РОССИЙСКОЕ
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»
ДЕПАРТАМЕНТ
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И РАЗВИТИЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО АВТОМАТИЗАЦИИ
ХИМИЧЕСКОГО
И ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО
КОНТРОЛЯ СТОЧНЫХ ВОД ТЭС
РД 153-34.1-02.408-2001
АООТ «ВТИ»
Москва 2002
Разработано Акционерным обществом
открытого типа «Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени
теплотехнический научно-исследовательский институт» (АООТ
«ВТИ»); ОАО «Фирма ОРГРЭС»
Исполнители Л.М. ЖИВИЛОВА, Н.А. ПОЛУЕВА, В.П. СИНИЦЫН, М.Л. ТОЛМАЧЕВА (АООТ «ВТИ»);
В.А. РОГОВОЙ, Е.С. СОКОЛОВА,
Л.И. ЦВЕТАЕВА (ОАО «Фирма ОРГРЭС»)
Утверждено Департаментом научно-технической политики и
развития РАО «ЕЭС России» 18 декабря 2001 г.
Первый заместитель начальника А.Л.
ЛИВИЙСКИЙ
Ключевые
слова: тепловые электростанции,
сточные воды, водовыпуск, химконтроль,
автоматические анализаторы, показатели качества
МЕТОДИЧЕСКИЕ
УКАЗАНИЯ
ПО автоматизации химического
И ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО
КОНТРОЛЯ
сточных
вод тэс
|
РД 153-34.1-02.408-2001
Введено впервые
|
Срок действия установлен
с 2002-04-01
до 2012-04-01
Настоящий руководящий
документ распространяется на все действующие тепловые электростанции (ТЭС) РАО
«ЕЭС России» независимо от форм собственности и устанавливает объем и укрупненную
структурную схему системы автоматического химического контроля
за основными показателями качества сточных вод ТЭС и составляющих их
потоков. Кроме того, в работе определен объём теплотехнического контроля за расходом загрязняющих потоков и изменением
температуры сточных вод.
Настоящий руководящий
документ обязателен для применения организациями и предприятиями РАО «ЕЭС
России», выполняющими работы по вновь проектируемым и модернизируемым системам
автоматического химического контроля за нормируемыми
показателями качества сточных вод ТЭС.
1 ОБЩЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ
При разработке проекта
автоматизации химического и теплотехнического контроля сточных вод следует
руководствоваться положениями по автоматизации установленных настоящим РД контролируемого объема показателей: качества (ПК),
расхода (ПР) и температуры (пт) путем
применения автоматических анализаторов и автоматических приборов
теплотехнического контроля. При этом сбор, обработка и отображение информации
на автоматизированном рабочем месте (АРМ) инженера по охране окружающей среды
(далее АРМ дневной экологической лаборатории) о текущих значениях
контролируемых показателей в режиме реального времени должны производиться на
базе программно-технического комплекса (ПТК).
При монтаже и наладке технических
средств и системы автоматического химконтроля
допускается поэтапное выполнение работ (установка автоматических приборов -
анализаторов ПК с организацией отбора проб, установка автоматических приборов
теплотехнического контроля (ПР
и ПТ), установка ПТК с
отображением информации о текущих значениях контролируемых ПК на АРМ дневной
экологической лаборатории, а также на другие АРМ (нач.
смены химцеха, нач. химцеха, руководство ТЭС и др.).
Рекомендуемый объем работ по
этапам внедрения представлен в приложении А
.
2 ОБЪЕМ КОНТРОЛЯ СТОЧНЫХ ВОД ТЭС
В сбрасываемых сточных водах (водовыпуске
сточных вод) ТЭС и составляющих их потоках следует непрерывно автоматически
контролировать следующие основные показатели: ПК - значение рН, удельную
электрическую проводимость (УЭП); содержание
взвешенных веществ; содержание нефтепродуктов, а также расход (ПР) и температуру (ПТ).
