RU2750849C1 - Complex for continuous emission control in real time - Google Patents

Complex for continuous emission control in real time Download PDF

Info

Publication number
RU2750849C1
RU2750849C1 RU2020139114A RU2020139114A RU2750849C1 RU 2750849 C1 RU2750849 C1 RU 2750849C1 RU 2020139114 A RU2020139114 A RU 2020139114A RU 2020139114 A RU2020139114 A RU 2020139114A RU 2750849 C1 RU2750849 C1 RU 2750849C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measuring
gas
subsystem
complex
channel
Prior art date
Application number
RU2020139114A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Шевченко
Артем Андреевич Горшков
Галиаскар Айдарович Валиев
Денис Викторович Куниц
Владислав Юрьевич Грабчак
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью «Евротехлаб»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью «Евротехлаб» filed Critical Общество с ограниченной ответственностью «Евротехлаб»
Priority to RU2020139114A priority Critical patent/RU2750849C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2750849C1 publication Critical patent/RU2750849C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01WMETEOROLOGY
    • G01W1/00Meteorology
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

FIELD: controlling.SUBSTANCE: invention relates to automated complexes for controlling the emission parameters of processing units of objects adversely affecting the environment. The complex is made in form of a stationary automatic apparatus comprised of auxiliary equipment (1) and two subsystems: a subsystem (2) of measuring channels and a subsystem (3) of an information and computing complex. The auxiliary equipment (1) is comprised of a compressed air preparation system, a ventilation and air conditioning system, gas pollution sensors with an alarm system, working and emergency lighting. The subsystem (2) of measuring channels fulfills the measurement function and is comprised of a gas analytical channel of the analysed gas, a flow rate measuring channel, a temperature measuring channel, an absolute pressure measuring channel and a channel for measuring the mass concentration of suspended particles. The subsystem (3) of the information and computing complex fulfills the function of collecting, processing data, supplying information to the user and transmitting information to external databases (4). The subsystem (3) of the information and computing complex is built on the basis of an industrial computer with input and output modules for analog, discrete and digital signals based on a programmed logic controller with input and output modules for analog, digital and discrete signals. The complex therein provides a possibility to implement one of the following methods for analysing the composition of gases: an extractive cold or dry method for analysing the composition of gases, wherein the gas analytical channel is comprised of a backflush sampling probe, a heated sample transporting line, sample preparation elements, a gas analyser for measuring the mass concentration of pollutants and a dew point transmitter; an extractive hot or wet analysis method, wherein the gas analytical channel is comprised of a backflush sampling probe, a heated sample transporting line and a gas analyser for pollutants and water vapour, measuring samples at a temperature of 185°C without separating moisture.EFFECT: provided are efficient fully automated emission control in real time, determination of the contribution of a specific stationary source to the total environmental pollution, optimisation of technological processes in terms of reduction of associated emission, high reliability of fulfilling the environmental requirements for the emission mass.4 cl, 1 dwg, 2 tbl

Description

Комплекс постоянного контроля выбросов (КПКВ) в режиме реального времени относится к автоматизированным системам для контроля параметров выбросов технологических установок объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду (далее объекты НВОС) I и II категории. Изобретение относится к области измерительной техники, автоматическим средствам измерений и может быть использовано для определения текущих параметров выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, включая концентрации загрязняющих веществ в таких выбросах, для проведения экологического мониторинга и контроля выбросов, а также для автоматизированного контроля технологических процессов в энергетической, нефтеперерабатывающей, металлургической, химической, цементной и других отраслях промышленности.The complex of continuous monitoring of emissions (CPCV) in real time refers to the automated systems for monitoring the parameters of emissions from technological installations of objects that have a negative impact on the environment (hereinafter referred to as the objects of NVOS) I and II categories. The invention relates to the field of measuring technology, automatic measuring instruments and can be used to determine the current parameters of emissions of pollutants into the air, including the concentration of pollutants in such emissions, for environmental monitoring and control of emissions, as well as for automated control of technological processes in the energy , oil refining, metallurgical, chemical, cement and other industries.

Инструментальное определение параметров выбросов осуществляется с целью контроля соблюдения нормативов - значений предельно допустимых выбросов (ПДВ). ПДВ для каждого стационарного источника выбросов устанавливаются по каждому загрязняющему веществу из условия, что сумма приземных концентраций загрязняющих веществ, создаваемая с учетом рассеяния в атмосфере всеми стационарными источниками выбросов, влияющих на жилую зону, не превышает значений предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных санитарно-гигиеническими нормативами.Instrumental determination of emission parameters is carried out in order to control compliance with standards - values of maximum permissible emissions (MPE). MPE for each stationary source of emissions are established for each pollutant on the condition that the sum of ground-level concentrations of pollutants, created taking into account the dispersion in the atmosphere by all stationary sources of emissions affecting the residential area, does not exceed the values of maximum permissible concentrations (MPC) established by the sanitary hygienic standards.

При отсутствии объективных (инструментальных) данных по выбросам от организованных стационарных источников затруднительно объективно оценить индивидуальный вклад каждой технологической установки в загрязнение окружающей среды, контролировать соответствие получаемых выбросов требованиям разрешенным нормативам.In the absence of objective (instrumental) data on emissions from organized stationary sources, it is difficult to objectively assess the individual contribution of each technological unit to environmental pollution, to control the compliance of the emissions obtained with the requirements of the permitted standards.

