Cистемы экологического мониторинга выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от ФГУП «СПО «Аналитприбор»

В статье раскрываются особенности и состав разработанных специалистами ФГУП «СПО «Аналитприбор» автоматизированных систем экологического контроля. Рассмотрены их основные элементы: газоанализаторы, устройства пробоподготовки, программное обеспечение.

ФГУП «СПО «Аналитприбор», г. Смоленск

скачать pdf >>

На рынке газоаналитического оборудования ФГУП «Смоленское производственное объединение «Аналитприбор» (ФГУП «СПО «Аналитприбор») приобрело известность благодаря своим датчикам-сигнализаторам, переносным и стационарным газоанализаторам, пылемерам, хроматографам, газоаналитическим системам и другому оборудованию, позволяющему решить практически любую задачу в сфере газового анализа.

Сегодня одним из приоритетных направлений деятельности предприятия является разработка полнофункциональных газоаналитических комплексов и систем для контроля технологических параметров, мониторинга промышленных выбросов и состояния воздуха рабочей зо­ны на предприятиях и других объектах практически всех отраслей промышленности по техническим требованиям конкретного потребителя.

Разработанные специалистами ФГУП «СПО «Аналитприбор» автоматизированные системы экологического контроля (АСЭК) предназначены для непрерывного мониторинга промышленных выбросов в соответствии с требованиями Федерального закона № 219‑ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон “Об охране окружающей среды”» и полностью соответствуют нормативной ба­зе Российской Федерации (ГОСТ Р 113.38.03-2021 «Наилучшие доступные технологии. Системы автоматического контроля и учета валовых выбросов загрязняющих веществ тепловых электростанций в атмосферный воздух. Основные требования.», ИТС 22.1-2021 «Общие принципы производственного экологического контроля и его метрологического обеспечения.» и др.). Использование АСЭК позволяет не только в полном объеме контролировать сложившуюся экологическую обстановку, но и предупреждать о нештатных и предаварийных ситуациях, а также других неблагоприятных факторах работы промышленных установок.

В АСЭК используется модульно-блочный принцип построения (рис. 1), что позволяет, при необходимости расширения функциональных возможностей системы, доукомплектовывать эксплуатируемые АСЭК дополнительными измерительными и вспомогательными устройствами. В состав систем, как правило, входят:
- пробоотборное устройство (рис. 2);
- датчики температуры и давления в точке отбора пробы;
- пылемер;
- измеритель скорости потока;
- обогреваемая линия транспортирования пробы (ОЛТП);
- устройство пробоподготовки (рис. 3);
- газоаналитический шкаф (ШГА) с установленной стойкой аналитической (рис. 4) и элементами жизнеобеспечения;
- автоматизированное рабочее место (АМР) эколога, оборудованное программно-аппаратным комплексом.

Рис. 1. Схема автоматизированной системы экологического контроля (АСЭК), разработанной ФГУП «СПО «Аналитприбор» (увеличить изображение)

Рис. 2. Пробоотборное устройство

Рис. 3. Устройство пробоподготовки

Рис. 4. Аналитическая стойка в газоаналитическом шкафу

Пробоотборное устройство обеспечивает обогрев встроенного металлокерамического фильтра до температуры вы­ше температуры точки ро­сы пробы. Длина погружной части составляет от 200 до 3500 мм (в зависимости от диаметра дымовой трубы), допустимая температура газовой пробы – до 1500 °C, допустимый уровень запыленности – до 150 г/м³. С выхода пробоотборника анализируемая проба подается на вход ОЛТП, представляющей собой термоусадочную трубку из политетрафлуорэтилена (PTFE), к которой крепится нагревательный кабель. Для исключения выпадения конденсата в ОЛТП температура внутреннего обогрева поддерживается выше температуры точки ро­сы пробы. Внутренний диаметр трубки PTFE составляет 8 мм, максимальная длина линии транспортировки – до 150 м.

