Назначение
Система контроля газовых выбросов SONOx2000G предназначена для автоматического непрерывного измерения массовой концентрации загрязняющих веществ в отходящих газах: оксид углерода СО, оксиды азота NO, NOX, диоксид серы SO2, хлористый водород HCI, сумма углеводородов (в пересчете на метан), объемной доли кислорода О2, объёмной доли паров Н2О, массовой концентрации аэрозольных частиц (пыли) различного происхождения и химического состава, а также температуры, давления и скорости газового потока в газоходе.
Область применения - контроль промышленных выбросов в атмосферу и оптимизация процесса горения установки для сжигания осадка комплекса очистных сооружений воды в структуре водоканалов.
Описание
Система контроля газовых выбросов SONOx2000G (далее - система) представляет собой комплект приборов и оборудования, расположенных в шкафу или установленных непосредственно на трубе.
В состав системы входят следующие основные устройства:
- газоанализатор SONOx 2000 G фирмы «SERES Environnement» для определения SO2, NO, NOX в выбросах, управления функционированием разведения, управления циклом калибровки и очистки, передачи данных и отображения результатов измерений всех компонентов; в комплекте с интерфейсом для функционирования системы;
.- газоанализатор СО 2000 G фирмы «SERES Environnement» для определения СО в выбросах;
- газоанализатор О2 2000 G фирмы «SERES Environnement» для определения Ог в выбросах;
- газоанализатор ИСТ 2000 G фирмы «SERES Environnement» для определения общего содержания углеводородов в выбросах;
- газоанализатор OCX 8800 фирмы «Emerson Process Management/Rosemount Analytical Inc.», США, для определения Ог и продуктов неполного сгорания;
- анализатор пыли OP ASTOR GP2001H фирмы «PILLARD», США;
- газоанализатор Laser Gas II фирмы «NEO MONITOR AS», Норвегия, для определения HCI;
- генератор водорода и нулевого воздуха мод. SONIMIX 3080 фирмы «LN NDUSTRIES SA DIVISION INSTRUMENTATION»; ‘
- преобразователь влажности измерительный мод. DMP 248 фирмы «Vaisala Оу», Фишг. ндия;
датчик давления мод. AMD 230 фирмы «/.ЗВ Automation Products GmbH», Германия;
- термометр сопротивления Pt 100 фирмы «ABB Automation Products GmbH», Г ермания;
- расходомер газа D-FL 200 фирмы «DURAG Industrie Elektronik GmbH & Со KG», Германия, -персональный компьютер с программным обеспечением для сбора и обработки информации SAM-WIV5.1
Пробоотборные зонды газоанализаторов, пыли; газоанализатор хлористого водорода, измерители массовой концентрации пыли и скорости воздушного потока, датчики температуры и давления смонтированы на фланцах в газоходах соответствующих линий внутри помещения, в котором находится установка по сжиганию осадков. Пробоотборный зонд оборудован фильтром тонкой очистки, подогреваемой линией пробоотбора и линией подачи воздуха от разбавительного устройства DILUTION 2000 G для разбавления анализируемой газовой пробы.
Аналитическая стойка с газоанализаторами располагается в кондиционируемом шкафу, а персональный компьютер - в отдельном помещении.
Преобразователь влажности измерительный мод. DMP 248 также располагается в шкафу и применяется для определения относительной влажности разбавленной газовой пробы.
Анализируемая газовая проба из газохода через пробоотборный зонд, оснащенный фильтром тонкой очистки с регулируемым нагревом и разбавлением, через подогреваемую линию пробоотбора подается на стойку, где происходит разбавление и разделение газовых потоков на газоанализаторы фирмы фирмы SERES Environnement. Измерение осуществляется оптическим методом: СО, HCI - абсорционный инфракрасный (ИК); NO, NOX - хемилюминесцентный; SO2- флуоресцентный. Измерение объемной доли кислорода в неразбавленной пробе осуществляется с помощью циркониевого чувствительного элемента. Измерение общего содержания углеводородов (ЕС или НСТ) (в пересчете на метан) осуществляется с помощью пламенно-ионизационного детектора (ПИД). Для питания ПИД используется нулевой воздух и водород от генератора. Измерение температуры потока в газоходе осуществляется термометром сопротивления Pt 100. Данные измерений массовой концентрации (или) объемной доли определяемых компонентов, а также температуры, давления, влажности, объемного расхода газовой пробы, передаются в компьютер с программным обеспечением SAM-WI V5.1 и выводятся локально на жидкокристаллический дисплей газоанализатора SONOx 2000 G в комплекте с интерфейсом для функционирования системы.
