減少水銀排放，讓天更藍(lán)，水更清

Author(s):
Timothy Nolan - Data Science Automation
Richard M. Brueggman - Data Science Automation

Industry:
Industrial Controls/ Devices/ Systems, Oil and Gas, Machines/Mechanics

Products:
Compact FieldPoint, LabVIEW PDA Module, LabVIEW

The Challenge:
減少水銀排放量一直是燃煤發(fā)電廠的一個(gè)重要目標(biāo)。聯(lián)合國(guó)環(huán)境署和美國(guó)聯(lián)邦法案也出臺(tái)相應(yīng)的政策和法規(guī)，限制水銀的排放量。

The Solution:
使用Compact FieldPoint 與PDA 公司為燃煤發(fā)電廠提供水銀排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

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火力發(fā)電廠排放煙囪

減少水銀排放量一直是燃煤發(fā)電廠的一個(gè)重要目標(biāo)。聯(lián)合國(guó)環(huán)境署和美國(guó)聯(lián)邦法案也出臺(tái)相應(yīng)的政策和法規(guī)，限制水銀的排放量。布什政府出臺(tái)的“清潔空氣”法案中規(guī)定：到2010 年，水銀的排放量限制為34 噸，到2018 年，限制為15 噸。

水銀是化學(xué)元素汞的俗稱，是一種密度很大、銀白色的液態(tài)金屬。作為一種持久性的污染物，水銀會(huì)污染水質(zhì)和海產(chǎn)品，導(dǎo)致新生兒神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全美1100 座燃煤發(fā)電站每年釋放約48 噸水銀。

限制排放，刻不容緩

在美國(guó)，由燃煤發(fā)電廠排放的煙霧是水銀最主要的來源。這些排放物最終在湖泊、河流甚至海洋中沉積下來，然后進(jìn)入食物鏈，被人類所攝取，從而危害人類健康。雖然少量攝入水銀不會(huì)對(duì)身體造成太大的危害，但它們會(huì)在人體累積，長(zhǎng)期攝入，會(huì)造成水銀中毒，輕則腹痛、腹瀉，重則肌肉震顫、精神失常等。

針對(duì)水銀污染的特點(diǎn)和其危害，聯(lián)合國(guó)環(huán)境保護(hù)署，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署都提出了相應(yīng)的解決措施。美國(guó)政府通過聯(lián)邦法規(guī)對(duì)燃煤發(fā)電廠的水銀排放提出了嚴(yán)格的要求。

按照聯(lián)邦法律規(guī)定，燃煤發(fā)電廠排放的水銀必須被實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，而且，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的采樣率必須根據(jù)煙囪流量做相應(yīng)調(diào)整，此外，系統(tǒng)的校準(zhǔn)、維護(hù)和泄露檢查也必須自動(dòng)完成，最后，還希望系統(tǒng)能夠靈活擴(kuò)展，有效開發(fā)。這樣苛刻的要求，使用傳統(tǒng)的可編程邏輯控制器PLC 是很難實(shí)現(xiàn)的，而可編程自動(dòng)化控制器則能使得所有難題迎刃而解。

還自然以本色

針對(duì)聯(lián)邦法律對(duì)燃煤發(fā)電廠的具體規(guī)定，Data ScienceAutomation公司采用NI的可編程自動(dòng)化控制器CompactFieldPoint 開發(fā)了一套靈活可靠、實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，Compact FieldPoint 與無線網(wǎng)橋相連，通過無線的方式與PDA 進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互，如在PDA 中顯示相應(yīng)監(jiān)測(cè)狀態(tài)，由用戶輸入命令進(jìn)行參數(shù)調(diào)整、遠(yuǎn)程控制等。系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，則是通過RS-485 串行接口，以廣播的方式記錄在Compact Flash 中。

“系統(tǒng)能夠如此快捷高效地開發(fā)出來，并應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)，歸功于NI 可編程自動(dòng)化控制器Compact FieldPoint-2120的自動(dòng)化處理能力與PDA 控制模塊的易用性?！?/p>