TECHNOLOGICAL EQUIPMENT ANALYSIS OF AUTOMATED MONITORING SYSTEMS OF FLUE GASES AT POWER PLANTS


Cite item

Full Text

Abstract

Nowadays one of the priorities of Energy Strategy of Russia is to organize constantly operating systems of continuous industrial monitoring of harmful emission out of coal-fired power plants into the atmosphere. The given paper considers the equipment for production and environmental monitoring of home developers and manufacturers, operated at some power plants of the Russian Federation at the lower level of monitoring of gas emission. At this level, measurements on the basis of agreed and certified methods, gathering and conversion of primary information to a standard form, routine maintenance and monitoring of the functioning of measuring systems and auxiliary equipment are carried out. Various gas analyzers and gas sections can be used to determine the composition of the combustion products in organization continuous monitoring at power plants. The selection of specific gas analytical systems is associated with certain difficulties, since they all have their advantages and disadvantages. Moreover, it is necessary to take into account a lot of different factors and parameters for the optimal selection of the equipment. The task of gas analytical systems selection is multicriterial. Difficulties in solving this problem are caused by the fact that the criteria may contradict each other (for example, high technical capabilities may complicate the operation of the system and increase its cost) and they may not be quantified. The selection of gas analytical systems for production and environmental monitoring should be as objective as possible, independent of the preferences of individual experts and specialists. The presented description of the equipment for production and environmental monitoring allows for an expert comparison of the technical characteristics of gas analyzers. Based on the methods of substantiating decisions on the selection of the structure of equipment in innovative projects, conclusions are drawn from the results of the analysis performed on 11 expert- relevant parameters.The recent expert analysis can supplement the results of the preliminary survey by the personnel of the power plant or a at power plants applied for the development of the technical specifications. It is recommended to carry out a feasibility investigation in decision making, taking into account the features of the equipment, production conditions, safety requirements and serviceability.

