Назначение
Комплексы газоаналитические для контроля и учета вредных выбросов СОВ-1 (далее -комплексы СОВ-1) предназначены для измерений концентрации оксида углерода (СО), кислорода (О2), оксида азота (NO), диоксида серы (SO2), углеводородов по метану (СН4), диоксида углерода (СО2) и определения валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
Описание
Комплексы СОВ-1 являются автоматическими стационарными системами непрерывного действия и включают в свой состав ряд средств измерений и устройств, обеспечивающих их работоспособность:
- газоанализатор многокомпонентный для измерений содержания NO, СО, SO2, О2, СН4 и СО2;
- блок транспортировки и подготовки пробы для анализа;
- зонды для отбора пробы отходящего газа;
- обогреваемые трубопроводы подачи пробы к газоанализатору;
- блок охлаждения и осушки пробы;
- индикатор прозрачности дымовых газов «Альфа-2»;
- газоанализатор для измерений объемной доли кислорода (О2);
- контроллер;
- компьютер с сетевой картой, монитор, принтер;
- программное обеспечение;
- бокс для установки оборудования.
Принцип действия автоматического многокомпонентного газоанализатора основан на применении комплекта измерительных преобразователей различных типов:
- электрохимических сенсоров для измерений содержания О2, СО, NO, SO2;
- ИК- оптического сенсорного блока и для измерений объемной доли СО2 и углеводородов;
- термокаталитических сенсоров для измерений объемной доли углеводородов в пересчете на метан (СН4).
Конструктивно газоанализатор выполнен в прочном корпусе с открывающейся крышкой, внутри корпуса установлены измерительные преобразователи, имеется дисплей, клавиатура. Соединительные штуцера, отверстия сброса пробы и разъемы установлены на внешней стороне корпуса. Электрическое питание газоанализатора осуществляется от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В/50 Гц. Газоанализатор оснащен жидкокристаллическим дисплеем с подсветкой, памятью для хранения коэффициентов, интерфейсом RS-485 для передачи данных в сеть и имеет токовые аналоговые выходы: (0-5) мА, (4-20) мА, (0-10) В по каждому измерительному каналу.
Блок транспортировки и подготовки пробы для анализа (только для измерений содержания O2, NO, CO, CH4):
- количество точек отбора - 2;
- расстояние от точек отбора газа до блока подготовки не более 100 м;
- транспортировка пробы газа на анализ в водяной среде;
- параметры газовой среды в точке отбора:
- температура газа не более 600 °С;
- разрежение не более 500 мм вод. ст.;
- схема водоснабжения эжекторов - замкнутая с водяным насосом;
- газоотделитель барботажного типа, давление газа на выходе из газоотделителя не более 150 мм вод. ст.;
- расход газа на анализ не более 20-60 л/ч.
Обогреваемый трубопровод:
- материал трубы: фторопластовая труба PTFE Ф8х1;
- материал нагревателя: саморегулирующая нагревательная лента или греющий кабель;
- максимальная температура нагрева: до 150 °С;
- потребляемая мощность 30 Вт/м;
- защитная оболочка: труба полипропиленовая Фн = 51-65мм или стальная.
Блок охлаждения и осушки пробы газа:
- предназначен для замораживания пробы газа и отделения влаги;
- напряжение питания блока 220 В;
- используется при измерениях содержания всех компонентов в газовой смеси;
- слив конденсата - самотеком.
Контроллер:
в качестве контроллеров используются модули ввода аналоговых сигналов МВ110-8А:
- 8 универсальных каналов аналогового ввода
- типы входных сигналов: термопреобразователи сопротивления, термопары, унифицированные сигналы напряжения и тока от датчиков температуры, давления и расхода.
