蒂森克虏伯空气排放监测技术
内容提供：蒂森克虏伯钢铁公司
环境保护的一项重要职能就是对人为影响、废气排放量和工业生产的环境监测，在德国这大部分是政府环保部门的职责。
德国的技术指导说明中规定的排放限值，既可以作为普遍适用的排放标准，也可作为工厂特定的排放标准，如表1所示。文中质量浓度这一术语用于标定与体积有关的排放物数量。
表1 排放限值
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特殊规定 高炉煤气必须回收 转炉煤气能量回收
在排放测量方面，基本分为连续测量和非连续测量。当有关物质的质量浓度超过表2所示的质量浓度阈值时，必须进行连续测量。
表2 排放监测标准
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1 连续测量
蒂森克虏伯钢铁厂进行主要排放源的连续监测后，将采集的排放数据传输到一台中央计算机，再把计算结果放在一个数据文件中，并且传递远程传输测量结果给官方。蒂森克虏伯钢铁全厂安装16套监测装置，82台连续测量仪器并配备23台计算机。在22个堆栈监测主要物质的粉尘，监测到的NOx来自16种污染源。
杜伊斯堡烧结生产线的监测装置和基础设施的投资成本为250万欧元，操作和维护费用每年为30万欧元。连续测量系统必须每年进行一次功能检查，每三年由独立的认证机构重新校准。
2 不连续测量
启动监控装置进行不连续测量，之后每隔三年进行一次较大的调整，这由一个独立的机构进行。程序要求在确定的工艺条件和预期的最大排放量下至少采集6个样本。
如果每一次因测量的不确定性引起测量结果的增大值均不超过文件规定的排放限度，那么排放值就满足要求。
3 环境空气质量的监测
在杜伊斯堡的蒂森克虏伯钢铁厂周边的空气质量良好。空气监测由北莱茵河Westfalia的政府环保机构负责，主要监测粉尘浓度和NOx与SO2浓度。这些数据在互联网上是公开且有效的。此外，蒂森克虏伯厂利用监测仪器，以改善监测信息基础。
德国蒂森克虏伯的第一家公司已经开发了一种新方法，用于监测和存储易挥发物数据。利用监控器记录随风向变化的粉尘浓度，可以计算出风向对粉尘总排放量的影响。
在设施的周边监测粉尘的沉积与浓度。任何显著的粉尘浓度变化都与工厂运作的改变相关。
4 模拟
在新装置建成或现有装置做重大改造的情况下，蒂森克虏伯钢铁厂使用排放量数据资料库模拟监测装置对环境空气质量的作用。计算软件AUSTAL 2000使用拉格朗日粒子跟踪空气扩散模型，该模型包含自有的判断气场模型。因此，这个模型考虑了地形对气场和对污染物扩散的影响。
5 报告
如果超过连续监测的限度值，那么必须当天通过网络在线系统向环保部门解释原因。此外，必须每三年向环保部门递交一份全面的废气排放报告。
报告内容包括：来源于255个排放源的55种污染物的排放流量的存储和处理；每一种装置的能量和物料平衡。
排放报告在互联网上是公开有效的。所有排放量监测数据都被记录并以电子形式至少在蒂森克虏伯环保部保存5年。利用这个数据库，开发了一个成熟的管理平台，以确定有关信息的来源或校准蒂森克虏伯钢铁厂的环保情况。
6 展望
蒂森克虏伯钢厂用基于计算软件的仪器监测可见的废气排放量。若某一生产过程中断而造成大量污染物的排放，此情况将很容易被识别。
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