Назначение
Система автоматического мониторинга выбросов загрязняющих веществ в атмосферу организованных источников MOD-1004 (далее - система), предназначена для:
- непрерывных автоматических измерений загрязняющих веществ: массовой концентрации оксида углерода (СО), оксида азота (NO), диоксида азота (NO2), диоксида серы (SO2), суммы углеводородов (CxHy), объемной доли кислорода (O2);
- измерения параметров (температура, давление, объемный расход газа, объемная доля воды) газового потока;
- сбора, обработки, визуализации, хранения полученных данных, представления результатов в различных форматах;
- передачи по запросу накопленной информации на внешний удаленный компьютер (сервер) по проводному каналу связи;
- расчета и учета массовых и валовых выбросов загрязняющих веществ.
Описание
Принцип действия системы основан на следующих методах измерения:
1) для определяемых компонентов NO, NO2, SO2, СО, пары воды - метод ИК-спектроскопии;
2) для суммы углеводородов - пламенно-ионизационный детектор;
3) для определяемого компонента O2 - электрохимический (циркониевый датчик);
4) температуры - термоэлектрический;
5) давления - тензорезистивный;
6) объемный расход газа - ультразвуковой;
Система является стационарной и состоит из двух уровней:
— уровня измерительного комплекса точки измерений (ИК ТИ);
— уровня информационно-вычислительного комплекса (ИВК).
Связь между ИК ТИ и ИВК осуществляется по токовому интерфейсу от 4 до 20 мA и интерфейсу RS-485 (MODBUS). Передача данных от ИВК и предоставление информации на АРМ осуществляется по каналам связи.
Уровень ИК ТИ включает в себя следующие средства измерений:
- комплекс газоаналитический MCS модификации MCS 100 E HW фирмы «SICK AG», Германия (регистрационный номер 76825-19) - измерительные каналы массовой концентрации NO, NO2, SO2, CO, объемной доли O2 и паров воды;
- преобразователь давления измерительный КМ35-А (регистрационный номер 71088-18) -измерительный канал абсолютного давления отходящих газов в трубе;
- термопреобразователь сопротивления серии TR модель TR10-B (регистрационный номер 71870-18) - измерительный канал температуры отходящих газов;
- расходомер газа ультразвуковой FLOWSIC 100 модификации FLOWSIC 100 H (регистрационный номер 43980-10) - измерительный канал расхода отходящих газов.
Система представляет собой единичный экземпляр системы измерительной, спроектированной для конкретного объекта из компонентов отечественного и импортного изготовления. Монтаж и наладка системы осуществлены непосредственно на объекте эксплуатации в соответствии с проектной документацией системы и эксплуатационными документами ее компонентов.
Измерение содержания веществ в системе состоит из следующих этапов: первичная подготовка пробы, транспортировка пробы, анализ пробы, обработка результатов анализа.
Пробоподготовка газовой смеси к анализу осуществляется методом горячей экстракции, без охлаждения и осушки пробы, предусмотрен электрический нагрев всех составных частей системы до температуры, превышающей кислотную точку росы.
Комплексы газоаналитические MCS модификации MCS 100 E HW обеспечивают проведение автоматической калибровки и, при необходимости, корректировки нулевых показаний и чувствительности, при этом выдается соответствующая информация на дисплее. При возникновении неисправностей система самостоятельно переходит в нерабочее состояние, система пробо-отбора и измерительная кювета продуваются чистым воздухом.
Уровень ИК ТИ осуществляет следующие функции:
- измерение массовой концентрации и объемной доли определяемых компонентов;
- измерение параметров (температура, абсолютное давление, объёмный расход) дымовых газов.
Уровень ИВК обеспечивает автоматический сбор, диагностику и автоматизированную обработку информации по анализу дымовых газов в сечении газохода, автоматизированный сбор и обработку информации, а также обеспечивает интерфейс доступа к этой информации и ее использование для реализации расчетных задач системы.
Место пломбирования отсутствует. Ограничение доступа осуществляется с помощью механического замка.
Общий вид оборудования системы представлены на рисунках 1-5.