Full Text

Введение. Организация постоянно действующих систем непрерывного промышленного мониторинга вредных выбросов пылеугольных теплоэлектростан- ций (ТЭС) в атмосферу является одной из приоритет- ных задач энергетической стратегии России [1]. Су- ществует два вида мониторинга вредных выбросов: мониторинг окружающей среды (определение содер- жания вредных веществ в атмосфере и контроль ее текущего состояния) и производственный мониторинг (контроль конкретного промышленного источника выбросов - ТЭС [2]). Осуществление производствен- ного мониторинга уходящих дымовых газов пыле- угольных теплоэлектростанций является одним из важнейших путей выполнения п. 1.1.7. «Обязанности работника энергообъекта» СО 153-34.20.501-2003 (Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации), требующего от каждого работника [3]: - снижения вредного влияния производства на людей и окружающую среду; - использования достижений научно-технического прогресса в целях повышения экономичности, надеж- ности и безопасности, улучшения экологии энерго- объекта и окружающей среды. Достичь выполнения требований позволяет реали- зация современных систем непрерывного мониторин- га выбросов (СНМВ) ТЭС, которая строится на осно- ве четкого распределения функций и информацион- ного обмена между ее составными частями [4; 5]. В работе [6] показано, что с учетом анализа функцио- нальной схемы СНМВ и организационных структур ТЭС, а также региональной энергосистемы наиболее оптимальной является трехуровневая организацион- но-иерархическая схема СНМВ. В настоящей статье рассматривается нижний уро- вень СНМВ, который включает станционное обору- дование и измерительную аппаратуру, а также обслу- живающий технический персонал. Именно на нижнем уровне обеспечивается проведение замеров на основе согласованных и аттестованных методик, сбор и пре- образование первичной информации к стандартному виду (формату), текущее обслуживание и контроль функционирования измерительных систем и вспомо- гательного оборудования [7]. Для данного уровня иерархии СНМВ важным ас- пектом технической реализации является решение следующих вопросов: что и чем измерять для обеспе- чения производственного мониторинга уходящих газов пылеугольных ТЭС. При организации непре- рывного мониторинга на ТЭС могут быть использо- ваны различные газоанализаторы и сечения газового тракта для определения состава продуктов сгорания. Принципиально возможны три способа организации промышленного мониторинга на ТЭС: непрерывный контроль массовых выбросов вредных веществ на дымовой трубе ТЭС; непрерывный контроль концен- траций вредных веществ в дымовых газах на каждом котельном агрегате ТЭС; комбинация этих двух спо- собов. Основным нормативным документом, опреде- ляющим номенклатуру измерений уходящих газов является СО 34.35.101-2003 «Методические указания по объему технологических измерений, сигнализации, автоматического регулирования на тепловых электро- станциях», обязывающие все тепловые электростан- ции осуществлять непрерывный контроль и регистра- цию содержания О2, СО и NOx в дымовых газах, а также при наличии установки золоулавливания, се- роочистки и газоочистки - концентрацию оксидов серы в пересчете на SO2 и концентрацию оксидов азо- та в пересчете на NO2 [8]. В период с 1990 по 2010 гг. по распоряжению РАО «ЕЭС России» были разработаны нормативные документы по организации и проведению химико- технологического мониторинга, методики измерений и расчета указанных выше технологических парамет- ров в дымовых газах для пылеугольных тепловых электростанций: - РД 34.11.306-86 (МТ 34-70-021-86) «Методика выполнения измерений содержания кислорода в ухо- дящих газах энергетических котлов»; - РД 153-34.1.11.353-2001 «Методика измерений массовых выбросов загрязняющих веществ от котель- ных установок с применением газоанализаторов с электрохимическими датчиками»; - РД 34.02.305-98 «Методика определения вало- вых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от котельных установок ТЭС»; - СО 34.02.320-2003 «Организация контроля со- става продуктов сгорания стационарных паровых и водогрейных котлов»; - СО 153-34.02.304-2003 «Методические указа- ния по расчету выбросов оксидов азота с дымовыми газами котлов тепловых электростанций»; - СТО 70238424.13.040.40.002-2008 «Тепловые электрические станции. Экологическая безопасность. Установки по очистке дымовых газов от оксидов се- ры. Нормы и требования» (стандарт организации НП «ИНВЭЛ»). Вышеупомянутые документы и явились отправной точкой для разработки, внедрения и совершенствова- ния приборов и систем производственно-экологи- ческого мониторинга дымовых газов для пылеуголь- ных тепловых