Назначение
Системы автоматизированные анализа состава газов CEMS DUST (далее - системы) с одним пробоотборным зондом предназначены для:
- измерения содержания кислорода Ог, оксида углерода СО, оксида азота NO, диоксида серы SO2 в отходящих дымовых газах и технологических газовых средах топливосжигающих установок при температурах среды до 400 °C и пылесодержании до 250 г/м3;
- измерения скорости, расхода дымового газа и содержания пыли в отходящих газах.
Основная область применения систем - мониторинг атмосферы печей, экологический контроль, оптимизации технологического процесса изготовления цемента.
Описание
Газоаналитическая система позволяет в реальном времени измерять, контролировать и архивировать параметры основных компонентов газов горения - СО, NO, О2 и SO2.
Отбор газовой пробы производиться пробоотборным устройством. Пробоотборное устройство оборудовано фильтром и системой подогрева с независимым контроллером температуры и системой обратной продувки, позволяет отбирать пробу непосредственно из контролируемого оборудования - дымовой трубы печи или аналогичного устройства установки для производства цемента сухим способом. Транспортировка пробы осуществляется по обогреваемой линии.
При работе система переключается между двумя режимами: "Анализ” и “Очистка”. В режиме анализа проба газа от зонда доводится до кондиции и направляется на газоанализаторы. В режиме очистки отсечной клапан закрыт и фильтр зонда очищается сжатым воздухом от блока очистки зонда. Это осуществляется для очистки пробоотборной трубы и фильтра от накопившегося материала.
Измерение скорости потока газов и расхода осуществляется акустическим методом с помощью Расходомера газа ультразвукового D-FL 200 производства фирмы Durag GMBH (Госреестр 32641-06). Высокое разрешение достигается за счет использования ультразвуковых частот. Определение объемного расхода происходит на протяжении всего профиля потока. Расходомер рассчитан на скорость до 40 м/с и диаметр блока до 10 м.
Измерение концентрации пыли осуществляется Анализатором пыли D-R 300-40 производства фирмы Durag GMBH (Госреестр 18066-06).Принцип действия анализатора - измерение интенсивности света, отраженного от частиц пыли. Высокостабильная галогенная лампа формирует конический пучок света, направленный внутрь газохода. Измерительный блок регистрирует отраженный свет, преобразует его в электрический сигнал и производит вычисление концентрации пыли.
Полученные данные передаются оператору печи и используются в дальнейшем для корректировки работы печи.
Система состоит из следующих компонентов:
- блок контроля и анализа газа (БКАН);
- зонд пробоотборный SP 2000 из легированной нержавеющей стали. Зонд рассчитан на работу в агрессивной среде производства цемента;
- пробоотборный шланг, для предотвращения конденсации в нем предусмотрен электроподогрев до 180 °C;
- блок очистки зонда, предназначенный для регулирования подачи очистного воздуха на зонд. Он включает раму из нержавеющей стали, ресивер сжатого воздуха 90 л и шкаф из нержавеющей стали для продувочных клапанов. Ресивер сжатого воздуха служит в качестве накопителя для обеспечения максимальной эффективности очистки. Цикл очистки регулируется блоком контроля и анализа газа;
- набор баллонов с газами для автокалибровки;
- расходомер газа ультразвуковой D-FL 200;
- анализатор пыли D-R 300-40;
- автоматизированное рабочее место оператора - компьютер промышленного исполнения с установленным ПО CEMS DUST FLSmidth A/S.
Блок контроля и анализа газа выпускается в двух исполнениях - GASIoq 1200 или GASIoq CUBE. GASIoq 1200 - компактный вариант размещения оборудования, со всеми компонентами, установленными в одном шкафу. GASIoq CUBE - вариант облегченного доступа к оборудованию, в шкафу увеличенного размера, с монтажом оборудования по стенам шкафа.
Блок контроля и анализа газа включает газоанализатор, калибровочную систему, устройства контроля потока, регуляторы и другие электронные компоненты для управления работой системы.
В системе применяется газоанализатор многоканальный А02000 (госреестр № 27467-09) производства фирмы "ABB Automation GmbH", Германия, с инфракрасным сенсором Uras 14 и термомагнитным сенсором Magnos 17.
Данные измерений газоанализаторов по интерфейсу RS-485 передаются на автоматизированное рабочее место оператора. Мнемосхемы программного обеспечения (ПО) на автоматизированном рабочем месте оператора отображают работу системы. Программное обеспечение разработано фирмой “FLSmidth A/S” и защищено от несанкционированного доступа паролями.
На дисплее показаны все основные компоненты системы и пояснения, показывающие их назначение. Красные и желтые лампы служат для сигнализации. Зеленые лампы служат для индикации нормальных функций. Мнемосхемы оснащены мнемоклавишами для управления всей системой. Кроме того, предусмотрен список предупредительных сигналов и журналы активных операций, операций за прошлые периоды и событий.
На АРМ операторов системы выполняется мониторинг измерительной информации, анализ, печать отчетных форм.
Для удобства анализа измерительной информации, данные измерений могут быть представлены в виде таблиц либо диаграмм в реальном времени. Для построения диаграмм в системе предусмотрены внутренние часы с синхронизацией по удаленному источнику точного времени - серверу, также предусмотрен интерфейс для приемника точного времени от спутников глобальной системы позиционирования (GPS). Синхронизация времени обеспечивает поддержание системного времени АРМ, и производится один раз в час при рассогласовании более ± 2 с.