Объем обязательного непрерывного автоматического
химического контроля ПК, ПР, ПТ
сточных вод ТЭС приведен в таблице 1. Рекомендуемый перечень приборов
автоматического химконтроля (АХК)
и их основные технические характеристики даны в приложении Б.
Кроме того, периодически в дневной экологической
лаборатории следует определять ПК сточных вод ТЭС в соответствии с таблицами 2 и 3. Рекомендуемый перечень лабораторных
анализаторов приведен в приложении В.
Обобщенная схема автоматического химического и
теплотехнического контроля сточных вод ТЭС представлена в приложении Г.
Таблица 1 - Объем обязательного автоматического химического и теплотехнического
контроля ПК, ПР, ПТ сточных вод ТЭС
Показатели
качества сточных вод
|
Источники сброса
|
Общий водовыпуск ТЭС в водоем4)
|
ВПУ
|
Оборотная система охлаждения с градирнями1)
|
Установка сбора и очистки дождевых и талых вод2)
|
Установка очистки нефтесодержащих
и замасленных стоков3) (при
сбросе в оборотную систему)
|
1 Взвешенные вещества, мг/дм3
|
+
|
+
|
+
|
-
|
+
|
2 рН, ед. рН
|
+
|
+
|
+
|
-
|
+
|
3 Удельная электрическая проводимость, мкСм/см
|
+
|
+
|
+
|
-
|
+
|
4 Нефтепродукты (НП), мг/дм3
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
5 Расход, м3/ч
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
6 Температура, °С
|
-
|
+
|
-
|
-
|
+
|
1) В сбросных водах систем охлаждения (прямоточных и
оборотных с прудом-охладителем) контролируются ПК по позициям 1 ¸ 4, перечень
которых согласуется с территориальными органами МПР
России.
2) Дождевые и талые воды подлежат нормированию и контролю
при наличии установок для организованного сбора и очистки этих вод в случае
отведения их в водный объект через отдельный (специальный) выпуск.
3) При подаче очищенных стоков в оборотную систему
охлаждения информация передается на АРМ дневной экологической лаборатории.
4) При водовыпуске стоков на
предприятие контролируемые показатели качества сточных вод согласовываются с
предприятием, принимающим стоки.
|
Таблица 2 - Объем обязательного лабораторного химического
контроля нормируемых и контролируемых показателей качества сточных вод ТЭС.
(Перечень показателей качества
сточных вод из системы гидрозолоудаления согласуется
дополнительно в зависимости от марки сжигаемого угля)
Показатели
качества сточных вод
|
Источники сброса
|
ГЗУ
|
Водоподготовка
|
Оборотная система охлаждения с градирнями2)
|
1
|
2
|
3
|
4
|
1 Взвешенные вещества, мг/дм3
|
+
|
-
|
-
|
2 рН, ед. рН
|
+
|
-
|
-
|
3 Биологическая потребность, кислорода (ВПК), мг/дм3
|
+
|
-
|
-
|
4 Удельная электрическая проводимость, мкСм/см
|
+
|
+
|
+
|
5 Хлориды (Сl-), мг/дм3
|
+
|
±1)
|
±1)
|
6 Сульфаты (), мг/дм3
|
+
|
±1)
|
±1)
|
7 Нефтепродукты, мг/дм3
|
+
|
-
|
-
|
8 Кальций (Са+2),
мг/дм3
|
+
|
-
|
-
|
9 Железо (Fe+3), мг/дм3
|
+
|
±1)
|
-
|
10 Алюминий (Аl+3), мг/дм3
|
+
|
±1)
|
-
|
11 Медь (Cu+2), мг/дм3
|
-
|
-
|
+
|
1) Контролируется в
зависимости от применяемого реагента.
