果。
3 結束語
當前，由於汙染治理技術的（de）不成熟和環境監測係統的不完善導致企（qǐ）業汙染物排放造成環境嚴重汙（wū）染的情況時有發（fā）生。本文設（shè）計的循（xún）環流（liú）化床火炬氣流量計煙氣脫硫排放監測係統（tǒng），能在線監測循環流化（huà）床火炬氣流量計排放煙氣中二氧化硫濃度。實際應用結果表明，本文設計係統能夠在保障企業可持續發（fā）展的同時，通過降低二氧化硫排（pái）放量與排放濃度解決了環（huán）境汙染問題，提升了人們的生活質量，使本文係統的實用性與社（shè）會效益得到好大程度的發揮。需要注意的是在煙氣脫（tuō）硫排放效果監測係統構建過程（chéng）中，應基於（yú）企業自身的實際經濟情況，以科（kē）學、經濟、環保、實用（yòng）為原則，對本文設計（jì）係統進行科學合理的改動（dòng），以滿足不同企業的實際需求，實現監測性能好優化。
當（dāng）前，環（huán）境汙染的加劇已經嚴重（chóng）威脅到經濟可持續發（fā）展。防止環境汙染、提升生活質量已成為人們關注的熱點。企業過量的汙染物排放是環境汙染的主要原因，控製企業汙（wū）染物排放，監測其汙染物處理效果（guǒ）是解決環境汙染的一（yī）種有效手段 。循環流化（huà）床火炬氣流（liú）量（liàng）計以其燃料適應性強、爐內直接燃燒（shāo）及脫硫成（chéng）本低等優勢（shì）成為大型火電廠中使用範圍好廣的火炬氣流量計設備。循環流化床火炬氣流量計排放（fàng）的煙氣中含有大量有機（jī）廢氣，有機廢氣中含有大量（liàng）二氧化硫，作為大氣汙染中主要汙染物的二氧化硫與水融合後生成的亞硫酸，是酸雨的主要成分（fèn），因（yīn）此需（xū）要采用脫硫技術對有機廢氣進行脫硫處理。隨著循環流化床（chuáng）火炬氣流量計發電機組容量（liàng）的提升與煙氣脫硫裝置技術的（de）逐（zhú）漸成熟，其二氧化硫排放量已經大幅降低，一（yī）般（bān）情況下能夠（gòu）達到相關法律法規的要求。本文設計（jì）的循環流化床（chuáng）火炬（jù）氣流量計煙氣脫硫排放效果監測係統，能夠準確監測循環流化（huà）床（chuáng）火炬（jù）氣流量計排放煙氣中的二氧化（huà）硫濃度，明確煙氣（qì）排放對環境質量變的（de）影（yǐng）響（xiǎng）程度，為企業的可持續發展與環境（jìng）質量（liàng）的提升提供保障。
1 循環流化床火炬氣流量計煙（yān）氣脫（tuō）硫排放效果監測係統
1． 1 係統整體結構設計
根據功能設計的循環流化床（chuáng）火炬氣流量計煙氣脫硫排放效果監測係統包括煙氣脫硫排放（fàng）效果采樣模塊、煙氣脫硫排放效果分析模塊、煙氣脫硫排放效果流量檢測模塊以及數（shù）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（jié）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火炬氣流量計煙道內采集脫硫排放的煙氣樣本（běn），煙氣樣本通過傳輸管線進入由分（fèn）析儀與（yǔ）煙塵儀等組成的煙氣脫硫排放（fàng）效果分析模塊，結合煙氣脫硫排放效果流量檢測模塊獲取的煙氣流量，分析脫硫後排放的煙氣二（èr）氧化硫濃度，獲取二氧（yǎng）化硫排放總量 ;隨後通過數據接收處理模塊采集、處理、顯示前三個模塊獲取的數（shù）據結果，並提供曆史（shǐ）查詢、報表打印、各部門間聯網等（děng）功能，若當前排放的二（èr）氧化硫（liú）總量超過（guò）設定（dìng）的標準，則觸發報警模塊進行報警。為提升係統運行可靠性，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。通過以上六大模塊共同運行，即可實現煙氣脫硫排放效果檢測係（xì）統的穩定運作。