Принцип измерений массовой концентрации пыли с помощью анализатора пыли OPASTOR GP2001H - оптический (нефелометрический), основанный на измерении рассеянного излучения.
Принцип действия расходомера газа D-FL 200 - ультразвуковой.
Система имеет в своем составе компьютер с программным обеспечением SAM-WI V5.1, который позволяет в непрерывном режиме регистрировать, обрабатывать и сохранять измерительную информацию, поступающую от всей системы. Эта информация может преобразовываться в табличную или графическую форму и доступна для персонала станции.
Основные возможности SAM-WI V5.1:
1) отображение на дисплее ПК измеренных значений массовой концентрации СО, NO, NOX, SO2, НС1, общего содержания углеводородов (НСТ), пыли и объемной доли кислорода, температуры, влажности, давления, расхода анализируемого газового потока.
2) отображение в графической форме результатов измерений;
3) вывод результатов измерений с усреднением по заданному оператором интервалу; (15 мин);
4) хранение и архивирование измерительной информации.
Технические характеристики
1) Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности для измерительных каналов, входящих в состав системы, приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Определяемый компонент (модель газоанализатора) | Диапазон показаний | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности, % | Время уста-новле-ния показаний, ТО,9, с, не более |
| массовой концентрации, мг/м3 | объемной доли, % | приведенной | относительной |
| Оксид углерода (СО) (СО 2000 G) | 0 - 200 мг/м3 | 0-20 св. 20 - 200 | - | ± 10 | ±10 | 30 |
| Оксид азота (NO) (SONOx 2000 G) | 0 + 200 мг/м3 | 0-20 св. 20 - 200 | - | ± 15 | ±15 | 60 |
| Оксиды азота (NOX) (SONOx 2000 G) | 0 + 200 мг/м3 | 0-20 св. 20 - 200 | - | ± 15 | ±15 | 60 |
| Диоксид серы (SO2) (SONOx 2000 G) | 0 - 200 мг/м3 | 0- 20 св. 20 - 200 | - ■ | ± 15 | ±15 | 180 |
| Общее содержание углеводородов (SCH) - по метану СН4 (НСТ 2000 G) | 0 - 200 мг/м3 | 0-20 св. 20 - 200 | | ± 15 | ±15 | 60 |
| Хлористый водород (НС1) (Laser Gas II) | 0 - 10 мг/м3 | 0-3 св. 3-10 | - | ± 15 | ±15 | 5 |
| Кислород (О2) (О2 2000 G) | 0-20 % (об.) | - | 0-5 5-20 | ±5 | ±5 | 40 |
| Пыль (OPASTOR GP2001H) | 0-50 мг/м3 | 0,1 - 1 1-50 | - | ±20 | ±20 | 10 |
| Пары воды (Н2О)** | 0-30 % (об.) | - | 0,10-30 | - | ±20 | 5 |
| Кислород (О2) (OCX 8800) | 0-25 % (об.) | - | 0-2,5 2,5-25 | ± 4 | ±4 | 10 |
| СО (OCX 8800) | 0-1000 | - | 0-1000 млн'1 | ± 10* | - | 25 |
Примечание 1- метрологические характеристики системы по измерительному каналу массовой концентрации пыли нормированы по тестовому аэрозолю. Для измерений пыли в анализируемом газе необходима градуировка анализатора пыли в соответствии с ГОСТ Р 50820-95 «Оборудование газоочистное и пылеулавливающее. Методы определения запыленности газопылевых потоков».
2. Диапазоны измерений указаны без корректировки на содержание объемной доли кислорода (кроме канала влажности) и влажности.
