Система непрерывной диагностики и анализа дымовых газов CEMS

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 2
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 1 год
Найдено поверителей 2

Назначение

Система непрерывной диагностики и анализа дымовых газов CEMS (далее - система) предназначена для непрерывного автоматического измерения и учета содержания загрязняющих веществ: оксида углерода (СО), оксида азота (NO), диоксида азота (NO2), кислорода (О2), в отходящих и технологических газах промышленного предприятия АО «ТГК-16»-«Казанская ТЭЦ-3» ГТУ.

Описание

Принцип действия системы определяется входящими в ее состав газоанализаторов:

-    инфракрасный, основанный на избирательном поглощении молекулами определяемого компонента инфракрасного излучения в диапазоне длин волн от 2 до 9 мкм;

-    парамагнитный, основанный на использовании парамагнитных свойств кислорода;

-    фотометр для измерения в ультрафиолетовой области спектра, до 3-х измеряемых компонентов одновременно.

Для определения значений расхода используют расчетный метод.

Система является стационарным многоканальным измерительным устройством непрерывного действия. Конструктивно система состоит из системы пробоотбора и пробоподготовки, измерительных преобразователей (анализаторов), системы транспортировки пробы, систем сбора, обработки, архивирования и передачи данных и автоматизированного рабочего места (далее - АРМ) оператора.

В системе непрерывной диагностики и анализа дымовых газов CEMS предусмотрен анализ компонентного состава на «горячей» (влажной) и «холодной» (сухой) основе, включающий системы подачи пробы в анализатор, фильтрации и стабилизации расхода (пробоподготовка «на влажной основе»). Температура в системе поддерживается на уровне от плюс 120 до плюс 190 °С.

В системе предусмотрен анализ компонентного состава на «холодной» (сухой) основе, включающий системы удаления избыточной влаги, подачи пробы в анализатор, фильтрации и стабилизации расхода пробы. Измеренные концентрации загрязняющих веществ на сухой основе пересчитываются в концентрации загрязняющих веществ во влажном потоке. Этот расчет производится на основании измерений газоанализатора Ultramat / Oxymat 6, определяющего концентрацию кислорода на горячей (влажной) основе.

В состав системы входят следующие устройства и блоки:

-    пробоотборный зонд (с системой обратной продувки и портом для калибровочного

газа);

-    система транспортировки пробы;

-    газоанализатор Ultramat / Oxymat 6 (рег. № 24802-11), зав. № N1F4393;

-    газоанализатор GMS800, мод. GMS810, зав. № 1515001, (рег. № 46284-10), зав. № 1515001 в комплекте с обогреваемой системой подготовки пробы;

-    система сбора, обработки и передачи данных на основе контроллера измерительного;

-    модули аналогового ввода/вывода VIPA CPU315SN, производства «VIPA, Gesellschaft fur Visualisierung und Prozessautomatisierung GmbH», Германия.

-    манометры деформационные для контроля избыточного давления газов производства «WIKA», Германия;

-    система транспортировки пробы;

-    АРМ оператора на базе SCADA-системы;

-    газоаналитический шкаф для установки измерительного и вспомогательного оборудования.

Система имеет следующие выходные сигналы:

-    аналоговые выходы по току от 4 до 20 мА;

-    релейные выходы аварийных сигналов;

-    цифровые выходы RS-232 или RS-485, Ethernet, Modbus.

Значения содержания измеряемых компонентов могут выводиться в следующих единицах измерений: объемные доли в млрд-1, млн-1, об. д. %; массовой концентрации в мкг/м3, мг/м3, г/м3, кг/м3. Система обеспечивает определение валового выброса расчетным методом.

Для предотвращения не санкционированного доступа предусмотрено пломбирования средств измерений, входящих в состав системы, которое осуществляется в соответствии с описаниями типа на эти средства измерений.

Компьютер CEMS (DAHS (система обработки данных - электронный компонент системы CEMS), 11HNE50GK001) в шкафу и вид системы приведен на рисунках 1 и 2, соответственно.

Программное обеспечение

Программное обеспечение системы состоит из двух уровней: программное обеспечение, газоанализаторов, входящих в состав системы, и программное обеспечение (далее

- ПО) программно-технического комплекса. Идентификационные данные программного обеспечения входящих в состав систему газоанализаторов приведены в описаниях типа на эти газоанализаторы.

ПО системы состоит из метрологически значимого ПО (встроенное) «Promotic» и метрологически не значимого ПО (внешнее). Метрологически не значимое внешнее программное обеспечение «Open_Enterprise_CEMS_Certification» предназначено для отображения и архивирования информации, поступающей с программно -технического комплекса. На целостность измерений, на обработку и сбор информации внешнее программное обеспечение не влияет.

Метрологически значимое программное обеспечение реализует выполнение следующих функций:

-    обработку и передачу измерительной информации от газоанализаторов;

-    пересчет концентраций, выраженных в объемных долях в массовые концентрации (с использованием информации о температуре и давлении пробы в источнике выбросов);

-    расчёт концентрации влаги по соотношению сухой/влажный анализ кислорода (для систем на сухой основе);

-    отображение результатов измерений на мониторе компьютера;

-    передачу результатов измерений через токовые выходы от 4 до 20 мА;

-    передачу результатов измерений через интерфейс RS-232, Ethernet TCP/IP;

-    передачу аварийных и предупредительных сигналов при помощи релейных выходов.

-    контроль целостности программных кодов ПО, настроечных и калибровочных констант;

-    контроль общих неисправностей (связь, конфигурация);

-    контроль архивации измерений;

-    контроль внешней связи.

Система имеет возможность подключения к внешнему программно-аппаратному комплексу для формирования экологической отчётности и (или) передавать данные в Государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду.

Влияние программного обеспечения системы учтено при нормировании метрологических характеристик.

Уровень защиты программного обеспечения «средний» по Р 50.2.077-2014.

Идентификационные данные метрологически значимого программного обеспечения контроллера измерительного приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные ПО

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

Promotic

Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже

8.2.11

Цифровой идентификатор ПО

-

Таблица 2 - Метрологические характеристики газоанализатора Ultramat / Oxymat 6 в составе системы

Определяе

мый

компонент

Метод анализа

Диапазон

измерений

содержания

компонента^

Диапазон измерений массовой концентрации компонентов2), мг/м3

Пределы основной допускаемой

~3)

приведенной3) погрешности, %

1

2

3

4

5

CO

инфракрасная

фотометрия

от 0 до 50 млн-1

от 0 до 60

±10

от 0 до 1000 млн-1

от 0 до 1200

±5

O2

парамагнитный

от 0 до 30 %

-

±2

П р и м е ч а н и я:

1) - метрологические характеристики приведены для нормальных условий в

соответствии с ГОСТ 8.395-80.

2)    - приведенный к 0 °С и давлению 101.3 кПа (760 мм рт. ст.)

3)

_) - к верхнему значению диапазона измерений_

Таблица 3 - Метрологические характеристики газоанализатора GMS800, мод. GMS810 в составе системы

Определяемый

компонент

Метод анализа

Диапазон

измерений

содержания

компонента^

Диапазон измерений массовой концентрации компонентов2), мг/м3

Пределы основной допускаемой

~3)

приведенной3) погрешности, %

1

2

3

4

5

NO2

ультрафиолетовая

фотометрия

от 0 д о 0,99 %

от 0 до 19000

±8

от 0 до 2,5 %

от 0 до 50000

±4

NO

инфракрасная

фотометрия

от 0 до 20 %

от 0 до 250000

±10

от 0 до 100 %

от 0 до 1250000

±4

П р и м е ч а н и я:

1)    - метрологические характеристики приведены для нормальных условий в соответствии с ГОСТ 8.395-80.

2)    - приведенный к 0 °С и давлению 101,3 кПа (760 мм рт. ст.)