Технические характеристики
| Анализируемый компонент | СО | NO | SO2 | о2 |
| Диапазоны измерений объемной доли | от 0 до 500 млн'1 от Одо 1000 млн’1 | от 0 до 1500 млн’1 | от 0 до 1000 млн’1 | от Одо 10 % (от 0 до 25 %) |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, % | ±4 | ±10 | ±10 | ±2 (±1) |
| Пределы допускаемых значений дополнительной погрешности: от измерения атмосферного давления на 1 кПа, % | ±0,2 | ±0,2 | ±0,2 | ±0,01 (±1,5) |
| от измерения температуры окружающей среды на 10 °C, % | ±2 | ±2 | ±2 | ±0,5 |
| от измерения напряжения питания на ± 5 %, % | ±0,2 | ±0,2 | ±0,2 | ±0,2 |
| Время прогрева, ч | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,25 |
| Время установления показаний, не более, с | 60 | 60 | 60 | 80 |
| Диапазон измерений скорости потока, м/с, и объемного расхода, м3/ч | от 0 до 45 от 0 до 3000000 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерения скорости потока и объемного расхода, % | ±3 |
| Диапазон измерений содержания пыли, мг/м3 | от Одо 100 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений содержания пыли, % | ±3 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения времени АРМ, секунд в сутки. | ±10 |
| Условия эксплуатации (шкаф анализаторов): - температура окружающей среды, °C - относительная влажность, не более, % | от 5 до 40 75 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| - скорость потока анализируемого газа, л/ч | от 20 до 60 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - шкаф газоанализатора - шкаф монтажный (GASIoq CUBE) | 400 х 800 х 2000 2200x2200x1800 |
| Масса, кг, не более: - шкаф газоанализатора - шкаф монтажный (GASIoq CUBE) | 150 900 |
| Параметры электропитания | напряжение 220*}!£/° В переменного тока частотой (50±1) Гц |
| Потребляемая мощность, В°А, не более: - шкаф газоанализатора - блок контроля и анализа газа, с подогреваемым шлангом | 350 9100 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 100000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 12 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации.
Основные технические характеристики
| Анализируемый компонент | СО | NO | SO2 | о2 |
| Диапазоны измерений объемной доли | от 0 до 500 млн'1 от 0 до 1000 млн’1 | от 0 до 1500 млн'1 | от 0 до 1000 млн'1 | от 0 до 10 % (от 0 до 25 %) |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, % | ±4 | ± 10 | ± 10 | ±2 (±1) |
| Пределы допускаемых значений дополнительной погрешности: от измерения атмосферного давления на 1 кПа, % | ±0,2 | ±0,2 | ±0,2 | ±0,01 (± 1,5) |
| от измерения температуры окружающей среды на 10 °C, % | ±2 | ±2 | ±2 | ±0,5 |
| от измерения напряжения питания на ± 5 %, % | ±0,2 | ±0,2 | ±0,2 | ±0,2 |
| Время прогрева, ч | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,25 |
| Время установления показаний, не более, с | 60 | 60 | 60 | 80 |
| Диапазон измерений скорости потока, м/с, и объемного расхода, м3/ч | от 0 до 45 от 0 до 3000000 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерения скорости потока и объемного расхода, % | ±3 |
| Диапазон измерений содержания пыли, мг/м3 | от 0 до 100 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений содержания пыли, % | ±3 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения времени АРМ, секунд в сутки. | ± 10 |
| Условия эксплуатации (шкаф анализаторов): - температура окружающей среды, °C - относительная влажность, не более, % | от 5 до 40 75 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| - скорость потока анализируемого газа, л/ч | от 20 до 60 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - шкаф газоанализатора - шкаф монтажный (GASIoq CUBE) | 400 х 800 х 2000 2200x2200x1800 |
| Масса, кг, не более: - шкаф газоанализатора - шкаф монтажный (GASIoq CUBE) | 150 900 |
| Параметры электропитания | напряжение 220t}^% В переменного тока частотой (50±1) Гц |
| Потребляемая мощность, В°А, не более: - шкаф газоанализатора - блок контроля и анализа газа, с подогреваемым шлангом | 350 9100 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 100000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 12 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации.
Комплектность
В комплект поставки системы входят:
- блок контроля и анализа газа (в комплекте с набором баллонов с ПГС) 1 шт.;
- зонд пробоотборный (в комплекте с шлангом, блоком очистки) 1 шт.;
- расходомер газа ультразвуковой D-FL 200 1 шт.;
- анализатор пыли D-R 300-40 1 шт.;
- АРМ оператора 1шт.;
- руководство по эксплуатации 1 экз.;
- методика поверки 1 экз.
Поверка
Поверка системы осуществляется в соответствии с методикой, изложенной в документе «Системы автоматизированные анализа состава газов CEMS DUST. Методика поверки» и утвержденной руководителем ГЦИ СИ ФГУ "Нижегородский ЦСМ" в августе 2010 г.
Перечень основного оборудования, необходимого для проведения поверки; ГСО состава газовых смесей по ТУб-16-2956-01, установка динамическая "Микрогаз-Ф" с источниками микропотоков, генератор газовых смесей ГГС-ОЗ-ОЗ, генератор динамический влажного газа "Эталон-02", генератор влажного газа образцовый динамический "Родник-2М", секундомер СМ-60 ГОСТ 5072-79, гигрометр психрометрический типа ВИТ-1, барометр-анероид БАММ-1, ротаметр РМ-А-0,063 ТУ.
Межповерочный интервал 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».
Техническая документация фирмы “FLSmidth А/S”, Дания.
Заключение
Тип "Системы автоматизированные анализа состава газов CEMS DUST" утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