Под выбросом понимается поступление в составе газового потока от стационарного источника выбросов в атмосферу количества загрязняющих веществ в единицу времени, которые определяются с помощью измерения параметров газового потока. Измеряемые значения параметров газового потока выброса, в свою очередь, определяются режимом работы технологической установки объекта НВОС I и II категории.Emission is understood as the amount of pollutants per unit of time as part of a gas flow from a stationary source of emissions into the atmosphere, which are determined by measuring the parameters of the gas flow. The measured values of the parameters of the emission gas flow, in turn, are determined by the operating mode of the technological unit of the I and II category NVOS facility.

Настоящее изобретение направлено на проведение мониторинга и учета показателей выбросов стационарных организованных источников объектов НВОС I и II, при котором контролируются и определяются показатели выбросов технологических установок и используются получаемые данные для целей эко мониторинга, в интересах Росприроднадзора.The present invention is aimed at monitoring and accounting for emission indicators from stationary organized sources of I and II facilities, in which the emission indicators of technological units are monitored and determined and the data obtained are used for the purposes of eco-monitoring, in the interests of Rosprirodnadzor.

Из "Уровня техники" известна система автоматического управления и регулирования промышленной и экологической безопасностью выбросов вредных паров и газов кислого и щелочного характера после предохранительных клапанов в аварийной ситуации, имеющая устройство для сбора и конденсации парогазовой фазы, которое содержит паровой эжектор и емкость с центральной перфорированной трубой. Система дополнительно содержит: блок контроля за аварийной ситуацией, содержащий хроматограф и устройство для автоматического отбора пробы газа из приемной трубы, клапан подачи водяного пара в паровой эжектор, для забора вредных паров и газов из приемной трубы в устройство для нейтрализации вредных паров и газов, которое выполнено в виде емкости Ду 400 мм с центральной перфорированной трубой Ду 250 мм с отверстиями Ф 2-3 мм, при этом емкость внизу имеет эллиптическое днище и три штуцера: верхний штуцер для воздушника, на конце которого установлен огнепреградитель; средней штуцер для периодической подачи водного раствора нейтрализующего вещества в устройство для нейтрализации вредных паров и газов; нижний штуцер для спуска, прореагировавшего нейтрализата через регулирующий клапан в промежуточную емкость - водогрязеотделитель, где имеется уровнемер, из которой эта смесь периодически откачивается на утилизацию насосом (см. патент РФ № 2485479, кл. МПК G01N 7/00, опубл. 10.12.2012).From the "State of the art" known system for automatic control and regulation of industrial and environmental safety of emissions of harmful vapors and gases of acidic and alkaline nature after safety valves in an emergency, having a device for collecting and condensing the vapor-gas phase, which contains a steam ejector and a container with a central perforated pipe ... The system additionally contains: an emergency control unit containing a chromatograph and a device for automatic sampling of gas from the intake pipe, a valve for supplying water vapor to a steam ejector, for taking harmful vapors and gases from the intake pipe into a device for neutralizing harmful vapors and gases, which made in the form of a container DN 400 mm with a central perforated pipe DN 250 mm with holes Ф 2-3 mm, while the container at the bottom has an elliptical bottom and three fittings: the upper fitting for the air vent, at the end of which there is a fire arrester; middle fitting for intermittent supply of an aqueous solution of a neutralizing substance to a device for neutralizing harmful vapors and gases; the lower nozzle for the release of the reacted neutralizer through the control valve into the intermediate tank - a water separator, where there is a level gauge, from which this mixture is periodically pumped out for disposal by a pump (see RF patent No. 2485479, class MPK G01N 7/00, publ. 10.12.2012 ).

Техническая проблема состоит в отсутствии эффективного полностью автоматизированного контроля выбросов в режиме реального времени, определении вклада конкретного стационарного источника в общее загрязнение окружающей среды, низкой надежности обеспечения выполнения экологических требований по массе выбросов (нормативом в данном случае является значение предельно допустимого выброса (ПДВ).The technical problem is the lack of effective fully automated control of emissions in real time, determination of the contribution of a specific stationary source to total environmental pollution, low reliability of ensuring the fulfillment of environmental requirements for the mass of emissions (the standard in this case is the value of the maximum permissible emission (MPE).

Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.The object of the present invention is to eliminate the above disadvantages.

Технический результат заключается в обеспечении эффективного полностью автоматизированного контроля выбросов в режиме реального времени, определении вклада конкретного стационарного источника в общее загрязнение окружающей среды, оптимизации технологических процессов с точки зрения снижения сопровождающих их выбросов, высокой надежности выполнения экологических требований по массе выбросов (нормативом в данном случае является значение предельно допустимого выброса (ПДВ).The technical result consists in ensuring effective fully automated control of emissions in real time, determining the contribution of a specific stationary source to the overall environmental pollution, optimizing technological processes in terms of reducing accompanying emissions, high reliability of meeting environmental requirements for the mass of emissions (the standard in this case is the value of the maximum permissible emission (MPE).

