Принцип действия системы основан на следующих методах измерения:

• 1) всех определяемых компонентов (кроме кислорода) - оптико-абсорбционный в инфракрасной области спектра;

• 2) кислорода - электрохимический, основан на применении твердоэлектролитного датчика на основе диоксида циркония;

• 3) температуры - термоэлектрический;

• 4) давления - тензорезистивный;

• 5) скорости потока - ультразвуковой;

• 6) влажности - оптико-абсорбционный в инфракрасной области спектра (анализатор паров воды);

• 7) содержание пыли - оптико-абсорбционный.

Система является стационарной и состоит из трех уровней:

• - нижний уровень - уровень измерительных компонентов измерительной системы (ИК ИС);

• - средний уровень - уровень вычислительных компонентов измерительной системы (ВК ИС);

- верхний уровень - представлен сервером, сетевым оборудованием, панелью оператора, автоматизированными рабочими местами (АРМ), оптоволоконными линиями связи и оборудованием информационной сети от объекта до Узловых точек (УТ) существующей сети предприятия, программное обеспечение для связи с нижним уровнем (Объектов) и формирования отчетов в требуемом формате.

Связь между ИК и ВК осуществляется по интерфейсу RS-485 (протокол Modbus), токовому интерфейсу (4 - 20) мА.

Уровень ИК ИС включает в себя следующие средства измерений:

• - комплекс газоаналитический ПЭМ-2М.1, в состав которого входят блок аналитический ПЭМ-2М.1, блок измерения кислорода, пробоотборное устройство с зондом, обогреваемая линия транспортировки пробы;

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

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

• - расходомер газа ультразвуковой FLOWSIC 100 (регистрационный номер 4398010);

• - пылемер СОМ-16 исполнения СОМ-16.М;

• - анализатор паров воды ГОС-18.

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

Измерение содержания веществ в системе состоит из следующих этапов: первичной подготовки пробы; транспортировки пробы; финальной подготовки пробы; анализа пробы; обработки результатов анализа.

Первичная пробоподготовка заключается в очистке газовой пробы от частиц механических примесей.

Компрессор блока подготовки пробы создает разрежение в газовом тракте, анализируемая проба через пробоотборный зонд, подогреваемый керамический фильтр (температура от плюс 140 до плюс 200 °С) и клапаны модуля управления пробоотбором поступает в линию транспортирования к газоаналитическому комплексу.

Температура подогреваемой линии транспортирования поддерживается в диапазоне от плюс 120 до плюс 180 °С для предотвращения образования конденсата и растворения в нем растворимых газов.

Перед поступлением в аналитический блок газовая проба проходит заключительную подготовку: первичное отделение конденсата в конденсатосборнике, охлаждение до температуры от плюс 3 до плюс 5 ^оС в блоке холодильника, где происходит повторное отделение влаги.

Охлажденная и осушенная проба проходит через измерители расхода и влажности, расположенные в контроллере блока холодильника, и через фильтр тонкой очистки поступает в термостатируемую ячейку (плюс 40 ^оС) аналитического блока ПЭМ-2М.1. После определения состава газовой смеси проба поступает для дальнейшего анализа в блок измерения кислорода. Датчики температуры и давления служат для приведения результатов измерений к условиям (0 °С, 101,3 кПа).

Результаты анализа пробы передаются в контроллер Regul R200, расположенный в шкафу ПТК. Измеренные значения содержания компонентов относят к «сухой» пробе, т.к. вся влага конденсируется и удаляется из пробы.

Уровень ИК ИС осуществляет следующие функции:

- измерение абсолютного давления, температуры и объемного расхода (скорости) дымовых газов;

- измерение массовой концентрации и объемной доли определяемых компонентов.

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

На уровне ВК проводится расчет объемного расхода, приведенного к нормальным условиям (0 °С, 101,3 кПа), и массового выброса компонента, г/с, в автоматическом режиме.

Ограничение доступа осуществляется с помощью механических замков.

Заводской номер наносится на паспортную табличку, расположенную с внешней стороны (в левом верхнем углу) шкафа комплекса газоаналитического ПЭМ-2М.1.

К настоящему типу средств измерений относится система автоматического контроля выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на дымовой трубе № 2 Благовещенской ТЭЦ, зав. № 02.

Нанесение знака поверки на средство измерений и пломбирование не предусмотрено.

Общий вид оборудования системы представлен на рисунках 1-6.

Место нанесения заводского номера

Рисунок 1 - Общий вид комплекса газоаналитического ПЭМ-2М.1

Рисунок 2 - Общий вид расходомера FLOWSIC 100

Рисунок 3 - Общий вид пылемера СОМ-16.М

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

Рисунок 5 - Общий вид датчика давления Метран-150

Рисунок 6 - Общий вид анализатора паров воды ГОС-18

Таблица 7 - Комплектность системы

Таблица 2 - Метрологические характеристики газоаналитических каналов системы (с

• ¹⁾ Приведенные к верхнему пределу диапазона измерений;

• ²⁾ В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 16.11.2020 г. № 1847, п. 3.1.3.

Участок диапазона измерений, в котором результаты измерений соответствуют обязательным метрологическим требованиям Постановления Правительства РФ № 1847 от 16.11.2020 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений» раздел 3, п. 3.1.3, от Cmin ^{до C}max ^, где C max - верхняя граница диапазона измерений, мг/м³, а Cmin, мг/м³, рассчитывается по формуле:

С    = ^cy'^y

^cmin e ,

°тах

где Cy - верхняя граница диапазона измерений, в котором нормирована приведенная погрешность, мг/м³;

6max - наибольшее допустимое значение погрешности измерений согласно п. 3.1.3, раздела 3 Постановления Правительства РФ № 1847 от 16.11.2020, %;

y - пределы допускаемой приведенной погрешности, %.

• ³⁾ Номинальная цена единицы наименьшего разряда измерительных каналов: NO, NO2, SO2, CO, - 0,1 мг/м³, H2O, O2 - 0,1 %;

• ⁴⁾ массовая концентрация NOx (сумма оксидов азота в пересчете на NO2), CNOX, рассчитывается по следующей формуле:

^nox = ¹,⁵³ ’ C_N0 ⁺ C_N02,

где CNO и CNO2 - массовая концентрация оксида азота и диоксида азота соответственно, мг/м³

аблица 3 - Метрологические характеристики системы для газоаналитических каналов

Таблица 4 - Метрологические характеристики системы по измерительному каналу массовой концентрации твердых частиц (пыли)

Таблица 5 - Метрологические характеристики для измерительных каналов параметров газового потока в условиях эксплуатации

Таблица 6 - Основные технические характеристики системы