МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ УКРАИНЫ СТРУКТУРНАЯ ЕДИНИЦА ПУБЛИЧНОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА «ДОНБАССЭНЕРГО» ДОНБАССЭНЕРГОНАЛАДКА 84180, Донецкая обл., г. Николаевка, ул. Сечевых Стрельцоы д. 9; УТВЕРЖДАЮ И.о. директора CЕ ПАО "ДОНБАССЭНЕРГО" ДОНБАССЭНЕРГОНАЛАДКА В.А.Рябич "_____" 2017г. ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ по работе: Гарантийные испытания системы мониторинга уходящих газов энергоблока ст.№7 корпуса А. договор с СЕ ПАО «ДОНБАССЭНЕРГО» №2517 от 13.01.2017г. «Гарантийные испытания системы мониторинга уходящих газов (СМУГ) энергоблока ст.№7 корпуса А". Измерение параметров потока за сушилкой ППЦ Славянской ТЭС». 2017 г. 2 Список исполнителей: Белоус А.М. Выполнение измерений и расчетов, анализ результатов, составление технического отчета. Сосина И.В. Выполнение инструментальных измерений и расчетов. Коренев А.С. Выполнение инструментальных измерений, расчетов, составление технического отчета. 3 РЕФЕРАТ Отчет: 31 стр. текста, 6 таблиц, 9 источников, 5 приложений. Ключевые слова: Система мониторинга уходящих газов (СМУГ), газоанализатор, оптический пылемер, расходомер. Приведены результаты гарантийных испытаний системы мониторинга уходящих газов энергоблока ст.№7 корпуса А Славянской ТЭС. Определена достоверность показаний системы мониторинга уходящих газов энергоблока ст. № 7 корпуса «А» Славянской ТЭС в июле 2017г.. 4 Содержание стр. 1. 2. 3. Введение..............................………...….....................………………… 5 Краткая техническая характеристика системы мониторинга уходящих газов………………………………………………………………… 5 Параметры и метрологические показатели измерений приборов СЕ Донбассэнергоналадка………………………………………………… Требования соблюдения гарантийных показателей приборов СМУГа 11 15 15 5. Основные условия проведения гарантийных испытаний согласно рабочей программы испытаний………………………………………… Основные этапы работы и ответственные за выполнение…………… 6. Порядок и условия проведения опытов ……………………………….. 17 7. Методика испытаний…………………………………………………… 18 8. Результаты испытаний…………………………………………………. 20 9. Выводы ………………………………………………………………… 30 4. 16 Приложения: 1. Рабочая программа; 2. Разрешения Госгорпромнадзора № 0352.15.14 от 07.04.15г. 3. Свидетельства о метрологическом подтверждении измерительных возможностей ВЛ-018/2016 от 26.10.16 г. 4. Свидетельства о поверке приборов СЕ Донбассэнергоналадка. 5. Свидетельства о поверке приборов СМУГа. 5 Введение Испытания выполнены по действующему договору между ПАО «Донбассэнерго» (Заказчик) и СЕ ПАО «Донбассэнерго» Донбассэнергоналадка (Исполнитель) №2517 от 13.01.2017г. «Гарантийные испытания системы мониторинга уходящих газов (СМУГ) энергоблока ст.№7 корпуса А". Измерение параметров потока за сушилкой ППЦ Славянской ТЭС» с учетом рабочей программы испытаний (Приложение1). Целью гарантийных испытаний является подтверждение достоверности и представительности показаний системы мониторинга уходящих газов энергоблока ст. № 7 корпуса «А» Славянской ТЭС путем их сравнения с показаниями приборов СЕ ПАО «Донбассэнерго» Донбассэнергоналадка (ДЭН). Испытания проводились производственной службой наладки, испытаний тепломеханического оборудования и охраны окружающей среды СЕ ПАО «Донбассэнерго» Донбассэнергоналадка проводящей работу на основании: 1. Разрешения Госгорпромнадзора № 0352.15.14 от 07 апреля 2015 на выполнение наладочных работ паровых и водогрейных котлов тепло производительностью выше 0,1 мВт. Сосудов, которые работают под давлением 0,05 Мпа. Трубопроводов пара и горячей воды выше 110 0С, какие подлежат регистрации в территориальных органах Госгорпромнадзора (Приложение 2). 2. Свидетельство о метрологическом подтверждении измерительных возможностей ВЛ-018/2016 от 26.10.16 г. (Приложение 3). 1. Краткая техническая характеристика системы мониторинга уходящих газов Система мониторинга уходящих газов (СМУГ) необходима для непрерывных измерений и контроля за выбросами в атмосферу загрязняющих веществ (ЗВ) от энергоблока 800 МВт ст.№7 корпуса котла А. СМУГ получает мгновенные значения от измерительного оборудования системы мониторинга уходящих газов, затем преобразовывает, сохраняет, усредняет, обрабатывает, визуализирует необходимые данные в виде рапортов, графиков, мнемосхем. Объектом автоматического контроля является источник выбросов загрязняющих веществ и парниковых газов из дымовой трубы энергоблока ст. №7 корпуса котла 7А. Система мониторинга уходящих газов предназначена создается для многоцелевого назначения: - учета валовых выбросов, загрязняющих веществ в атмосферный воздух, - учета превышения допустимых нормативов выбросов, загрязняющих веществ, а атмосферу из тепловых установок, - технический учета выбросов парниковых газов (СО2), - представления текущих графиков величины выбросов диспетчерскому персоналу, - измерения концентрации выбросов по газоходам по запросу оператора. 