электростанций. Анализ технологического оборудования СНМВ ТЭС. В настоящее время большое количество отече- ственных предприятий осуществляют разработку и производство приборов и систем производственно- экологического мониторинга дымовых газов для теп- ловых электростанций. Необходимость оснащения ими пылеугольных ТЭС диктуется Федеральным за- коном от 21.07.2014 г. № 219-ФЗ «О внесении изме- нений в Федеральный закон «Об охране окружающей среды» и отдельные законодательные акты Россий- ской Федерации» в рамках разработки программ эко- логической эффективности предприятий и определе- ния повышенных коэффициентов при исчислении платы за негативное воздействие на окружающую среду для юридических лиц и предпринимателей, осуществляющих хозяйственную деятельность, для стимулирования к проведению мероприятий по сни- жению негативного воздействия на окружающую среду. Одним из решений этого вопроса является осна- щение и реконструкция уже существующих систем газоочистки и экологического мониторинга дымовых газов пылеугольных тепловых электростанций. В этом контексте хочется отметить, что разработчики и производители котельного оборудования, начиная с 2000 г., в рамках требований по объему непрерыв- ных измерений технологических параметров котель- ного оборудования отдельно выделяют требование по оснащению средствами непрерывного экологиче- ского мониторинга уходящих газов. В [9] показано, что выбор конкретных газоанали- тических систем связан с определенными трудностя- ми, так как все они имеют свои преимущества и не- достатки, и для оптимального выбора оборудования требуется учесть множество различных факторов и параметров, т. е. данная задача является многокри- териальной. Причем ряд критериев могут противоре- чить друг другу (например, высокие технические воз- можности могут усложнять эксплуатацию системы и повышать ее стоимость) и не иметь количественной оценки. Выбор газоаналитических систем для производст- венно-экологического мониторинга должен быть мак- симально объективным, не зависящим от предпочте- ний отдельных экспертов и специалистов. Однако даже при использовании более объективного матема- тического аппарата критериального анализа в [10] отмечается, что количественная оценка значимости каждого критерия (весовой коэффициент) может быть установлен только экспертным путем. Для рассмотрения в рамках статьи отобрано обо- рудование производственно-экологического монито- ринга следующих отечественных разработчиков и производителей, которое уже эксплуатируется на многих теплоэлектростанциях РФ: - ФГУП «СПО «Аналитприбор» (г. Смоленск), разрабатывающее весь спектр приборов и систем эко- логического мониторинга для многих отраслей про- мышленности, энергетики и транспорта; - АО «Проманалитприбор» (г. Бердск), специа- лизирующееся на разработке и производстве газо- анализаторов дымовых газов под торговой маркой «Экомер»; - фирма аналитического приборостроения «Ин- форманалитика» (Санкт-Петербург), разрабатываю- щая и производящая линейку газоанализаторов для контроля дымовых газов для тепловых пылеугольных электростанций. Рассмотрим построение и принцип работы ото- бранных газоанализаторов. 1. Стационарный многокомпонентный газоанали- затор техноэкологического контроля АНКАТ-410 (разработчик и производитель - ФГУП «СПО «Ана- литприбор» (г. Смоленск)) осуществляет непрерыв- ный контроль всей линейки процентного содержания в уходящих газах О2, СО и NOx на SO2 NO2. Принцип действия газоанализатора - электрохи- мический, основан на использовании эффекта окис- ления или восстановления определяемого газа на ра- бочем электроде электрохимической ячейки (ЭЯ). Ток, который возникает при электрохимической реак- ции, есть мера концентрации определяемого компо- нента. Токовый сигнал, пропорциональный концен- трации, усиливается, нормируется и преобразуется в цифровую форму. Конструктивно газоанализатор выполнен одно- блочным, в металлическом корпусе и состоит из мо- дуля коммутации и аналоговых входов, двух уст- ройств релейных и токовых выходов (далее - устрой- ство РТВ), устройства РТВ для управления элемента- ми пробоподготовки, адаптера интерфейса, модуля первичных преобразователей, платы клавиатуры и индикации, платы питания и электроклапанов. Газоанализатор имеет встроенное программное обеспечение (ПО), структура которого включает сле- дующие модули: - модуль связи; - модуль визуализации данных; - модуль измерения и расчета содержания опре- деляемых компонентов; - модуль формирования управляющих воздейст- вий для управления исполнительными устройствами; - модуль преобразования данных для формиро- вания выходного унифицированного токового