二噁英监测治理

二噁英在线智能诊断治理系统

产品介绍

1、产品概述

1.1关于二噁英

1.1.1 组成

两个氧原子键结一对苯环状化合物之统称，共有为210种不同的化合物，包括75种多氯二联苯二噁英（简称PCDDs）及135种多氯二联苯呋喃（简称PCDFs）。

1.1.2 来源

1.1.2.1固体废弃物的焚烧

1.1.2.2其它燃烧或热处理过程

1.1.2.3含氯化工产品或生产工艺的副产物

1.1.2.4氯漂白或消毒

1.1.2.5汽车尾气、二次释放和其它

1.1.3 特性

1.1.3.1毒性高（一级致癌物）

1.1.3.2难降解

1.1.3.3长距离传输，无处不在

1.1.3.4生物累积和放大

1.1.3.5同族体繁多，分析要求高

1.2 需求和标准

 

1.2.1 技术需求

《关于加强二噁英污染防治的指导意见》（环发〔2010〕123号），抓好废弃物焚烧等重点行业二噁英污染防治工作，建立比较完善的二噁英污染防治体系和长效监管机制，基本控制二噁英排放增长趋势，编制修订废弃物焚烧等行业二噁英排放标准和监控规范。

《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范（试行）》（HJ1134-2020），应控制飞灰处理产物中的二噁英类含量，可采用低温热分解、高温烧结和高温熔融等二噁英类分解技术，处理产物中二噁英类残留的总量应不超过50ng-TEQ/kg（以飞灰干重计）。

1.2.2 管理需求

《生态环境监测网络建设方案》（国办发〔2015〕56号）中指出要“提升生态环境风险监测评估与预警能力”，开展持久性有机污染物、新型特征污染物及危险废物等环境健康危害因素监测，提高环境风险防控和突发事件应急监测能力。

《生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据应用管理规定》（中华人民共和国生态环境部令2019年第十号）垃圾焚烧厂正常工况下焚烧炉炉膛内热电偶测量温度的五分钟均值低于850℃，一个自然日内累计超过5次的，认定为“未按照国家有关规定采取有利于减少持久性有机污染物排放的技术方法和工艺”，依照《中华人民共和国大气污染防治法》第一百一十七条第七项的规定处罚。

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1.2.3 排放标准

 

 

1.3 行业背景

Ø 市场大

截止到2020年，我国垃圾焚烧产能达到60万吨/日，年处理总量近2亿吨，垃圾焚烧产能持续增长，市场规模或超过两千亿。

Ø 研发难

痕量级，分析难度大、同族种类多，210种化合物。

Ø 监管难

企业数量多、人工检测成本大，时效慢。

2、产品系统介绍

二噁英在线智能诊断治理系统

 

该技术基于大数据理论整合与二噁英产生相关联的燃烧参数、净化系统参数、烟气成分等易监测获取的数据，建立数据模型，形成燃烧过程中二噁英在线监测诊断系统，具有每分钟实时显示二噁英排放浓度计算值、二噁英炉内燃烧产生量计算值（YQ值）、飞灰二噁英浓度计算值、二噁英超标原因诊断等功能。同时该系统具有二噁英超标排放实时预警功能，在二噁英计算值达到一定浓度后，通过系统分析是某一种或多种因素导致二噁英含量生成过高并通过系统提示及声光预警等方式，提出调整建议，提示现场操作人员合理控制操作参数，以降低焚烧过程中二噁英排放超标风险。

相比较传统的人工检测二噁英，周期长、费用高、人为因素影响检测结果等劣势，二噁英在线智能诊断治理系统在数据时效性、结果准确性、成本低等方面具有显著特点和优势。能够有效的帮助企业在日常的生产过程中不断的完善工况条件，达到稳定环保排放的目标；能够更大力度的帮助监管部门对重点企业污染物的排放进行管理和监督。

该系统适用于不同企业，在生活垃圾焚烧，危险废物焚烧、医疗废弃物焚烧等行业已均有成功案例。

 

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2.1 二噁英在线诊断系统

 

 

  

 

 

 

2.1.1 技术原理

 

附图1二噁英在线监测诊断系统原理流程图

见附图1所示，该技术中二噁英在线诊断及控制系统在计算二噁英浓度时所依据的具体参数包括：炉温、含氧量、850°C以上烟气停留时间、一氧化碳、含水率、氯化氢、二氧化硫、颗粒物、氮氧化物、活性炭参数、布袋过滤面积等参数，这些参数通过数学建模，形成与二噁英排放浓度相关的二十条关系曲线，二十条关系曲线再经过系统模拟，计算出以下方面数据：

（1）二噁英炉内燃烧产生量（YQ值）、烟囱排放实时二噁英排放浓度；

（2）二噁英炉内燃烧产生量小时均值、烟囱排放小时均值二噁英排放浓度；

（3）二噁英炉内燃烧产生量日均值、烟囱排放日均值二噁英浓度。同时，根据计算数据，分析二噁英超标原因，对临近二噁英超标数据进行预警，预防超标发生。与二噁英排放浓度相关的二十条关系曲线如附表1所示：

附表1 二噁英排放浓度关系曲线

2.1.2 工艺流程

 