6 Система состоит из трех идентичных подсистем первичного измерения параметров дымовых газов, подключенных к одному расчетному серверу, выполняющему вычисления по учету загрязняющих веществ, обеспечивающему непрерывную автоматическую самодиагностику системы и регистрацию отказов основного измерительного оборудования. Приборы СМУГа: газоанализаторы GCEM4…, пылемеры DCEM2100 и расходомеры VCEM5100 проходили государственные приемочные испытания с 06 июня 2017г. по 08 июня 2017г. (Приложение 5). Для реализации полевого уровня в качестве основного газоаналитического оборудования применены беспробоотборные газоанализаторы на основе метода избирательного поглощения инфракрасного излучения с определенной длиной волны молекулами NOx, CO, SO2, H2O – модель GCEM40 (3 шт.) - беспробоотборный газоанализатор производит измерение компонентов непосредственно в газоходе или дымовой трубе без систем отбора, транспортировки и подготовки анализируемого газа. В основе принципа измерения используется измерение поглощения анализируемыми газами инфракрасного излучения с заданной длиной волны для соответствующего компонента. Оптические пылемера модель DCEM2100 (3 шт.) – это двулучевой измеритель светопропускания, настроенный для измерения непрозрачности и концентрации пыли в отходящем газе. Его уникальная оптическая схема обеспечивает непрерывные измерения коэффициента пропускания видимого света в дымовой трубе в противоположных направлениях, обеспечивая не только точное усреднение пылесодержания в трубе, но и динамическую оценку любой ошибки отклонения, которая может быть вызвана движением трубы. Анализатор состоит из двух приёмопередатчиков, предназначенных для передачи и приема видимого света через дымовую трубу для получения данных о прозрачности дымовых газов, из которых рассчитываются значения непрозрачности и концентрации пыли. Калибровка анализатора по пыли зависит от размера и характера пыли. Только точное сравнение измеренного значения оптических плотностей и концентрации пыли в мг/м3, которая определяется изокинетическим гравиметрическим измерением, позволяют провести точную калибровку пылемера. Изокинетическое измерение запыленности должно проводиться независимой сертифицированной специализированной организацией. По инструкции пылемера СМУГа калибровка может производиться по одной точке (путем сопоставления одноразового измерения запыленности пылемером СМУГа и ручным способом) в виде линейной зависимости. Однако международный стандарт по калибровке ISО 10155:1995 «Stationary source emissions- Automated monitoring of mass concentrations of particles - Performance characteristics, test methods and specifications» (идентичен ГОСТ Р ИСО 10155-2006 «Выбросы стационарных источников. Автоматический мониторинг массовой концентрации твердых частиц. Характеристики измерительных систем, методы испытаний и технические требования») предусматривает 7 многоразовые измерения запыленности пылемером СМУГа и ручным способом и их статистическую обработку. С учетом позиции Подрядчика в рабочей программе предусмотрена калибровка согласно инструкции пылемера СМУГа. В качестве расходомеров используются три расходомера типа VCEM5100, размещенные на трех газоходах. Расходомер предназначен для непрерывного измерения скорости потока дымового газа и расчета объемного расхода, что позволяет оценить валовый выброс загрязняющих веществ из стационарного источника. Инфракрасный принцип измерения расходомера VCEM5100 похож на измерение расхода с применением химического красителя, где скорость рассчитывается из времени прохождения индикатора от одного замерного пункта к другому, расстояние между которыми известно. В качестве индикатора используются естественные колебания инфракрасного излучения дымового газа. Для измерения содержания кислорода в дымовых газах применены кислородомеры модель ИКТС-11, монтируемые на каждом из газоходов. В качестве устройства сбора данных используется промышленный контролер серии INDUSTRIAL 51447700B BASE фирмы ISEL. Для организации человеко-машинного интерфейса и функции сбора, обработки и хранения данных используется WinCC. В качестве контролируемых аналоговых сигналов используются параметры концентрации CO, NOx, SO2, O2, CO2, H2O, температуры, избыточного давления уходящих газов, запыленности и объемного расхода преобразованные в унифицированный токовых сигнал 4 … 20 мА (Таблица 1). Параметры и метрологические показатели СМУГа. Таблица 1 О2 0 25% 0 25% О2 0 25% 0 25% Р 0 1600 мБар 0 1600 мБар Привед., относит. погрешн. Прив. 2,5% Прив. 2,5% Прив. 2,5% Прив ±0,5 DSIII Р 0 1600 мБар 0 1600 мБар Прив ±0,5 PI3 DSIII Р 0 1600 мБар 0 1600 мБар Прив ±0,5 TI1 Pt100 Т 0 600°С 0 600°С Прив ±0,5 TI2 Pt100 Т 0 600°С 0 600°С Прив ±0,5 TI3 Pt100 Т 0 600°С 0 600°С Прив ±0,5 Тип датчика Параметр О2 PI1 ИКТС11 ИКТС11 ИКТС11 DSIII PI2 Поз OI1 OI2 OI3 Нижняя рабочая граница 0 Верхняя рабочая граница 25% Нижняя рабочая щкалы 0 Верхняя рабочая шкалы 25% 8 Продолжение таблицы 1 Поз 1 OI1 OI2 OI3 Тип датчика 