Система измерений выбросов автоматизированная АСИВ Няганской ГРЭС дымовой трубы № 3

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 4
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 1 год
Найдено поверителей 3

Назначение

Система измерений выбросов автоматизированная АСИВ Няганской ГРЭС дымовой трубы № 3 (далее - система), предназначена для:

-    непрерывных автоматических измерений массовой концентрации загрязняющих веществ - оксида углерода (СО), диоксида углерода (СО2), оксида азота (NO), диоксида азота (NO2), а также объемной доли кислорода (О2) и параметров (температура, абсолютное давление, объемный расход, влажность) в газовых выбросах;

-    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)    всех определяемых компонентов (кроме кислорода) - оптико-абсорбционный в инфракрасной области спектра;

2)    кислорода - электрохимический, основан на применении твердоэлектролитного датчика на основе диоксида циркония;

3)    температуры - терморезисторный (термометр сопротивления Метран-2000);

4)    давления/разрежения - резонансночастотный; преобразователь (датчик) давления измерительный EJ* модификация EJX (серия А) модель 510;

5)    объемного расхода - корреляционный (измеритель скорости газового потока ИС-14.М);

6)    влажности - изменение емкости сенсора влажности (трансмиттер точки росы Vaisala DRYCAP® DMT345).

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 мА. Передача данных от ПТК и предоставление информации на АРМ осуществляется по каналам связи.

Уровень ИК ТИ включает в себя следующие средства измерений:

-    комплекс газоаналитический ПЭМ-2М.1 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 71744-18), в состав которого входят блок аналитический ПЭМ-2М.1, блок измерения кислорода, пробоотборное устройство с зондом, обогреваемая линия транспортировки пробы;

-    термопреобразователь сопротивления Метран-2000 (регистрационный номер 38550-13);

-    преобразователь (датчик) давления измерительный EJ* модификация EJX (серия А) модель 510 (регистрационный номер 59868-15);

-    измеритель расхода и скорости газового потока ИС-14.М (регистрационный номер 65860-16^;

-    блок измерительный влажности (трансмиттер точки росы Vaisala DRYCAP® DMT345).

АСИВ представляет собой единичный экземпляр системы измерительной, спроектированной для конкретного объекта из компонентов отечественного и импортного изготовле-ния. Монтаж и наладка АСИВ осуществлены непосредственно на объекте эксплуатации в соответствии с проектной документацией АСИВ и эксплуатационными документами ее компонентов.

Измерение содержания веществ в системе состоит из следующих этапов: первичной подготовки пробы; транспортировки пробы; финальной подготовки пробы; анализа пробы; обработки результатов анализа.

Первичная пробоподготовка заключается в очистке газовой пробы от частиц механических примесей.

Компрессор блока подготовки пробы создает разрежение в газовом тракте, анализируемая проба через пробоотборный зонд, подогреваемый керамический фильтр (температура от плюс 140 до плюс 200 °С) и клапаны управления пробоотбором поступает в линию транспортирования к газоаналитическому комплексу.

Температура подогреваемой линии транспортирования поддерживается в диапазоне от плюс 120 до плюс 180 °С для предотвращения образования конденсата и растворения в нем растворимых газов.

Перед поступлением в аналитический блок газовая проба проходит заключительную подготовку: первичное отделение конденсата в конденсатосборнике, охлаждение до температуры от плюс 3 до плюс 5 °С в блоке холодильника, где происходит повторное отделение влаги.

Охлажденная и осушенная проба проходит через измерители расхода и влажности, расположенные в контроллере блока холодильника, и через фильтр тонкой очистки поступает в термостатируемую ячейку (плюс 40 оС) аналитического блока ПЭМ-2М.1. После определения состава газовой смеси проба поступает для дальнейшего анализа в блок измерения кислорода. Датчики температуры и давления служат для приведения результатов измерений к условиям (0 °С, 101,3 кПа).

Результаты анализа пробы передаются токовыми сигналами в контроллер S7-300, расположенный в шкафу ПТК. Измеренные значения содержания компонентов относят к «сухой» пробе, т. к. вся влага конденсируется и удаляется из пробы.

Уровень ИК ТИ осуществляет следующие функции:

-    измерение давления/разрежения, температуры и объемного расхода (скорости) дымовых газов;

-    измерение массовой концентрации и объемной доли определяемых компонентов.

Уровень ИВК системы обеспечивает автоматический сбор, диагностику и автоматизированную обработку информации по анализу выходных 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.

На уровне ИВК системы проводится в автоматическом режиме расчет объемного расхода (м /ч), приведенного к условиям (0 °С, 101,3 кПа), и массового выброса компонента (г/с).

Общий вид АСИВ приведен на рисунке 1, вид внутри - на рисунке 2.