сигнала, пропорционального содержанию массовой концен- трации определяемых компонентов. Основные функции ПО: - расчет содержания определяемого компонента по каждому измерительному каналу; - вычисление значения избытка воздуха (α); - вычисление объемной концентрации диоксида углерода (СО2); - вычисление объемной концентрации суммы оксидов азота (NOx); - регистрация входных унифицированных токо- вых сигналов 4-20 мА; - отображение измеренных и расчетных единиц на индикаторе; - формирование унифицированного выходного сигнала, пропорционального содержанию определяе- мого компонента назначенного измерительного кана- ла; - включение звуковой сигнализации при дости- жении содержания определяемого компонента уста- новленного порогового значения с одновременным переключением «сухих» контактов реле; - связь с внешними устройствами по цифровым каналам RS232 и RS485. При электрохимическом методе измерения газовая смесь поступает в модуль электрохимической ячейки. При проникновении детектируемого газа через порис- тую мембрану электрохимическая ячейка формирует токовый сигнал, пропорциональный концентрации измеряемого компонента. Проходя по тракту преобра- зования и усиления, сигналы концентрации электро- химической ячейки преобразуются в пропорциональ- ные напряжения и поступают на аналоговые входы микроконтроллера (плата управления электрохимиче- ской ячейки). Модуль первичных преобразователей (МПП) предназначен для преобразования физических вели- чин (содержания измеряемых компонентов) в элек- трический сигнал, обработки сигнала и передачи его по каналу на центральный вычислитель (ЦВ), а также для управления клапанами пневматической схемы (при наличии) и контроля состояния внешней среды. В состав МПП входит модуль электрохимической ячейки с платой управления электрохимической ячей- ки и элементы газового тракта. Микроконтроллер выполняет следующие функции: - преобразует аналоговые сигналы в цифровую форму; - осуществляет обработку сигналов, управление элементами газового тракта и электрическими режи- мами ЭЯ по команде ЦВ. Центральный вычислитель осуществляет управле- ние всеми элементами газоанализатора, вычисление физических величин, индикацию. Устройства РТВ осуществляют переключение контактов реле для управления внешними цепями по команде ЦВ, а также выдают выходной токовый сиг- нал. Устройство РТВ для управления элементами пробоподготовки осуществляет управление побуди- телем расхода пробы, воздуха и нагревателями по команде ЦВ. Адаптер интерфейса предназначен для подключе- ния к газоанализатору ПЭВМ по каналам RS232 и RS485. Модуль коммутации и аналоговых сигналов предназначен для присоединения входных унифици- рованных сигналов 4-20 мА от внешних датчиков. 2. Стационарный газоанализатор ПЭМ-2М осуще- ствляет непрерывный контроль всей линейки про- центного содержания в уходящих газах О2, СО, SO2, NO2 (разработчик и производитель - АО «Промана- литприбор» (г. Бердск)). В соответствии с устройством и структурной схе- мой газоанализатора газовая проба из газохода через пробоотборный зонд попадает в модуль управления пробоотбором (МУП), в который входят клапаны сис- темы пробоотбора, продувки фильтра подогреваемо- го, защитный контроллер МУП, силовой блок пита- ния ЛП, источник питания контроллера, коммутаци- онная панель, силовой блок питания линии транспор- тировки пробы и защитный автомат питания МУП. Информация из контроллера МУП по внутреннему интерфейсу RS485 передается в контроллер блока приема пробы (БПП) и далее - в удаленный компью- тер. Далее проба через клапан пробы попадает в ли- нию транспортировки пробы и по ней - в БПП, расположенный в шкафу. Транспортировка пробы (прокачка) обеспечивается насосом пробы БПП. Из линии транспортировки проба попадает на вход БПП. Назначение контроллера БПП - управление по задан- ной программе всеми составляющими БПП. Газовая проба, закачиваемая в измерительную кю- вету блока аналитического (БА), освобождается от механических примесей в системе фильтров, от из- лишней влаги - в холодильнике. Влага, выделенная из газовой пробы, по заданной программе удаляется наружу. Засорение системы фильтров, работоспособ- ность газового насоса и концентрация кислорода в газе контролируются блоком контроля режима вла- ги (КРВ). Блок аналитический смонтирован в верхней части шкафа ПЭМ-2М и служит для определения концен- траций газов CO, NO, NO2 в газовой пробе. В состав БА входят: оптический блок - BA1, контроллер БА - BA2, жидкокристаллический дисплей - BA3, клавиа- тура - BA4, блок питания ACE 723A - BA5, блок под- светки - BA6, сетевой разъем - BA7, разъем порта RS232 - BA8, устройство сопряжения - BL5 с разъе- мом порта RS485 - X3. Жидкокристаллический алфавитно-цифровой дис- плей служит для отображения показаний газоанализа- тора и представления служебной информации при тестировании газоанализатора и проведении повероч- ных и калибровочных работ. Встроенный клавишный пульт предназначен для выбора режимов работы газо- анализатора. На этой же панели расположены клави- ша включения питания БА, кнопка подсветки дисплея (опция), разъем соединения БА с БПП по интерфейсу RS485, разъем RS232 для сервисного обслуживания. Алгоритм работы БПП следующий. При прокачке нулевого газа (режим «Прокачка воздуха») включает- ся газовый насос M1 - насос воздуха. Газ (воздух) через штуцер забора нулевого газа, фильтр F3 (ФТО воздуха) прокачивается через холодильник U10 (блок холодильника), фильтр F4 (фильтр тонкой очистки) и через модуль КРВ попадает в БА. Во время прокачки нулевого газа часть газового потока через фильтр F5 (фильтр химический) направляется на датчик кисло- рода, и происходит калибровка измерителя кислоро- да. При прокачке измеряемого газа (режим «Прокачка газа») включается насос M2 (насос пробы). Газ через штуцер забора измеряемого газа, фильтры F1 (фильтр объемный), F2 (влагосборник) прокачивается через холодильник U10, фильтр F4 (фильтр тонкой очистки) и через модуль КРВ попадает в БА. Во время прокач- ки измеряемого газа часть газового потока через фильтр F5 (фильтр химический) направляется на дат- чик кислорода, и происходит измерение концентра- ции кислорода. Через заданное время емкость влагос- борника F2 освобождается от конденсата с помощью перистальтического насоса M3 (насос слива). Во вре- мя анализа концентраций газов CO, NO, NO2, SO2 прокачка газа прекращается. Блок холодильника представляет собой полностью автономный модуль, управляемый собственным кон- троллером. Контроллер холодильника связан с кон- троллером БПП по внутреннему интерфейсу RS485, по которому передается состояние холодильника и могут изменяться настройки, которые также можно изменять и с помощью кнопок, расположенных на передней панели контроллера. Холодильник - термоэлектрический, на основе элемента Пельтье. Холодная поверхность элемента Пельтье (термоэлектрического модуля) контактирует с теплоизолированным теплообменником, через кото- рый проходит газовая проба, а тепло с горячей по- верхности отводится воздушным радиатором, обду- ваемым вентилятором. Температура в теплообменни- ке поддерживается на уровне 3-4 °С, что соответству- ет остаточной влажности пробы на уровне 5-6 мг/м3. Транспортировка пробы (прокачка) обеспечивает- ся насосом пробы БПП. Пробоотборное устройство предназначено для забора газовой пробы в газоходе. Конструктивно пробоотборное устройство представ- ляет подогреваемый фильтр с зондом из нержавею- щей стали, который монтируется на газоходе. Подог- рев линий осуществляется обогревающим кабелем с максимальной мощностью тепловыделения 40 Вт/м. Теплоизоляция выполнена алюминированным цилин- дрическим теплоизолятором. Дешифратор RS485 - 8 × (4-20 мА) служит для пре- образования сигналов выбранных измерительных ка- налов (от 1 до 8) из цифрового в аналоговый вид - токовый сигнал (допускается установка двух дешиф- раторов). Выбор и настройка диапазона каналов про- исходит при программировании преобразователя и определяется заказчиком на стадии формирования технического задания и изменению пользователем не подлежит. 3. Стационарный быстродействующий газоанали- затор «АНГОР-С» (разработчик и производитель - фирма аналитического приборостроения «Информ- аналитика» (г. Санкт-Петербург)) осуществляет кон- троль процентного содержания в уходящих газах О2, СО и NO. Газоанализатор выполнен в виде двух бло- ков: блока датчиков (БД) и блока индикации и управ- ления (БИУ). Дополнительно в состав газоанализатора может входить шкаф (щит) пневматики для управления по- дачей калибровочных смесей в газоанализатор, а так- же сетевой источник питания для формирования на- пряжения питания 24 В. Принцип действия газоанализатора основан на из- мерении сигналов электрохимических чувствитель- ных элементов (сенсоров). Тип применяемого сенсора определяется газом, подлежащим контролю. Способ пробоподготовки - фильтрация и нагрев до температуры выше точки росы, подача пробы к газоанализатору - диффузионная или за счет дина- мического давления потока анализируемого газа в газоходе. Рассмотрим устройство и конструкцию газоанали- затора «АНГОР-С». Блок датчиков предназначен для отбора, подготовки и транспортировки анализируе- мой пробы к измерительным датчикам концентраций, обработки сигналов датчиков и формирования выход- ного цифрового сигнала, содержащего информацию об измеряемых компонентах и функциональном