Назначение
Система постоянного контроля выбросов загрязняющих веществ СПКВ (далее - СПКВ) предназначена для:
- автоматического непрерывного измерения массовой концентрации оксида углерода, диоксида серы, оксида азота, суммы оксидов азота (в пересчете на NO2), метана и объемной доли кислорода в газовых выбросах;
- передача данных на сервер архивации
на отводящих газоходах 1-12 блоков №№ 1-6 Кармановской ГРЭС.
Измерительные каналы системы применяются в качестве газоаналитической части автоматизированной информационно-измерительной системы (АИС) контроля выбросов с последующим испытаниям АИС в полном объеме.
Описание
Принцип действия системы основан на следующих методах для определения
1) всех компонентов (кроме кислорода) - ИК- спектроскопия,
2) кислорода - парамагнитный,
СПКВ является стационарным автоматическим многоканальным изделием непрерывного действия и состоит из двух уровней:
Уровень измерительных комплексов точки измерения (ИК ТИ);
Уровень информационно-вычислительного комплекса (ИВК);
В состав СПКВ входят двенадцать точек измерения (ТИ):
блок 1 корпус А: газоходы 1, 2.
блок 1 корпус Б: газоходы 3,4.
блок 2 корпус А: газоходы 5, 6.
блок 2 корпус Б: газоходы 7,8.
блок 3 корпус А: газоходы 9, 10.
блок 3 корпус Б: газоходы 11,12.
Для каждого блока имеется комплект оборудования, приведенного ниже и расположенного в контейнерах.
В состав ИК ТИ входят:
Блок средств измерения Блок пробоподготовки
Блок средств измерения включает в себя следующие средства измерений:
- газоанализатор MGA 12, изготавливаемый фирмой «Dr. Fodisch Umweltmesstechnik AG», Германия (регистрационный номер 58068-14) в комплекте с конвертером модели JNOX-CT/С (3 шт.), с коэффициентом преобразования не менее 96 %. Каждый газоанализатор контролирует 4 ТИ.
Определяемые системой компоненты: NOx (в пересчете на NO2), CO, SО2, CH4 и О2. Диоксид азота NO2, при прохождении через конвертер переходит в оксид азота и поступает на вход газоанализатора MGA12. В этом случае измеряемое анализатором значение по NO соответствует концентрации NOx в пробе (до конвертера).
Блок пробоподкотовки включает в себя следующие основные компоненты:
- обогреваемый пробоотборный зонд;
- обогреваемую линию транспортировки:
- блок прекуллеров;
- охладитель пробы.
Для каждой точки измерения (ТИ) в комплект поставки входят пробоотборный зонд и линия транспортировки пробы на вход газоанализаторов с опцией подогрева трубопровода и осушки пробы при ее охлаждении.
Уровень ИВК обеспечивает управление техническими параметрами вспомогательного оборудования и передачу данных на сервер архивации.
В состав ИВК входит программно-технический комплекс (ПТК), который построен на базе контроллеров Segnetics 2Gi (рисунок 4) с соответствующим программным обеспечением (ПО).
Контроллер принимает данные от газоанализатора MGA12 (текущие значения концентраций) по токовому интерфейсу 4..20мА через модуль аналоговых вводов, который в свою очередь связан с контроллером 2Gi по интерфейсу RS485, и производит расчет массовой концентрации NOx (в пересчете на NO2) отправку данных на сервер архивации и (Scada система с доступом к данным через web интерфейс) АРМ на базе сенсорных операторских панелей Weintek.
Анализируемая газовая проба предварительно проходит через пробоотборный зонд с фильтром, охладитель измеряемого газа (с конденсатным насосом), аналитический фильтр для очистки от пыли и поступает на вход газоанализатора.
СПКВ в каждом контейнере (павильоне) контролирует 4 газохода (Блок 1: газоходы 1-4, Блок 2: газоходы 5-8, Блок 3, газоходы 9-12) поочередно, время измерения на каждом газоходе - 2,5 минуты. Время измерения одного цикла для 4-х газоходов составляет 10 мин. Во время измерения одного из каналов, остальные три прокачиваются насосом, для поддержания в газовых линиях представительной пробы.
Контроллер со вспомогательным оборудованием размещается в специализированном шкафу. Шкаф устанавливается в блок контейнера в непосредственной близости к газоходам с возможностью механической защиты и защиты от несанкционированного доступа.
Сервер архивации располагается в существующем помещении ИВК 1 БЩУ 1 с защитой от несанкционированного доступа
Система имеет техническую возможность для дальнейшего подключения к серверу (или иному устройству) АИС путем дооснащения дополнительным оборудованием.
Панель оператора Weintek располагается на каждом БЩУ(1,2,3)
В ИВК функционирует комплекс программ, использующих измеряемые параметры для реализации информационных и расчетных задач СПКВ.
В состав СПКВ входят поверочные газовые смеси для проведения корректировки нулевых показаний и чувствительности
Внешний вид СПКВ (Контейнер №3 ) приведен на рисунке! и вид внутри - на рисунке 2.
Программное обеспечение
ПО системы СПКВ состоит из 2-х уровней:
- уровень встроенного ПО технических средств системы (газоанализатора MGA12);
- уровень встроенного прикладного ПО программируемого логического контроллера Segnetics 2Gi
Встроенное ПО газоанализатора MGA12 приведено в описании типа на СИ.
Прикладное ПО программируемого логического контроллера Segnetics 2Gi обеспечивает выполнение следующих функций:
- управление техническими параметрами вспомогательного оборудования системы;
- передача данных на сервер архивации.
ПО контроллера Segnetics 2Gi является метрологически значимым.