Программное обеспечение

системы состоит из 3-х модулей:

-    встроенное программное обеспечение (S7_ASIV);

-    автономное программное обеспечение (АRM_ASIV);

-    программное обеспечение трансмиттера точки росы Vaisala DRYCAP® DMT345 (DMT340).

Встроенное программное обеспечение (ПО контроллера) осуществляет следующие функции:

- прием, регистрация данных о параметрах отходящего газа.

Автономное ПО (АРМ) осуществляет функции:

—    отображение на экране АРМ 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;

—    автоматический расчет массового выброса (г/с) загрязняющих веществ;

—    архивация (сохранение) вышеуказанных измеренных и расчетных данных;

—    визуализация процесса на дисплеях АРМ;

—    вывод на печать по запросу необходимой оперативной или архивной информации;

—    выполнение разработанных оперативных и неоперативных прикладных программ;

—    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 сохранением их на жесткий диск АРМ;

—    обмен данными между смежными системами;

—    автоматическая самодиагностика состояния технических средств, устройств связи;

—    выполнение функций системного обслуживания - администрирование АСИВ (контроль и

управление полномочиями пользователей, переконфигурирование при модернизации системы).

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблицах 1 - 3.

Таблица 1 - Встроенное ПО (контроллера)

Идентификационные данные (признаки)

Значения

Идентификационное наименование ПО

S7_ASIV блок 600

S7_ASIV блок 800

S7_ASIV блок 801

S7_ASIV блок 802

S7_ASIV блок 803

Номер версии (идентификационный номер) ПО

3.1

1.0

1.0

0.0

0.0

Цифровой идентификатор ПО

$5978

$6824

$A4EB

$74BC

$40EB

Алгоритм вычисления цифрового идентификатора

CRC

Примечание - Контрольные суммы встроенного ПО S7 ASIV рассчитываются по пяти модулям.

Таблица 2 - Автономное ПО сервера (АРМ)

Идентификационные данные (признаки)

Значения

Идентификационное наименование ПО

ARM ASIV

Номер версии (идентификационный номер) ПО

703.2001.119.6

Цифровой идентификатор ПО

c759313c

Алгоритм вычисления цифрового идентификатора

CRC32

Таблица 3 - ПО трансмиттера точки росы Vaisala DRYCA

P® DMT345

Идентификационные данные (признаки)

Значения

Идентификационное наименование ПО

DMT340

Номер версии (идентификационный номер) ПО

не ниже 5.16

Цифровой идентификатор ПО

-

Алгоритм вычисления цифрового идентификатора

-

Примечание - Версия ПО DMT345 выводится при нажатии на клавишу «инфо» на дисплее трансмиттера или через последовательную линию командой «vers» на экран персонального компьютера, подключенного к трансмиттеру точки росы.

Влияние встроенного ПО учтено при нормировании метрологических характеристик системы. Уровень защиты - «средний» по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Таблица 4 - Метрологические характеристики измерительных каналов системы (газоаналитический комплекс с устройством отбора и подготовки пробы)_

Измерительный канал (определяемый компонент или параметр)

Диапазон показаний, млн-1 (объемной доли, %)

Диапазон измерений объемной доли1, млн-1 (объемной доли, %)

Пределы допускаемой основной погрешности

абсолютной

относитель

ной

О2

от 0 до 25 % (об.)

от 0 до 5 % (об.) включ. св.5 до 25 % (об.)

±0,12 % об.

±2,5 %

CO

от 0 до 500

от 0 до 50 млн-1 включ. св. 50 до 500 млн-1

±2,5 млн-1

±5 %

СО2

от 0 до 30

от 0 до 5 % (об.) включ. св. 5 до 30 % (об.)

± 0,25 % об

± 5 %

NO

от 0 до 500

от 0 до 50 млн-1 включ. св. 50 до 500 млн-1

±4 млн-1

±8 %

NO2

от 0 до 500

от 0 до 50 млн-1 включ. св. 50 до 500 млн-1

±4 млн-1

±8 %

1) Пересчет значений объемной доли Х в млн-1 (ppm) в массовую концентрацию С, мг/м3, проводят по формуле: C = X М/Vm, где М - молярная масса компонента, г/моль, Vm - молярный объем газа-разбавителя - азота или воздуха, равный 22,41, при условиях (0 оС и 101,3 кПа в соответствии с РД 52.04.186-89), дм3/моль.