2 GCEM40 GCEM40 GCEM40 Нижняя ПараВерхняя раборабочая метр чая граница граница Нижняя рабочая щкалы Верхняя рабочая шкалы 3 NОx 4 0 5 2500 мг/нм³ 6 0 7 6000 мг/нм³ CO 0 500 мг/нм³ 0 3750 мг/нм³ SO2 0 6000 мг/нм³ 0 8500 мг/нм³ CO2 0 25% 0 25% H2O 0 25% 0 25% NОx 0 2500 мг/нм³ 0 6000 мг/нм³ CO 0 500 мг/нм³ 0 3750 мг/нм³ SO2 0 6000 мг/нм³ 0 8500 мг/нм³ CO2 0 25% 0 25% H2O 0 25% 0 25% NОx 0 2500 мг/нм³ 0 6000 мг/нм³ CO 0 500 мг/нм³ 0 3750 мг/нм³ SO2 0 6000 мг/нм³ 0 8500 мг/нм³ CO2 0 25% 0 25% H2O 0 25% 0 25% FI1 VCEM5100 м/c 0 50 м/c 0 50 м/c FI2 VCEM5100 м/c 0 50 м/c 0 50 м/c FI3 VCEM5100 м/c 0 50 м/c 0 50 м/c DI1 DCEM2100 мг/м³ 0 1000 мг/м³ 0 1000 мг/м³ DI2 DCEM2100 мг/м³ 0 1000 мг/м³ 0 1000 мг/м³ DI3 DCEM2100 мг/м³ 0 1000 мг/м³ 0 1000 мг/м³ Привед., относит. погрешн. 8 Отн. 10% Отн. 10% Отн. 10% Абс. 0,8 м/с Абс. 0,8 м/с Абс. 0,8 м/с Прив 2% Прив. 2% Прив. 2% Условия эксплуатации газоаналитической системы GCEM40, DCEM2100, VCEM 5100 имеют следующий рабочий диапазон: - температура окружающего воздуха от минус 20 до плюс 50 °С; 9 - относительная влажность воздуха до 95% при температуре плюс 25 °С с конденсацией влаги; - атмосферное давление от 84 до 107 кПа. Электронная вычислительная машина имеет следующий диапазон условий эксплуатации: - температура окружаещего воздуха от плюс 5 до плюс 35°С; - относительная влажность воздуха от 30 до 80% без конденсации влаги; - атмосферное давление от 84 до 107 кПа. Все технические средства имеют круглосуточный режим работы. Условия в помешениях установки технических средств соответствуют перечисленным диапазонам условий эксплуатации конкретных технических средсв. Газоанализатор, пылемер и расходомер имеют защищенность не менее IP 54 от пыли и влаги по ГОСТ 14254-96, защищенность от электромагнитных влияний по ГОСТ 12997-84. Измерительное оборудование, используемое в СМУГ, должно быть занесено в государственный реестр Украины средств измерительной техники. Средства измерений, входящие в состав СМУГ подлежат проверке в установленном порядке. Рисунок 1. Расположение приборов СМУГа за дымососами копуса 7А. 10 Рисунок 2. Структурная схема СМУГ дымоход №1 Рисунок 3. Структурная схема СМУГ дымоход №2 11 Рисунок 4. Структурная схема СМУГ дымоход №3 2. Параметры и метрологические показатели измерений приборов СЕ Донбассэнергоналадка Сравнительные измерения производятся поверенными приборами СЕ Донбассэнергоналадка. Погрешность и диапазон измерения параметров дымовых газов при выполнении измерений приборами СЕ Донбассэнергоналадка приведена в таблице 2. Измерения действительных значений NO2 и NO (в пересчете на NO2), SO2, CO, СО, О2, НO2, температуры, абсолютного статического давления и скорости уходящих дымовых газов производятся переносными газоанализатором и дифманометрами типа TESTO. Измерения действительных значений концентрации пыли производятся по гравиметрическому методу с внутренней фильтрацией. Абсолютная погрешность показаний прибора СЕ Донбассэнергоналадка равна произведению относительной погрешности прибора на величину значения при измерениях. 12 Таблица 2 13 14 15 3. Требования соблюдения гарантийных показателей приборов СМУГа. Показатели СМУГа считаются подтвержденными, когда выполняются следующие требования: 3.1. Когда разница показаний приборов Донбассэнергоналака и СМУГа при измерениях не превышает суммы абсолютных погрешностей показаний приборов Донбассэнергоналака и СМУГа по каждому показателю. 3.2. Когда показания всех приборов СМУГа соблюдают требование 1-го пункта. Показания концентрации пыли DCEM 2100 соответствуют рабочим параметрам потока дымовых газов. Если в таблице 1 указана относительная погрешность прибора: -абсолютная погрешность показаний прибора СМУГа равна произведению относительной погрешности прибора на величину значения при измерениях. Если в таблице 1 указана приведенная относительная погрешность прибора: -абсолютная погрешность показаний прибора СМУГа равна произведению приведенной относительной погрешности прибора на величину диапазона шкалы прибора. Следующие требования к показателям СМУГа указаны в техническом задании на установку СМУГА: -погрешность метода измерений объемных концентраций газовых компонентов +/- 5%; -погрешность метода измерений объемов дымовых газов +/- 10%; -погрешность метода определения мощности выброса газовых компонентов +/- 10%; -погрешность метода определения мощности выброса пыли +/- 25%. 4. Основные условия проведения гарантийных испытаний согласно рабочей программы испытаний Перед проведением гарантийных испытаний все монтажные и наладочные работы на испытуемом оборудовании должны были завершены (ответственные стороны- ООО «Монтажспецтехнология» (Подрядчик) и Славянская ТЭС). 17 и 18.07.17г. поступили со стороны Подрядчика подтверждения о полной готовности оборудования к гарантийным испытаниям. Однако в ходе испытаний 20.07.17г. производилась дополнительная наладка и устранение неполадки в работе приборов СМУГа. Длительность работы всего оборудования СМУГа непосредственно перед гарантийными испытаниями не менее 72 часов (ответственные стороныООО «Монтажспецтехнология» » и Славянская ТЭС). 