2) В сбросных водах
систем охлаждения (прямоточных и оборотных с прудом-охладителем)
контролируются загрязняющие вещества по позициям 1 - 11 показателей качества
сточных вод, перечень которых согласуется с территориальными органами МПР России.
|
Таблица 3 - Объем обязательного лабораторного химического
контроля микропримесей в сточной воде ГЗУ1)
ТЭС
1 Марганец (Mn)
|
мг/дм3
|
+
|
2 Ванадий (V)
|
мг/дм3
|
+
|
3 Мышьяк (As)
|
мг/дм3
|
+
|
4 Селен (Se)
|
мг/дм3
|
+
|
5 Фтор (F)
|
мг/дм3
|
+
|
6 Хром (Cr)
|
мг/дм3
|
+
|
1) В зависимости от
состава золы сжигаемого топлива.
|
3 УКРУПНЕННАЯ
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ (АСХК и ТК)
СТОЧНЫХ ВОД (СВ) ТЭС
3.1 Функции
Системы
Автоматизированная
система химического и теплотехнического контроля (АСХК
и ТК) сточных вод ТЭС (далее Система) должна
выполнять следующие функции:
- отбор проб
анализируемых сред и подача их в датчики автоматических анализаторов;
- измерение и
сбор информации с автоматических приборов химконтроля
(анализаторов качества) о текущих значениях контролируемых ПК;
- измерение и
сбор информации с автоматических приборов теплотехнического контроля о текущих
значениях контролируемых ПР
и ПТ;
- обработка
текущих значений ПК, ПР и ПТ в усредненные значения ПК, ПР
и ПТ за установленный Пользователем промежуток времени1);
- передача
усредненных значений ПК, ПР
и ПТ и отображение информации на АРМ в дневной
экологической лаборатории и других АРМ;
- ручной ввод ПК, определяемых
периодически в дневной экологической лаборатории;
-
технологическая сигнализация об отклонениях значений контролируемых ПК, ПР, ПТ
от установленных норм;
-
автоматическое формирование отчетной документации;
- архивация
информации о контролируемых показателях (ПК, ПР и ПТ) сточных вод ТЭС и
возникавших отклонениях за определенные промежутки времени.
1) Периодический опрос
приборов с требуемой частотой опроса устанавливается для каждого ПК, ПР и ПТ
(выбор промежутка времени усреднения должен устанавливаться конкретно для
каждого контролируемого ПК, ПР и ПТ
каждой анализируемой среды каждой конкретной ТЭС) при разработке программного
обеспечения.
3.2 Укрупненная
структурная схема Системы
На рисунке 1 представлена укрупненная структурная
схема Системы, в которую входят отдельные группы технических средств,
выполняющие функции, указанные в п. 3.1. Эти технические средства
размещаются в локальных помещениях, расположенных у мест отбора проб
контролируемых потоков сточных вод (см. п. 4.1).
Как показано на схеме, каждая отдельная группа Системы
включает следующие функциональные узлы:
- устройства непрерывного отбора и подачи в датчики
автоматических анализаторов и на периодический ручной анализ проб анализируемых
потоков сточных вод;
- комплект измерительных приборов, в который должны
входить автоматические анализаторы контролируемых ПК, включающие первичные
преобразователи - датчики анализаторов (Д) - и вторичные измерительные
преобразователи (ИП) с выходным унифицированным
сигналом 4 - 20 мА постоянного тока, а также автоматические приборы
теплотехнического контроля (ПР
и ПТ);
- программно-технический комплекс (ПТК),
в который входят контроллер для перевода аналоговых сигналов от ИП в цифровые и выполнения усреднения текущих значений
контролируемых показателей за заданные промежутки времени с оценкой их
достоверности, соответствия значениям установленных норм и формирования
сообщения о возникающих отклонениях от нормированных значений;
- АРМ дневной экологической лаборатории, на котором должна
быть установлена ПЭВМ с принтером и сигнальным устройством.
Получаемая информация должна передаваться в компьютерную
сеть (локальную или общестанционную), из которой при
необходимости - на АРМ начальника смены химцеха и
другие АРМ ТЭС.
