钢铁冶炼过程污染气体排放检测系统改进和研究

作     者：刘宏 

作者单位：兰州交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张斌;梁志伟

授予年度：2020年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 081202[工学-计算机软件与理论] 

主      题：钢铁冶炼 污染物检测系统 检测设备 扩散模型 组态软件 

摘      要：作为重要经济产业的钢铁生产企业,在冶炼过程产生的污染气体成为了主要的污染来源。钢铁冶炼过程无法避免的产生污染气体,这些主要污染气体来源显然成为节能减排工作中的困难。随着环保部对污染物排放管控的日益严格,加大对钢铁冶炼监督,责令钢铁冶炼过程要定期对环境的监测和大气排放污染气体的检测,归集越来越多的污染气体数据进行分析,方便对污染物排放的管理,也为环保决策提供依据。本文以钢铁企业为例,针对冶炼过程产生的污染气体的治理,对污染气体检测系统进行研究,论文主要内容包括:（1）分析钢铁冶炼排放的污染气体来源,介绍了钢铁企业排放污染气体的污染现状和特点,在此基础上提出检测系统总体框架设计。（2）比较各种检测技术,选择合适的测量方式,设计检测流程,完成检测设备选型,同时对检测设备部分组件进行改进,使之更有效的进行污染气体的数据采集。选择无线网络中的Zig Bee技术进行组网,完成数据通信。（3）对冶炼过程产生的污染气体扩散模型进行分析比较,选择污染气体高斯扩散模型作为大气污染预测系统的计算模型,为数据分析提供计算方法。（4）对钢铁冶炼过程污染气体排放检测系统进行需求分析,设计相应的功能模块。利用西门子S7-300系列PLC实现现场设备控制,设计检测控制程序;利用WINCC组态软件进行模块界面设计,编辑可视化系统页面,实现信息的输出和管理。该系统利用传感器技术实时对污染气体数据进行检测,通过无线网络进行通信,能够对污染气体的污染源进行数据分析,对污染物的浓度分布进行统计,并结合电子地图实现污染预测,能够有效地提高钢铁企业环保部门的工作效率和管理污染气体水平,从而帮助钢铁企业的管理部门降低污染气体的排放,以及采取相应措施进行污染防控。