Программное обеспечение
Программное обеспечение системы состоит из модулей:
- встроенное программное обеспечение;
- автономное программное обеспечение;
Встроенное программное обеспечение (ПО контроллера) осуществляет следующие функции:
- прием, регистрация данных о параметрах отходящего газа;
- автоматический расчет массового выброса (г/с) загрязняющих веществ.
Автономное ПО осуществляет функции:
- отображение на экране измеренных мгновенных значений концентрации определяемых компонентов и значений параметров газового потока;
- автоматическое формирование суточного, месячного, квартального и годового отчета на основе 20-ти минутных значений по запросу пользователя;
- архивация (сохранение) вышеуказанных измеренных и расчетных данных;
- визуализация процесса на дисплеях;
- поддержка многопользовательского, многозадачного непрерывного режима работы в реальном времени;
- регистрация и документирование событий, ведение оперативной БД параметров режима, обновляемой в темпе процесса;
- контроль состояния значений параметров, формирование предупреждающих и аварийных сигналов;
- дополнительная обработка информации, расчеты, автоматическое формирование отчетов и сохранение их на жесткий диск АРМ;
- обмен данными между смежными системами;
- автоматическая самодиагностика состояния технических средств, устройств связи. Метрологические характеристики системы нормированы с учетом влияния программного
обеспечения.
Влияние встроенного ПО учтено при нормировании метрологических характеристик системы. Уровень защиты - «средний» по Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Встроенное ПО контроллера | Автономное ПО системы |
| Идентификационное наименование ПО | Epsillon LD | Master scada |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.6.14.0 | не ниже 3.11 |
| Цифровой идентификатор ПО | B1 1A 90 00 A2 AF 0C 0B 41 70 70 6C 69 63 61 74 69 6F 6E 00 | - |
| Алгоритм расчёта цифрового идентификатора ПО | CRC32 | - |
Таблица 2 - Метрологические характеристики газоаналитических каналов системы (с устройством отбора и подготовки пробы)
| Измерительный канал (определяемый компонент) | Диапазон показаний массовой концентрации (объемной доли), мг/м3 (% об.) | Диапазон измерений массовой концентрации (объемной доли)3), мг/м3 (% об.) | Пределы допускаемой погрешности в условиях эксплуата- ции2), % |
| Приведен- ной1) | Относительной |
| Оксид азота NO | от 0 до 500 | от 0 до 75 включ. св.75 до 500 | ±20 | ±20 |
| Диоксид азота NO2 | от 0 до 500 | от 0 до 75 включ. св.75 до 500 | ±20 | ±20 |
| Диоксид серы SO2 | от 0 до 1500 | от 0 до 100 включ. св. 100 до 1500 | ±20 | ±20 |
| Оксид углерода CO | от 0 до 500 | от 0 до 100 включ. св. 100 до 500 | ±15 | ±15 |
| Сумма углеводородов (CxHy) | от 0 до 500 | от 0 до 100 включ. св. 100 до 500 | ±20 | ±20 |
| Кислород О2 | от 0 до 21 % (об.) | от 0 до 5 включ. св. 5 до 21 % (об.) | ±15 | ±15 |
| Пары воды Н2О | от 0 до 40 % (об.) | от 0 до 3 включ. св.3 до 40 % (об.) | ±25 | ±25 |
| 1) Приведенные к верхнему пределу диапазона измерений; 2) В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 16.11.2020 г. № 1847, п. 3.1.3; 3) Номинальная цена единицы наименьшего разряда измерительных каналов: NO, NO2, SO2, CO, CxHy - 0,01; 0,1; 1 мг/м3, O2, H2O - 0,01 % (об.). |
| Таблица 3 - Метрологические характеристики измерительных каналов системы |
| Наименование характеристики | Значение |
| Предел допускаемой вариации показаний, в долях от предела допускаемой погрешности | 0,3 |
| Пределы допускаемого изменения выходного сигнала за 24 ч непрерывной работы, в долях от пределов допускаемой погрешности | ±0,3 |
| Предел допускаемого времени установления выходного сигнала (Т 0,9), с (время одного цикла без учета транспортного запаздывания) | 130 |
Таблица 4 - Метрологические характеристики для измерительных каналов параметров газового потока в условиях эксплуатации_