Наименование характеристики

Значение

Предел допускаемой вариации показаний, в долях от предела допускаемой основной погрешности

0,5

Пределы допускаемого изменения выходного сигнала за 24 ч непрерывной работы, в долях от пределов допускаемой основной погрешности

±0,5

Пределы допускаемой дополнительной погрешности при изменении температуры окружающей среды на каждые 10 °С от номинального значения температуры +20 оС в пределах рабочих условий, в долях от предела допускаемой основной погрешности

±0,5

Пределы дополнительной погрешности от взаимного влияния измеряемых компонентов в анализируемой газовой смеси, в долях от предела допускаемой основной погрешности

±0,2

Время прогрева, мин, не более

60

Предел допускаемого времени установления выходного сигнала (Т0,9), с (время одного цикла без учета транспортного запаздывания)

180

Нормальные условия измерений:

-    температура окружающего воздуха, °С

-    относительная влажность окружающего воздуха, %

-    диапазон атмосферного давления, кПа

от +15 до +25 от 30 до 80 от 98 до 104,6

Таблица 6 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой погрешности измерительных каналов системы в условиях эксплуатации (в соответствии с Приказом Минприроды России от № 425 от 07.12.2012 г)_

Определяемый

компонент

Диапазоны измерений объемной доли определяемого компонента, млн-1

Пределы допускаемой погрешности

абсолютной, А, млн-1

относительной, 5, %

Оксид азота (NO)

от 0 до 30 включ.

±7,5

-

св. 30 до 500

-

±(25,8-0,027-С) 1)

Диоксид азота (NO2)

от 0 до 30 включ.

±7,5

-

св. 30 до 500

-

±(25,8-0,027-С)

Оксид углерода (СО)

от 0 до 20 включ.

±5

-

св. 20 до 500

-

±(25,7-0,036-С)

1)С - измеренное значение объемной доли, млн-1.

потока в условиях эксплуатации

Определяемый параметр

Единицы

измерений

Диапазон

измерений2)

Пределы допускаемой погрешности

Температура дымовых газов

оС

от 0 до +200

±2 оС (абс.)

Абсолютное давление дымовых газов

кПа

от +85 до +125

±1,5 % (прив.)5)

Скорость газового потока

м/с

от 2,5 до 5 включ. св.5 до 50

± 20/V % (отн.) ± 3 % (отн.)

Объемный расход газового потока 1)

м3/ч

от 0,44-106 до 5,3-106

±(5у 3)+ 1,0) % (отн.) 4)

Пары воды (Н2О) 6)

% (об.)

от 0 до 10 включ. св. 10 до 20

±25 % (прив.)5) ±25 % (отн.)

Кислород (О2) 7)

% (об.)

от 0 до 5 включ. св.5 до 25

±0,25 % (об.) ± 5 % (отн.)

Диоксид углерода (СО2)

% (об.)

от 0 до 5 % (об.) включ. св. 5 до 30 % (об.)

± 0,5 % об ±10 % (отн.)

1)    Расчетное значение с учетом конструкции измерительного сечения дымовой трубы и скорости газового потока от 2,5 до 30 м/с.

2)    Диапазон показаний по каналу объемного расхода составляет от 0 до 5,3 106 м3/ч.

3)    5у-пределы допускаемой относительной погрешности измерений скорости газового потока, %.

4)    Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода газового потока нормированы с учетом погрешности измерения скорости газового потока и площади сечения трубы.

5)    Приведенные к верхнему пределу диапазона измерений.

6)    Для приведения расхода анализируемой пробы к «сухому» газу.

7)    Для приведения объемной доли О2 к стандартному значению.

Таблица 8 - Основные технические характеристики системы

Наименование характеристики

Значение

Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50±1) Гц, В

380±38

Потребляемая мощность, кВт, не более

24,7

Средняя наработка на отказ в условиях эксплуатации, с учетом технического обслуживания, ч (при доверительной вероятности Р=0,95)

24000

Средний срок службы, лет

10

Условия окружающей среды (для пробоотборного устройства с зондом и датчиков параметров газа): диапазон температуры диапазон атмосферного давления

относительная влажность (при температуре 35 оС и (или) более низких температурах (без конденсации влаги)

от -40 оС до +40 оС от 84 до 106,7 кПа;

от 30 % до 98 %

Условия эксплуатации (для газоаналитического комплекса и контроллерного оборудования): диапазон температуры

относительная влажность (без конденсации влаги) диапазон атмосферного давления

от +5 оС до +35 оС до 95 % от 84 до 106,7 кПа

Наименование характеристики

Значение

Параметры анализируемого газа на входе в пробоотборный зонд:

- температура, °С, не более

+250

- объемная доля паров воды (при температуре не более +200 °С, без конденсации влаги), %, не более

20

Параметры газовой пробы на входе в блок аналитический (после блока пробоподготовки):

