新的環(huán)保法規(guī)正在向制造商施壓,要求他們對于排放量提供更準確的測量和保證持續(xù)記錄。制造商不僅正致力于解決排放對環(huán)境造成的影響——正如規(guī)章所要求,許多制造商還設法減少遵守法規(guī)所帶來的復雜性、成本和風險,并充分利用排放交易制度。
傳感器驗證輸出模型和驗證失敗的溫度傳感器的信號
這種針對制造商的行為是全球化的,從亞洲到歐洲再到美國,幾乎每一個國家都收緊排放標準,并要求生產(chǎn)商對其在生產(chǎn)過程中排放的物質(zhì)負責。
傳統(tǒng)管理排放的方法涉及復雜的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)和報告工作流程,其中許多是基于硬件的、人力密集型并且特別依賴多種電子表格和日志的形式。對于當今的法規(guī)要求,這些方法缺乏準確性、及時性、一致性和安全性。即使是很小的錯誤都會導致不準確的報道、錯過最后期限、許可證吊銷、罰款和最終的利潤損失。
所有這些引出了一個問題:企業(yè)如何節(jié)省成本地監(jiān)控這些數(shù)據(jù)?更重要的是,就算監(jiān)控無需安裝和維護昂貴的硬件和系統(tǒng),甚至僅僅是冗余和先進的設備,還是容易出現(xiàn)故障和人為錯誤,最終導致公司上千甚至數(shù)百萬的虧損。
基于軟件的連續(xù)排放監(jiān)控(CEM)系統(tǒng)是眾多廠商正在研究中的一個可行的解決方案。
廣大制造商對于該基于軟件的CEM系統(tǒng)的興趣在于其能夠根據(jù)實時過程數(shù)據(jù)來預測排放量,比傳統(tǒng)的基于硬件的CEM系統(tǒng)更加準確、可靠且有性價比。借助適用歷史和實時過程數(shù)據(jù)的在線模塊,基于軟件的CEM系統(tǒng)完成預發(fā)性監(jiān)控和記錄,在排放量超限之前就協(xié)助公司確定問題所在。這使得制造商能夠最大限度地提高生產(chǎn),并將排放固定在限值以內(nèi),根據(jù)業(yè)務和市場目標確定有效的排放貿(mào)易決定。
傳感器、推算與模型
基于軟件的CEM系統(tǒng)是怎樣做到這些的呢?通過用混合建模技術,結合經(jīng)驗計算,運用工廠傳感器的歷史和實時數(shù)據(jù)監(jiān)測排放量。此模型通過廣泛的精確度和可靠性有據(jù)可查的數(shù)據(jù)源、實時提供排放預測。這種做法被稱作預發(fā)性排放監(jiān)測系統(tǒng)(PEMS),允許從現(xiàn)有的控制臺操作界面為模型操作或工程技術人員提供資料。該監(jiān)測系統(tǒng)隨后可與當今商業(yè)中常用的報表軟件結合。
基于軟件的CEM系統(tǒng)通過與現(xiàn)有的過程和環(huán)境相關傳感器的協(xié)作,提供實時的排放監(jiān)測,給出準確的、幾乎實時的排放信息。輸出結果可與控制設備連接,以幫助減少排放和改善經(jīng)營。此外,獲得詳盡的、精確到分鐘的工廠范圍排放信息,也使排放控制成為工廠自動化戰(zhàn)略持續(xù)的基礎。
基于軟件的連續(xù)排放監(jiān)測與基于硬件的方法對比,其額外的好處還包括:
·低安裝和維護成本;
·更高穩(wěn)定性;
·更低安全風險;
·迅速調(diào)配、快速適應;
·無需操作和維護所涉及的勞動和材料成本;
·快速準確發(fā)現(xiàn)故障,減少平均修理時間。
新的法規(guī)要求制造商根據(jù)所在地方、州和聯(lián)邦的要求,計算每小時和每天的記錄,并確保他們的排放量低于上限。所有排放源,包括火炬、加熱器、冷卻塔和儲油罐,都需要評估。
實現(xiàn)EPA規(guī)定的連續(xù)運行最低標準,要求在傳感器故障時仍能夠提供可靠數(shù)據(jù)的能力。制造商可以使用傳感器校驗系統(tǒng)來達到要求。這些系統(tǒng)應包括以下模型,如可以檢測傳感器故障(或漂移),并自動重建一個適當?shù)闹等〈收蟼鞲衅鱽泶_定準確的排放水平。該模型可以準確的預計排放量,而不論傳感器故障中斷與否。
搭建基于軟件的CEM系統(tǒng)應首先對項目范圍進行討論。參與者設計建立監(jiān)測系統(tǒng)的功能,確定必要的過程傳感器。如果沒有現(xiàn)成的進程(如硬件CEMS或其他監(jiān)測系統(tǒng)),工程師可以從歷史數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)記錄器獲得過程數(shù)據(jù)。此外一些環(huán)境監(jiān)測公司可以被用來收集堆棧排放數(shù)據(jù)。
排放單位通過評估其運作的整個周期,超過2至7天的時間(根據(jù)該單位的復雜性而定)來收集數(shù)據(jù)。制造商可以使用過程和堆棧數(shù)據(jù),為基于軟件的CEM系統(tǒng)構建一個高精確度的排放模型。
智能電網(wǎng)標準
一場特殊的智能電網(wǎng)領導人會議拉開了NIST智能網(wǎng)格標準首腦會議的帷幕。業(yè)內(nèi)高管被邀請分享對智能電網(wǎng)實施的看法,將標準的開發(fā)列入日程。
http://budurl.com/3hks
太陽能加熱
Enphase Energy,一家太陽能轉換系統(tǒng)的全球制造商,隨著對技術的興趣增加,正在積蓄著新的風險資本融資。與此同時,西門子贊助了2009年的Solar Exchange活動。
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制造商的過失
Atlantic States Cast Iron Pipe公司被發(fā)現(xiàn)涉案“公然違反環(huán)境和工人安全法”。制造商工廠經(jīng)理、維修主管和一名工程師也被指控。
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EPA排放評估
EPA排放測試中心制定和公布了5項PEMS(預發(fā)性排放監(jiān)測系統(tǒng))協(xié)議和性能規(guī)格,所有項目詳細信息在EPA的技術轉移網(wǎng)站上。www.epa.gov/ttn/emc/monitor.html
這些規(guī)范EPA聘請了獨立的顧問公司評估PEMS ,并從中確定PEMS要求的傳感器校驗,以消除傳感器出現(xiàn)故障時預測錯誤的可能性。EPA還要求控制工程網(wǎng)版權所有,必須由經(jīng)過認證的專業(yè)人員建立一個傳感器校驗系統(tǒng)。
排放測試中心現(xiàn)在承認預測監(jiān)控相對于硬件CEM是一個有效選擇,大多數(shù)州已經(jīng)開始遵循EPA的建議了。