| Измерительный канал | Единицы измерений | Диапазон измерений3) | Пределы допускаемой погрешности |
| Температура | оС | от 0 до +500 | ±(0,3+0,005 t1)) (абс.) |
| Абсолютное давление | кПа | от 0 до 130 | ±0,1 % (прив.)2) |
| Объемный расход газа4) | м3/ч | от 0,08 106 до 2,00 106 | ±3,5 % (отн.) (0,1<V 5) <0,3) ±2,0 % (отн.) (0,3<V) |
| 1) t - измеряемая температура, оС; 2) Приведенные к верхнему пределу диапазона измерений; 3) Номинальная цена единицы наименьшего разряда измерительных каналов: температуры -0,1 оС, давления - 0,01 кПа, объемный расход газа - 1 м3/ч; 4) С учетом конструкции измерительного сечения дымовой трубы и скорости газового потока от 0,1 до 40 м/с; 5) V - скорость газового потока. |
Таблица 5 - Основные технические характеристики
| Параметр | Значение |
| Время прогрева, мин, не более | 40 |
| Напряжение питания от сети переменного тока частотой 50/60 Гц, В | от 207 до 253 |
| Потребляемая мощность шкафа анализатора системы, ВА, не более | 1450 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - газоаналитического шкафа MCS 100 E HW длина ширина высота | 600 800 2100 |
| Масса, кг, не более: - газоаналитического шкафа MCS 100 E HW | 350 |
| Средняя наработка на отказ (при доверительной вероятности Р=0,95), ч | 40000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 15 |
| Условия окружающей среды диапазон температуры, °С диапазон атмосферного давления, кПа относительная влажность (при температуре 35 °С и (или) более низких температурах), % (отн.) | от -49 до +40 от 84 до 106,7 от 30 до 98 |
| Условия эксплуатации (для газоаналитического комплекса и контроллерного оборудования): диапазон температуры, оС относительная влажность (без конденсации влаги), % (отн.) диапазон атмосферного давления, кПа | от +5 до +35 до 95 от 84 до 1 06,7 |
| Параметры анализируемого газа на входе газоанализатора: - температура, не более, о С; | 180 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским методом. Комплектность средства измерений
Таблица 6 - Комплектность системы
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Система автоматического мониторинга выбросов загрязняющих веществ в атмосферу организованных источников MOD-1004 в составе: | Зав. № 1 | 1 шт. |
| Преобразователь давления измерительный КМ35 | КМ35 | 1 комплект |
| Термопреобразователь сопротивления серии TR модель TR10-B | TR10-B | 1 комплект |
| Расходомер газа ультразвуковой FLOWSIC 100 модификации FLOWSIC 100 H | FLOWSIC100 H | 1 комплект |
| Газоаналитический комплекс MCS100E HW | MCS100E HW | 1 комплект |
| Шкаф контроллерный | - | 1 шт. |
| Документация: |
| Руководство по эксплуатации | А-1184-1-РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | МП-242-2452-2021 | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе А-1184-1 -РЭ «Система автоматического мониторинга выбросов загрязняющих веществ в атмосферу организованных источников. Руководство по эксплуатации», раздел 5.
Нормативные документы
Постановление Правительства РФ от 16.11.2020 № 1847 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений», п. 3.1.3
ГОСТ Р 50759-95 «Анализаторы газов для контроля промышленных и транспортных выбросов. Общие технические условия»
ГОСТ Р 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия»
Приказ Росстандарта от 31.12.2020 № 2315 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах» ГОСТ 8.558-2009 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры»
Приказ Росстандарта от 06.12.2019 № 2900 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1-10-1 - 1-107 Па»
Приказ Росстандарта от 25.11.2019 № 2815 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений скорости воздушного потока»
ГОСТ Р 8.958-2019 «ГСИ. Наилучшие доступные технологии. Автоматические измерительные системы для контроля вредных промышленных выбросов. Методы и средства испытаний» Техническая документация изготовителя
84313-22: Методика поверкиСкачать8.7 Мб