Общий вид системы CEMS-2000

Автор: А.М. Кунижев (ООО «Группа Ай-Эм-Си»).

Опубликовано в журнале Химическая техника №8/2016

В соответствии с Федеральным Законом от 21.07. 2014 г. №219-ФЗ (в ред. от 29.12.2014 г.) все предприятия, имеющие источники выбросов I категории опасности, к 1 января 2018 г. должны быть оснащены автоматическими устройствами непрерывного контроля концентраций и объема выбросов загрязняющих веществ, а также средствами фиксации и передачи информации в центр государственного экологического мониторинга.

С 01.01.2015 г. устанавливается механизм дифференцирования предприятий по значимости воздействия на окружающую среду (ОС).

Закон устанавливает четыре категории объектов, оказывающих негативное воздействие на ОС:

  • объекты I категории – оказывающие значительное негативное воздействие на ОС;
  • объекты II, III и IV категории – оказывающие соответственно умеренное, незначительное и минимальное негативное воздействие на ОС.

В сентябре 2015 г. опубликовано Постановление Правительства РФ №1029 от 28.09.2015 г., устанавливающее критерии, на основании которых осуществляется отнесение источников выбросов к объектам I, II, III или IV категорий. Согласно данному постановлению, к источникам категории отнесены следующие объекты:

  • коксохимические предприятия;
  • предприятия нефтегазовой отрасли (добыча нефти и газа, производство нефтепродуктов, переработка газа);
  • горно-обогатительные предприятия;
  • предприятия теплоэнергетического комплекса;
  • предприятия цветной и черной металлургии (с учетом производительности);
  • предприятия цементной промышленности;
  • предприятия стекольной промышленности;
  • предприятия химической промышленности;
  • мусоросжигательные заводы;
  • объекты очистки сточных вод;
  • определенные категории объектов текстильной промышленности.
Общий вид системы CEMS-2000
Общий вид
системы CEMS-2000

Министерством природных ресурсов и экологии России на Федеральном портале проектов нормативных правовых актов опубликован Проект Постановления Правительства РФ «Об определении перечня стационарных источников и перечня вредных (загрязняющих) веществ, подлежащих контролю посредством автоматических средств измерения и учета объема или массы выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, концентрации вредных (загрязняющих) веществ в таких выбросах». В проекте указано, что системы автоматического мониторинга должны обеспечивать непрерывный круглосуточный контроль объемного расхода и температуры отходящих газов, производить расчет объема или массы выбросов, а также передавать информацию в фонд Госэкомониторинга или в органы государственной власти субъектов Российской Федерации, осуществляющие государственный экологический мониторинг.

В соответствии с данным проектом на источниках выбросов 1 категории (в зависимости от видов отраслей промышленности) будут автоматически контролироваться выбросы следующих компонентов: взвешенных веществ, оксидов азота (в пересчете на диоксид), оксида углерода, диоксида серы, фторидов, аммиака, сероводорода, ацетона, ксилола, толуола, хлористого водорода, оксида железа, предельных углеводородов, метилмеркаптана, диметилсульфида, диметилдисульфида.

В связи с изменениями в природоохранном законодательстве в линейке оборудования ООО «Группа Ай-Эм-Си» (IMC Group) появился новый продукт, предназначенный для решения данных задач, – автоматическая система мониторинга промышленных выбросов СEMS-2000.

Комплекс СEMS-2000 позволяет в непрерывном режиме контролировать в выбросах предприятий концентрации следующих веществ:

  • диоксида серы (SO2);
  • оксидов азота (NOx);
  • оксида углерода (СО);
  • диоксида углерода (СО2);
  • кислорода (O2);
  • твердых частиц.

При необходимости за счет установки дополнительных анализаторов возможно внесение в список определяемых компонентов: аммиака (NH3); сероводорода (H2S); фтористого водорода (HF); хлористого водорода (HCl) и других веществ.

Комплекс СEMS-2000 также контролирует физические параметры выбросов: температуру; давление; влажность; скорость потока.

Это дает возможность получать актуальные данные о количестве выбросов с того или иного источника в единицу времени. Комплекс способен передавать в режиме реального времени полученные данные о концентрациях компонентов и количестве выбросов в государственный центр мониторинга, а также взаимодействовать с системой управления технологическим процессом предприятия.

Комплекс СEMS-2000 состоит из нескольких подсистем:

  • газоаналитической системы;
  • лазерного анализатора твердых частиц (пыли);
  • зонда для измерения физических параметров потока (скорость, температура, давление и влажность), благодаря чему имеется возможность расчета валового объема выбросов и приведения полученных данных к нормальным условиям;
  • программного обеспечения (сбор и обработка данных, визуализация, формирование отчетов, передача данных, конфигурирование и управление системой, автоматическая калибровка и очистка внешних зондов).

Основным элементом системы CEMS-2000 является многокомпонентный газоанализатор OMA-2000. В анализаторе используется метод дифференциальной оптической абсорбционной спектрометрии (DOAS). В диапазоне UV-Vis по спектральным коэффициентам поглощения газов анализатор способен определять содержание диоксида серы (SO2) и оксидов азота (NOх). Для анализа оксида и диоксида углерода (СО, СО2) прибор имеет ИК-модуль (NDIR), а также датчик ZrO2 (или электрохимический) для определения концентрации кислорода (О2).

Отбор пробы непосредственно из источника выбросов происходит при помощи зонда, снабженного системой фильтрации, подогрева и автоматической очистки.

Далее по подогреваемой линии проба поступает в газоанализатор OMA-2000.

Отличительной особенностью системы является то, что отбор, транспортировка пробы и анализ SO2 и NОx происходит при температуре 120 – 200 °С, что позволяет избежать образования конденсата и растворения в нем серосодержащих соединений, повышая точность измерений и предотвращая коррозию.

Для анализа таких компонентов, как аммиак (NH3), сероводород (H2S), фтористый и хлористый водород (HF и HCl) и др. в системе применяются лазерные газоанализаторы LGA-4000. Принцип работы основан на технологии полупроводниковой лазерной абсорбционной спектроскопии (ПЛАС). Анализатор можно установливать непосредственно на трубе. В случае необходимости возможно использование с системой пробоотбора и измерительной ячейкой. LGA-4000 способен работать при высоких температурах. Возможно использование как в составе системы CEMS-2000, так и в качестве самостоятельного анализатора.

Система мониторинга газовых выбросов СEMS-2000 разработана и производится компанией Focused Photonics Inc. (FPI) – одним из мировых лидеров в производстве оборудования для контроля окружающей среды и технологических процессов. На сегодняшний день произведено и установлено на различных предприятиях Китая, Индонезии, Индии и Японии около 10 000 таких систем.

ООО «Группа Ай-Эм-Си» является эксклюзивным представителем Focused Photonics Inc. на территории РФ.

В начале 2015 г. Всероссийским научно-исследовательским институтом метрологии имени Д.И. Менделеева (ВНИИМ) проведены испытания комплекса CEMS-2000 в целях внесения его в Государственный реестр средств измерений Российской Федерации. В процессе испытаний были подтверждены заявленные производителем метрологические характеристики оборудования.