Технический результат обеспечивается тем, что комплекс постоянного контроля выбросов в режиме реального времени выполнен в виде стационарного автоматического устройства, состоящего из вспомогательного оборудования, содержащего систему подготовки сжатого воздуха, систему вентиляции и кондиционирования, датчики загазованности с системой сигнализации, рабочее и аварийное освещение, и двух подсистем, включающих подсистему измерительных каналов, выполняющую функцию измерения, и подсистему информационно-вычислительного комплекса, выполняющую автоматический сбор, диагностику, автоматизированную обработку информации и выдачу информации пользователю. При этом подсистема измерительных каналов состоит из газоаналитического канала анализируемого газа, канала измерения скорости потока, канала измерения температуры, канала измерения абсолютного давления, канала измерения массовой концентрации взвешенных частиц. Подсистема информационно-вычислительного комплекса представляет собой систему сбора и обработки данных, построенную на базе промышленного компьютера с модулями ввода и вывода аналоговых, дискретных и цифровых сигналов или на базе программируемого логического контроллера с модулями ввода и вывода аналоговых, дискретных и цифровых сигналов. Кроме того, комплекс для контроля выбросов в режиме реального времени обеспечивает возможность осуществления одного из следующих методов анализа состава газов:The technical result is provided by the fact that the complex for continuous monitoring of emissions in real time is made in the form of a stationary automatic device consisting of auxiliary equipment containing a compressed air preparation system, a ventilation and air conditioning system, gas sensors with an alarm system, working and emergency lighting, and two subsystems, including a subsystem of measuring channels that performs the measurement function, and a subsystem of an information-computing complex that performs automatic collection, diagnostics, automated information processing and information delivery to the user. In this case, the subsystem of measuring channels consists of a gas analytical channel of the analyzed gas, a channel for measuring the flow rate, a channel for measuring temperature, a channel for measuring absolute pressure, and a channel for measuring the mass concentration of suspended particles. The subsystem of the information and computing complex is a data collection and processing system built on the basis of an industrial computer with input and output modules for analog, discrete and digital signals or on the basis of a programmable logic controller with input and output modules for analog, discrete and digital signals. In addition, the complex for monitoring emissions in real time provides the ability to implement one of the following methods for analyzing the composition of gases:

- экстрактивного холодного или сухого метода анализа состава газов, при этом газоаналитический канал состоит из пробоотборного зонда с обратной продувкой (опционально), обогреваемой линии транспортировки пробы, элементов подготовки пробы, газоанализатора измерений массовой концентрации загрязняющих компонентов и трансмиттера точки росы;- an extractive cold or dry method for analyzing the composition of gases, while the gas analytical channel consists of a sampling probe with backflush (optional), a heated sample transport line, sample preparation elements, a gas analyzer for measuring the mass concentration of polluting components and a dew point transmitter;

- экстрактивного горячего или влажного метода анализа, при этом газоаналитический канал состоит из пробоотборного зонда с обратной продувкой (опционально), обогреваемой линии транспортировки пробы и газоанализатора загрязняющих компонентов и паров воды, измеряющий проб при температуре 185°С, без отделения влаги.- an extractive hot or wet analysis method, while the gas analytical channel consists of a sampling probe with backflush (optional), a heated sample transport line and a gas analyzer for contaminants and water vapor, which measures samples at a temperature of 185 ° C, without moisture separation.

В соответствии с частными случаями выполнения изобретение имеет следующие особенности.In accordance with particular cases of implementation, the invention has the following features.

Построенная на базе промышленного компьютера система сбора и обработки данных выполнена с возможностью сбора данных от подсистемы измерительных каналов, вычисления усредненных значений данных от подсистемы измерительных каналов, вычисления значения объемного расхода дымовых газов, приведенного к нормальным условиям в состоянии сухой газ, вычисления валовых и массовых выбросов, приведенных к нормальным условиям в состоянии сухой газ, передачи по информационно-телекоммуникационным сетям данных показателей выбросов в реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, визуализацию показаний содержания компонентов в дымовых газах.The data collection and processing system built on the basis of an industrial computer is capable of collecting data from a subsystem of measuring channels, calculating averaged data values from a subsystem of measuring channels, calculating the volumetric flow rate of flue gases reduced to normal conditions in a dry gas state, calculating gross and mass emissions reduced to normal conditions in the state of dry gas, transmission of these emission indicators to the register of objects that have a negative impact on the environment via information and telecommunication networks, visualization of readings of the content of components in flue gases.

Построенная на базе программируемого логического контроллера система сбора и обработки данных выполнена с возможностью сбора данных от подсистемы измерительных каналов, вычисления значения объемного расхода дымовых газов, приведенного к нормальным условиям в состоянии сухой газ, вычисления массовых выбросов, приведенных к нормальным условиям в состоянии сухой газ, визуализации показаний содержания компонентов в дымовых газах, управления элементами пробоподготовки.The data acquisition and processing system built on the basis of a programmable logic controller is capable of collecting data from a subsystem of measuring channels, calculating the volumetric flow rate of flue gases reduced to normal conditions in a dry gas state, calculating mass emissions reduced to normal conditions in a dry gas state, visualization of indications of the content of components in flue gases, control of sample preparation elements.

Система подготовки сжатого воздуха содержит компрессор, воздушные фильтры и ресивер.The compressed air preparation system contains a compressor, air filters and a receiver.

Сущность настоящего изобретения поясняется блок схемой, характеризующей принцип выполнения комплекса для контроля выбросов в режиме реального времени.The essence of the present invention is illustrated by a block diagram characterizing the principle of the implementation of the complex for monitoring emissions in real time.

Комплекс для контроля выбросов в режиме реального времени выполнен в виде стационарного автоматического устройства, состоящего из вспомогательного оборудования 1, содержащего систему подготовки сжатого воздуха, систему вентиляции и кондиционирования, датчики загазованности с системой сигнализации, рабочее и аварийное освещение, и двух подсистем, включающих подсистему измерительных каналов 2, выполняющую функцию измерения, и подсистему информационно-вычислительного комплекса 3, выполняющую автоматический сбор, диагностику, автоматизированную обработку информации, выдачу информации пользователю и передачи во внешние базы данных 4.The complex for monitoring emissions in real time is made in the form of a stationary automatic device consisting of auxiliary equipment 1 containing a compressed air preparation system, a ventilation and air conditioning system, gas contamination sensors with an alarm system, working and emergency lighting, and two subsystems including a measuring subsystem. channels 2, which performs the measurement function, and the subsystem of the information-computing complex 3, which performs automatic collection, diagnostics, automated processing of information, issuing information to the user and transferring it to external databases 4.

При этом подсистема измерительных каналов состоит из газоаналитического канала анализируемого газа, канала измерения скорости потока, канала измерения температуры, канала измерения абсолютного давления, канала измерения массовой концентрации взвешенных частиц. Кроме того, комплекс для контроля выбросов в режиме реального времени обеспечивает возможность осуществления одного из следующих методов анализа состава газов с применением двух вариантов конструктивного выполнения: 1) экстрактивного холодного или сухого метода анализа состава газов, при этом газоаналитический канал состоит из пробоотборного зонда ETL GSP с обратной продувкой(опционально), обогреваемой линии транспортировки пробы ETL GSL, элементов подготовки пробы, газоанализатора измерений массовой концентрации загрязняющих компонентов MGA 12 и трансмиттера точки росы; 2) экстрактивного горячего или влажного метода анализа, при этом газоаналитический канал состоит из пробоотборного зонда ETL GSP с обратной продувкой(опционально), обогреваемой линии транспортировки пробы ETL GSL и газоанализатора загрязняющих компонентов и паров воды MCA 10, измеряющий проб при температуре 185°С, без отделения влаги.In this case, the subsystem of measuring channels consists of a gas analytical channel of the analyzed gas, a channel for measuring the flow rate, a channel for measuring temperature, a channel for measuring absolute pressure, and a channel for measuring the mass concentration of suspended particles. In addition, the complex for monitoring emissions in real time provides the ability to implement one of the following methods for analyzing the composition of gases using two design options: 1) an extractive cold or dry method for analyzing the composition of gases, while the gas analytical channel consists of an ETL GSP sampling probe with backflush (optional), a heated ETL GSL sample transport line, sample preparation elements, a gas analyzer for measuring the mass concentration of pollutants MGA 12 and a dew point transmitter; 2) an extractive hot or wet analysis method, while the gas analysis channel consists of an ETL GSP sampling probe with backflush (optional), a heated ETL GSL sample transport line and an MCA 10 gas analyzer for contaminants and water vapor, which measures samples at a temperature of 185 ° C, without moisture separation.

В таблице 1 приведены средства измерения, применяемые в комплексе для контроля выбросовTable 1 shows the measuring instruments used in the complex to control emissions

Таблица 1Table 1

Figure 00000001
Figure 00000001

Принцип действия комплекса основан на следующих методах для определения: The operating principle of the complex is based on the following methods for determining:

- всех компонентов - инфракрасная спектроскопия; - all components - infrared spectroscopy;

- пары воды - сенсор емкостного типа или инфракрасная спектроскопия; - water vapor - capacitive sensor or infrared spectroscopy;

- кислорода - парамагнитная или циркониевая ячейка; - oxygen - paramagnetic or zirconium cell;

- сероводорода - электрохимия, - hydrogen sulfide - electrochemistry,

- температуры - термометр сопротивления (изменение сопротивления сплава в зависимости от температуры) или термоэлектрический преобразователь температуры; - temperature - resistance thermometer (change in alloy resistance depending on temperature) or thermoelectric temperature transducer;

- давления - тензорезистивный; - pressure - tensoresistive;

- скорости газа - ультразвуковой/перепад давления/ корреляционный метод измерения времени перемещения локальной неоднородности газового потока; - gas velocity - ultrasonic / pressure drop / correlation method for measuring the travel time of the local inhomogeneity of the gas flow;

- твердых (взвешенных) частиц - оптический.- solid (suspended) particles - optical.

Подсистема информационно-вычислительного комплекса 3 представляет собой систему сбора и обработки данных, построенную на базе промышленного компьютера с модулями ввода и вывода аналоговых, дискретных и цифровых сигналов или на базе программируемого логического контроллера с модулями ввода и вывода аналоговых, дискретных и цифровых сигналов. The subsystem of the information and computing complex 3 is a data collection and processing system built on the basis of an industrial computer with input and output modules for analog, discrete and digital signals or on the basis of a programmable logic controller with input and output modules for analog, discrete and digital signals.

Программное обеспечение комплекса состоит из ПО системы сбора и обработки данных, построенной на базе промышленного компьютера или ПО системы сбора и обработки данных, построенной на базе программируемого логического контроллера. Характеристика ПО приведена в таблице 2.The software of the complex consists of the software for the data acquisition and processing system built on the basis of an industrial computer or the software for the data acquisition and processing system built on the basis of a programmable logic controller. The characteristics of the software are given in table 2.

Таблица 2table 2

Figure 00000002
Figure 00000002

В одном из вариантов выполнения изобретения построенная на базе промышленного компьютера система сбора и обработки данных выполнена с возможностью сбора данных от подсистемы измерительных каналов, вычисления усредненных значений данных от подсистемы измерительных каналов, вычисления значения объемного расхода дымовых газов, приведенного к нормальным условиям в состоянии сухой газ, вычисления валовых и массовых выбросов, приведенных к нормальным условиям в состоянии сухой газ, передачи по информационно-телекоммуникационным сетям данных показателей выбросов в реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, визуализацию показаний содержания компонентов в дымовых газах.In one embodiment of the invention, a data collection and processing system based on an industrial computer is configured to collect data from a subsystem of measuring channels, calculate averaged data values from a subsystem of measuring channels, calculate a volumetric flow rate of flue gases reduced to normal conditions in a dry gas state , calculation of gross and mass emissions reduced to normal conditions in a dry gas state, transmission of these emission indicators to the register of objects that have a negative impact on the environment via information and telecommunication networks, visualization of readings of the content of components in flue gases.

В другом варианте выполнения построенная на базе программируемого логического контроллера система сбора и обработки данных выполнена с возможностью сбора данных от подсистемы измерительных каналов, вычисления значения объемного расхода дымовых газов, приведенного к нормальным условиям в состоянии сухой газ, вычисления массовых выбросов, приведенных к нормальным условиям в состоянии сухой газ, визуализации показаний содержания компонентов в дымовых газах, управления элементами пробоподготовки.In another embodiment, a data acquisition and processing system based on a programmable logic controller is configured to collect data from a subsystem of measuring channels, calculate the volumetric flow rate of flue gases reduced to normal conditions in a dry gas state, and calculate mass emissions reduced to normal conditions in state of dry gas, visualization of indications of the content of components in flue gases, control of sample preparation elements.

Вспомогательного оборудования 1 обеспечивает функционирование комплекса с помощью системы вентиляции и кондиционирования, датчиков загазованности с системой сигнализации, рабочего и аварийного освещения, системы подготовки сжатого воздуха, содержащей компрессор, воздушные фильтры и ресивер. Набор фильтров, клапаны, обогреватель обеспечивают работу устройства в режимах забора пробы, продувки зонда. Система вентиляции и кондиционирования обеспечивает поддержание температуры комплекса от 15 до 25°С и относительной влажности от 30 до 80%. Датчики загазованности с системой сигнализации позволяют повысить надежность устройства, при возникновении аварийной ситуации сигнал передается на подсистему информационно-вычислительного комплекса 3.Auxiliary equipment 1 ensures the functioning of the complex using a ventilation and air conditioning system, gas sensors with an alarm system, working and emergency lighting, a compressed air preparation system containing a compressor, air filters and a receiver. A set of filters, valves, and a heater ensure the operation of the device in the modes of sampling and purging the probe. The ventilation and air conditioning system maintains the temperature of the complex from 15 to 25 ° C and the relative humidity from 30 to 80%. Gas contamination sensors with an alarm system increase the reliability of the device; in the event of an emergency, the signal is transmitted to the subsystem of the information and computing complex 3.

Комплекс для контроля выбросов осуществляет автоматическое непрерывное измерение объемной доли (массовой концентрации) оксида углерода (СО), оксида азота (NO), диоксида азота (NO2), закиси азота (N2O), диоксида серы (SO2), сероводорода (H2S), аммиака (NH3), фтористого водорода (HF), хлористого водорода (HCl), метана (CH4), диоксида углерода (СО2), кислорода (О2), паров воды (H2О), массовой концентрации взвешенных частиц и параметров и параметров газового потока (температуры, давления и скорости) в выбросах промышленных предприятий и технологических газах;The complex for emission control carries out automatic continuous measurement of the volume fraction (mass concentration) of carbon monoxide (CO), nitrogen oxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), nitrous oxide (N 2 O), sulfur dioxide (SO 2 ), hydrogen sulfide ( H 2 S), ammonia (NH 3 ), hydrogen fluoride (HF), hydrogen chloride (HCl), methane (CH 4 ), carbon dioxide (CO 2 ), oxygen (O 2 ), water vapor (H 2 O), mass concentration of suspended particles and parameters and parameters of the gas flow (temperature, pressure and velocity) in industrial emissions and process gases;

Комплекс предназначен для осуществления следующих действий:The complex is designed to carry out the following actions:

- сбора, обработки, визуализации, хранения полученных данных, представления полученных результатов в различных форматах;- collection, processing, visualization, storage of the obtained data, presentation of the results obtained in various formats;

- расчета массовых и валовых выбросов загрязняющих веществ, в том числе суммы оксидов азота NOх (в пересчете на NO2);- calculation of mass and gross emissions of pollutants, including the amount of nitrogen oxides NO x (in terms of NO 2 );

- передачи информации о показателях выбросов загрязняющих веществ по информационно-телекоммуникационным сетям в соответствие с форматом передачи данных, утвержденным Федеральной службой по надзору в сфере природопользования, в технические средства фиксации и передачи информации в государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду (внешние Базы данных 4).- transmission of information on the indicators of emissions of pollutants through information and telecommunication networks in accordance with the data transmission format approved by the Federal Service for Supervision of Natural Resource Use to technical means of recording and transferring information to the state register of objects that have a negative impact on the environment (external databases data 4).

Комплекс для контроля выбросов имеет следующий принцип эксплуатации.The emission control complex has the following operating principle.

Подают напряжение питания на щит вводной. Устанавливают, что напряжение есть на обоих вводах шкафа.Supply voltage to the input board. Establish that voltage is present at both inputs of the cabinet.

Подают напряжение на систему сбора и обработки данных. После включения питания системы сбора и обработки данных автоматически производится загрузка встроенного программного обеспечения контроллера (при включении компьютера автоматически запускается установленное ПО). Подают напряжение на шкаф газоаналитического канала. Включение питания осуществляют путем продолжительного (от 3 до 5 секунд) нажатия на клавишу включения/выключения питания ИБП. Включение ИБП сопровождается звуковым сигналом и включением светового индикатора работы от сети переменного тока 220 В.Voltage is applied to the data collection and processing system. After turning on the power of the data collection and processing system, the controller's firmware is loaded automatically (when the computer is turned on, the installed software is automatically launched). Voltage is applied to the cabinet of the gas analytical channel. Power on is carried out by long (3 to 5 seconds) pressing the UPS power on / off key. Turning on the UPS is accompanied by a sound signal and the inclusion of a light indicator of operation from the AC 220 V.

Подают напряжение на блок обратной продувки (опционально). Устанавливают, что напряжение есть на входе блока обратной продувки. Включают газоанализаторы. Включают обогрев пробоотборного зонда и пробоотборной линии. Включение отдельных устройств может производиться в любом порядке. После включения всех устройств комплекса выход на рабочий режим осуществляется в течение 2 часов.Energize the backflush unit (optional). It is established that voltage is present at the input of the backflush unit. Gas analyzers are included. Include heating of the sampling probe and sampling line. Individual devices can be switched on in any order. After turning on all the devices of the complex, the exit to the operating mode is carried out within 2 hours.

После включения и выхода всех компонентов комплекса на рабочий режим устанавливают, что: After turning on and leaving all the components of the complex to the operating mode, it is established that:

• отсутствует предупреждающие и аварийные сообщения, отображаемые средствами диагностики газоаналитического, вспомогательного оборудования и на экране системы сбора и обработки данных;• there are no warning and emergency messages displayed by diagnostic tools of gas analytical, auxiliary equipment and on the screen of the data collection and processing system;

• на дисплее датчиков ИК индицируется текущая информация об измеряемых параметрах;• the display of the IR sensors shows the current information about the measured parameters;

• на экране системы сбора и обработки данных отображается текущая информация об измеряемых параметрах.• on the screen of the data acquisition and processing system, the current information about the measured parameters is displayed.

Выполняют предварительное контрольное измерение массовой концентрации компонентов дымовых газов с использованием газовых смесей с заранее известным качественным и количественным составом. Измерение проводят с использованием газовых смесей для каждого газоаналитического канала системы. Показания измерения, осуществляемого газоаналитическим оборудованием в режиме реального времени, контролируют на дисплее газоаналитического канала и экране системы сбора и обработки данных.A preliminary control measurement of the mass concentration of flue gas components is carried out using gas mixtures with a previously known qualitative and quantitative composition. The measurement is carried out using gas mixtures for each gas analysis channel of the system. The readings of the measurement carried out by the gas analysis equipment in real time are monitored on the display of the gas analysis channel and the screen of the data collection and processing system.

Результаты измерения считаются удовлетворительными, если расхождение показаний, отображаемых на дисплее газоаналитического комплекса и на экране системы сбора и обработки данных, не превышает 0,2 долей от пределов основной погрешности.The measurement results are considered satisfactory if the discrepancy between the readings displayed on the display of the gas analytical complex and on the screen of the data collection and processing system does not exceed 0.2 fractions of the basic error limits.

Если результаты измерения не являются удовлетворительными, то необходимо выполнить коррекцию нуля и чувствительности газоаналитического комплекса. Далее, повторно выполняют контрольное измерение массовой концентрации компонентов дымовых газов с использованием газовых смесей с заранее известным качественным и количественным составом.If the measurement results are not satisfactory, then it is necessary to correct the zero and sensitivity of the gas analytical complex. Further, the control measurement of the mass concentration of the flue gas components is repeated using gas mixtures with a previously known qualitative and quantitative composition.

После выполнения вышеуказанных действий с помощью комплекса осуществляют измерение и вычисление параметров дымовых газов в непрерывном автоматическом режиме с помощью ПО.After performing the above steps, the complex is used to measure and calculate the parameters of flue gases in a continuous automatic mode using software.

Результаты измерения передаются по интерфейсам в АСУ ТП и/или сеть предприятия и в государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, а также отображаются на дисплеях измерительных приборов.The measurement results are transmitted via interfaces to the APCS and / or the enterprise network and to the state register of objects that have a negative impact on the environment, and are also displayed on the displays of measuring devices.

Claims (6)

1. Комплекс постоянного контроля в режиме реального времени выбросов технологических установок объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, выполненный в виде стационарного автоматического устройства, состоящего из вспомогательного оборудования, содержащего систему подготовки сжатого воздуха, систему вентиляции и кондиционирования, датчики загазованности с системой сигнализации, рабочее и аварийное освещение, и двух подсистем, включающих подсистему измерительных каналов, выполняющую функцию измерения, и подсистему информационно-вычислительного комплекса, выполняющую автоматический сбор, диагностику, автоматизированную обработку информации и выдачу информации пользователю, при этом подсистема измерительных каналов состоит из газоаналитического канала анализируемого газа, канала измерения скорости потока, канала измерения температуры, канала измерения абсолютного давления, канала измерения массовой концентрации взвешенных частиц, а подсистема информационно-вычислительного комплекса представляет собой систему сбора и обработки данных, построенную на базе промышленного компьютера с модулями ввода и вывода аналоговых, дискретных и цифровых сигналов или на базе программируемого логического контроллера с модулями ввода и вывода аналоговых, дискретных и цифровых сигналов, кроме того, комплекс для контроля выбросов в режиме реального времени обеспечивает возможность осуществления одного из следующих методов анализа состава газов: 1. A complex for continuous monitoring in real time of emissions of technological installations of objects that have a negative impact on the environment, made in the form of a stationary automatic device consisting of auxiliary equipment containing a compressed air preparation system, a ventilation and air conditioning system, gas contamination sensors with an alarm system, working and emergency lighting, and two subsystems, including a subsystem of measuring channels that performs the measurement function, and a subsystem of an information-computing complex that performs automatic collection, diagnostics, automated processing of information and delivery of information to the user, while the subsystem of measurement channels consists of a gas analytical channel of the analyzed gas , channel for measuring the flow rate, channel for measuring temperature, channel for measuring absolute pressure, channel for measuring the mass concentration of suspended particles, and the information calculator subsystem ny complex is a data collection and processing system built on the basis of an industrial computer with input and output modules for analog, discrete and digital signals or on the basis of a programmable logic controller with input and output modules for analog, discrete and digital signals, in addition, a complex for monitoring real-time emissions allow one of the following methods for analyzing the composition of gases: - экстрактивного холодного или сухого метода анализа состава газов, при этом газоаналитический канал состоит из пробоотборного зонда с обратной продувкой, обогреваемой линии транспортировки пробы, элементов подготовки пробы, газоанализатора измерений массовой концентрации загрязняющих компонентов и трансмиттера точки росы; - an extractive cold or dry method for analyzing the composition of gases, while the gas analytical channel consists of a sampling probe with backflush, a heated sample transport line, sample preparation elements, a gas analyzer for measuring the mass concentration of polluting components and a dew point transmitter; - экстрактивного горячего или влажного метода анализа, при этом газоаналитический канал состоит из пробоотборного зонда с обратной продувкой, обогреваемой линии транспортировки пробы и газоанализатора загрязняющих компонентов и паров воды, измеряющий пробы при температуре 185°С, без отделения влаги.- extractive hot or wet analysis method, while the gas analytical channel consists of a sampling probe with backflush, a heated sample transport line and a gas analyzer for contaminating components and water vapor, which measures samples at a temperature of 185 ° C, without moisture separation. 2. Комплекс по п. 1, характеризующийся тем, что построенная на базе промышленного компьютера система сбора и обработки данных выполнена с возможностью сбора данных от подсистемы измерительных каналов, вычисления усредненных значений данных от подсистемы измерительных каналов, вычисления значения объемного расхода дымовых газов, приведенного к нормальным условиям в состоянии сухой газ, вычисления валовых и массовых выбросов, приведенных к нормальным условиям в состоянии сухой газ, передачи по информационно-телекоммуникационным сетям данных показателей выбросов в реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, визуализацию показаний содержания компонентов в дымовых газах. 2. The complex according to claim 1, characterized in that the data collection and processing system built on the basis of an industrial computer is capable of collecting data from the subsystem of measuring channels, calculating the averaged values of data from the subsystem of measuring channels, calculating the value of the volumetric flow rate of flue gases reduced to normal conditions in a dry gas state, calculating gross and mass emissions reduced to normal conditions in a dry gas state, transmitting these emission indicators to the register of objects that have a negative impact on the environment via information and telecommunication networks, visualizing readings of the content of components in flue gases. 3. Комплекс по п. 1, характеризующийся тем, что построенная на базе программируемого логического контроллера система сбора и обработки данных выполнена с возможностью сбора данных от подсистемы измерительных каналов, вычисления значения объемного расхода дымовых газов, приведенного к нормальным условиям в состоянии сухой газ, вычисления массовых выбросов, приведенных к нормальным условиям в состоянии сухой газ, визуализации показаний содержания компонентов в дымовых газах, управления элементами пробоподготовки. 3. The complex according to claim 1, characterized by the fact that the data collection and processing system built on the basis of a programmable logic controller is capable of collecting data from a subsystem of measuring channels, calculating the volumetric flow rate of flue gases reduced to normal conditions in a dry gas state, calculating mass emissions reduced to normal conditions in a dry gas state, visualization of indications of the content of components in flue gases, control of sample preparation elements. 4. Комплекс по любому из пп. 1-3, характеризующийся тем, что система подготовки сжатого воздуха содержит компрессор, воздушные фильтры и ресивер.4. The complex according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the compressed air preparation system contains a compressor, air filters and a receiver.
RU2020139114A 2020-11-30 2020-11-30 Complex for continuous emission control in real time RU2750849C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020139114A RU2750849C1 (en) 2020-11-30 2020-11-30 Complex for continuous emission control in real time