Перечень АРМ, на которые передается информация о ПК, ПР и ПТ
сточных вод, устанавливается конкретно при проектировании Системы по
согласованию с руководством ТЭС.
4 РАЗМЕЩЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ СИСТЕМЫ
Для размещения технических средств Системы должны быть
предусмотрены следующие помещения:
- локальные, у мест отбора проб анализируемых сред, для
размещения техсредств ПК, ПР и ПТ;
- АРМ дневной экологической лаборатории.
4.1 Локальные помещения
Локальные помещения (ЛП) для
размещения технических средств ПК, ПР
и ПТ анализируемого потока должны быть
непосредственно у точек отбора проб конкретного потока сточных вод.
Выбор места для ЛП конкретного
потока должен осуществляться при проектировании Системы по согласованию с
экологической службой и руководством ТЭС.
Каждое ЛП должно состоять из
двух смежных отсеков. Каждое ЛП должно быть
оборудовано обогревом, приточно-вытяжной вентиляцией, находящимися за пределами
технологических установок очистки стоков и цехов, образующих сточные воды.
В первом отсеке ЛП должны
быть размещены:
- импульсные линии от устройств отбора и подготовки проб
анализируемого потока сточной воды;
- щиты для установки датчиков анализаторов ПК и датчики
для определения температуры и расхода анализируемого потока в точках контроля;
- пульт для размещения органов управления потоком пробы
сточной воды, переключателей пробы к конкретным датчикам анализаторов,
сигнальных и других устройств.
Во втором отсеке должны быть установлены:
- щиты для размещения измерительных преобразователей
анализаторов ПК и приборы теплотехнического контроля;
- контроллер.
4.2 Дневная экологическая лаборатория
В помещении дневной экологической лаборатории должна быть
установлена ПЭВМ с принтером и сигнальным устройством. На дисплее ПЭВМ должны
отображаться:
- видеограммы (мнемосхем) с
объемом автоматического химического и технологического контроля и значениями
ПК, ПР, ПТ
технологических потоков сточных вод и водовыпуска ТЭС
в водоем (или в какие-либо другие каналы) и значения ПДК.
- графики и таблицы,
характеризующие состояние потоков сточных вод ТЭС по времени изменений значений
контролируемых ПК, ПР и ПТ и возможные отклонения их значений от установленных
норм.
5 ПЕРСПЕКТИВА РАЗВИТИЯ РАБОТ ПО АСХК
и ТК СТОЧНЫХ ВОД ТЭС
АСХК и ТК
сточных вод ТЭС должна выполняться поэтапно (см. приложение А).
Конечным этапом работы должно быть создание АСХК и ТК сточных вод ТЭС на базе
автоматических анализаторов и программно-технического комплекса.
Приложение А
(рекомендуемое)
РЕКОМЕНДУЕМЫЙ
ОБЪЕМ РАБОТЫ ПО АВТОМАТИЗАЦИИ ХИМКОНТРОЛЯ СТОЧНЫХ ВОД
ТЭС (ВКЛЮЧАЯ КОНТРОЛЬ ПР И ПТ) ,
Этап
|
Объем работ
|
1 Разработка и внедрение аналитической части (АНЧ) АСХК и ТК
СВ ТЭС
|
Обследование объекта, разработка и согласование с
Заказчиком структурно-функциональной схемы АСХК и ТК СВ
ТЭС.
|
Разработка техзадания на
проектирование АНЧ АСХК и
ТК СВ
ТЭС.
|
Техно-рабочий проект АНЧ АСХК и ТК
СВ ТЭС.
|
Монтажно-наладочные работы технических средств
аналитической части АСХК и ТК
СВ ТЭС.
|
Опытно-промышленная эксплуатация АНЧ
АСХК и ТК СВ ТЭС
|
2 Разработка и внедрение программно-технического
комплекса АСХК и ТК СВ ТЭС
|
Разработка и согласование с Заказчиком массива исходных
данных для создания ПТК АСХК
и ТК СВ
ТЭС.
