Опубликована статья "Оптимальные решения по созданию систем автоматического контроля объема газовых выбросов (АСКВ) на основе газоанализаторов «МАК-2000-UMS»/«МАК-2000»"

Для контроля загрязнения атмосферного воздуха выбросами дымовых труб, паровых и водогрейных котлов, ПГУ, ГТУ, котлов утилизаторов и других технических устройств и установок служит система автоматического контроля объема выбросов (АСКВ). Ее назначение – вычислять, нормировать и передавать в АСУ ТП данные о текущем и накапливающемся содержании вредных веществ в атмосфере в единицах измерений ти­па тонна в час (в сутки, неделю, месяц, год) по каждому из измеряемых системой загрязняющих окружающий воздух компонентов.

В общем виде данные АСКВ о текущем и накапливающемся количестве выбросов вредных веществ в атмосферу получаются при умножении текущего измеренного значения концентрации Сх (кГ/м³) на поток (м³/с) и дальнейшем нормировании.

Значения концентраций измеряются и передаются в АСКВ газоанализаторами ти­па «МАК-2000-UMS» или другими. Значения потока традиционно измеряются и предоставляются в систему путем вычислений: осуществляется интегрирование значения скорости потока га­за по сечению газохода в точке измерения.

Погрешность измерения потока будет состоять из суммы погрешностей измерения расходомерами разного ти­па (измерителями скорости потока дымового га­за) и процесса вычисления (интегрирования по площади сечения газохода). Эта погрешность может быть велика, учитывая, что скорость га­за различается по сечению газохода. Также значительны ежегодные затраты на обслуживание и поверку измерителя скорости потока дымового газа.

Для источников газовых загрязнений, работающих на природном газе (метане), по нашему мнению, лучше использовать датчики расхода топлива – природного га­за, которые предоставят более точные и достоверные данные. Показания датчика расхода топлива-метана напрямую дают нам значение потока образующегося дымового га­за. Обычно погрешность датчика расхода топлива-метана значительно ниже, чем погрешность измерителей скоростей потока, плюс исключается дополнительная погрешность интегрирования по сечению газохода.

Измерение О₂ позволяет получить значение увеличения потока за счет «присосов» воздуха. Также оно дает возможность расчетным путем определить значение концентрации СО₂ (с относительной погрешностью измерения О₂) и отказаться от использования сенсора СО₂, что снижает затраты потребителя на обслуживание и поверку.

В настоящее время в промышленной эксплуатации (в основном на паровых и водогрейных котлах ТЭЦ, ГРЭС) находится более 700 комплектов газоанализаторов (ГА) «МАК-2000-UMS»/«МАК-2000», предназначенных для определения содержания О₂, СО, СН₄, СО₂, NO, NО₂, SО₂ в дымовом газе.

Газоанализаторы «МАК-2000-UMS»/«МАК-2000» производства ООО «НПФ «Энергопромкомплект» показали се­бя как очень надежные и простые в обслуживании приборы. Наиболее полно данными ГА укомплектованы Конаковская ГРЭС (более 40 комплектов), Рязанская, Ириклинская, Харанорская ГРЭС (более 20 комплектов на каждой ГРЭС). На энергетических котлах газоанализаторы ставятся на каждом газоходе: обычно по два на котел, а на 800-мегаваттных блоках Рязанской ГРЭС по четыре на котел. На Ириклинской, Рязанской ГРЭС и многих других ТЭЦ и ГРЭС данные по О₂ используются в автоматической системе корректировки соотношения «топливо/воздух», а данные по СО и NОх – в системе контроля и учета выбросов.

Для паровых и водогрейных котлов энергоблоков ТЭЦ, ГРЭС, в частности с ПГУ и ГТУ, «Энергопромкомплект» с 2008 го­да выпускает газоанализатор «МАК-2000-UMS» с усовершенствованной конструкцией, позволяющей анализировать содержание O₂, СО, NО, NO₂, SО₂, СO₂, СН₄, C3H₈, NН₃, Н₂, SF₆ (элегаз), в том числе с применением различных типов первичных сенсоров (ИК-сенсоры, электрохимические и др.) для расширения диапазонов концентраций измеряемых газов (табл. 1).

Таблица 1. Измеряемые газоанализатором «МАК-2000-UMS» компоненты, диапазоны, погрешности

 Газоанализатор «МАК-2000-UMS» можно применять для следующих задач:

- анализа с повышенной точностью малых концентраций СО и NО, NО₂ (NО_х), что требуется для блоков ТЭЦ, ГРЭС с ПГУ и котельных ГТУ;
- анализа концентрации О₂, СО, NО, NО₂, SО₂, СО₂, СН₄, NН₃, Н₂ в дымовых/отходящих газах (газовых средах различных технологических процессов и экомониторинга);
- анализа концентрации O₂, СО, NО, NO₂, SО₂, СO₂, СН₄, C₃H₈, NН₃, Н₂, SF₆ (элегаза) в воздухе рабочей зоны; газоанализатор позволяет осуществлять поочередной опрос до 12 точек с выдачей релейных сигналов (до 13 ре­ле ти­па «сухой контакт» 250 В, 16 А) о двух уровнях превышения допустимой концентрации для включения/выключения звуковой/световой сигнализации, вентиляции и проветривания помещений.

Анализатор выполняет автоматическую периодическую калибровку по воздуху «ноля» O₂, СО, NО, NO₂, SО₂, СO₂, СН₄, C₃H₈, NН₃, Н₂, SF₆ (для О₂ калибруется усиление по воздуху).

По каждому измеряемому компоненту газоанализаторы «МАК-2000-UMS»/«МАК-2000» выдают токовый сигнал 0...5 или 4...20 мА. Приборы оснащены портом RS-232 (порт RS-485 Modbus RTU устанавливается по дополнительному заказу) и встроенной флеш-картой, на которой собирается архив проведенных за год измерений (время обновления архива можно изменять). На персональном компьютере всегда можно просмотреть и вывести в графическом ви­де данные о концентрации измеряемых газов за интересующий промежуток времени. Анализатор имеет программируемый доступ к двум уровням уставок предельных концентраций.

Многокомпонентные одноканальные газоанализаторы «МАК-2000»/«МАК-2000-UMS» в основном поставляются смонтированными «под ключ» в стальных пылевлагозащищенных шкафах с двойным антикоррозионным покрытием для навесного монтажа с габаритами 800 × 600 × 200 мм или в шкафах для напольного монтажа.

Читать статью полностью