Главная - Архив новостей

Современные поточные газовые анализаторы фирмы SICK MAIHAK

Р.И. Волков, А.Н. Ибрагимов, О.Е. Павлов

ООО «АСУ Нефтегаз»

Эффективной альтернативой пробоотборным газовым системам в последнее время стали анализаторы in situ, позволяющие проводить анализ непосредственно в трубе.

При словах «промышленный поточный анализатор» у многих сразу возникает вполне определённый традиционный образ громоздкой системы, состоящей из блока отбора анализируемого газа, линии его транспортировки (как правило, обогреваемой), блока подготовки пробы, шкафа с анализаторами. Проведение анализа с их применением имеет целый ряд недостатков, известных каждому, кто занимался обслуживанием такой системы.

Главный недостаток – слишком большое количество ступеней между анализируемым газом и самим анализатором, что приводит к снижению надёжности работы. Как правило, требует обогрева (во избежание конденсации влаги) и блок пробоотбора, и линия транспортировки газа, а если газ влажный, то всё ещё более усложняется и приходится либо оснащать систему блоком осушения пробы, либо прогревать выше 120°С вообще всю систему, включая и сам анализатор. Кроме того, для отбора газа необходимы редукция и фильтрация, а если в трубе давление недостаточное – насос или эжектор. И опять же фильтрация.

Недостаточная надёжность работы такой схемы, наличие нескольких составных частей приводит к увеличению времени, необходимого для текущего обслуживания, к росту энергетических и материальных затрат.

К недостаткам такой схемы анализа нужно отнести также и более высокую стоимость проведения строительно-монтажных работ для установки системы, большое количество материалов, используемых при прокладке линии отбора проб, при монтаже системы пробоотбора и установке самого анализатора. Иногда из-за недостатка места возникают очень большие затруднения при прокладке пробоотборной линии, приходится изготавливать специальный шкаф для размещения анализатора.

Продолжительность проведения анализа у такой системы, как правило, исчисляется минутами и даже десятками минут, что во многих случаях недопустимо долго, учитывая, что по нормативным документам необходимо усреднение измеренных значений за каждые 20 мин анализа. В связи с этим использование одного анализатора с двумя и более точками пробоотбора также становится невозможным.

Между тем альтернатива этой сложной конструкции уже давно найдена и всё чаще применяется за рубежом. Это так называемые анализаторы in situ (что означает «на месте»), которые лишены большинства недостатков, характерных для экстрактивных, т.е. пробоотборных систем.

В чём же состоят ключевые особенности анализаторов нового типа?

Главное их отличие от пробоотборных систем в том, что в in situ системе анализ происходит непосредственно в газоходе. Соответственно нет блока отбора пробы, нет линии её транспортировки и блока подготовки. Не требуется и отдельного помещения. В газоход врезается обыкновенный фланец, и прямо под открытым небом устанавливается прибор, к которому подводятся питание и сигнальные кабели, примерно как это показано на рисунке.

На левом рисунке показана так называемая «зондовая» версия in situ анализатора, а на правом – так называемая версия cross duct, т.е. «поперёк трубы». В первом случае аналитическая ячейка помещена в зонд, который находится прямо в потоке газа, а во втором – на одной стороне трубы устанавливается передающее устройство, на противоположной – принимающее. В этом случае в самом потоке газа нет никаких устройств.

Анализаторы in situ крайне неприхотливы в эксплуатации, практически не требуют присутствия специалистов, кроме периода поверки (как правило, раз в год), в течение которого проводится и техническое обслуживание. Например, техническое обслуживание и поверка анализаторов германской фирмы SICK MAIHAK происходят прямо на месте. Вместе с тем следует отметить, что метрологические характеристики анализаторов in situ нередко превосходят таковые у экстрактивных систем, анализ газа при их использовании происходит действительно непрерывно, а время отклика не превышает считанные секунды.

О возможных областях применения анализаторов in situ можно получить представление, рассмотрев линию приборов фирмы SICK MAIHAK GmbH (см. таблицу).