3)

) - к верхнему значению диапазона измерений

Таблица 4 - Дополнительные метрологические характеристики

Наименование характеристики

Значение

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

0,5

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

0,5

Предел допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды в пределах рабочих условий эксплуатации на каждые 10 °С от нормальных условий, в долях от пределов допускаемой основной погрешности

0,5

Наименование характеристики

Значение

Суммарная дополнительная погрешность от влияния содержания неизмеряемых компонентов 1) в анализируемой газовой смеси, в долях от пределов допускаемой основной погрешности, не более

0,5

П р и м е ч а н и е - 1) - при условии внесения поправок на взаимное влияние определяемых компонентов при проведении градуировки на заводе изготовителе для конкретных измерительных каналов

Таблица 5 - Технические характеристики системы

Наименование характеристики

Значение

Время прогрева, мин, не более

40

Время установления показаний Т0,9, с, не более (без учета транспортировки пробы)

30

Потребляемая электрическая мощность, ВА, не более:

-    для шкафа

-    для пробоотборного зонда

-    для обогреваемой линии

20000

5000

1000

Габаритные размеры системы (ДхШхВ), мм не более

6000x2000x2500

Масса системы, кг, не более

3000

Параметры электрического питания:

-    напряжение переменного тока, В

-    частота переменного тока, Гц

230±23

50±1

Условия эксплуатации:

-    температура окружающей среды, °С

-    относительная влажность (без конденсации влаги), %

-    атмосферное давление, кПа

от 10 до 30 до 83 от 84,0 до 106,7

Параметры анализируемого газа на входе пробоотборного устройства (зонда):

-    температура, °С

-    содержание пыли (более 2 г/м3 - требуется использование опции обратной продувки пробоотборного зонда), г/м3

-    содержание влаги, % (об.)

до 1600

до 200 до 50

Параметры анализируемого газа на входе аналитического блока системы:

-    температура, °С, не более

-    содержание определяемых компонентов: не более верхнего значения максимальных диапазонов измерений соответствующих компонентов

160

Степень защиты оболочкой

-    при установке в газоаналитическом шкафу

-    при установке в помещении

IP54

IP20

Средняя наработка на отказ (при доверительной вероятности Р=0,95), ч

50000

Средний срок службы, лет

10

П р и м е ч а н и е - Перекрёстная чувствительность компенсирована введением поправок

Знак утверждения типа

наносится на переднюю панель системы и на титульный лист Руководства по эксплуатации.

Комплектность

Таблица 7 - Комплектность средства измерений

Наименование

Обозначение

Количество

Система непрерывной диагностики и анализа дымовых газов CEMS, в составе:

-    газоанализатор Ultramat / Oxymat 6

-    газоанализатор GMS800, мод. GMS810 с системой подготовки пробы;

-    контроллеры программируемые VIPA CPU315SN

-    манометр

-    пробоотборный зонд

-    система транспортировки пробы

-    газоаналитический шкаф для установки измерительного и вспомогательного оборудования

-    контроллер модель FF 19

-    компрессор-охладитель анализируемого газа EGK 1SD

1 шт.

Программное обеспечение, на диске CD

-

1 шт.

Руководство по эксплуатации

-

1 экз.

Методика поверки

МП-181/05-2020

1 экз.

Поверка

осуществляется по документу МП-181/05-2020 «Система непрерывной диагностики и анализа дымовых газов CEMS. Методика поверки», утвержденному ООО «ПРОММАШ ТЕСТ»

03.08.2020 г.

Основные средства поверки:

-    стандартные образцы состава - газовые смеси ГСО 10506-2014, ГСО 10532-2014, ГСО 10545-2014, ГСО 10597-2015;

-    генераторы газовых смесей ГГС мод. ГГС-Р, ГГС-Т, ГГС-К, ГГС-03-03 (рег. № 62151-15);

-    калибратор многофункциональный Fluke 5522A (рег. № 70345-18);

-    вольтметры универсальные В7-78/1, В7-78/2, В7-78/3 (рег. № 52147-12);

-    калибратор АМ (рег. № 47242-11).

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Нормативные документы

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от «14» декабря 2018 г. № 2664 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах»

Приказ Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 07.12.2012 г. № 425 «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»

Развернуть полное описание