+7 (846) 202-00-65

Программно-аппаратный комплекс для решения задач в рамках ФЗ219


Скачать Каталог 2019, (pdf 19 Mb)



С момента подписания ФЗ219 НПП КуйбышевТелеком-Метрология начала исследовать пути решений по учету выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и приступила к разработке программно-аппаратного комплекса, в состав которого входят ультразвуковой счетчик КТМ100 РУС специальной версии и вычислитель с методикой измерений массовой концентрации и массы загрязняющих веществ собственной разработки. В основу методики лягут экспериментальные данные по горению углеводородных газов из литературных источников и измеренные на собственной исследовательской установке. Экспериментальные данные будут использованы для составления и верификации наиболее полной модели горения. Кинетические и энергетические характеристики химических реакций будут подобраны методом оптимизации, составлены уравнения материального и энергетического баланс, учтены параметры потока, теплоемкость и теплопроводность основных реагирующих веществ и продуктов реакций. Над полной моделью горения будут проведены несколько сотен виртуальных экспериментов, определены вклады каждой химической реакции в итоговый результат образования по каждому загрязняющему веществу отдельно, выявлены основные влияющие факторы. Результаты будут использованы для составления упрощенной модели горения, которая в дальнейшем будет имплементирована в вычислитель и подтверждена путем сравнения с результатами, полученными на экспериментальной установке.

Система уравнений

Преимущества:
Достоверность измерений

- Применение УЗР обеспечивает учет структуры потока, высокую точность измерений расхода, быстрый отклик на изменения процессов;
- экспериментальное подтверждение методики измерений массовой концентрации и массы загрязняющих веществ – единственное решение, подтвержденное по п.6 постановления Правительства N422 от 16.05.2016 [4];
- аттестованная методика измерений, удовлетворяющая требованиям приказа Минприроды N425 от 07.12.2012 г. [8] к точности измерений массовой концентрации.


Универсальность

- Решение может быть использовано как на факельных установках, так и на любых газоходах, присоединенных к оборудованию, где происходит горение газа, мазута или дизельного топлива.


Доступность решения

- отказ от аналитических систем – снижены затраты на закупку и эксплуатацию автоматических средств измерений и учета массы загрязняющих веществ.


Удобство в эксплуатации

- Установка УЗР на линии сжигаемого газа в щадящих условиях не требует особого технического обслуживания и обеспечивает длительный срок службы решения;
- Простота в метрологическом обеспечении, связанная с имитационной поверкой ультразвукового счетчика и контролем результатов методики измерений.

Почему ультразвуковой счетчик?

Задача, связанная с измерением расхода на факельных установках, обладает следующими особенностями: широкий диапазон изменений скорости измеряемой среды, компонентный состав с наличием коррозионных компонентов, наличие механических примесей, капельной жидкости и др.

• Допустимая скорость потока через факельный ствол снизу ограничена условием непопадания воздуха в факельный ствол и коллектор факельной установки (см., например, ПБ нефтегазоперерабатывающих производств, утв. Приказом Ростехнадзора N125 от 29.03.2016 г.) [6], сверху – условием безотрывности пламени от факельного оголовка (см., например, ПБ эксплуатации факельных систем, утв. Постановлением Госгортехнадзора N 83 от 10.06.2003 г.) [7]. Таким образом, диапазон допустимых скоростей потока в стволе факела составляет от 0,05 (1,0 в случае применения факельного оголовка без газового затвора и/или лабиринтного уплотнения) до 120 м/с. Диапазон измерений расходомера должен быть шире, чем допускаемый диапазон расходов через факельный ствол, чтобы гарантировано реагировать на выход факельного оголовка из его нормального режима работы. УЗР обладает самым большим динамическим диапазоном (от 0,03 до 120 м/с) по сравнению с другими методами измерений.

• Наличие коррозионных компонентов означает, что чем меньше площадь контакта с измеряемой средой, тем лучше. УЗР контактирует с измеряемой средой только мембранами сенсоров, площадь контакта минимальна.

• Механические примеси накладывают требования на наличие полостей, доступ к которым ограничен при техническом обслуживании. В УЗР скрытые полости отсутствуют.

