Система автоматического контроля выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от агломашин № 10, 11 АГЦ-3 ПАО "Северсталь"

Назначение

Система автоматического контроля выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от агломашин № 10, 11 АГЦ-3 ПАО «Северсталь» (далее - САКВ или система), предназначена для:

- непрерывных автоматических измерений массовой концентрации загрязняющих веществ: оксида углерода (СО), оксида азота (NO), диоксида азота (NO2), диоксида серы (SO2), твердых взвешенных частиц (веществ), объемной доли кислорода (O2), диоксида углерода (CO2) и параметров (температура, абсолютное давление, объемная доля воды, объёмный расход) в газовых выбросах;

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

- передачи по запросу накопленной информации на внешний удаленный компьютер (сервер) 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 NO, NO2, SO2, СО, СО2, H2O- метод ИК-спектроскопии;

2) для определяемого компонента O2 - электрохимический (циркониевый датчик);

3) температуры - термоэлектрический;

4) давления - тензорезистивный;

5) скорости потока - ультразвуковой (измеритель скорости газового потока);

6) измерение твердых взвешенных частиц (пыли) - оптический.

Система является стационарной и состоит из двух уровней:

— уровня измерительного комплекса точки измерений (ИК ТИ);

— уровня информационно-вычислительного комплекса (ИВК).

Связь между ИК ТИ и ИВК осуществляется по токовому интерфейсу от 4 до 20 мА и интерфейсу RS-485 (MODBUS). Передача данных от ПТК и предоставление информации на АРМ осуществляется по каналам связи.

В состав САКВ входят четыре точки измерений (ТИ): агломашина №10 (газоходы 10А и 10Б), агломашина №11 (газоходы 11А и 11Б). Для каждого газохода имеется комплект оборудования, приведенного ниже, комплекты объединены одним ПО (сервером).

Уровень ИК ТИ включает в себя следующие средства измерений:

- комплекс газоаналитический MCS модификации MCS 100 E HW фирмы «SICK AG», Германия (регистрационный номер 76825-19);

- газоанализатор GM35 фирмы «SICK AG», Германия (регистрационный номер 65334-16);

- датчик давления Метран-150 (регистрационный номер 32854-13);

- термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом Метран-2700 (регистрационный номер 38548-13);

- расходомер газа ультразвуковой FLOWSIC 100 модели FLOWSIC 100 H (регистрационный номер 43980-10);

- анализатор пыли DUSTHUNTER модели Т100.

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

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

Пробоподготовка газовой смеси к анализу осуществляется методом горячей экстракции, без охлаждения и осушки пробы, предусмотрен электрический нагрев всех составных частей системы до температуры, превышающей кислотную точку росы.

Комплексы газоаналитические MCS модификации MCS 100 E HW обеспечивают проведение автоматической калибровки и, при необходимости, корректировки нулевых показаний и чувствительности при этом выдается соответствующая информация на дисплее. При возникновении неисправностей система самостоятельно переходит в нерабочее состояние, система пробоотбора и измерительная кювета продуваются чистым воздухом.

Уровень ИК ТИ осуществляет следующие функции:

- измерение массовой концентрации и объемной доли определяемых компонентов;

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

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

Место пломбирования отсутствует. Ограничение доступа осуществляется с помощью механического замка.

Знак поверки наносится в паспорт на средство измерений.

Общий вид оборудования системы представлены на рисунках 1-7.

Рисунок 1 - Общий вид комплекса газоаналитического MCS модификации MCS 100 E HW

Рисунок 2 - Общий вид расходомера FLOWSIC100H с блоком управления

Рисунок 3 - Общий вид анализатора пыли DUSTHUNTER модели Т100

Рисунок 4 - Общий вид термопреобразователя с унифицированным выходным сигналом Метран-2700

Рисунок 6 - Общий вид контроллерного шкафа

Рисунок 7 - Общий вид газоаналитического оборудования

Программное обеспечение

Программное обеспечение системы состоит из модулей:

- встроенное программное обеспечение;

- автономное программное обеспечение;

Встроенное программное обеспечение (ПО контроллера) осуществляет следующие функции:

- прием, регистрация данных о параметрах отходящего газа.

Автономное ПО осуществляет функции:

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

- автоматическое формирование суточного, месячного, квартального и годового отчета на основе 20-ти минутных значений по запросу пользователя;

- автоматический расчет массового выброса (г/с) загрязняющих веществ;

- архивация (сохранение) вышеуказанных 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;

- обмен данными между смежными системами;

- 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

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики газоаналитических каналов системы (с устрой

ством отбора и подготовки пробы)

Таблица 2а - Метрологические характеристики измерительного канала твердых (взвешенных) частиц

аблица 3 -Метрологические характеристики измерительных каналов системы

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

Таблица 5 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на табличку, закрепленную на дверце шкафа с контроллером методом наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским методом.

Комплектность

Таблица 6 - Комплектность системы

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе А-1246-1-РЭ «Система автоматического контроля выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от агломашин № 10, 11 АГЦ-3 ПАО «Северсталь». Руководство по эксплуатации», раздел 3.

Нормативные документы

Постановление Правительства РФ 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 14.12.2018 г. № 2664 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 29.06.2018 г № 1339 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа

ГОСТ 8.606-2012 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений дисперсных параметров аэрозолей, взвесей и порошкообразных материалов»

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

ГОСТ Р 8.960-2019 Государственная система обеспечения единства измерений. Наилучшие доступные технологии. Метрологическое обеспечение автоматических измерительных систем для контроля вредных промышленных выбросов. Основные положения.

ГОСТ Р 8.958-2019 Государственная система обеспечения единства измерений. Наилучшие доступные технологии. Автоматические измерительные системы для контроля вредных промышленных выбросов. Методы и средства испытаний.

ГОСТ Р 8.959-2019 Государственная система обеспечения единства измерений. Наилучшие доступные технологии. Автоматические измерительные системы для контроля вредных промышленных выбросов. Методика поверки.

Техническая документация изготовителя

1

Переключение диапазонов измерений для измерительного канала SO2 проводится в автоматическом режиме;

2

Приведенные к верхнему пределу диапазона измерений;

3

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

4

Номинальная цена единицы наименьшего разряда измерительных каналов: NO, NO2, SO2,

5

CO, СО2 - 0,01; 0,1; 1 мг/м3;