со- стоянии основных элементов БД. Сигналы датчиков поступают в многоканальный аналого-цифровой пре- образователь (АЦП), обрабатываются микроконтрол- лером, после чего рассчитанные значения концентра- ций, а также необходимые диагностические сигналы выводятся на последовательный цифровой порт RS485 для передачи во внешнее устройство индика- ции и управления - БИУ. БД включает в себя пробо- отборный зонд с крепежным фланцем. Анализируемая часть потока дымовых газов при помощи трубки зонда перенаправляется к газовым сенсорам, отделенным от анализируемой среды фильтром из многослойной стальной сетки. В качест- ве датчика кислорода используется твердоэлектро- литный потенциометрический сенсор на основе цир- кониевой керамики, в качестве сенсоров СО и NO - высокотемпературные электрохимические сенсоры. БИУ предназначен для индикации измеренных значений концентраций, аварийных и прочих диагно- стических сигналов газоанализатора, а также для управления процедурой калибровки и формирования выходных сигналов для вторичных регистрирующих приборов и исполнительных механизмов. Выводы и обсуждение. Представленное описание оборудования производственно-экологического мо- ниторинга позволяет провести экспертное сравнение технических характеристик газоанализаторов [11]. Далее, опираясь на методы обоснования решений по выбору состава оборудования в инновационных про- ектах [12-14], представлены выводы и обсуждение результатов анализа, выполненного по 11 экспертно- значимым параметрам. 1. По номенклатуре контролируемых газов по пред- почтениям на одном уровне находятся стационарный многокомпонентный газоанализатор техноэкологиче- ского контроля АНКАТ-410 и стационарный газоана- лизатор ПЭМ-2М, удовлетворяющие требованиям НТД по перечню контролируемых газов. Для полного выполнения требований нормативно- технической документации (НТД) по перечню контролируемых газов наряду с применением стацио- нарного быстродействующего газоанализатора «АНГОР-С» необходимо применение дополнительно- го газоанализатора, измеряющего содержание дву- окиси серы. Необходимо отметить, что фирма аналитического приборостроения «Информаналитика» (г. Санкт- Петербург) выпускает целую линейку электрохимиче- ских первичных преобразователей концентрации ди- оксида серы (сенсоры) для применения в приборах газового анализа других производителей. 2. Наиболее высокий средний срок службы датчи- ков (электрохимических ячеек) - у стационарного многокомпонентного газоанализатора техноэкологиче- ского контроля АНКАТ-410 (разработчик и производи- тель - ФГУП «СПО «Аналитприбор» (г. Смоленск)). Данные по среднему сроку службы в документации на стационарный быстродействующий газоанализатор «АНГОР-С» (разработчик и производитель - фирма аналитического приборостроения «Информаналити- ка» (г. Санкт-Петербург)) отсутствуют. 3. Показатели диапазона температуры окружаю- щей среды для нормальной работы газоанализатора самые высокие у быстродействующего газоанализа- тора «АНГОР-С» (разработчик и производитель - фирма аналитического приборостроения «Информ- аналитика» (г. Санкт-Петербург)). 4. Одним из важнейших параметров в условиях рыночной экономики являются трудозатраты на об- служивание. Этим параметром для всех типов газо- анализаторов является время работы газоанализато- ров без корректировок (чем меньше трудозатраты на проведение данной операции, тем эффективнее). Чем больше время работы газоанализатора без кор- ректировки, тем лучше. Самый большой срок работы без корректировки - у газоанализаторов стационарного многокомпонентного газоанализатора техноэкологи- ческого контроля АНКАТ-410 (разработчик и произ- водитель - ФГУП «СПО «Аналитприбор» (г. Смо- ленск)) - 6 месяцев. Диапазон измерения содержания кислорода в уходящих газах всех без исключения газоанализато- ров соответствует требованиям нормативных доку- ментов по организации измерений содержания кисло- рода в уходящих газах. Самый широкий диапазон измерения содер- жания угарного газа в уходящих газах составляет у стационарного многокомпонентного газоанализато- ра техноэкологического контроля АНКАТ-410 (разра- ботчик и производитель - ФГУП «СПО «Аналитпри- бор» (г. Смоленск)) - 0-4000 млн-1. С диапазоном измерения 0-4000 млн-1 содер- жания окисей азота в уходящих газах лидируют: ста- ционарный многокомпонентный газоанализатор тех- ноэкологического контроля АНКАТ-410 (разработчик и производитель - ФГУП «СПО «Аналитприбор» (г. Смоленск)) и стационарный газоанализатор ПЭМ-2М (разработчик и производитель - АО «Проманалит- прибор» (г. Бердск)). Наиболее широкий диапазон 0-5000 млн-1 из- мерений содержания окисей серы - у стационарного газоанализатора ПЭМ-2М (разработчик и производи- тель - АО «Проманалитприбор» (г. Бердск)). Необхо- димо отметить, что газоанализаторы обоих произво- дителей укладываются в требования нормативных документов к этой технической характеристике. 