Все анализаторы рассчитаны на весьма жёсткие условия эксплуатации. Имеются в виду как внешние условия, так и характеристики анализируемого газа. Например, температура анализируемого газа может доходить до 1400°С при его высокой запылённости и влажности.

Всё это позволяет компоновать из вышеперечисленных анализаторов in situ полноценные комплексы для осуществления полномасштабного непрерывного мониторинга промышленных выбросов и для технологического контроля различных процессов, например процесса горения, который с помощью этих приборов можно полностью автоматизировать.


Установка анализатора in situ: слева – с использованием зонда в газовом потоке; справа – с использованием передающего и принимающего устройств поперёк трубы

Анализаторы in situ фирмы SICK MAIHAK GmbH (Германия)

Анализатор

Принцип измерения

Измеряемые компоненты

Область применения

GM 32

УФ-спектроскопия

SO2, NO, NO2, NH3, температура, давление

Контроль очистки дымовых газов (установки серо- и азотоочистки, скрубберы и конвертирующие системы).

Мониторинг выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Мониторинг технологических процессов (установки Клауса, мониторинг газов из хранилищ отходов, аммиачное производство)

GM 35

ИК-спектроскопия

CO, CO2, H2O, температура, давление

Оптимизация процессов горения, мониторинг выбросов в атмосферу, например на цементных заводах.

Контроль впрыска воды перед электрофильтрами.

Контроль эффективности сжигания отходов на специальных заводах.

Технологические измерения при производстве мочевины

GM 700

Лазерная спектроскопия

HCl, HF, NH3, O2, NH3/H2O, HCl/H2O

Мониторинг выбросов, например при производстве удобрений, на мусоросжигательных заводах, при производстве алюминия и строительных материалов.

Контроль проскоков NH3 на установках азотоочистки, эффективность работы скрубберов, например в металлургической промышленности или при производстве мочевины.

Измерение HCl в неочищенном газе перед скруббером на мусоросжигательных заводах

GM 901

ИК-спектроскопия

CO

Технологический контроль, например процесса горения на электростанциях, цементных заводах, в металлургической и химической промышленности.

Сложные измерительные задачи (высокое содержание пыли, избыточное давление, влажный дымовой газ, чрезвычайно высокие концентрации газа)

ZIRKOR 302

Датчик на основе диоксида циркония

O2

Оптимизация процессов горения и расчёт коэффициента избытка воздуха.

Применяется, например, на электростанциях и в котельных, на мусоросжигательных заводах, в тигельных печах, печах для обжига извести, вулканизационных печах, печах для спекания, плавильных и отпускных печах

EuroFID

Пламенно-ионизационный детектор

Суммарные углеводороды

Измерение выбросов летучих органических соединений (ЛОС) в неочищенных и очищенных газах.

Мониторинг выбросов на мусоросжигательных и цементных заводах, а также на установках термической, каталитической и биологической очистки уходящих газов.

Мониторинг нижнего концентрационного предела взрываемости (НКПВ) при производстве и обработке продукции, содержащей растворители.

Мониторинг концентраций ЛОС в воздухе рабочей зоны

DUSTHUNTER

Оптический: светопоглощение, светорассеяние

Содержание пыли в газе, оптическая плотность среды

Контроль выбросов, например в котельных и на электростанциях, на мусоросжигательных, металлургических заводах, в плавильных и литейных цехах, на цементных заводах.

Контроль работы систем пылеочистки.

Измерение запылённости воздуха в цехах, контроль систем вентиляции

Компания «АСУ Нефтегаз», являющаяся официальным дистрибьютором и системным интегратором SICK MAIHAK GmbH на территории Российской Федерации, специально для этих целей разработала экологический комплексный анализатор «ЭКА», который в настоящее время проходит сертификацию в ОАО «НИИ Атмосфера» и ФГУП ВНИИМ им. Д.И. Менделеева.

Оригинал статьи в формате pdf

ООО «АСУ Нефтегаз»

Тел./Факс: +7(846)273-89-20, +7(846)273-89-21

E-mail: info@asu-ng.ru asu-ng@mail.ru Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. <!-- document.write( '</' ); document.write( 'span>' ); //-->