Кроме того, ультразвуковому методу измерений присущи следующие достоинства:

- Возможность работы на низких давлениях измеряемой среды

- Возможность производить измерения по всему профилю потока, который может сменяться от ламинарного к турбулентному

- Самодиагностика без снятия с измерительной линии: постоянный мониторинг измеренной скорости звука и сравнение с вычисленной по компонентному составу

- Возможность имитационной поверки: для поверки достаточно знать характеристики измеряемой среды, обеспечить отсутствие потока и сравнить между собой измеренную и вычисленную скорости звука. Сокращает время проведения поверки - можно обойтись без обменного фонда

Все это делает УЗР идеальным вариантом для реализации на его базе программно-аппаратного комплекса измерений массовой концентрации и массы загрязняющих веществ.

Перечень стационарных источников выбросов, которые подлежат оснащению автоматическими средствами измерения.

1. Установки очистки газов и аспирационное оборудование при производстве кокса из каменного угля перед выбросом в атмосферный воздух.
2. Печи дожига отходящих газов процессов переработки природного газа.
3. Технологические печи и печи дожига отходящих газов процессов переработки нефти.
4. Установки по производству серы и серной кислоты при производстве нефтепродуктов.
5. Котлы паровые, работающие на жидком и твердом топливе, среднее время работы которых в течение последних 3 лет эксплуатации превышает 2000 часов в год (основной вид топлива определяется в соответствии с руководством (инструкцией) по эксплуатации парового котла или как 90 процентов и более потребленного топлива в течение последних 3 лет эксплуатации).
6. Установки по обжигу и спеканию железной руды, руд цветных металлов с единичной производительностью 500 тонн в сутки и более.
7. Установки по производству чугуна и стали с единичной проектной мощностью 2,5 тонны в час и более (за исключением вагранок открытого типа).
8. Установки по производству никеля, меди и алюминия с проектной производительностью 5 тонн в час и более, а также ферросплавов, свинца и его сплавов с проектной производительностью 1 тонна в час и более.
9. Печи по производству листового и тарного стекла, стекловолокна с проектной производительностью 150 тонн в сутки и более (по расплавленной стекломассе).
10. Установки по производству керамических изделий путем обжига, в том числе кирпича, блоков (поризованного камня), керамической черепицы, керамической плитки, сантехнических керамических изделий, огнеупорных керамических изделий, с проектной мощностью 150 тонн в сутки и более.
11. Печи, вращающиеся по производству клинкера цементного, с проектной мощностью 500 тонн в сутки и более.
12. Печи, вращающиеся по производству извести, с проектной мощностью 80 тонн в сутки и более.
13. Печи дожига (сжигания), абсорберы, скрубберы, иные установки на производствах органических химических веществ, неорганических химических веществ и химических продуктов.
14. Установки получения аммиака и карбамида при производстве минеральных удобрений.
15. Сушильные барабаны и грануляторы при производстве минеральных удобрений.
16. Установки получения нитрата аммония при производстве азотных минеральных удобрений.
17. Установки по производству целлюлозы и древесной массы.
18. Установки по производству бумаги и картона с проектной производительностью 20 тонн в сутки и более.
19. Котлы по сжиганию серосодержащих газов при производстве целлюлозы, древесной массы, бумаги и картона.
20. Установки по сжиганию отходов I, II и III классов опасности, а также пестицидов и агрохимикатов, пришедших в негодность и (или) запрещенных к употреблению, с проектной мощностью 200 кг в час и более.
21. Установки по сжиганию отходов IV и V классов опасности с проектной мощностью 3 тонны в час и более.
22. Установки по сжиганию биологических и медицинских отходов с проектной мощностью 10 тонн в сутки и более.

Предлагаемое решение позволит отказаться от сложных и дорогостоящих систем экологического мониторинга на основе газоанализаторов. Отказ от поточных аналитических средств измерений приведет как к уменьшению начальной стоимости системы в разы, так и к снижению эксплуатационных расходов, связанных с обслуживанием пробоотборных линий (при наличии) и самих средств измерений, закупки стандартных образцов состава и т.д.

ПОДРОБНЕЕ...