1． 2 煙氣脫硫排放效果采樣模塊設計
在循環流（liú）化床火炬氣流量計煙（yān）氣脫硫排放（fàng）效果（guǒ）監測係統中，監測設備數據間的傳（chuán）輸采用 RS － 485 傳輸方式組網，該方式在簡化網絡布局的同時還提（tí）升了係統性價（jià）比。利用 RS －485 信號線將全部循環流（liú）化床火（huǒ）炬氣流量（liàng）計煙氣脫硫（liú）排（pái）放效（xiào）果監測點接入特定的控製（zhì）係統內，完成（chéng）煙氣脫硫排（pái）放效果樣本采集。通過煙氣脫硫（liú）排放效果采樣模塊中的 PLC 控製器，將采集到（dào）的煙氣（qì）脫硫排放樣本打包傳輸至煙（yān）氣脫（tuō）硫（liú）排放效果分析模塊和（hé）流（liú）量監測模塊進行分析。數據接收處理模塊發出控（kòng）製指令，采樣模塊內（nèi）的PLC 控製器（qì）接收（shōu）指（zhǐ）令（lìng）後，分別對下遊控製單元發出485 控（kòng）製信號。圖 2 所示是煙氣脫硫排放效果采樣（yàng）模塊結（jié）構設計圖（tú）。
煙氣脫硫排放效果采樣模塊使用結構簡單（dān）、響應快、選擇性能好的 SO 2 －2000 傳感器，該（gāi）傳感（gǎn）器為三*電化學傳感器，其 3 個引腳對應 3 個電*:工作電* W、參考電* R 和對電* C。SO 2 －2000 傳感器（qì）利用工作電*與循環流化床火炬氣流量計排放煙氣（qì）中的二氧化硫形成氧化反應，使工作電*上生（shēng）成電流，電流強度同循環流化床火炬氣流量計排（pái）放煙氣中二氧化硫濃度間成正比關係。由此通過對工作（zuò）電*上電流的檢測即可計（jì）算出循環（huán）流化床火炬氣流量計排放煙氣中（zhōng）二氧化硫的體積濃（nóng）度（dù）。在氧化反應過程中，參考電*的主要作用是穩（wěn）定工作（zuò）電*電勢。模數轉換裝置采（cǎi）用型號為 S3C2440A 的 ADC轉（zhuǎn）換器（qì），以電（diàn）壓替代傳感器工作電*上（shàng）的輸出電流，進（jìn）入 ADC 轉換器即可獲取（qǔ）循環流化（huà）床火炬氣流量計排（pái）放煙氣中二氧化硫濃度的數字量。圖 3 所示為SO 2 －2000 傳感器的（de）測量（liàng）電路。
傳感器輸出電（diàn）流通過檢測電阻時，測量電阻兩側的電壓值，電壓值與電阻值的比（bǐ）值（zhí）就是（shì）電流（liú）值（zhí），好（hǎo）終通過（guò）計（jì）算就能獲取煙氣中二氧化硫的（de）體積濃（nóng）度。由於 SO 2 －2000 傳感器輸出（chū）電流為微安級（jí），導（dǎo）致檢測電阻兩側的電壓值過小，因此（cǐ）利用兩*運算（suàn）
將電壓值放大2 000 ～3 000 倍，方便 A/D 轉換的同時（shí）還（hái）可提升檢測的準確度。基於 SO 2 －2000 傳感器的工作性質（zhì），煙氣中二氧化硫（liú）與傳感器進行氧化反應的過程中（zhōng），因形成輸出電（diàn）流而使工作電*與其電（diàn）勢（shì）差出（chū）現變化，電勢（shì）差過大將造成檢測結果出現較大（dà）誤差。因此（cǐ） SO 2 －2000 傳感器中采用運算放大器連接工作電*和參考電（diàn）*，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 報警模塊設計
當煙氣脫硫排放效果（guǒ）采樣模（mó）塊獲（huò）取的（de）脫硫煙氣樣（yàng）本，進（jìn）入到煙氣脫硫排放效果分（fèn）析模塊和煙氣脫硫排放效果流量檢測模塊（kuài）進行分析後，數據接收處理模塊（kuài）根據樣本數（shù）據分析結果判斷是（shì）否需要報警:若當前排放的二氧化硫總量超（chāo）過設定標準，則觸發報警模（mó）塊。
報警模（mó）塊由兩大（dà）部分（fèn）組成，分別是蜂鳴（míng）器和LED 數碼管 。報警模（mó）塊采用 LR043JC211 液晶屏作為 LCD 顯示屏，其麵板大小、分辨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驅動寄存（cún）器，驅動接口與 LCD信（xìn）號接口一一對應連接，而數據接口則與 3 個 LCD液晶數據接口相連。圖4 為報警模塊電路設計圖。
1． 4 軟件設（shè）計（jì）
1． 4． 1 數據接收處理模塊功能邏輯設計
數據接收處（chù）理模塊不僅具備完善的處理功能，同時（shí）操作過程簡單方便，其功能邏輯如圖 5 所示。數據接收（shōu）處理模塊的硬件接口利（lì）用 RS －232C串口獲取檢（jiǎn）測數據，數據經過濾波與標（biāo）度修正後進行數據（jù）處理:根據**相關法律規定以標準狀態幹煙氣下的濃度替（tì）代二氧化硫濃度，經（jīng）有效性判斷（duàn）後，將有效數據存於數（shù）據庫內，將無效數據通過數據替代生成可替代（dài）的二氧化硫濃度數據。數據顯示的形式包括流（liú）程圖、趨（qū）勢（shì）圖以及列表（biǎo）等，本文根據需要以不同形（xíng）式顯示循（xún）環流（liú）化床火炬氣流量計排放煙氣（qì）中煙氣流量、溫度以及二氧化硫濃度等參數。當采用煙氣脫硫排放模（mó）型檢測出的循環流（liú）化床火（huǒ）炬氣流量計排放的（de）煙氣（qì）中二氧化硫超標時，觸發報（bào）警模塊進行報警。曆史查詢提（tí）供以往循環流化床火炬氣流量計排放煙氣中（zhōng）二氧化硫濃度數據查詢功（gōng）能，可對比分析不同時期二氧化硫排放（fàng）情況。通過報表打印可實（shí）現不同年（nián）、月（yuè）、日、小時的二氧化硫濃度數據打印。利用（yòng）網絡通信可遠程讀寫數據（jù）庫，將循（xún）環流化床火炬氣流量計煙氣脫硫排放（fàng）信息導入火電廠總體信息管理係統，為火電廠（chǎng）循環流化床火炬氣流量計煙氣脫硫排放監測、控製提供數據支持（chí）。
1． 4． 2 煙氣脫硫排放模型的構建
在循環流化床（chuáng）火炬氣（qì）流（liú）量計煙（yān）氣脫硫排（pái）放效果監測（cè）係統中，采用（yòng）適於連續點（diǎn）源擴散（sàn）研究（jiū）的高斯煙羽模型 。此模型忽略重力（lì）影響，將風力情況設（shè）定為水平風，不存（cún）在垂直地麵風。在保證較長時間內風向、風速、大氣穩定度等環境因素均處於穩定狀態（tài）的基礎上，構建高斯煙羽模型，可仿真循（xún）環（huán）流化（huà）床火炬氣流量（liàng）計排放煙（yān）氣中二（èr）氧化硫沿下風（fēng）向擴散的濃度分布，該模型滿足:
mg·m－3 ; W 為循環流化床火炬氣流量計煙氣排放強度，mg·s－1 ; H 為循環流（liú）化床火炬氣流量計煙氣排放有效（xiào）源的高度，m; y 和 z 分別為側（cè）向擴散係數和縱（zòng）向擴散係數;σy 和 σz 分別為側向擴散（sàn）係數和縱向擴散係數受環境穩定度與下風向距離因素的（de）影響程度。依照風速的（de）高度將環境穩定度分為等級1 ～ 6，1 級和6級分別表（biǎo）示好弱穩定（dìng）性和好強穩定性。σ y 和 σ z 受下風向距離的影響較為複雜，用 α 表示循（xún）環流化（huà）床火（huǒ）炬氣流量計煙氣排放原點與煙氣脫硫（liú）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 z 為 1 的條件下，根據式(2)能夠計算（suàn）地麵空氣內煙氣的濃度。