6. Опция по наличию выходных аналоговых сиг- налов реализована только в двух газоанализаторах: в стационарном многокомпонентном газоанализаторе техноэкологического контроля АНКАТ-410 (разра- ботчик и производитель - ФГУП «СПО «Аналитпри- бор» (г. Смоленск)) с формированием выходных аналоговых сигналов двух типов - 0-5 мА и 4-20 мА, и в стационарном быстродействующем газоанализа- торе «АНГОР-С» (разработчик и производитель - фирма аналитического приборостроения «Информ- аналитика» (г. Санкт-Петербург)) с формированием выходного аналогового сигнала 4-20 мА. Необходимо отметить, что благодаря наличию данных выходных сигналов вышеназванные газоанализаторы могут ис- пользоваться для интеграции в общеблочную АСУТП с подключением в модули аналогового ввода уст- ройств связи с объектом (УСО). 7. Опция по наличию выходных дискретных сиг- налов реализована только в стационарном многоком- понентном газоанализаторе техноэкологического контроля АНКАТ-410 (разработчик и производитель - ФГУП «СПО «Аналитприбор» (г. Смоленск)). Необ- ходимо отметить, что благодаря наличию данных выходных сигналов вышеназванный газоанализатор может использоваться для интеграции в общеблоч- ную АСУТП с подключением в модули дискретного ввода УСО. 8. Все три газоанализатора имеют цифровой выход с интерфейсом RS-485. Стационарный многокомпо- нентный газоанализатор техноэкологического кон- троля АНКАТ-410 (разработчик и производитель - ФГУП «СПО «Аналитприбор» (г. Смоленск)) имеет цифровой выход с интерфейсом RS-232. Производи- телями стационарного быстродействующего газоана- лизатора «АНГОР-С» (разработчик и производитель - фирма аналитического приборостроения «Информ- аналитика» (г. Санкт-Петербург)) и стационарного многокомпонентного газоанализатора техноэкологи- ческого контроля АНКАТ-410 (разработчик и произ- водитель - ФГУП «СПО «Аналитприбор» (г. Смо- ленск)) определен протокол обмена ModBus RTU. 9. Самый высокий уровень защиты ПО от непред- намеренных и преднамеренных изменений, соответ- ствующий уровню защиты «А» в соответствии с МИ 3286-2010 (не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкциониро- ванной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метро- логически значимой части ПО СИ и измеренных данных), выполнен в ПО стационарного многокомпо- нентного газоанализатора техноэкологического кон- троля АНКАТ-410 (разработчик и производитель - ФГУП «СПО «Аналитприбор» (г. Смоленск)). У стационарного газоанализатора ПЭМ-2М (раз- работчик и производитель - АО «Проманалитприбор» (г. Бердск)) выполнен уровень «В» защиты встроен- ного ПО в соответствии с Р 50.2.077-2014. В документации на стационарный быстродейст- вующий газоанализатор «АНГОР-С» (разработчик и производитель - фирма аналитического приборо- строения «Информаналитика» (г. Санкт-Петербург)) отсутствует определение уровня защиты встроенного ПО в соответствии с вышеуказанными документами, хотя в состав данного газоанализатора входит микро- контроллер собственной разработки и производства. 10. Все газоанализаторы по такой технической ха- рактеристике, как наработка на отказ, находятся в равном положении со сроком в 15 000 ч. 11. По назначенному сроку службы самый высо- кий показатель 10 лет - у стационарного многоком- понентного газоанализатора техноэкологического контроля АНКАТ-410 (разработчик и производитель - ФГУП «СПО «Аналитприбор» (г. Смоленск)). Заключение. Таким образом, проведенный экс- пертный анализ может дополнить результаты предва- рительного обследования персоналом ТЭС или специализированной организацией, осуществляющей проектирование СНМВ ТЭС, используемые при раз- работке технического задания. В частности, исходя из сравнения вышеперечисленных характеристик, лучшим по техническим характеристикам и архитек- туре для применения в системах производственно- экологического мониторинга уходящих газов пылеуголь- ных тепловых электростанций является стационарный многокомпонентный газоанализатор техноэкологиче- ского контроля АНКАТ-410 (разработчик и произво- дитель - ФГУП «СПО «Аналитприбор» (г. Смо- ленск)). При этом необходимо учесть, что проектиро- вание СНМВ ТЭС на основании утвержденного технического задания осуществляется в соответствии с действующими нормативными документами [15]. Рекомендуется выполнять технико-экономическое обоснование принимаемых решений с учетом особен- ностей оборудования, условий производства, требо- ваний безопасности и удобства обслуживания.
×