- термопары: L, J, N, K, S, R, B, T, A-1, A-2, A-3
- термопреобразователи сопротивления: 50М, Cu50, 50П, Pt50, Ni100, 100М, Cu100, 100П, Pt100, Ni500, 500М, Cu500, 500П, Pt500, Ni1000, 1000М, Cu1000, 1000П, Pt1000
- унифицированные сигналы: 4-20 мА, 0-20 мА, 0-5 мА, +/-50мВ, 0-1 В
- последовательный порт: RS-485
- предел основной приведенной погрешности не более ±0,5 %.
Компьютер:
Aplex ARCHMI-712P - сенсорный промышленный моноблок, и сполнение - Fanless, 1Р65,Экран - 12,1"/800х600/мультитач, Intel Atom N2600, Core Dual 1.6ГГц, Память - 2GB DDR3, HDD - 320Гб SATA, COM1 - 1xRS232/422/485, COM2 - 1xRS232, 2xUSB2.0,LAN -2x1 Гбит/с или аналогичный.
Возможно использование АСУ ТП для приема и обработки аналоговых сигналов.
Индикатор прозрачности дымовых газов «Альфа-2»:
- максимальная дальность действия (расстояние между БИ и БП) - 50 метров;
- индикатор выдает дискретный сигнал об изменении прозрачности дымовых газов (мигание светодиодов и лампы):
- при частичном ослаблении потока ИК излучения между БИ и БП;
- при полном перекрытии излучения между БИ и БП;
- индикатор имеет выходные аналоговые сигналы, которые характеризуют:
- прозрачность дымовых газов - (0-5) мА;
- запыленность оптических стекол - уровень сигнала от БИ к БП;
- инерционность срабатывания индикатора не боле 2 с.
Комплексы СОВ-1 обеспечивают:
- измерение концентрации загрязняющих веществ в продуктах сгорания при сжигании газообразного, жидкого или твердого топлива на ТЭЦ;
- определение валовых выбросов в атмосферу загрязняющих веществ (NO, NOx, CO, SO2) г/с, в соответствии с утвержденными методиками и стандартами организаций, по результатам инструментальных измерений;
- определение валовых выбросов в атмосферу оксидов серы SO2 г/с и других экологических показателей, в соответствии с утвержденными методиками и стандартами организаций, расчетными методами;
- непрерывное определение объемного расхода дымовых газов прямым или косвенным методом;
- оценку достоверности информации поступающей от средств измерений;
- осреднение мгновенных значений;
- определение массового выброса вредных веществ с нарастающим итогом (20мин.,1час., сутки, месяц, год);
- оценку соответствия массового выброса нормативным документам;
- хранение измерительной информации в течение календарного года и возможность передачи информации в центральный компьютер;
- отображение информации на дисплее компьютера в числовом и графическом виде;
- вывод информации по выбросам на печать и на внешние устройства;
- передачу информации о выбросах в реальном времени оператору и надзорным органам;
- сопоставление фактических значений выбросов с технологическими нормами, установленными для данной энергетической установки, с выдачей предупреждений;
- контроль над работой газоочистного оборудования.
Общий вид комплексов СОВ-1 представлен на рис. 1 и .2.
Бокс для установки оборудования
Рисунок 1
Газоанализатор
Блок
охлаждения и осушки пробы
Блок
транспортировки и под
готовки газа
Рисунок 2
для анализа
Программное обеспечение
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Etw.exe |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | 9.1.003 |
| Цифровой идентификатор ПО | 30580C86 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 (IEEE 802) |
Комплексы СОВ-1 имеют встроенное и внешнее программное обеспечение (далее - ПО), разработанное предприятием-изготовителем.
Основные функции встроенного ПО:
- обработка информации, поступающей от измерительных сенсоров;
- управление работой газоаналитического оборудования;
- отображение концентраций и других данных на дисплее;
- формирование выходных аналоговых сигналов измеряемых концентраций;
- связь с ПК по цифровому каналу RS-485.
Основные функции внешнего ПО.