Идентификационные данные ПО Segnetics 2Gi, указанные в декларации
ООО «Евротехлаб», и подлежащие внесению в описание типа приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Segnetics 2Gi |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2.0 |
| Цифровой идентификатор ПО (алгоритм) | 21366 (CR06) |
| Примечание - номер версии ПО должен быть не ниже указанного в таблице |
Технические характеристики
1 Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности газоанализатора, входящего в состав системы, приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Метрологические характеристики газоанализатора MGA 12
| Определяемый компонент | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности, |
| массовой концентрации, мг/м3 | объемной доли, % | приведенной | относительной |
| SO2 | от 0 до 100 включ. | - | ±8 | - |
| св.100 до 500 | | - | ±8 |
| NO | от 0 до 100 включ. | - | ±8 | - |
| св.100 до 1000 | | - | ±8 |
| CO | от 0 до 100 включ. | - | ±5 | - |
| св.100 до 1000 | | - | ±5 |
| CH4 | от 0 до 50 включ. | - | ±8 | - |
| св.50 до 500 | | - | ±8 |
| O2 | - | от 0 до 5 включ. | ±4 | - |
| св.5 до 25 | - | ±4 |
| NOx (в пересчете на NO2)1) | от 0 до 150 включ. | - | ±8 | - |
| св.150 до 1500 | | - | ±8 |
| Примечание: 1) Определение NOx (в пересчете на NO2) проводится при работе газоанализатора в комплекте с конвертером и считыванием показаний с панели оператора системы. 2) 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. |
| Параметр | 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 предела 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 суммарной дополнительной погрешности от влияния неизмеряемых компонентов в анализируемой газовой смеси, приведенных в РЭ, в долях от предела допускаемой основной погрешности 1) | ±0,5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности устройства отбора и подготовки пробы | ±5 |
| Время прогрева, мин, не более | 60 |
| Предел допускаемого времени установления выходного сигнала (Т0,9), с | 180 |
| Примечания 1) Перекрестная чувствительность для определяемых компонентов скомпенсирована введением поправок |
Таблица 4 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой суммарной относительной (приведенной) погрешности измерительных каналов системы в условиях эксплуатации (в соответствии с Приказом Минприроды России от № 425 от 07.12.2012 г)_
| Определяемый компонент | Диапазоны измерений массовой концентрации определяемого компонента, мг/м3 | Пределы допускаемой суммарной приведенной погрешности, Y, % | Пределы допускаемой суммарной относительной погрешности , 5, % |
| Диоксид серы (SO2) | от 0 до 50 включ. | ±25 | - |
| св.50 до 500 | - | ±(25-0,02-С)1) |
| ^х (в пересчете на NO2) | от 0 до 80 включ. | ±25 | - |
| св.80 до 1500 | - | ±(25,6-0,008-С) |
| Оксид углерода ^O) | от 0 до 40 включ. | ±25 | - |
| св.40 до 1000 | - | ±(25,6-0,016-С) |
| Метан (CH4) | от 0 до 30 включ. | ±25 | - |
| св.30 до 500 | ±25 | ±(25-0,02-С1)) |
| Примечание:1^ — измеренное значение массовой концентрации, мг/м3. |
Таблица 5 - Габаритные размеры, масса и потребляемая электрическая мощность элементов системы
| Наименование элементов системы | Габаритные размеры, мм, не более | Масса, кг, не более | Потребляемая мощность, кВт, не более |
| Контейнер 1 | Длина 2350 Ширина 2350 Высота 2540 | 1900 | 16,4 |
| Контейнер 2 | Длина 2350 Ширина 2350 Высота 2540 | 1900 | 11,2 |
| Контейнер 3 | Длина 3000 Ширина 2350 Высота 2540 | 2200 | 9,4 |
Таблица 6 - Технические характеристики
| Средняя наработка на отказ системы в условиях эксплуатации, с учетом технического обслуживания, ч (при доверительной вероятности Р=0,95) | 24000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
Таблица 7 - Условия эксплуатации
| Параметр | Значение |
| Параметры окружающей среды: о/~' - диапазон температуры, С - относительная влажность (без конденсации влаги), % - диапазон атмосферного давления, кПа | от +5 до +40 до 90 от 84,0 до 106,7 |
| Параметры анализируемого газа: на входе газоанализатора: - диапазон температуры, С - содержание определяемых компонентов - содержание неопределяемых компонентов | от +2 до +40 не более верхнего значения диапазона измерений в соответствии с РЭ на газоанализатор |
| Параметры анализируемого газа на входе блока пробоподготовки, не более: - диапазон температуры, оС -влажность (точка росы), оС - содержание определяемых компонентов | +180 +54 не более верхнего значения диапазона измерений |
Знак утверждения типа
наносится на табличку, закрепленную на дверце шкафа с контроллером методом наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским методом.
Таблица 8 - Комплектность поставки СИ
| Наименование | Количество |
| Система постоянного контроля выбросов загрязняющих веществ СПКВ | 1 (комплектность согласно спецификации) 1) |
| Контейнеры с оборудованием согласно спецификации на систему | 3 |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| Методика поверки МП-242-2128-2017 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП-242-2128-2017 «Система постоянного контроля выбросов загрязняющих веществ СПКВ", утвержденному ФГУП "ВНИИМ им Д.И. Менделеева» 15 июня 2017 г.
Основные средства поверки:
- азот особой чистоты сорт 1 по ГОСТ 9293-74;
-стандартные образцы состава газовые смеси: ГСО 10540-2014, ГСО 10546-2014, ГСО 10531-2014 в баллонах под давлением.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ 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 Руководство по эксплуатации предприятия-изготовителя.
69013-17: Методика поверки МП 242-2128-2017Скачать5.6 Мб