16 Длительность работы котла на испытательной нагрузке непосредственно перед опытом не менее 1 часа (ответственная сторона КТЦ Славянской ТЭС). Продолжительность сравнительных измерений приборами СМУГа и СЕ Донбассэнергоналадка – 3÷6 часов (ответственные стороны- СЕ «Донбассэнергоналадка», ООО «Монтажспецтехнология», КТЦ Славянская ТЭС). В том числе продолжительность измерений средней концентрации пыли в существующих экологических сечениях за дымососами (ОД1А, ОД1Б, РД) для проверки и корректировки фактора пыли для стационарных пылемеров СМУГ- 2÷4 часа. Суммарное время отбора пыли в фильтры на каждом газоходе 20 минут. В том числе продолжительность основных измерений средней концентрации пыли в существующих экологических сечениях за дымососами (ОД1А, ОД1Б, РД) в основных опытах - 2÷4 часа. Продолжительность основных сравнительных измерений приборами СМУГа и СЕ Донбассэнергоналадка – 3÷6 часов (ответственные стороны- СЕ Донбассэнергоналадка, ООО «Монтажспецтехнология», КТЦ Славянская ТЭС). Суммарное время отбора пыли в фильтры и газовых компонентов на каждом газоходе 60 минут. Суммарное время на каждом газоходе расходов, температур и давлений дымовых газов 10 минут. Итоговыми результатами измерений на каждом газоходе концентраций пыли и газовых компонентов дымовых газов являются средние значения приборов СМУГа и СЕ «Донбассэнергоналадка» за 60 минут. 5. Основные этапы работы и ответственные за выполнение. 1 этап. Выполнение сравнительных измерений по аттестованным поверочным газовым смесям газоанализаторами СЕ Донбассэнергоналадка и СМУГа. (ответственные стороны - СЕ Донбассэнергоналадка, ООО «Монтажспецтехнология», Славянская ТЭС) Совместно СЕ Донбассэнергоналадка и ООО «Монтажспецтехнология» 18.07.17 проводили сверку только газоанализатора СЕ ДЭН на 2-х поверочных смесях газов на содержание оксидов азота, серы и СО. 2 этап Измерение средней концентрации пыли в существующих экологических сечениях за дымососами для проверки и корректировки фактора пыли для стационарных пылемеров СМУГ (ответственные стороны- СЕ Донбассэнергоналадка и ООО «Монтажспецтехнология»). Калибровку пылемеров СМУГА по замерам ДЭНа проводили измерения 18.07.17. После обработки результатов замеров 20.07.17г. СЕ ДЭН установлено, что запыленность совпадает и введение поправок не требуется на этих концентрациях пыли. Т.е. 3-й этап по замерам только пыли после корректировки не потребовался; 17 3 этап Проведение основных опытов (ответственные стороны- СЕ Донбассэнергоналадка, ООО «Монтажспецтехнология», Славянская ТЭС). 18.07.17. выполнен весь объём гарантийных испытаний. Одновременные измерения температур, давлений, влажности, пыли, расходов и газовых компонентов приборами СМУГа и ДЭНа выполнялся за период времени непрерывных измерений с 10-00 до 20-00. 6. Порядок и условия проведения опытов Измерения выполнялись при эксплуатационной средней паропроизводительности корпуса котла Дпв=984 и 1191 т/ч. В соответствии с КНД 211.2.3.063-98 измерения загрязняющих веществ выполнялись путем отбора трех объединённых проб по 20 минут каждая. Газоанализатор СЕ «ДЭН» автоматически усреднял показания за время непрерывных замеров, одновременно велась ручная запись показаний приборов СМУГа и СЕ «ДЭН» с интервалом 5 мин. Измерения, производились персоналом СЕ «ДЭН» в измерительном сечении, в котором смонтированы анализаторы СМУГ и непосредственно за ДС. Персонал СЕ «ДЭН» производил измерение концентраций газовых выбросов оксидов азота NOх, а именно NO2 и NO (в пересчете на NO2), оксидов серы SO2, окиси углерода CO, объёмных концентраций кислорода О2 и влаги Н2О, давления, температуры. Измерения персоналом СЕ «ДЭН» действительных значений NO2 и NO (в пересчете на NO2), SO2, CO, О2, Н2O, температуры, абсолютного статического давления и скорости уходящих дымовых газов производились переносными приборами, прошедшими государственную метрологическую поверку. Измерения действительных значений концентрации пыли производились персоналом СЕ «ДЭН» по гравиметрическому методу с внутренней фильтрацией в существующих протарированных экологических сечениях непосредственно за дымососами. Измерения действительных значений концентрации пыли в месте установки пылемеров не производилось из-за отсутствия необходимого количества пробоотборных лючков и тарировки этих сечений. Сравнительные измерения концентрации газовых компонентов приборами СЕ Донбассэнергоналадка производились в месте установки газоотбороных зондов и датчиков СМУГА и за ДС. Расходы дымовых газов определяются приборами СЕ Донбассэнергоналадка в существующих экологических сечениях непосредственно за дымососами. Анализ качества отобранных в период испытаний проб сырого топлива и пыли, уносов и шлака выполнялся химлабораторией Славянской ТЭС. Отбор проб осуществлял персонал ТЭС. 