3. * при наличии в анализируемой среде только СО.
4. **для откорректированных значений (по О?),
2) Диапазоны измерений и пределы допускаемой погрешности для измерительных каналов параметров газового потока системы приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Определяемый параметр | Единицы измерений | Диапазон показаний | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности | Примечание |
| Объемный расход* (D-FL 200) | м3/ч | 0 - 53000 | 1000-5300 0 | ± 2,0 % прив. | |
| Температура газовой пробы . (Pt 100) | °C | 0-400 | 0-400 | ± 2,0 °C | |
| Относительная влажность (DMP 248) | относительная влажность в % | 0-100 % | 2-98 | ± 2 % абс. | Относительная влажность газовой пробы после разбавления |
| Абсолютное давление | кПа (мбар) | 90-110 (900- 1100) | 90-110 (900- 1100) | ± 1,5 % прив. | |
| Примечание: * приведенный к условиям 0 °C и 101,3 кПа, при диаметре условного прохода трубопровода от 0,6 до 5,5 м. |
3) Пределы допускаемой вариации выходного сигнала системы по газоаналитическим измерительным каналам, в долях от пределов допускаемой основной погрешности
4) Время прогрева, мин, не более:
5) Время непрерывной работы системы по газоаналитическим кана
лам без корректировки показаний, сутки, не менее:
6) Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения
температуры окружающей среды на каждые 10 °C, в долях от пределов до-
пускаемой основной погрешности для газовых каналов
7) Габаритные размеры и масса элементов системы приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование | Габаритные размеры, мм, не более | Масса, кг, не более | Рабочие условия эксплуатации |
| длина | ширина | высота |
| Аналитическая стойка | 609 | 599 | 1899 | | 5-35 °C |
| SONOx 2000 G | 540 | 485 | 270 | 18 | 5-35 °C |
| СО 2000 G | 510 | 485 | 180 | 14 | 5-35 °C |
| О2 2000 G | 510 | 480 | 180 | 15 | 0-40 °C |
| ИСТ 2000 G | 545 | 483 | 177 | 18 | 0-40 °C |
| Laser Gas II Блок преобразователя Блок детектора | 365 355 | 270 120 | 170 120 | 6,2 3,9 | минус 20-55 °C |
| OPASTOR GP2001H блок управления блок регистрации | 500 260 | 400 142 | 200 115 | 18 2 | 5 - 50 °C |
| Наименование | Габаритные размеры, мм, не более | Масса, кг, не более | Рабочие условия эксплуатации |
| длина | ширина | высота |
| OCX 8800 | 4572740* | - | - | 22 | от минус 40°С до 65(100**) °C |
| SONIMIX 3080 | 500 | 475 | 250 | 30 | от 5 °C до 35 °C |
| DMP 248 | 200 | 10 (диаметр) | - | 0,2 | от минус 40 °C до 80 °C |
| D-FL 200 | 300 | 265 | 240 | 15 | Не более 200 °C, 5 МПа |
| AMD 230 | 156 | 109 (диаметр) | - | 0,85 | от минус 40 °C до 80 °C |
| Pt 100 | 100 | - | - | 0,55 | от минус 40 °C до 80 °C |
| Примечание:* длина зондов ** аналитический блок |
8) Параметры электрического питания элементов системы:
Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50±1) Гц, В: 2201“ • Потребляемая мощность, В-A, не более: 3600.
9) Срок службы системы, лет, не менее 8
Параметры анализируемой среды
1) Диапазон температуры анализируемой среды, °C до 400
2) Давление в точке отбора пробы, гПа 900 - 1100
3) Расход пробы, м3/ч 30000
4) Относительная влажность, % от 2 до 98.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на специальную табличку на лицевой панели системы (шкаф с аналитической стойкой) методом наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским методом.
