Voir la traduction automatique
Ceci est une traduction automatique. Pour voir le texte original en anglais cliquez ici
#Actualités du secteur
{{{sourceTextContent.title}}}
Comment l'industrie 1.0 à 4.0 a-t-elle influencé les émissions de particules et la surveillance - Partie 1
{{{sourceTextContent.subTitle}}}
Dans une série de 4 articles, nous explorerons la relation entre l'industrialisation et les particules ainsi que l'émergence de la réduction, de la surveillance et de la réglementation des particules à travers chacune des quatre périodes industrielles.
{{{sourceTextContent.description}}}
ENVEA a été à l'avant-garde de la surveillance de l'environnement et du contrôle des procédés pendant quatre décennies et avec l'émergence de l'Internet industriel des objets (Industrie 4.0), ENVEA fournit encore une fois des solutions innovantes qui exploitent le potentiel de cette nouvelle ère industrielle.
Lors du salon Clean Air Technology Expo qui se tiendra les 11 et 12 septembre au NEC de Birmingham, ENVEA présentera sa gamme d'instruments de mesure des émissions de particules ainsi que ses avancées en matière de capture, de stockage et d'analyse de données qui combineront le monde du contrôle industriel des particules et des flux avec les dernières technologies intelligentes.
Dans cette série d'articles, nous explorerons la relation entre l'industrialisation et les particules ainsi que l'émergence de la réduction, de la surveillance et de la réglementation des particules à travers chacune des quatre périodes industrielles.
Dans ce premier article, nous examinerons l'industrie 1.0 en relation avec les particules et la façon dont les progrès de cette ère influencent la production et la fabrication d'électricité des temps modernes.
Industrie 1,0
L'industrie 1.0 (1760-1840) est considérée comme la première révolution industrielle avec le passage aux machines à vapeur et à eau dans l'industrie manufacturière, transformant des industries telles que l'agriculture, le textile et les mines. Les gains d'efficacité réalisés dans la conception de la machine à vapeur ont permis son utilisation dans les procédés de fabrication (comme la production de fer) et les développements dans les secteurs du transport ferroviaire et maritime ont permis l'expansion
du commerce et l'augmentation de la production manufacturière. Au cours de cette période, la combustion du charbon s'est répandue.
Particules dans l'industrie 1.0
Bien que les procédés de combustion ne puissent pas encore être utilisés comme source de production d'électricité comme aujourd'hui, l'utilisation accrue du charbon dans l'industrie a eu un impact significatif sur les niveaux de pollution. On comprenait peu l'existence des particules fines et leurs implications pour la santé, et peu de règlements contrôlant les émissions. On estime qu'à la fin du XVIIIe siècle, les concentrations ambiantes de particules dépassaient 300 mg/m3 à Londres. Au cours de cette période, la technologie de lutte contre la pollution et de réglementation était limitée (au Royaume-Uni). La première réglementation des émissions de l'industrie n'entrera en vigueur qu'à la fin des années 1840.
Progrès technologiques dans l'industrie 1.0
Alors que les processus de réduction des émissions n'étaient pas en place lors de la première révolution industrielle, les progrès de la science établissaient ce qui allait devenir la technologie de l'avenir.
Précipitateur électrostatique précoce
concept à la suite de la décharge Corona
découverte en 1824
La découverte de la décharge corona comme méthode pour éliminer les particules d'un aérosol a été faite en 1824 par M. Hohlfeld. C'est ainsi que Frederick Gardner Cottrell a inventé en 1907 le Précipitateur électrostatique (ESP), une méthode largement utilisée aujourd'hui pour réduire les poussières et les gaz provenant des procédés industriels.
Le premier générateur électrique a été inventé en 1831 par Michael Faraday. Malgré sa conception de base, cette invention initiale a jeté les bases du développement de la production d'énergie électrique telle que nous la connaissons aujourd'hui. La découverte de l'induction électromagnétique a apporté de nombreuses innovations dans l'industrie, y compris le transfert d'énergie sans fil qui n'a commencé à être largement utilisé dans des applications pratiques qu'au 21ème siècle.