С выхода ОЛТП анализируемая проба направляется в размещенное в газоаналитическом шкафу (рис. 5) уст­ройст­во пробоподготовки, в котором выполняются следующие операции: предварительное отделение конденсата с помощью воздушного холодильника, предварительная фильтрация, завершающее отделение конденсата с помощью термоэлектрического холодильника и окончательная фильтрация, обеспечение расхода пробы с помощью побудителя расхода, регулировка и стабилизация расхода через газоанализаторы. В аналитической стойке размещается набор газоанализаторов на измеряемые га­зы, а также элементы системы передачи информации об измеренных концентрациях и пы­ли, которая передает значения измеренных величин на АРМ эколога.

Рис. 5. Газоаналитический шкаф

К особенностям АСЭК разработки ФГУП «СПО «Аналитприбор» следует отнести:
- работу в широком диапазоне температур (от –60 до +60 °C), в жестких условиях запыленности, при повышенной влажности, наличии агрессивных веществ (степень защиты ШГА IP65);
- непрерывную и полную самодиагностику всех элементов системы (контроль загрязнения фильтров, наличие расхода в установленных пределах, герметичность газового тракта, исправность газоанализаторов и т. д.);
- наличие функции автоматической калибровки без участия оператора и продувки газового тракта;
- возможность автономной работы системы до 12 месяцев без вмешательства оператора;
- возможность одновременного выполнения измерений выбросов от нескольких источников и передачи информации с АРМ эколога в автоматизированные системы предприятия и на удаленные рабочие места посредством канала 3G и проводных каналов связи;
- проведение шеф-монтажных и пусконаладочных работ, осуществление послегарантийного обслуживания в течение всего срока службы.

Точность измерения заданных параметров с помощью АСЭК обеспечивается благодаря высоким метрологическим характеристикам используемых в составе этих систем измерительных устройств. В их числе:
- стационарные многокомпонентные газоанализаторы промышленных выбросов АНКАТ‑410 (контролируемые вещества: O₂, CO₂, CO, NO, NO₂, SO₂, H₂S, HCl, NH₃, Cl₂, ∑ CH; до шести одновременно);
- многофункциональные газоанализаторы многокомпонентных смесей ГАММА‑100 (контролируемые вещества: O₂, CO₂, CO, CH₄, NO, SO₂, H₂, N₂, He; до трех одновременно);
- датчики-газоанализаторы ДАХ‑М (контролируемые вещества: O₂, СО, NO, NO₂, SO₂, HCl, Cl, H₂S);
- оптический измеритель концентрации пы­ли, использующий в своей работе метод измерения оптической плотности (в моделях ИКВЧ-МД и ИКВЧ-М-Д3) или коэффициента светорассеяния (ИКВЧ-М‑Н).

Для оперативного и непрерывного онлайн-мониторинга экологической ситуации и работы всех модулей АСЭК специалисты предприятия разработали программно-аппаратный комплекс «Автоматизированное рабочее место эколога», с помощью которого осуществляется сбор результатов измерений, их обработка, приведение в удобный для представления и проведения анализа вид, а также архивация полученной информации. В программное обеспечение, поддерживающее работу АРМ, входят «ПО наладочное» и «ПО АРМ». Обобщенная информация об объемах выбросов вредных (загрязняющих) веществ и их концентрации в форме типовых отчетов (рис. 6) передается в Государственный фонд данных государственного экологического мониторинга.

Рис. 6. Отчеты об объемах выбросов вредных (загрязняющих) веществ и их концентрации

В настоящий момент изготовленные компанией АСЭК эксплуатируются на Жодинской ТЭЦ, РУП «Минскэнерго», АО «Архангельский ЦБК», ПАО «Северсталь», Красноярская ТЭЦ‑3, Владимирская ТЭЦ‑2, ТЭЦ‑22 ПАО «Мосэнерго», осуществляется изготовление АСЭК для Якутской ГРЭС‑2.

Опубликовано в журнале «ИСУП» № 5(119)_2025

А. П. Ситников, руководитель маркетингового
направления деятельности предприятия,
ФГУП «СПО «Аналитприбор», г. Смоленск,
тел.: 8 (800) 100‑1950,
e-mail: market@analitpribor-smolensk.ru

Иллюстрации предоставлены компанией ФГУП «СПО «Аналитприбор»