В качестве внешнего ПО используется специально созданный пакет программ «ЭкоТЭЦ». Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 009612458. Пакет программ «ЭкоТЭЦ» обеспечивает прием, отображение, сигнализацию и обработку по заданным алгоритмам информации поступающей от газоаналитического оборудования, базы данных (ТЭЦ) и контроллеров «МВ110-8А».
Пакет программ «ЭкоТЭЦ» состоит из ряда связанных между собой программ: ETW, ETVIEW, OTCHE. Язык программирования «Delphi-7».
Уровень защиты встроенного программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077-2014 - средний: программное обеспечение защищено от преднамеренных изменений с помощью программных средств (паролем, текстовым редактором), что позволяет обеспечить передачу результатов измерений внешним пользователям с гарантией их достоверности.
Влияние программного обеспечения комплексов СОВ-1 учтено при нормировании метрологических характеристик.
Технические характеристики
Перечень определяемых компонентов, диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности комплексов приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Определяемый компонент | Диапазон показаний объемной доли определяемого компонента | Диапазон измерений объемной доли определяемого компонента | Пределы допускаемой основной погрешности |
| абсолютной | относительной, % |
| Кислород (О2) | от 0 до 21 % | от 0 до 5 % | ±0,2 % | - |
| св. 5 % до 21 % | ±(0,1375+0,0125-Свх) % | - |
| Оксид углерода (CO) | от 0 до 2000 млн-1 | от 0 до 200 млн-1 | ±20 млн-1 | |
| св. 200 до 2000 млн-1 | | ±10 |
| Оксид азота (NO) | от 0 до 1000 млн-1 | от 0 до 100 млн-1 | ±10 млн-1 | |
| св. 100 до 1000 млн-1 | | ±10 |
| Диоксид серы (SO2) | от 0 до 3000 млн-1 | от 0 до 300 млн-1 | ±30 млн-1 | |
| св. 300 до 3000 млн-1 | | ±10 |
| Диоксид углерода (CO2) | от 0 до 20 % | от 0 до 5% | ±0,5 % | |
| от 5 % до 20% | | ±10 |
| Метан (CH4) термокатализ | от 500 до 10000 млн-1 | от 500 до 10000 млн-1 | - | ±25 |
| Метан (CH4) оптический сенсор | от 0 до 10000 млн-1 | от 1000 до 10000 млн-1 | ±500 млн-1 | - |
Пределы допускаемой вариации показаний в долях от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности, не более 0,5.
Цена единицы наименьшего разряда цифрового дисплея газоанализатора для измерительного канала объемной доли кислорода 0,1 %, измерительных каналов объемной доли оксида углерода, оксида азота, диоксида серы и метана 1 млн-1.
Состав анализируемой среды, объёмная доля, %, не более (таблица 3).
Таблица 3
| О2 | co | CO2 | NO | NO2 | SO3 | H2 | SO2 | CH4 |
| 21 % | 1 % | 25 % | 0,2 | 0,015 % | 0,007 % | 0,15 % | 0,5 % | 2,5 % |
Пределы допускаемой дополнительной погрешности при изменении температуры на каждые 10 °С в рабочих условиях эксплуатации: от плюс 5 °С до плюс 40 °С, в долях от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности, не более +0,5
Пределы допускаемой дополнительной погрешности при изменении относительной влажности на каждые 10 % в рабочих условиях эксплуатации до 98 % при температуре 35 °С, в долях от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности, не более +1,0
Пределы допускаемой дополнительной погрешности при изменении атмосферного давления на каждые 3,3 Па в рабочих условиях эксплуатации: от 80 кПа до 120 кПа, в долях от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности, не более +0,5
Комплексы СОВ-1 соответствуют требованиям к основной абсолютной погрешности:
- при воздействии синусоидальной вибрации частотой от 0,5 до 100 Гц с максимальной амплитудой ускорения вибраций 10 м/с2;
- при воздействии одиночных ударов с пиковым ударным ускорением 150 м/с2, при длительности действия ударного ускорения 20 мс и 20-ти ударах в каждом из трех направлений;
- после воздействия синусоидальных вибраций, соответствующих условиям транспортирования, частотой от 10 до 55 Гц (цикл - туда и обратно), продолжительностью цикла 25 мин, числом циклов по каждой из трех взаимно перпендикулярных осей - 5, максимальной амплитудой смещения 0,35 мм;
- спустя 6 часов после воздействия повышенной (50°С) и пониженной (минус 10°С) температуры, соответствующей условиям транспортирования, продолжительностью 6 часов при каждом из указанных двух значений;
- спустя 24 часа после воздействия повышенной относительной влажности (95 % при температуре 35°С), соответствующей условиям транспортирования, продолжительностью 6 часов;
- спустя 60 минут после снятия перегрузки по определяемому компоненту, вдвое превышающей диапазон измерений и действующей в течение 5-ти минут.