附图2二噁英在线监测诊断系统工艺流程

二噁英在线监测诊断系统工艺流程见附图2所示，该二噁英在线监测诊断设备安装前需先核实我司垃圾焚烧处理工艺和CEMS的完整性与准确性，为避免因CEMS的数据误差造成二噁英在线计算平台数据误差增大，需及时检修与完善相关仪器仪表，确保数据精准。

二噁英在线诊断设备安装到现场后，为确保数据安全，需布置本地服务器，进行数据传输与接收，即可模拟计算YQ值与二噁英浓度。现场二噁英检测需两次，以标定系数与验证结果。最终，在平台每分钟显示YQ值与二噁英浓度，以及对临近二噁英超标数据进行预警。

2.2 二噁英抑制剂

二噁英也是化学反应合成的，需要破坏其合成环境。从二噁英结构来看，打断苯环，去掉氯离子，就可以达到我们要求。所以烟气中HCl越少越好，而硫能够抑制二噁英的合成，调节剂通过二次风喷入炉膛，充分燃烧后与烟气混合形成的工况，能有效破坏二噁英的合成，从而降低二噁英浓度。

用    量	二噁英去除率
根据二噁英在线数据进行投加，投加至0.05以内为佳；初始预估用量约100kg/小时左右，需根据现场工况和二噁英在线数据确定用量。	80-99.9%

 

型  号	适用行业	去除率
ZR01	医废、循环流化床	80-99%
ZR02	炉排炉	80-95%
ZR03	危废焚烧	80-95%
ZR04	其他焚烧行业	60-99%

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2.3 药剂投加设备

2.3 

2.3.1设备组成,

NSR系列三叶罗茨鼓风机、RF型旋转供料器、药剂料斗、配电控制设备、控制箱。

2.3.2设备参数

 

Ø 供料器

主机、(耐磨型)变频减速电机（0.75KW）通用底座、加速室(DN80)、轴封装置。

Ø 罗茨鼓风机

主机、电机（5.5KW）、底座、进出口消声器、单向阀、安全阀、压力表、地脚螺栓、齿轮油等。

Ø 二噁英调节剂料斗

存放体积约 0.3m³

输送量： 50-400kg/H           物料粒径：粉状

上下法兰压差（Kpa）：≤58.8  法兰连接尺寸：DN150

使用工况：输送物料温度（oC）：常温

风量： 4.81m³/min           压力:  44kpa

2.3.3安装方式

拟通过在二次风管道开孔，并连接至加药设备，均匀、精确的控制二噁英抑制剂的投加量。

Ø 自动投放系统设备原理

自动投放系统根据在线诊断平台二噁英输出值，自动控制药剂的添加量和添加时间，达到对二噁英值精准控制的设备。

Ø 自动投放系统设备优点

1、可以降低劳动量，提高效率。

2、药剂投放比例均匀和精确的添加量。

 

3、产品技术创新点

3.1技术创新：传统的二噁英监测需要通过人工采样、实验室样品分析等多个步骤，成本高、周期长。二噁英在线诊断系统通过整合多项因子与二噁英的关系曲线，并标定系统参数直接在线计算二噁英实时浓度。节省了人工成本，完善了污染物防治体系和长效监管机制。

3.2产品结构创新：该系统结构相对简单高效，只需要通过对应企业的数据传输，并可实现数据上传接受相关执法部门的长期监管。

3.3产品工艺创新：该系统不存在消耗品，所有电气元件和相关设备均属于工业级，稳定、耐用。

3.4产品性能：二噁英在线智能诊断治理系统的功能主要分为两大类，一是可实时计算二噁英浓度；二是对存在可能有超标风险的工况条件下提供预警，并通过药剂投加和工况调整实现二噁英减排。

3.5使用效果的显著变化：对企业而言，通过系统的使用和认知，实现二噁英长期稳定达标。并提高企业管理水平。对监管部门而言：可以有效的建立和完善二噁英污染防治体系，实现长期有效的监管体制。

4、技术成熟性和可靠性

该系统从2018年开始研发，通过上千个样品数据的分析和整合，模拟了各种真实工况条件下的数据变化，经过多次的系统升级和性能提升。通过与十多家二噁英排放企业的人工二噁英监测数据比对。该系统拥有更高的准确性和时效性。

该系统已成功试用于多家生活垃圾焚烧发电厂、医疗废物焚烧厂、危险废物焚烧厂及钢铁厂，相关客户反馈良好，并帮助相对设施条件差，工艺老旧，工况不稳定的企业成功减排二噁英，实现了二噁英长期稳定达标排放。

5、公司主要业绩

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5.2 

该产品在2021年参加由科技部、财政部、教育部等部委联合举办的中国第十届创新创业大赛中，获得了（浙江赛区）暨第八届浙江省“火炬杯”创新创业大赛节能环保行业总决赛初创企业组优胜奖。

目前，公司二噁英在线智能诊断治理系统产品已经应用于浙江台州某垃圾电厂、山东莱阳某垃圾电厂。并得到用户的认可。相信随着国家一系列关于大气污染治理政策的陆续出台，治理标准的日趋严格，“二噁英在线智能诊断治理系统”系列产品的市场空间将会越来越大。