18 7. Методика испытаний Измерения величин и обработка результатов измерений проводились согласно МВВ № 081/12-0161-05 Викиди газопилові промислові «Методика виконання вимірювань масової концентрації речовини у вигляді суспендованих твердих частинок в організованих викидах стаціонарних джерел гравіметричним методом. Міністерство охорони навколишнього природного середовища України», РД 34.02.301-91 «Методика испытаний золоулавливающих установок тепловых электростанций и котельных», ГНД 34.02.306-2004 «Методика визначення ступеня очищення димових газів у золовловлювальних установках», КНД 211.2.3.063-98 «Охорона навколишнього природного середовища та раціональне використання природних ресурсів. Метрологічне забезпечення. Відбір проб промислових викидів. Інструкція» и международного стандарта ИСО 9096:2003 «Выбросы стационарных источников. Определение массовой концентрации твердых частиц ручным методом» (ISO 9096:2003 «Stationary source emissions -Manual determination of mass concentration of particulate matter»). В процессе испытаний определялись следующие характеристики: - технологические параметры работы котла (по штатным приборам); - количество дымовых газов после ДС; - температура дымовых газов после ДС; - характеристика топлива: содержание серы, рабочая теплота сгорания, рабочая влажность, зольность, выход летучих (по анализам проб топлива хим. лабораторией ТЭС); - содержание горючих в уносе (производилось хим. лабораторией ТЭС); - запыленности дымовых газов определялись с помощью поверенных приборов ручного контроля по аттестованным методикам; Агрегаты питания электрофильтра несли нагрузки в автоматическом режиме. В соответствии с КНД 211.2.3.063-98 измерения загрязняющих веществ выполняется путем отбора трех объединённых проб по 20 минут каждая. Измерения действительных значений концентрации пыли выполнялись гравиметрическим методом с внутренней фильтрацией. Измерения, производятся специалистами СЕ «ДЭН» в сечениях газоходов существующих экологических площадок и одновременно выполнялись измерения содержания кислорода О2 в сечении, где установлены датчики и зонды СМУГа. Персонал СЕ «ДЭН» выполняет измерение средних концентраций газовых выбросов - оксидов азота NOх, а именно NO2 и NO (в пересчете на NO2), оксидов серы SO2, окиси углерода CO, оксидов СО2, объёмных концентраций кислорода О2 и влаги Н2О, давления, температуры. Измерения персоналом СЕ «ДЭН» действительных значений NO2 и NO (в пересчете на NO2), SO2, CO, СО2, О2, Н2O, температуры, абсолютного статического давления и скорости уходящих дымовых газов производятся переносными газоанализаторами и 19 дифманометрами типа TESTO. Одновременно с измерениями СЕ «ДЭН» велась запись показаний аналогичных показателей СМУГа (по команде руководителя испытаний от СЕ «ДЭН», исполнитель ООО - «Монтажспецтехнология»). Анализ качества отобранных в период испытаний проб сырого топлива и пыли, уносов и шлака выполняет химлаборатория Славянской ТЭС. Отбор проб осуществляет персонал ТЭС, совместно с персоналом СЕ Донбассэнергоналадка. Дежурный инженер станции во время проведения испытаний обеспечивал предусмотренные программой постоянные нагрузки котельного агрегата с учётом согласованного и утвержденного диспетчерского графика нагрузок. Характеристики средств измерений приведены в таблице 3. Таблица 3 № Назначение и характеристики средств Средства измерения п./п. измерения 1 2 3 Газоанализатор газовоздушных смесей. Газоанализатор типа “TESTO1 Свидетельство №21/05/2017 от 07.09.16 350ХL Германия до 07.09.17г. БО ГП ДСМ. Свидетельство поверки №21/04/685 от 2 Дифманометр TESTO-512 17.08.16г. до 17.08.17г. АО ГП ДСМ. Отсос пылегазовоздушных смесей. Установка пневматическая 3 Свидетельство поверки № 2/03/2635 от УП-22АС заводской №599 29.11.16г. до 29.11.17 г. БО ГП ДСМ. Свидетельство поверки №21/01/682 от 4 Штангенциркуль ШЦ-1 17.08.16г. до 17.08.17г. АО ГП ДСМ. Давление. Свидетельство поверки Цифровой микроманометр 5 №21/04/987 от 07.09.16г. до 07.09.17г. TESTO-510 АО ГП ДСМ. Время. Свидетельство поверки Часы-секундомер электрон6 №21/07/984 от 07.09.16г. до 07.09.17г. ный ЧСЭ-01 АО ГП ДСМ. Свидетельство поверки №21/03/248 от 7 Пневмотрубка ПИТО 18.08.16г. до 18.08.17г. АО ГП ДСМ. Барометрическое давление. Свидетель8 Барометр анероид БАММ-1 ство поверки №21/04/988 от 07.08.16г. до 07.08.17г. АО ГП ДСМ. Вес фильтров. Свидетельство поверки Весы лабораторные электрон9 №21/02/989 от 07.09.16г. до 07.09.17г. ные XAS-220/C АО ГП ДСМ. 20 8.Результаты испытаний Гарантийные испытания системы мониторинга уходящих газов энергоблока ст.