Contrôle des émissions de particules en 2019
En 2019, les méthodes de production d'électricité par combustion ont évolué de façon exponentielle, mais les méthodes mises au point au cours de l'industrie 1.0 pour alimenter les moteurs (maintenant les turbines) par combustion et les polluants présents demeurent sensiblement les mêmes. Si la production d'électricité à partir de combustibles non fossiles, tels que le processus "Un environnement pour l'Europe" et la biomasse, connaît aujourd'hui une croissance significative, on estime qu'il existe encore plus de 2 400 centrales électriques alimentées au charbon (30 MW et plus) actuellement en service dans le monde.
Aujourd'hui l'industrie la plus réglementée en matière d'émissions, la production d'électricité par combustion utilise de multiples méthodes de réduction des émissions de gaz et de particules, y compris la désulfuration des gaz de combustion et les filtres électrostatiques. En raison de l'efficacité de ces systèmes de réduction des émissions, les centrales électriques émettent généralement les plus faibles niveaux de particules de tous les procédés industriels. Bien qu'ils soient nettement plus avancés en termes d'efficacité et d'échelle, les principes de base de la décharge corona sont toujours au cœur de la technologie et de l'efficacité des filtres électrostatiques pour éliminer les particules fines d'un flux gazeux, ce qui explique pourquoi ils sont encore largement utilisés depuis leur création il y a plus de 100 ans.
Industrie 4.0 dans la surveillance des particules
En raison des niveaux très faibles de particules émises par la plupart des centrales électriques modernes, les moniteurs de particules en continu doivent mesurer à des niveaux extrêmement bas avec une grande précision et des outils d'autodiagnostic pour vérifier les mesures de particules.
Dans la gamme PCME ProScatterTM, ENVEA propose une gamme de capteurs de diffusion de lumière (Forward Scatter et Back Scatter) utilisés dans le monde entier dans les processus de production d'énergie, idéals pour les mesures après un ESP. Mesure des émissions de particules, souvent inférieures à 1 mg/m3 Capteurs ProScatterTM
sont des dispositifs en réseau qui permettent l'enregistrement de données numériques à un seul point à partir de relevés effectués à plusieurs points d'émission. Ces données peuvent être utilisées pour contrôler les processus et s'assurer que tout événement d'émissions excessives est signalé aux exploitants afin d'éviter toute non-conformité et d'enquêter sur tout problème de processus.
Les capteurs comprennent des autodiagnostics automatisés qui fournissent des alertes précoces en cas d'augmentation des charges de poussière et de changement de type de particules, ainsi que la possibilité d'utiliser ces données pour gérer la maintenance préventive des systèmes de réduction des émissions et des instruments. Les appareils PCME ProScatterTM sont approuvés TUV et MCERTS QAL1 avec des plages de mesure certifiées aussi basses que 0-7.5mg/m3, fournissant toutes les exigences pour les procédés QAL2 et QAL3 et étant conformes aux normes US EPA PS-11.
Les régulateurs exigeant une transparence accrue sur les données d'émissions, les dispositifs PCME ProScatterTM peuvent être configurés de manière à permettre la communication directe et instantanée des mesures en ligne aux responsables de l'environnement et aux régulateurs, ainsi qu'une gamme de capteurs de débit (de vitesse). La gamme STACKFLOW utilise à la fois la technologie Pitot et la technologie ultrasonique pour fournir des mesures de débit ou de vitesse en ligne.
Ces instruments peuvent être mis en réseau avec la gamme PCME ProScatterTM et les lectures des deux appareils calculées pour fournir des mesures normalisées en continu des particules. Souvent installés avec redondance intégrée, les systèmes ENVEA fournissent une solution complète de contrôle de l'environnement et des processus pour la mesure des particules en utilisant l'analyse de données numériques, l'autodiagnostic automatisé et les méthodes de communication synonymes de Industry 4.0.
Pour en savoir plus sur la gamme d'instruments ENVEA et les développements ultérieurs vers l'IIoT, veuillez nous rendre visite sur le stand 138 au Clean Air Technology Expo qui se tiendra les 11-12 septembre au NEC, Birmingham.
Dans notre prochain article, nous examinerons l'industrie 2.0, la montée de la révolution industrielle, le développement de la mesure précoce des particules et la façon dont elle a évolué pour fournir des capacités de contrôle des procédés de fabrication à l'ère numérique.