降低排放工程成本 監測解決方案做利器

軟體式連續排放監測(CEM)系統讓公司可以降低安裝和維護成本，同時提供更高的可靠性。

環保意識高漲，為了符合各種主管機關和交易計畫的連續排放監測(CEM)要求。這些需求包括定期的準確性檢查和接近100%的執行時間。法規日趨嚴格，許多過去不受法規約束的產業和製程，現在必須為了他們對環境的影響謀求對策。監測系統的執行必須能滿足這些法規的需求，而在操作和維護方面也必須符合成本效益。

傳統的排放管理方法需要複雜的資料收集系統和報告工作流程，其中許多都是採用硬體式和人力密集型的系統，而且高度仰賴多重試算表和記錄表單。這些方法缺乏現行法規所需要的準確性，時效性、一致性與安全性。

傳統硬體式系統的替代方案為軟體式CEM解決方案。這些解決方案可透過現有流程和環境感應器的關聯性來提供即時排放監測，因此可以提供幾乎即時的準確排放資訊。排放輸出可以和控制應用程式連結，進而減少排放並改善運作。存取最短以分鐘計算的全工廠詳細排放資訊，能夠為排放輸出提供可作為持續工廠自動化策略的控制方法。

有鑑於此，洛克威爾自動化提供Softwa r eCEM解決方案，採用Pavilion8模型分析引擎和專利的感應器驗證系統。此解決方案內建的感應器驗證系統可以偵測故障或漂移的感應器，並且會自動重新建構用來代替故障感應器的適當數值，進而判斷準確的排放水準。即使感應器故障或受到干擾，也可以利用模型預測之後的排放量。例如，鍋爐中的燃料、空氣和蒸氣流動有高度的相依性。同樣地，現代化的工廠通常擁有備援的溫度、流動和壓力測量方法。因此其中的任何一個讀數，都可以用來判斷其他感應器的函數。

用類似的方法比較原始和預測的數值，即可利用「對等」感應器資料的函數來驗證感應器的數值。利用這種方法，即可找出可能與其對等讀數相關的原始感應器數值。Software CEM使用感應器驗證模型作為辨識機制，可以偵測感應器故障並設定適當的警示。專利的重新建構常規符合美國環境保護署的製程規範16，可在修復或更換故障的感應器時，協助持續預測感應器的準確數值。

討論Software CEM專案範圍的啟動會議，會在任何的現場活動開始之前舉行。在這場會議中，會建立CEM的功能設計，並找出必要的製程感應器。如果現有的製程都未準備就緒，硬體CEM或其他監測系統便會從製程資料資訊收集模組或洛克威爾自動化Pavilion8 Data Logger取得製程資料。如果可以從現有的硬體CEM取得排放資料，環境檢測公司便可以同時收集堆疊的排放資料。雖然可以收集資料，但排放裝置要在2到7天之後，才會進入適當的運作範圍(時間長短取決於裝置的複雜度)。接下來便能使用製程和堆疊資料來建構準確的排放模型。

感應器驗證與排放預測Software CEM可用來建構製程感應器的感應器驗證系統，將可變輸入(例如空氣流動和處理O2)以及排放輸出(NOx、CO、O2和CO2)納入考量。系統的模型可以偵測故障的儀器，而且會自動重新建構適當的數值來判斷準確的排放量。

如果輸入感測器在正常運作時故障，系統能夠使用其餘感測器的資訊來重新建構故障感測器的數值。除了繼續預測排放之外，Software CEM也會發出警示，通知操作人員有感測器故障。

大多數預測型連續排放監測系統(PEMS)的關鍵法規要求為95%的執行時間。透過洛克威爾軟體感應器驗證系統，Software CEM通常可以達到99%以上的執行時間。

連接製程分散式控制系統或資料資訊收集模組，即可將Software CEM系統線上啟動。此系統會擷取目前的製程資料、將資料傳遞至模型執行，並且傳回標籤值形式的排放預測。這種方法會使用目前的操作人員主控台介面，將模型的資訊展示給操作或工程人員參考。接著，Software CEM可以整合至市售的商用報告套件。

洛克威爾並採用軟體式PEMS的方法具有各種優勢。其中最主要的優勢，符合成本效益的監測與法令規定。例如，Software CEM解決方案可以減少安裝和維護的成本，同時提供更高的可靠性。沒有和操作與維護相關的人工與材料成本，而且安全性風險更低。除此之外，部署、規範與投資回報的速度更快。

第二個優勢則和準確的排放監測及報告有關。透過Software CEM，輸入資料的品質保證可以減少考核監測與報告錯誤。公司可收到準確的故障調查，並減少其平均修復時間(MTTR)。更重要的是監測的執行時間可增加到最大限度，進而將停機時間的損失減到最少。

最後，Software CEM是一種於1993年便推出的成熟解決方案。安裝超過300次，擁有全球各主要產業應用100%的認證記錄。執行Software CEM的公司表示，該解決方案已經降低了專案的風險，並將考核監測、記錄保存與報告成本降到最低。