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020139114A RU2750849C1 (en) 2020-11-30 2020-11-30 Complex for continuous emission control in real time

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2750849C1 true RU2750849C1 (en) 2021-07-05

Family

ID=76755840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020139114A RU2750849C1 (en) 2020-11-30 2020-11-30 Complex for continuous emission control in real time

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2750849C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1439448A1 (en) * 1987-03-23 1988-11-23 Главная геофизическая обсерватория им.А.И.Воейкова Method and apparatus for automatic check of mass effluent of contaminating substances
RU90577U1 (en) * 2009-09-22 2010-01-10 Алексей Анатольевич Белов INDUSTRIAL EMISSION CONTROL SYSTEM
CN108507918A (en) * 2018-06-15 2018-09-07 山西省环境科学研究院 Minimum discharge flue gas particles concentration on-line monitoring device and method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1439448A1 (en) * 1987-03-23 1988-11-23 Главная геофизическая обсерватория им.А.И.Воейкова Method and apparatus for automatic check of mass effluent of contaminating substances
RU90577U1 (en) * 2009-09-22 2010-01-10 Алексей Анатольевич Белов INDUSTRIAL EMISSION CONTROL SYSTEM
CN108507918A (en) * 2018-06-15 2018-09-07 山西省环境科学研究院 Minimum discharge flue gas particles concentration on-line monitoring device and method

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
V.V. Shevchenko. Development of instrumental equipment for monitoring industrial emissions in the Russian Federation on the example of automatic information and measuring systems (AIS) for continuous monitoring of pollutants in industrial emissions of facilities of category I / Dust and gas cleaning, 2018, N15, pp. 45-48. *
В.В. Шевченко. Развитие инструментального оснащения контроля промышленных выбросов в РФ на примере автоматических информационно-измерительных систем (АИС) непрерывного контроля загрязняющих веществ в промышленных выбросах объектов I категории / Пылегазоочистка, 2018, N15, стр.45-48. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5279146A (en) Method and apparatus for real time measurement of particulate matter in combustion gases
US20050087027A1 (en) A configurable multi-point sampling method and system for representative gas composition measurements in a stratified gas flow stream
CN112526070B (en) LEL and VOC combination formula waste gas analysis system
US6151952A (en) System for mass emission sampling of combustion products
CN107917736B (en) On-spot detecting system of civil stove flue gas pollutant emission
CN103645127A (en) Back flushing type real-time online monitoring system for smoke pollutants
CN102721791A (en) Verifying method and verifying device for flue gas emission continuous monitoring system
CN108775921A (en) Industrial smoke on-line continuous monitoring device
RU2750849C1 (en) Complex for continuous emission control in real time
US7087434B2 (en) Automatic portable formaldehyde analyzer
CN210571936U (en) SO2On-line content analysis and detection device
CN104406932B (en) The determination of uv absorption method of stationary source waste gas sulfur dioxide
CN111289314A (en) Detection sampling device for severe environment
US4165630A (en) Continuous in-stack pollutant monitoring system
CN202720218U (en) Verification device of flue gas emission continuous monitoring system
KR101275882B1 (en) Continuous water vapor content measurement system of stack gas emissions
RU2544297C2 (en) Mobile laboratory for operating control of atmospheric pollution
RU2492444C2 (en) Automated system for monitoring exhaust gases of processing plants
CN216747627U (en) Automatic gas labeling recovery testing device and monitoring system
CN109682418A (en) A kind of oxygen candle gas on-line measuring device and detection method
CN219038966U (en) Real-time emission concentration monitoring system for civil fuel atmospheric pollutants
RU80006U1 (en) SENSITIVITY GAS SIGNAL
CN213456320U (en) Portable waste gas sampling measurement system
CN217277177U (en) Automatic calibration system for atmospheric sampler
Bartley et al. P. MEASUREMENT UNCERTAINTY AND NIOSH METHOD ACCURACY RANGE