About the authors

I. V. Kovalev

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology; Siberian Federal University

31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation; 79, Svobodny Av., Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation

D. I. Kovalev

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology

31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

V. V. Kolesnik

Branch of “OGK-2” - Krasnoyarskaya GRES-2

2, Pervaya Promyshlennaya Str., Zelenogorsk, 663690, Russian Federation

V. V. Losev

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology

31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

M. V. Karaseva

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology; Siberian Federal University

Email: karaseva-margarita@rambler.ru
31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation; 79, Svobodny Av., Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation

References

  1. Росляков П. В., Кондратьева О. Е. Первооче- редные мероприятия по реализации нового экологи- ческого законодательства // Новое в российской элек- троэнергетике. 2016. № 5. С. 6-17.
  2. Система непрерывного контроля (мониторинга) и регулирования вредных газообразных выбросов ТЭС в атмосферу / П. В. Росляков [и др.] // Записки Горного института. 2003. Т. 154. С. 94-96.
  3. Организация мониторинга вредных выбросов из дымовых труб ТЭС на основе численных исследо- ваний / П. В. Росляков [и др.] // Вестник МЭИ. 2008. № 4. С. 28-39.
  4. Информационно-вычислительный комплекс системы непрерывного мониторинга и регулирования выбросов ТЭС / П. В. Росляков [и др.] // Записки Гор- ного института. 2004. № 158. С. 126-128.
  5. Борисов Г. М., Балтян В. Н., Скубиенко С. В. Специфика предприятий электрических сетей как ис- точников выбросов вредных веществ в атмосферу // Известия высших учебных заведений. Северо- Кавказский регион. Технические науки. 2003. № 2. С. 51-53.
  6. Росляков П. В. Методы защиты окружающей среды. М. : Издат. дом МЭИ, 2007. 336 с.
  7. Организация контроля газового состава про- дуктов сгорания стационарных паровых и водогрей- ных котлов : СО 34.02.320-2003. М. : СПО ОРГРЭС, 2003.
  8. Нормы погрешности измерений технологиче- ских параметров тепловых электростанций и под- станций : РД 34.11.321-96. М. : ВТИ, 1997.
  9. Кондратьева О. Е. Основные подходы к созда- нию систем мониторинга воздействия ТЭС на окру- жающую среду // Энергетик. 2016. № 12. С. 32-40.
  10. Коробов В. Б., Тутыгин А. Г. Преимущества и недостатки метода анализа иерархий // Известия Российского государственного педагогического уни- верситета им. А. И. Герцена. 2010. № 122. С. 108-115.
  11. Степанов В. Р. Основы теории принятия ре- шений. Экспериментальное учебное пособие. Чебок- сары : Клио, 2004. 134 с.
  12. Самков А. В., Зятькова А. В. Методы обосно- вания решений по выбору состава оборудования в инновационных проектах // Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. 2015. № 3. С. 68-72.
  13. Копотева А. В. Поддержка принятия решения о модернизации производства на промышленном предприятии // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2014. № 325(6). С. 14-25.
  14. Гулиева П. В. Кызы. Теоретико-методологи- ческие проблемы модернизации промышленных предприятий // Гуманитарные, социально-экономиче- ские и общественные науки. 2015. № 6(2). С. 130-132.
  15. Кондратьева О. Е., Росляков П. В. Основные стадии внедрения систем непрерывного контроля вы- бросов в атмосферу на ТЭС // Электрические станции. 2016. № 9. С. 25-29.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2018 Kovalev I.V., Kovalev D.I., Kolesnik V.V., Losev V.V., Karaseva M.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies