Система автоматического измерения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу АСИВ Челябинской ТЭЦ-4. Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Система автоматического измерения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу АСИВ Челябинской ТЭЦ-4

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

Назначение

Система автоматического измерения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу АСИВ Челябинской ТЭЦ-4 (далее - АСИВ), предназначена для:

-    непрерывных автоматических измерений массовой концентрации оксида углерода (СО), суммы оксидов азота (NOk), объемной доли кислорода (O2), диоксида углерода (СО2), паров воды (H2O);

-    измерения параметров (температура, давление, скорость, объемный расход) газового потока;

-    сбора, обработки, визуализации, хранения полученных данных, представления результатов в различных форматах;

-    передачи по запросу накопленной информации на внешний удаленный сервер АСИВ ИВК Дельта/8 по проводному каналу связи;

-    расчета и учета массовых и валовых выбросов загрязняющих веществ.

Описание

Принцип действия системы основан на следующих методах измерения:

1)    для определяемых компонентов NOk, СО, СО2 - фотометрический метод;

2)    для определяемого компонента O2 - парамагнитный;

3)    температуры - терморезистивный;

4)    давления - резонансночастотный;

5)    скорость потока - по перепаду давления;

6)    объемная доля паров воды - психрометрический.

Система является стационарной и состоит из трех уровней:

—    уровня первичных средств измерений, точки измерения (ПИ);

—    уровень сбора и передачи данных, каналы АСУТП ABB энергоблоков (УСПД);

—    уровня информационно-вычислительного комплекса (ИВК).

Связь между ПИ и УСПД осуществляется по токовому интерфейсу (4-20) мА через модули ввода AI810 (регистрационный номер 26156-08). Текущие измеренные значения от УСПД в ИВК передаются через станционную компьютерную сеть Ethernet, протокол OPC. Передача данных по цифровым интерфейсам осуществляется без искажений передаваемой информации.

Уровень ПИ включает в себя следующие средства измерений:

-    комплекс газоаналитический SERVOPRO 4900 (регистрационный номер 53156-13);

-    измеритель скорости потока D-FL 100 (регистрационный номер 18069-12);

-    термопреобразователь с унифицированным сигналом ТСПУ-Л-22322 (регистрационный номер 40903-09);

-    преобразователь давления измерительный EJX530A (регистрационный номер 59868-15);

-    анализатор влажности HYGROPHIL H.

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

Измерение содержания веществ в АСИВ состоит из следующих этапов: первичная подготовка пробы, транспортировка пробы, анализ пробы, обработка результатов анализа.

Первичная подготовка пробы 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 и клапаны управления поступает через линию транспортировки пробы на газоаналитический комплекс.

Температура подогреваемой линии транспортирования поддерживается в диапазоне от 118 °С до 121 °С для предотвращения образования конденсата.

Проба поступает в комплекс газоаналитический SERVOPRO 4900, который непрерывно измеряет содержание кислорода O2, оксида углерода CO, диоксида углерода CO2 и суммы оксидов азота NOk в пробе.

Результаты анализа пробы (концентрации CO, СO2, O2, NOk) передаются токовыми сигналами 4-20 мА в модули аналогового ввода AI810 АСУТП энергоблоков, где аналоговые сигналы преобразуется в цифровое текущее значение измеряемой физической величины.

Уровень ПИ осуществляет следующие функции:

-    измерение массовой концентрации и объемной доли определяемых компонентов;

-    измерение параметров (температура, абсолютное давление, объёмный расход) дымовых газов.

Уровень УСПД обеспечивает измерение аналоговых унифицированных сигналов, выдаваемых ПИ, преобразование в цифровой код, регистрацию измеренных значений в виде трендов и передачу текущих значений по стандартному цифровому интерфейсу на уровень ИВК.

Текущие измеренные значения от УСПД в ИВК передаются через станционную компьютерную сеть Ethernet, протокол OPC. Передача данных по цифровым интерфейсам осуществляется без искажений передаваемой информации.

Уровень ИВК обеспечивает автоматический сбор, диагностику и автоматизированную обработку информации по анализу дымовых газов в сечении газохода, автоматизированный сбор и обработку информации, а также обеспечивает интерфейс доступа к этой информации и ее использование для реализации расчетных задач АСИВ.

Опломбирование производится путем наклеивания «пломбы-стикера» на лицевую панель газоанализаторов SERVOPRO 4900, входящих в состав системы. Ограничение доступа осуществляется с помощью механического замка.

Заводской номер системы наносится с помощью наклейки на верхнюю часть дверцы каждого из трех комплексов газоаналитических SERVOPRO 4900, входящих в состав системы.

Общий вид оборудования системы представлен на рисунках 1-5.

Рисунок 3 - Общий вид термопреобразователя c унифицированным сигналом

ТСПУ-Л-22322

Программное обеспечение

Программное обеспечение системы состоит из модулей:

-    встроенное программное обеспечение;

-    автономное программное обеспечение;

Встроенное программное обеспечение осуществляет следующие функции:

-    прием, регистрация данных о параметрах отходящего газа и передачу их в АСУ ТП ABB. Автономное ПО осуществляет функции:

-    отображение на экране измеренных значений концентрации определяемых компонентов и значений параметров газового потока;

-    регистрация в системе автоматического контроля (далее - САК) по каждой дымовой трубе нарастающим итогом периода остановки работы САК с исключением периодов остановки работы технологического оборудования соответствующего энергоблока;

-    усреднение измеренных данных на 30 минутном интервале с возможностью выбора периода усреднения с дискретностью 1 минута;

-    архивация (сохранение) измеренных и расчетных данных;

-    визуализация процесса на дисплеях;

-    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 сохранение их на жесткий диск АРМ;

-    автоматическая самодиагностика состояния технических средств, устройств связи. Метрологические характеристики системы нормированы с учетом влияния программного

обеспечения.

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

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Идентификационные данные (признаки)

Значения

Автономное ПО системы

Идентификационное наименование ПО

d8_params calc.config.xml

Номер версии (идентификационный номер) ПО

-

Цифровой идентификатор ПО

9263d59c

Алгоритм расчёта цифрового идентификатора

ПО

CRC32

Таблица 2 - Метрологические характеристики газоаналитических каналов АСИВ в условиях эксплуатации_

Измерительный канал (определяемый компонент)

Диапазон показаний объемной доли, млн-1 (%)

Диапазон измерений объемной доли, млн-1 (%)

Пределы допускаемой погрешности в условиях эксплуатации1), %

приведенной2)

относительной

Оксид углерода CO

от 0 до 500

от 0 до 100 включ.

±20

-

св. 100 до 500

-

±20

Сумма оксидов азота NOk (в пересчете на NO)

от 0 до 500

от 0 до 100 включ.

±25

-

св. 100 до 500

-

±25

Диоксид углерода Ш2

от 0 до 5 %

от 0 до 1 % включ.

±20

-

св. 1 до 5 %

-

±20

Кислород

О2

от 0 до 25 %

от 0 до 5 % включ.

±15

-

св. 5 до 25 %

-

±15

Пары воды H2O

от 0 до 40 %

от 2 до 10 % включ.

±25

-

св. 10 до 40 %

-

±25

1)    В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 16.11.2020 г. № 1847, п. 3.1.3;

2)    Приведенная к верхней границе диапазона измерений, в котором нормирована погрешность.

Таблица 3 - Метрологические характеристики измерительных каналов системы

Наименование характеристики

Значение

Предел допускаемой вариации показаний, в долях от предела допускаемой погрешности

0,3

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

±0,5

Предел допускаемого времени установления выходного сигнала (Т 0,9), с (время одного цикла без учета транспортного запаздывания)

180

Таблица 4 - Метрологические характеристики для измерительных каналов параметров газового потока в условиях эксплуатации

Измерительный канал

Единицы

измерений

Диапазон

измерений

Пределы допускаемой погрешности

Температура

оС

от 0 до +400

±1 % (прив)1)

Избыточное давление

мбар

от -100 до 100

±2,5 % (прив)

Скорость газового потока

м/с

от 3 до 40

±0,4 (абс.)

Объемный расход газового потока

м3/ч

от 0,0 до 3,0* 106

± (Jiv)2 + w2) %

(относ.)2)

1)    Приведенные к верхнему пределу диапазона измерений;

2)    V - скорость газового потока м/с, 5S - относительная погрешность измерения площади сечения дымовой трубы.

Таблица 5 - Основные технические характеристики

Параметр

Значение

Время прогрева, мин, не более

60

Напряжение питания от сети переменного тока частотой 50/60 Гц, В

от 207 до 253

Потребляемая мощность шкафа анализатора системы, ВА, не более

1450

Габаритные размеры, мм, не более:

- газоаналитического шкафа SERVOPRO 4900

глубина

ширина

высота

800

1000

2000

Масса, кг, не более:

- газоаналитического шкафа SERVOPRO 4900

350

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

40000

Средний срок службы, лет

15

Условия окружающей среды диапазон температуры, °С диапазон атмосферного давления, кПа

относительная влажность (при температуре 35 °С и (или) более низких температурах), % (отн.)

от -45 до +55 от 84 до 106,7

от 30 до 98

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

относительная влажность (без конденсации влаги), % (отн.)

от +0 до +40 до 95

Параметр

Значение

диапазон атмосферного давления, кПа

от 84 до 106,7

Параметры анализируемого газа на входе газоанализатора: - температура, не более, о С;

125

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским методом. Комплектность средства измерений

Таблица 6 - Комплектность системы

Наименование

Обозначение

Количество

Система автоматического измерения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу АСИВ Челябинской ТЭЦ-4 в составе:

Зав. № 1

1 шт.

Преобразователь давления измерительный EJX530A

EJX530A

3 шт.

Термопреобразователь c унифицированным сигналом ТСПУ-Л-22322

ТСПУ-Л-22322

3 шт.

Измеритель скорости потока D-FL 100

D-FL 100

3 комплект

Газоаналитический комплекс SERVOPRO 4900

SERVOPRO 4900

3 комплект

Шкаф модулей аналогово ввода

-

3 шт.

Документация:

Руководство по эксплуатации

РЭ АСИВ ЧТЭЦ-4

1 экз.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе РЭ АСИВ ЧТЭЦ-4 «Система автоматического измерения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу АСИВ Челябинской ТЭЦ-4. Руководство по эксплуатации», пп. 3.2 - 3.6

Нормативные документы

Постановление Правительства Российской Федерации от 16.11.2020 № 1847 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений», п. 3.1.3

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»

Приказ Росстандарта от 31.12.2020 № 2315 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах» ГОСТ 8.558-2009 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры»

Приказ Росстандарта от 06.12.2019 № 2900 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1-10-1 - 1-107 Па»

Приказ Росстандарта от 25.11.2019 № 2815 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений скорости воздушного потока»

ГОСТ Р 8.958-2019 «ГСИ. Наилучшие доступные технологии. Автоматические измерительные системы для контроля вредных промышленных выбросов. Методы и средства испытаний» Постановление Правительства Российской Федерации от 13.03.2019 № 262 «Об утверждении Правил создания и эксплуатации системы автоматического контроля выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ»

Постановление Правительства Российской Федерации от 13.03.2019 № 263 «О требованиях к автоматическим средствам измерения и учета показателей выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ, к техническим средствам фиксации и передачи информации о показателях выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ в государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду»

Развернуть полное описание