№7 корпуса А проводились 18 июля и 20 июля 2017 года, при эксплуатационных нагрузках котла. Выполнялись запись показаний блочного щита, запись показаний приборов мониторинга уходящих газов, выполнялись инструментальные замеры параметров среды уходящих газов. Инструментальные измерения выполнялись в сечениях расположения приборов мониторинга уходящих газов и на экологических площадках за ДС. 18.07.17г. предварительная сверка показаний газоанализатора СЕ Донбассэнергоналака с 2-мя поверочными газовыми смесями (ПГС) в баллонах подтвердила достоверность его показаний (Таблица 4). Таблица 4. № cмеси L31602011 № cмеси L31602152 Наименование СО NO SО2 СО NO SО2 1 Значение концентрации ПГС, ррм 656 1025 997 250 521 477 Абсолютная погрешность концен2 трации ПГС, ррм ±30 ±50 ±50 ±10 ±25 ±25 654 1015÷1119 970 253 565 478 5 5 5 Показания газоанализатора СЕ 1 Донбассэнергоналадка Относительная погрешность показаний газоанализатора СЕ Дон3 бассэнергоналадка, % 5 5 5 Абсолютная погрешность показаний газоанализатора СЕ Донбассэнергоналадка от максимального 4 значения, ррм ±32,7 ±55,95 ±48,5 ±12,65 ±28,25 ±23,9 Суммарная абсолютная погрешность показаний газоанализатора СЕ Донбассэнергоналадка и смеси 5 максимаотного значения, ррм ±62,7 ±105,95 ±98,5 ±22,65 ±53,25 ±48,9 Разность значений смеси и показа6 ний газоанализатора, ррм 2 94 27 3 44 1 7 Разница в показаниях меньше сум- да марной погрешности да да да да да Усредненные данные по работе котла соответственно по датам проведения гарантийных испытаний представлены в таблице 5. 21 Таблица 5. Наименование параметра Ед. 18.07.17. измерения 2 3 т/ч 984 о С 546,3 о С 258 2 кгс/см 284 20.07.17. 1 Расход питательной воды (по прибору) 1191 Температура острого пара 549,5 Температура питательной воды 270 Давление питательной воды 274 Давление вторичного пара: вход кгс/см2 35 32,5 2 выход кгс/см 29 27 Температура вторичного пара: о вход С 308 299 о выход С 524 529 о Температура уходящих газов С 142,6 159,3 Пыль угля: - низшая теплота сгорания ккал/кг 6161 6227 - зольность (рабочая) % 16,1 16,2 - влажность (рабочая) % 0,41 0,58 - сера (рабочая) % 0,55 0,31 - выход летучих на горючую массу % 7,0 7,9 Содержание горючих в уносе % 4/5 15/18 Общий расход дымовых газов за ДС по расчету обратного баланса котла м3/с 640,40 736,74 3 Общий расход дымовых газов за ДС по ДЭН м /с 663,59 750,57 3 Общий расход дымовых газов за ДС по СМУГ м /с 759,50 844,33 Концентрация SO2 за ДС по расчету ррм 266 172 Результаты измерений за 18.07.17г. и 20.07. 17г. представлены в таблице 6. 18.07.17г. Газоход РД1 № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Приборы Параметр СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН пыль пыль расход расход СО2 СО2 NОx NОx Н2О Н2О SО2 SО2 СО СО О2 О2 tг tг Р Р Таблица 6 Ед.изм мг/м3 мг/м3 м3/с м3/с % % ррм ррм % об. % об. ррм ррм ррм ррм % % о С о С кПа кПа Средние значения показаний за все время измерений(1 час) 63,7 58,075 37,5 22,12 4,1 10,22 419,9 997,6 1,86 1,61 255,17 110,2 3,9 1,61 10,944 9,700 67,0 140,4 101,0 100,9 Разница в показаниях приборов СМУГа и СЕ ДЭН 5,6 15,4 6,1 577,7 0,26 145,0 2,3 1,244 73,4 0,1 Погрешность измерений Абсолютная погрешность измерений 20 25 0,8 5 10 1 10 5 10 0,1 10 5 10 5 0,625 0,2 0,5 0,5 0,5 0,5 12,74 14,52 13,28 1,11 0,41 0,10 41,99 49,88 0,186111 0,002 25,51667 5,51 0,39 0,08 0,625 0,2 0,335 0,70 0,505 0,50 Суммарная абсолютная погрешность, ± 27,26 14,39 0,51 91,88 0,19 31,03 0,47 0,825 1,04 1,01 23 20.07.17г. Газоход РД1 № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Приборы Параметр СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН пыль пыль расход расход СО2 СО2 NОx NОx Н2О Н2О SО2 SО2 СО СО О2 О2 tг tг Р Р Продолжение таблицы 6 Ед.изм мг/м3 мг/м3 м3/с м3/с % % ррм ррм % об. % об. ррм ррм ррм ррм % % о С о С кПа кПа Средние значения показаний за все время измерений 51,2 74,81 86,0 99,60 1,3 10,48 1083,0 1248,3 1,69 1,6 221,0 249,7 0,0 1,33 9,33 9,940 157,1 158,6 107,0 100,7 Разница в показаниях приборов СМУГа и СЕ ДЭН 23,6 13,6 9,2 165,3 0,1 28,7 1,3 0,606 1,47 6,3 Погрешность измерений Абсолютная погрешность измерений 20 25 0,8 5 10 1 10 5 10 0,1 10 5 10 5 0,625 0,2 0,5 0,5 0,5 0,5 10,23 18,70 13,28 4,98 0,133 0,10 108,3 62,41 0,169 0,002 22,1 12,48 0,0 0,1 0,625 0,2 0,786 0,79 0,535 0,50 Суммарная абсолютная погрешность, ± 28,94 18,26 0,24 170,71 0,17 34,58 0,1 0,825 1,579 1,038 18.07.17г. Газоход ОД1Б № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Приборы Параметр СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН пыль пыль расход расход СО2 СО2 NОx NОx Н2О Н2О SО2 SО2 СО СО О2 О2 tг tг Р Р Продолжение таблицы 6 Ед.изм мг/м3 мг/м3 м3/с м3/с % % ррм ррм % об. % об. ррм ррм ррм ррм % % о С о С кПа кПа Средние значения показаний за все время измерений(1 час) 30,0 41,14 401,0 331,49 5,2 10,82 642,9 903,4 2,74 2,96 377,5 242,7 7,8 3,67 7,382 9,040 73,8 152,4 101,0 100,9 Разница в показаниях приборов СМУГа и СЕ ДЭН 11,1 69,5 5,6 260,4 0,21 134,8 4,2 1,658 78,6 0,1 Погрешность измерений Абсолютная погрешность измерений 20 25 0,8 5 10 1 10 5 10 0,1 10 5 10 5 0,625 0,2 0,5 0,5 0,5 0,5 6 10,29 12,40 16,57 0,52 0,11 64,29444 45,17 0,274 0,003 37,75 12,14 0,78 0,18 0,625 0,2 0,369 0,76 0,505 0,50 Суммарная абсолютная погрешность, ± 16,29 28,97 0,63 109,46 0,28 49,89 0,97 0,825 1,13 1,005 25 20.07.17г. Газоход ОД1Б № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Приборы Параметр СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН пыль пыль расход расход СО2 СО2 NОx NОx Н2О Н2О SО2 SО2 СО СО О2 О2 tг tг Р Р Продолжение таблицы 6 Ед.