Время прогрева, мин, не более
Время срабатывания защиты от перегрузки по каналам NO и CO, с, не более
Время установления показаний, с, не более
Допускаемый интервал времени работы без корректировки показаний, мес.
Потребляемая мощность газоаналитического оборудования, В-А, не более
Габаритные размеры газоаналитического оборудования, мм, не более 1600х1100х450
Масса газоаналитического оборудования, кг, не более
Средний полный срок службы, лет, не менее
Средняя наработка на отказ, ч, не менее
Степень защиты от внешних воздействий - IP54, ГОСТ 14254-96.
По устойчивости к воздействию климатических факторов комплексы СОВ-1 соответствуют климатическому исполнению УХЛ1.1, ГОСТ 15150-69.
Условия эксплуатации:
- температура окружающего воздуха, °С от 5 до 40
- относительная влажность окружающей среды с конденсацией вла
ги при температуре 35 °С, %, не более 98
- атмосферное давление, кПа от 80 до 120
- при установке газоаналитического оборудования в обогреваемом
боксе, °С от минус 40 до плюс 40
- электрическое питание комплексов СОВ-1 осуществляется от сети 220
переменного тока частотой 50 Гц, напряжение питания, В
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским способом, на комплекс СОВ-1 при помощи шильдика.
Комплектность
В комплект поставки входят.
Комплекс СОВ-1 (в комплектации по заказу) - 1 шт.
Паспорт - 1 шт.
Руководство по эксплуатации - 1 шт.
Методика поверки - 1 шт.
Поверка
осуществляется по документу МП 25147-12 «Инструкция. Комплексы газоаналитические для контроля и учета вредных выбросов СОВ-1. Методика поверки», разработанному и утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 22 июня 2012 г.
Основные средства поверки: ГСО-ПГС № 10530-2014, № 10531-2014, № 10530-2014, № 9757-2011, № 8375-2003, 10530-2014, № 9743-2011.
Знак поверки наносится на лицевую панель газоанализатора многокомпонентного для измерения содержания NO, СО, SO2, О2, СН4 и СО2.
Сведения о методах измерений
Стандарт организации ПАО «Мосэнерго» «Методика определения валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от ТЭС и котельных». Стандарт организации включен в перечень методик утвержденных ОАО «НИИ Атмосфера» (Исх.07-2-728/13-0 от 23.12.2013г) для нормирования и контроля выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух
РД 34.0-02.305-98. Методика определения валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от котельных установок ТЭЦ.
СО 34.02.320-2003 Методические указания «Организация контроля газового состава продуктов сгорания стационарных паровых и водогрейных котлов»
РД 153-34.1-11.315-99 Методика выполнения измерений расхода природного газа подаваемого в котел, на ТЭС.
Руководство по эксплуатации ПЛЭ. 424355.002. РЭ-2012.
Нормативные документы
1 ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия.
2 ГОСТ 8.578-2014 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах
3 ПЛЭ.424355.002 ТУ-2012. «Комплексы газоаналитические для контроля и учета вредных выбросов СОВ-1». Технические условия.