Комплектность
Комплект поставки системы приведен в таблице 5. Таблица 5
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Аналитическая стойка в составе: | | 1 шт. |
| Газоанализатор в комплекте с интерфейсом для функционирования системы | SONOx 2000 G | 1 шт. |
| Газоанализатор | СО 2000 G | 1 шт. |
| Г азоанализатор | О2 2000 G | 1 шт. |
| Газоанализатор | НСТ 2000 G | 1 шт. |
| Датчик влажности | DMP 248 | 1 шт. |
| Генератор водорода и нулевого воздуха | SONIMIX 3080 | 1 шт. |
| | |
| Приборы, устанавливаемые на газоходе: | | |
| Анализатор пыли OP ASTOR GP2001H | OP ASTOR GP2001H | 1 шт. |
| Газоанализатор | Laser Gas II | 1 шт. |
| Расходомер газа | D-FL 200 | 1 шт. |
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Датчик давления | AMD 230 | 1 шт. |
| Термометр сопротивления | Pt 100 | 1 шт. |
| Персональный компьютер с программным обеспечением для сбора и обработки информации | SAM-WI V5.1 | 1 шт. |
| Кондиционер | | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | | 1 экз. |
| Методика поверки | МП-242-0792-2008 | 1 экз. |
| Методика выполнения измерений | М-МВИ-228-08 | |
Поверка
Поверка осуществляется в соответствии с документом МП-242-0792-2008 «Системы контроля газовых выбросов SONOx2000G". Методика поверки», разработанным и утвержденным ГЦИ СИ ФГУП«ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в декабре 2008 г.
Основные средства поверки:
- стандартные образцы состава: газовые смеси CO/N2, NO2/N2, O2/N2, СНд/воздух, NO/N2, SO2/N2 в баллонах под давлением, выпускаемые по ТУ 6-16-2956-92;
- генератор термодиффузионный ТДГ-01 по ШДЕК.418319.001 ТУ (№ 19454-05 в Госреест-ре РФ) в комплекте с источниками микропотоков ИМ хлористого водорода по ИБЯЛ.418319.013 ТУ (№ 15075-06 в Госреестре РФ),
- поверочный нулевой газ - воздух по ТУ 6-21-5-85 или генератор нулевого воздуха ГНГ-01 ШДЕК.418312.001 ТУ (№ 26765-05 в Госреестре СИ РФ);
- аэродинамическая измерительная установка АДС-700/100, входящая в состав ТЭТ 150-85;
- калибратор температуры DBC модели 150-ТС с диапазоном воспроизводимых температур от минус 20 до 150 °C и модели 650-ТС с диапазоном воспроизводимых температур от 50 до 650 °C (№ 26617-04 в Госреестре РФ),;
- анализатор пыли «ДАСТ - 1 - Э» (№ 35822-07 в Госреестре РФ), камера испытательная динамическая ШДЕК 418 313.002, генератор аэрозольный ШДЕК 418 339.001;
- генератор влажного воздуха Rotronic мод. HygroGen 2 (№32405-06 в Госреестре РФ);
- гигрометр точки росы Michell Instruments мод. Optidew Vision (№ 15075-06 в Госреестре);
- калибратор давления портативный Метран 501-ПКД-Р по ТУ 4212-006-36897690-03 (№ 22307-04 в Госреестре РФ).
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
1. ГОСТ 8.578-2002 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.
2. ГОСТ 8.606-2004 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений дисперсных параметров аэрозолей, взвесей и порошкообразных материалов.
3. ГОСТ Р 50759-95 Анализаторы газов для контроля промышленных и транспортных выбросов. Общие технические условия.
4. ГОСТ 8.223-76. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 2,74О2 - 4000-102 Па.
5. ГОСТ 12997-84 Изделия ГСП. Общие технические условия (раздел 3 п.2.16 п.2.8).
6. ГОСТ 8.542-86 «Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока».
7. ГОСТ 8.558-93 «Государственная поверочная схема для средств измерений температуры».
8. ГОСТ 8.547-86 «Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений относительной влажности газов».
9. Техническая документация фирмы - изготовителя.
Заключение
Тип систем контроля газовых выбросов SONOx2000G утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен при ввозе в страну, после ремонта и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
Сертификат соответствия № РОСС FR.ME48.B02507 от 30.09.2008 г., выдан органом по сертификации приборостроительной продукции «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева».