изм мг/м3 мг/м3 м3/с м3/с % % ррм ррм % об. % об. ррм ррм ррм ррм % % о С о С кПа кПа Средние значения показаний за все время измерений 46,9 136,27 485,0 298,62 2,7 11,68 1348,0 1367,3 3,04 1,6 346,1 320,7 7,4 1,86 8,15 8,770 140,0 155,4 101,0 100,7 Разница в показаниях приборов СМУГа и СЕ ДЭН 89,4 186,4 9,0 19,3 1,5 25,4 5,5 0,623 15,4 0,3 Погрешность измерений Абсолютная погрешность измерений 20 25 0,8 5 10 1 10 5 10 0,1 10 5 10 5 0,625 0,2 0,5 0,5 0,5 0,5 9,38 34,07 12,40 14,93 0,27 0,12 134,8 68,36 0,304 0,002 34,61 16,04 0,7 0,1 0,625 0,2 0,7 0,78 0,505 0,50 Суммарная абсолютная погрешность, ± 43,45 27,33 0,39 203,16 0,31 50,65 0,8 0,825 1,48 1,0 26 18.07.17г. Газоход ОД1А № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Приборы Параметр СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН пыль пыль расход расход СО2 СО2 NОx NОx Н2О Н2О SО2 SО2 СО СО О2 О2 tг tг Р Р Продолжение таблицы 6 Ед.изм мг/м3 мг/м3 м3/с м3/с % % ррм ррм % об. % об. ррм ррм ррм ррм % % о С о С кПа кПа Средние значения показаний за все время измерений(1 час) 75,9 88,8 321,0 309,98 5,5 10,03 660,1 1134,1 2,44 1,6 257,0 230,0 1,9 0,56 9,628 9,918 72,6 140,8 101,0 100,9 Разница в показаниях приборов СМУГа и СЕ ДЭН 12,9 11,0 4,5 474,0 0,9 27,0 1,3 0,290 68,2 0,1 Погрешность измерений Абсолютная погрешность измерений 20 25 0,8 5 10 1 10 5 10 0,1 10 5 10 5 0,625 0,2 0,5 0,5 0,5 0,5 15,18 22,20 14,64 15,50 0,552 0,10 66,01 56,71 0,244 0,002 25,7 11,50 0,19 0,03 0,625 0,2 0,363 0,70 0,505 0,50 Суммарная абсолютная погрешность, ± 37,38 30,14 0,65 122,7 0,25 37,2 0,22 0,825 1,06 1,0 27 20.07.17г. Газоход ОД1А № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Приборы Параметр СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН пыль пыль расход расход СО2 СО2 NОx NОx Н2О Н2О SО2 SО2 СО СО О2 О2 tг tг Р Р Продолжение таблицы 6 Ед.изм мг/м3 мг/м3 м3/с м3/с % % ррм ррм % об. % об. ррм ррм ррм ррм % % о С о С кПа кПа Средние значения показаний за все время измерений 83,8 94,1 336,3 352,4 1,8 10,7 1284,8 1429,0 1,5 1,6 173,0 165,4 0,0 0,0 8,8 9,7 144,6 143,4 103,0 102,7 Разница в показаниях приборов СМУГа и СЕ ДЭН 10,2 16,0 9,0 144,2 0,09 7,6 0 0,898 1,2 0,3 Погрешность измерений Абсолютная погрешность измерений 20 25 0,8 5 10 1 10 5 10 0,1 10 5 10 5 0,625 0,2 0,5 0,5 0,5 0,5 16,77 23,52 14,64 17,62 0,176 0,11 128,48 71,45 0,148 0,002 17,3 8,27 0 0 0,625 0,2 0,723 0,72 0,515 0,51 Суммарная абсолютная погрешность, ± 40,28 32,26 0,28 199,93 0,15 25,57 0 0,825 1,44 1,03 В результате гарантийных испытаний единой целостной системы мониторинга уходящих газов необходимо было соблюсти следующие условия сходимости: 1. Разница показаний приборов Донбассэнергоналака и СМУГа при измерениях не должна превышать суммы абсолютных погрешностей показаний приборов Донбассэнергоналака и СМУГа по каждому параметру. 2. Показания всех основных 30-ти параметров СМУГа на трех газоходах должны соблюдать требование 1-го пункта. 17.07.17г. ДЭНу поступило распоряжение о завершении Подрядчиком всех подготовительных работ и готовности оборудования СМУГа к гарантийным испытаниям. Гарантийные испытания приборов СМУГа силами СЕ ДЭН начались 18.07.17г. с 1000 и продолжались без перерывов 10 часов до 2000. 18.07.17г. был выполнен весь запланированный объём гарантийных испытаний. После полученных предварительных результатов Подрядчик 20.07.17г. выполнил дополнительную наладку и настройку оборудования СМУГа. После этого с 1200 до 1800 20.07.17г. по аналогичной схеме проводились дополнительные испытания оборудования СМУГа. Ручные записи приборов СМУГа и приборов ДЭНа проводились одновременно в течение не менее 1 часа с шагом в 5 минут. Кроме того, газоанализатор ДЭН автоматически усреднял непрерывные показания за время замеров на каждом газоходе и сохранял результаты в памяти. 18.07.17г все замеры приборами ДЭН на этом газоходе ОД1А производились в экологическом сечении, сразу за ОД1А. В ходе дополнительных испытаний 20.07.17г. имели место перекалибровки приборов СМУГа на двух газоходах ОД1А и РД1, поэтому пришлось использовать данные замеров приборами ДЭНа с ручной записью показаний. После наладки и включения в работу опять началась перекалибровка СМУГа газохода РД1. При этом, на этом газоходе зафиксировано до калибровки СМУГа по параметрам SO2 и CO не соблюдалось условие сходимости с показаниями приборов ДЭН, а после калибровки СМУГа сразу же стало соблюдаться, т.