- диапазон температуры, °С

от +3 до +5

- массовая концентрация паров воды, г/м3, не более

8

- диапазон расхода, дм3/мин

от 2 до 7

Таблица 9 - Габаритные размеры системы

Наименование

Г абаритные размеры, мм, не более

Масса, кг, не более

ширина

высота

длина

диаметр

Шкаф контроллерный 10CRA01

800

1900

500

200

Шкаф АВР 10BLF01

600

1900

400

80

ПУ с ФП

-

-

500

300

15

Пробоотборный

зонд

-

-

2500

25

4

МУП без аспирации и подогрева

400

250

600

-

20

МУП с аспирацией и подогревом

600

300

800

-

45

Модуль основной МО

550

2000

900

-

210

Блок аналитический ПЭМ-2М.1

470

300

320

-

20

Линия транспортировки пробы подогреваемая ЛТПП

-

-

45 000

60

45

Компрессор

400

750

700

-

70

Знак утверждения типа

наносится на табличку, закрепленную на дверце шкафа с контроллером методом наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским методом.

Таблица 10 - Комплектность АСИВ Няганской ГРЭС дымовой трубы № 3

Наименование

Обозначение

Количество

Система измерений выбросов автоматизированная АСИВ в составе:

зав. № 8

Т ермопреобразователь сопротивления МЕТРАН-2000

ТУ 4211-017-514530972008

1 шт.

Преобразователь (датчик) давления измерительный EJ* модификация EJX (серия А) модель 510

-

1 шт.

Измеритель расхода и скорости газового потока ИС 14.М

ТУ 4215-007-505701972016

1 шт.

Комплекс газоаналитический

ПЭМ-2М.1

1 шт.

Трансмиттер точки росы

Vaisala DRYCAP® DMT345

1 шт.

ШКАФ контроллерный

1 шт.

Оборудование АСПТ

1 комплект

Программное обеспечение:

Встроенное ПО контроллера S7-300

S7 ASIV

1 экз.

Автономное ПО панели оператора

Ат ASIV

1 экз.

Документация:

Руководство по эксплуатации

А-0731-3-РЭ

1 экз.

Руководство оператора

А-0731-3-РО

1 экз.

Паспорт

А-0731-3.ПС

1 экз.

Методика поверки

МП-242-2263-2018

1 экз.

Поверка

осуществляется по документу МП-242-2263-2018 «ГСИ. Система измерений выбросов автоматизированная АСИВ Няганской ГРЭС дымовой трубы № 3. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им Д.И. Менделеева» 12 октября 2018 г.

Основные средства поверки:

-    стандартные образцы состава газовых смесей 1-го разряда: ГСО 10540-2014 (02/N2), ГСО 10546-2014 (СО/NO/N), ГСО 10546-2014 (NO2/N2), ГСО 10540-2014 (СО2т2) в баллонах под давлением;

-    комплекс переносной измерительный КПИ (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 69364-17) или средства измерений и вспомогательные устройства в соответствии с МИ «М-МВИ-276-17 «Методика измерений массовой концентрации диоксида серы и окислов азота в промышленных выбросах», регистрационный номер ФР.1.31.2017.27953 от 01.11.2017 г. (спектрофотометр серии UV модель UV-1800, регистрационный номер 19387-08);

-    средства измерений и вспомогательные устройства в соответствии с МИ «М-МВИ-277-17. Методика измерений массовой концентрации паров воды в промышленных выбросах» регистрационный номер ФР.1.31.2018.30255 (весы лабораторные электронные с пределами допускаемой абсолютной погрешности ± 15 мг в диапазоне взвешивания от 0,2 до 600 г, например, МЛ-06-1 (регистрационный номер 60183-15);

-    микроманометр МКВ-2500 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 968-90);

-    трубки напорные НИИОГАЗ, Пито и Пито цилиндрическая (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 64221-16);

-    мановакуумметр грузопоршневой МВП-2,5 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 1652-99);

-    манометр грузопоршневой МП-600, МП-2500 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 47376-11);

-    термостат жидкостный серии «ТЕРМОТЕСТ» (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 39300-08);

-    термометр сопротивления эталонный ЭТС-100 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 19916-10);

-    азот газообразный особой чистоты 1-го или 2-го сорта в баллоне под давлением по ГОСТ 9293-74.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемой системы с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

Приказ Минприроды России от № 425 от 07.12.2012 г Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений и выполняемых при осуществлении деятельности в области охраны окружающей среды, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности измерений, п.1.2

ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия

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

ГОСТ 8.578-2014 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах

ИТС 22.1-2016 Общие принципы производственного экологического контроля и его метрологического обеспечения

ПНСТ 187-2017 Наилучшие доступные технологии. Автоматические системы непрерывного контроля и учета выбросов вредных (загрязняющих) веществ тепловых электростанций в атмосферный воздух. Основные требования

Техническая документация изготовителя

Развернуть полное описание