В статье представлен газоанализатор КГА‑8ЕС, разработанный для топливосжигающих установок. Описано его конструктивное исполнение, приведены технические характеристики. Показано, что газоанализаторы КГА‑8ЕС позволяют предприятиям добиться значительной экономии топлива, защищают окружающую среду от вредных выбросов и практически исключают вероятность воспламенения метана.
OOО «ЭкоМон», г. Москва
За десятилетия мы привыкли считать, что иностранные компании захватили безраздельное лидерство на нашем рынке, а в некоторых отраслях их доминирование доходит почти до обидных 100 %. Однако в последние годы ситуация стала меняться, отчасти по объективным причинам, а отчасти из-за изменившегося информационного фона. Сегодня мы лучше знаем о тех отечественных компаниях, которые все эти годы решали самые современные задачи, разрабатывая по-настоящему востребованные решения.
Одной из таких российских компаний является ООО «ЭкоМон» – безусловный лидер по производству газоанализаторов. Газоанализаторы КГА‑8ЕС этого разработчика и производителя были известны на рынке данного оборудования все без малого 25 лет его существования, хотя широкую известность компания приобрела лишь сегодня. Возможно, отчасти еще и потому, что газоанализаторы в последнее время приобрели особую актуальность: благодаря их применению снижается выброс вредных веществ в атмосферу, меньше изнашивается котельное оборудование, экономится дорогое топливо и повышается уровень безопасности, поскольку вероятность взрыва метана сводится к нулю.
Газоанализаторы КГА‑8ЕС (рис. 1) нельзя назвать новой разработкой: они появились на рынке в 1996 году, а уже в 1999‑м были удостоены диплома за качество выставки «ВДНХ-Экспо». С 1996 года компания интегрировала свыше 2000 систем на базе газоанализаторов КГА‑8ЕС, которые сегодня работают в ОАО «МОЭК», ОАО «Мосэнерго», ООО «Теплоэнергоремонт», на Нижневартовской ГРЭС, Белорусском металлургическом заводе, Калужских теплоцентралях, Калининградской Северной ТЭЦ, Винницком хлебозаводе, Тюменской ТЭЦ‑1, Магнитогорском металлургическом комбинате, Смоленской ГРЭС, Смоленской ТЭЦ‑1, Чебоксарской ТЭЦ‑1, ГУП «ТЭК «Санкт-Петербург» и многих других предприятиях.
Рис. 1. Газоанализаторы КГА‑8ЕС: а – в обычном исполнении; б – во взрывозащищенном исполнении
Газоанализаторы КГА‑8ЕС разработаны для топливосжигающих установок. Они определяют, сколько в отходящих газах содержится: метана (CH4), оксида углерода (CO), кислорода (O2), оксида азота (NO), диоксида азота (NO2), диоксида углерода (CO2), диоксида серы (SO2). По этим данным управляющий ПЛК, подключенный к газоанализатору, автоматически регулирует процесс горения. Что касается метана, то надо отметить, что по заказу реализуется его дополнительное измерение перед поджигом и постоянное – в остановленном котле, что позволяет избежать скопления CH4 в пазухах, а значит, и воспламенения.
Конструктивное исполнение КГА‑8ЕС
Хотя КГА‑8ЕС и заявлены в технической документации как газоанализаторы электрохимического типа, в них совмещены два метода измерения: электрохимический и оптический. Внутри корпуса, в сенсорном блоке, который выполнен в виде газового коллектора с газочувствительными ячейками, размещены электрохимические сенсоры и оптические – инфракрасные недисперсионные (NDIR). Электрохимические сенсоры на основе твердых электролитов имеют ряд важных преимуществ: они достаточно дешевы, у них низкое энергопотребление, небольшая зависимость показаний от температуры и влажности и т. д. Однако у них есть и ряд ограничений, например, достаточно узкий диапазон измерений, невысокое быстродействие и др. Поэтому сенсорный блок дополнен инфракрасными датчиками и циркониевыми сенсорами. Инфракрасные датчики показывают отличную стабильность измерений на протяжении всего своего долгого срока службы, имеют высокую чувствительность, не боятся попадания влаги и температурных колебаний и обладают другими преимуществами. Циркониевые сенсоры SST двойного кулоно- и амперометрического действия выдерживают даже условия сжигания щепок.
Следует отметить, что газоанализатор в целом состоит из блоков и узлов с функционально законченной конструкцией, то есть построен по модульному принципу. Благодаря этому ремонт прибора можно осуществить, просто заменив отказавший блок на новый. Итак, кроме блока сенсоров внутри корпуса имеются:
блок аналоговых сигналов, в котором выполняется обработка сигналов, поступивших от газочувствительных сенсоров, датчиков температуры и давления;
блок жидкокристаллического индикатора (ЖКИ) и клавиатуры, с помощью которого переключаются режимы работы, вводятся необходимые данные для калибровки газоанализатора и вычисления расчетных параметров;
процессорный блок. Здесь выполняются считывание информации с блока аналоговых сигналов, обработка по заданной программе, запоминание, архивирование и передача результатов на жидкокристаллический индикатор прибора, а также в компьютер;
ротаметр – прибор для определения объемного расхода газа;
побудители расхода газа и воздуха, назначение которых – доставить измеряемую газовую смесь к газовым ячейкам сенсорного блока;
источник питания. Газоанализатор КГА‑8ЕС – стационарный, а не автономный прибор. Его питание осуществляется от сети переменного тока с напряжением 220 В и частотой 50 Гц.
Человеко-машинный интерфейс, ПО, встраивание в системы передачи данных
У жидкокристаллического индикатора КГА‑8ЕС большое информационное поле. Сюда выводятся следующие параметры:
наличие кислорода (O2) – объемная доля в процентах;
наличие оксида углерода (CO), оксида азота (NO), диоксида азота (NO2), диоксида серы (SO2), диоксида углерода (CO2), метана (CH4) – объемная доля (млн‑1) либо массовая концентрация (мг/м3);
альфа-коэффициент избытка воздуха (рассчитываемый);
Тг – температура газа в точке отбора, °C.
Снять информацию с газоанализатора для дальнейшей работы можно несколькими способами. Во‑первых, блок аналоговых сигналов оборудован разъемом USB, куда можно скачать данные прямо с токовых выходов, если газоанализатор напрямую не подключен к компьютеру или ПЛК (для этого каналы измерения программируются с клавиатуры на диапазон 0(4)–5(20) мА). Во‑вторых, как уже упоминалось, данные могут передаваться одновременно на дисплей и в программу верхнего уровня по интерфейсу RS‑485 – то есть в компьютер или ПЛК, если такое подключение реализовано. Кабели и программное обеспечение для подключения по цифровой двухпроводной сети входят в базовый комплект поставки. Такая сеть способна обеспечить передачу данных на расстояниях до 1,5 км. Однако наряду с этим предусмотрена и возможность встраивания газоанализатора в систему, построенную с применением «облачных» технологий, которые обеспечивают связь на сколь угодно больших расстояниях. Для этого по отдельному заказу, с применением опционального ПО, реализуется передача информации с ведущего компьютера в облачное хранение или на указанный адрес по электронной почте.
Газоанализатор КГА‑8ЕС имеет сертификат Ростехрегулирования РФ RU.C.31.0001.A № 17622 и сертификат Cоответствия № РОСС RU.ME20.B03544.
Опубликовано в журнале ИСУП № 5(89)_2020
OOО «ЭкоМон», г. Москва,
тел.: +7 (499) 181‑2019,
e‑mail: info@ecomon.ru,
сайт: ecomon.ru
_big.jpg'); "4(106)_small.jpg")