е. можно предположить, что оптимальная периодичность перекалибровки СМУГа еще не определена. В результате гарантийных испытаний СМУГа (см. Таблицу 6) установлено следующее: 18.07.17г. из всех 30-ти параметров СМУГа на трех газоходах соблюдалось условие сходимости для 10-ти параметров СМУГа и не соблюдалось по 20ти параметров СМУГа. В то числе по газоходам: Газоход РД1 ОД1Б ОД1А Соблюдалось условие сходимости 2 3 5 Не соблюдалось условие сходимости 8 7 5 29 20.07.17г. из всех 30-ти параметров СМУГа на трех газоходах соблюдалось условие сходимости для 19-ти параметрам СМУГа и не соблюдалось по 11ти параметрам СМУГа. В то числе по газоходам: Газоход РД1 ОД1Б ОД1А Соблюдалось условие сходимости 7 4 8 Не соблюдалось условие сходимости 3 6 2 На газоходе ОД1А показания СМУГА по О2 18.07.17г. соответствуют условиям сходимости, а 20.07.17г. (Разница в показаниях приборов СМУГа и СЕ ДЭН по параметру О2 составляла 0,9%). Следует учесть, что 20.07.17г. одновременные измерения О2 в экологическом сечении и в сечении СМУГа подтверждают отсутствие присосов воздуха на участке газохода между этими сечениями. 20.07.17г. на газоходе РД1 показания СМУГА по Р и по СО не соответствуют условиям сходимости. При этом, разница в показаниях приборов СМУГа и СЕ ДЭН по СО по абсолютной величине 20.07.17г. составляла 1,3 ррм, а 18.07.17г. – 2,3 ррм, т.е. несущественна. Разница в показаниях приборов СМУГа и СЕ ДЭН 20.07.17г. по абсолютной величине ΔР=6,3 кПа при Р=107 кПа по показаниям СМУГа. Вместе с тем , 18.07.17г. на газоходе РД1 показания СМУГА по Р давлению в газоходе соответствовали условиям сходимости. 20.07.17г. на газоходе ОД1Б показания СМУГА не соответствовали условиям сходимости по концентрации пыли, расходу дымовых газов, СО2, объёмной концентрации Н2О, СО, температуры дымовых газов tг. Вместе с тем , 18.07.17г. на газоходе ОД1Б показания СМУГА по концентрации пыли в дымовых газах соответствовали условиям сходимости. По нашему мнению это свидетельствует о том, что выполненная калибровка по инструкции пылемера СМУГа газохода ОД1Б на низких концентрациях пыли удовлетворяет условиям сходимости, а на высоких должна выполняться согласно международного стандарта по калибровке ISО 10155:1995 «Stationary source emissions- Automated monitoring of mass concentrations of particles - Performance characteristics, test methods and specifications» (идентичен ГОСТ Р ИСО 10155-2006 «Выбросы стационарных источников. Автоматический мониторинг массовой концентрации твердых частиц. Характеристики измерительных систем, методы испытаний и технические требования»). Разница в показаниях приборов СМУГа газохода ОД1Б и СЕ ДЭН 20.07.17г. по концентрации пыли, расходу дымовых газов, СО2, объёмной концентрации Н2О, СО, температуры дымовых газов представлены в таблице: 1 2 3 СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ пыль пыль расход расход СО2 мг/м3 мг/м3 м3/с м3/с % 46,9 136,27 485,0 298,62 2,7 89,4 186,4 9,0 30 5 6 1. 2. 3. 4. ДЭН СМУГ ДЭН СМУГ ДЭН СО2 Н2О Н2О tг tг % % об. % об. о С о С 11,68 3,04 1,6 140,0 155,4 1,5 15,4 4. Выводы и рекомендации Выполненные гарантийные испытания показали: Смонтированное на трех газоходах оборудование системы мониторинга уходящих газов по 30-ти параметров работоспособно, но нуждается в определении оптимальной периодичности перекалибровки СМУГа Особого внимания заслуживают настройка приборов СМУГа газохода ОД1Б и приборы по измерению параметра СО2. Выполненная калибровка по инструкции пылемера СМУГа газохода ОД1Б на низких концентрациях пыли удовлетворяет условиям сходимости, а на высоких должна выполняться согласно международного стандарта по калибровке. Провести опытно-промышленную эксплуатацию СМУГа с определением периода его оптимальной перекалибровки, а так же определения других недостатков в работе системы. Обеспечить автоматическую архивацию показаний СМУГа с выводом на монитор. Литература 1. МВВ № 081/12-0161-05 Викиди газопилові промислові «Методика виконання вимірювань масової концентрації речовини у вигляді суспендованих твердих частинок в організованих викидах стаціонарних джерел гравіметричним методом. Міністерство охорони навколишнього природного середовища України»; 2. ГНД 34.02.306-2004 «Методика визначення ступеня очищення димовых газів у золовловлювальних установках». ОЕП “ГРІФРЕ”, Київ,2004р.; 3. КНД 211.2.3.063-98 «Охорона навколишнього природного середовища та раціональне використання природних ресурсів. Метрологічне забезпечення. Відбір проб промислових викидів. Інструкція», Київ, 1998р.; 4. РД 34.02.301-91 «Методика испытаний золоулавливающих установок тепловых электростанций и котельных»; 5. ИСО 9096:2003 «Выбросы стационарных источников. Определение массовой концентрации твердых частиц ручным методом» (ISO 9096:2003 «Stationary source emissions -Manual determination of mass concentration of particulate matter»); 6. Тепловой расчёт котельных агрегатов (Нормативный метод). Под ред. Н.В. Кузнецова и др., М., «Энергия», 1973. 31 7. ГКД 34.20.507-2003 «Технічна експлуатація електричних станцій і мереж. Правила». 8. ГКД 34.27.506-94 «ЕЛЕКТРОФІЛЬТРИ (Інструкція з експлуатації)». Київ 1997р. 9. Трембовля В.И. и др. Теплотехнические испытания котельных установок. М., «Энергия», 1977.
