Pavilion8 CEM軟件是一種預(yù)測排放監(jiān)視系統(tǒng)(PEMS)，是在Pavilion8平臺上開發(fā)的，他能夠?qū)Φ趸?NOx)、一氧化碳(CO)、氧(O2)和其他排放氣體進行高精度測量，是一種替代昂貴、基于硬件連續(xù)排放監(jiān)測(CEM)系統(tǒng)的解決方案。
軟件CEM
軟件CEM系統(tǒng)開發(fā)了一種在線模式，利用現(xiàn)有工廠傳感器的歷史和實時數(shù)據(jù)，連續(xù)監(jiān)視排放。Pavilion的混合建模技術(shù)集成了非線性經(jīng)驗?zāi)Ｐ停缟窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)以及第一原則模型，在工業(yè)領(lǐng)域提供了最準(zhǔn)確的預(yù)測模型。這些模型通過Pavilion8模型分析引擎的在線執(zhí)行，提供了對熱源和燃料排放的實時預(yù)測。
模型驗證是一種常見規(guī)程，即使用已知傳感器輸入值，對已知輸出值進行驗證。把預(yù)定的輸入值施加到PEMS，然后計算得出輸出值。這些值與已知輸入值對應(yīng)的已知輸出值(在建模過程中開發(fā))進行比較，確定軟件CEM應(yīng)用是否準(zhǔn)確與合規(guī)。這個過程相當(dāng)于環(huán)保局(EPA)規(guī)定的每季度審計規(guī)范。
軟件CEM模型的開發(fā)
已認(rèn)證的軟件CEM已在美國200多個熱源點使用，連續(xù)對NOx、CO、O2和其他排放氣體進行監(jiān)測。軟件CEM已被證明可以滿足EPA在鍋爐、窯爐、往復(fù)發(fā)動機、渦輪機和其他排放源對PEMS系統(tǒng)的要求。
在任何現(xiàn)場活動開始前，都要舉行討論軟件CEM項目范圍的開工會。會議中要建立軟件CEM的功能設(shè)計，并確定必要的過程傳感器。后面“過程傳感器舉例”一節(jié)將介紹使用木材、石油或天然氣為燃料燃燒器的典型傳感器。
如果沒有現(xiàn)成的系統(tǒng)(即硬件CEMS或其他監(jiān)控系統(tǒng))，可以從過程的歷史數(shù)據(jù)庫或Pavilion的數(shù)據(jù)記錄器(Data Logger)獲得過程數(shù)據(jù)。如果現(xiàn)有硬件CEMS沒有排放數(shù)據(jù)，可以使用環(huán)境檢測公司當(dāng)時收集的累計排放數(shù)據(jù)。排放單位可以按照2至7天的運行周期(取決于單位的復(fù)雜性)收集數(shù)據(jù)。在這個過程中處理和累計數(shù)據(jù)，由此構(gòu)建高精確度的排放模型。
傳感器驗證系統(tǒng)
軟件CEM 可以為過程傳感器構(gòu)建一個傳感器驗證系統(tǒng)。此系統(tǒng)可用于確定可變的輸入(例如空氣流量、過程O2等)和排放輸出(NOX、CO、O2和CO2)。
傳感器驗證系統(tǒng)由多個模型組成，模型中包含了能檢出故障(或漂移)的儀器，當(dāng)儀器出現(xiàn)故障時，軟件CEM會自動重建適當(dāng)值來代替，確定準(zhǔn)確的排放。如果在正常運行期間輸入傳感器出現(xiàn)故障，傳感器驗證系統(tǒng)有能力使用來自其他傳感器的信息，重建發(fā)生故障傳感器的值。
除了準(zhǔn)確連續(xù)預(yù)測排放，軟件CEM也能發(fā)出報警，提醒操作員出現(xiàn)故障的傳感器。
預(yù)測排放監(jiān)測
系統(tǒng)由排放模型構(gòu)成，反映了過程運行和環(huán)境條件與排放之間的關(guān)系。
對于大多數(shù)PEMS系統(tǒng)的一個重要監(jiān)管要求是要有95%的正常運行時間。通過使用Pavilion的傳感器驗證系統(tǒng)，本軟件CEM通常能達到> 99%的正常運行時間。
使用軟件CEM和傳感器驗證系統(tǒng)模型開發(fā)的在線預(yù)測排放，在系統(tǒng)開始上線時，就具有連接過程分布式控制系統(tǒng)或數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)庫的接口。軟件CEM獲取當(dāng)前的過程數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)傳輸給模型執(zhí)行，然后以標(biāo)簽值的形式返回排放量預(yù)測。
這種方法可以讓現(xiàn)有的操作員界面為操作或工程人員提供信息。該軟件CEM可以與市售的報告軟件套件相集成。
環(huán)保法規(guī)和軟件CEM
EPA和政府機構(gòu)已經(jīng)批準(zhǔn)了軟件CEM執(zhí)行NOX、CO、O2和其他排放氣體的連續(xù)監(jiān)測，已在美國200多個單位實施。加拿大環(huán)境部和臨時機構(gòu)也接受軟件CEM可以作為預(yù)測排放監(jiān)測系統(tǒng)(PEMS)使用。
EPA排放測量中心的PEMS評估