|
Разработка техзадания на
проектирование ПТК АСХК и
ТК СВ
ТЭС.
|
Техно-рабочий проект ПТК АСХК и ТК
СВ ТЭС.
|
Разработка технологических алгоритмов и программного
обеспечения АСХК и ТК СВ ТЭС.
|
Монтаж и наладка ПТК АСХК и ТК СВ ТЭС.
|
Опытно-промышленная эксплуатация АСХК
и ТК СВ
ТЭС
|
Приложение Б
(справочное)
ПЕРЕЧЕНЬ1) 2)
СТАЦИОНАРНЫХ ПРИБОРОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО ХИМКОНТРОЛЯ,
ПРОШЕДШИХ ЭКСПЕРТИЗУ НА СООТВЕТСТВИЕ УСЛОВИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА ТЭС ПО ПРИКАЗУ
РАО «ЕЭС РОССИИ» № 229 ОТ 16.11.1998
№ п/п
|
Анализатор
|
Единица измерения
|
Изготовитель
|
наименование
|
тип
|
1
|
Кондуктометр (без Н-фильтра)
|
АЖК-3101
|
мкСм/см
|
НПП «Автоматика» (г.
Владимир)
|
1.1
|
1.2
|
Кварц-2/13)
|
ПК «КВАРЦ» (С.-Петербург)
|
1.3
|
КАЦ-037
|
НПП «Техноприбор» (Москва)
|
2
|
рН-метр
|
рН-220.7
|
ед. рН
|
МГП «АНТЕХ» (г. Гомель)
|
2.1
|
рН-011
|
НПП «Техноприбор» (Москва)
|
2.2
|
Кварц-рН/23)
|
ПК «КВАРЦ» (С.-Петербург)
|
3
|
Нефтемер-сигнализатор
|
Флюорат-АЕ-2
|
мг/дм3
|
НПФ АП «Люмекс» (С.-Петербург)
|
4
|
Мутномер
|
СКАТ-1
|
1) По данным ХI-2001 г.
2) Все приборы имеют аналоговые выходные сигналы 0 - 5; 4
- 20 мА. Результаты измерения приведены к 25 °С.
3) Кондуктометр и рН-метр ПК
«КВАРЦ», кроме аналоговых выходных сигналов, имеют интерфейс RS-485.
|
Приложение В
(справочное)
ПЕРЕЧЕНЬ1)
ЛАБОРАТОРНЫХ И ПЕРЕНОСНЫХ ПРИБОРОВ ХИМКОНТРОЛЯ ДЛЯ
ВЫПОЛНЕНИЯ АНАЛИЗОВ ПК СТОЧНЫХ ВОД ТЭС
№ п/п
|
Анализатор
|
Изготовитель
|
наименование
|
тип
|
единица измерения
|
1
|
Кондуктометр
|
ЭКА-2 и его аналоги
|
мкСм/см
|
ПК «КВАРЦ» (С.-Петербург)
|
2
|
РН-метр
|
Экотест 2000 и его аналоги
|
ед. рН
|
ИЭЛРАН ООО НПП «ЭКОНИКС» (Москва)
|
- иономер
|
мВ
|
- БПК
|
мкг/дм3
|
- термооксиметр
|
°с
|
3
|
Нефтемер
|
Флюорат-02-04
|
мкг/дм3
|
НПФ АП «Люмекс» (С.-Петербург)
|
4
|
БПК-5
|
АКПМ-02-04
|
мкг/дм3
|
НПФ «Альфа Бассенс» (Москва)
|
5
|
Фотометр фотоэлектрический
|
КФК-МП2
|
мкг/дм3
|
Загорский
оптико-механический завод (ЗОМЗ) (г. Сергиев Посад)
|
1) По данным XI-2001 г.
|