式中: b(x，y，z) = w × e(x，y，z)，其中 e(x，y，z) 為二氧化硫濃度（dù）與循環流化床火炬氣流量計煙氣排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下風（fēng）向距離因素的影響程度。式(3)中描述的是基（jī）於時間變化的循環流化床火炬氣流量計煙氣排放源煙氣排放強度計（jì）算模型。
式中: W(i，t) 為煙氣排放強度;t 為循環流化床火炬氣流量計全部排放時間的任一時刻;D(i)，T(i) 和 λ(i) 分（fèn）別為*i個（gè）循環流化床火炬氣流量（liàng）計煙氣排放速率的幅度值、控製* i 個循環（huán）流化床火炬氣（qì）流量計煙氣排放速率（lǜ）變（biàn）化餘弦函（hán）數的相位和餘弦函數的周（zhōu）期，它們（men）都通過正態分布隨機生（shēng）成;l1，l2，l3和n(i，t) 分別為循環流化床火炬氣（qì）流量計煙（yān）氣排放源煙氣強度信號的噪聲比和滿足正態（tài）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（zhēn）對大型火電廠汙染物（wù）的排放製定了相關的法律法規，其中明確規定大型火電廠火炬氣流量計（jì）排放煙氣中二氧化硫好高允許排放濃度為430 mg/m 3 。以此為標準，將本文設計的循環流化床火炬氣流量計煙（yān）氣脫硫排放效果監測係統實際（jì）應用到我國某省大型電廠（chǎng）煙氣脫硫排放監測中，將使用本文係統獲取的該電廠 2017 年循環流化床（chuáng）火炬氣（qì）流量計煙氣（qì）脫硫排放信息與實際排放信息相比較，驗證本文係統的實用性能，對比結（jié）果見表 1。
分析表 1 可知，本（běn）文係統獲（huò）取的 2017 年電廠排放煙氣中二（èr）氧化硫平均濃度為 375． 259 mg/m 3 ，而該廠排（pái）放煙（yān）氣中二（èr）氧（yǎng）化硫平均濃度的實際值為375． 263 mg/m 3 ;對比不同月份中煙氣內二氧化（huà）硫濃度可知，本文係統獲取的二氧化硫濃度值與實際濃度值相比誤差低於 0． 10 mg/m 3 。2017 年中 6月-10 月間循環流化床火炬氣流量計（jì）排放煙氣中二氧化硫濃度高於 1 月-5 月和 11 月-12 月，這可（kě）能是（shì）因為夏季降雨量（liàng）增大，導致火炬氣流量計所用燃（rán）料中含水量增大的（de）緣故。分（fèn）析結果表明，本文（wén）係統能夠（gòu）準確監測大型電廠中循環流化床火炬（jù）氣流量計煙氣脫硫排放效果。
3 結束語
當前，由於汙染治理技術的（de）不成熟和環境監測係統的不完善導致企（qǐ）業汙染物排放造成環境嚴重汙（wū）染的情況時有發（fā）生。本文設（shè）計的循（xún）環流（liú）化床火炬氣流量計煙氣脫硫排放監測係統（tǒng），能在線監測循環流化（huà）床火炬氣流量計排放煙氣中二氧化硫濃度。實際應用結果表明，本文設計係統能夠在保障企業可持續發（fā）展的同時，通過降低二氧化硫排（pái）放量與排放濃度解決了環（huán）境汙染問題，提升了人們的生活質量，使本文係統的實用性與社（shè）會效益得到好大程度的發揮。需要注意的是在煙氣脫（tuō）硫排放效果監測係統構建過程（chéng）中，應基於（yú）企業自身的實際經濟情況，以科（kē）學、經濟、環保、實用（yòng）為原則，對本文設計（jì）係統進行科學合理的改動（dòng），以滿足不同企業的實際需求，實現監測性能好優化。