Приложение Б (справочное). Выбор места установки измерительного оборудования для контроля основных технологических показателей на стационарных источниках при производстве цемента

Приложение Б
(справочное)

Выбор места установки измерительного оборудования для контроля основных технологических показателей на стационарных источниках при производстве цемента

Выбор места установки измерительного оборудования для контроля основных технологических показателей осуществляется на основании ГОСТ Р ЕН 15259.

Места и методы установки измерительного оборудования (в том числе место установки площадок для техобслуживания) для конкретного Источника должны определяться с учетом рекомендаций изготовителя оборудования и требований промышленной безопасности.

Место для проведения измерений должно располагаться на прямом участке газохода, где созданы условия для ламинарного течения потока газа без завихрения и без противотоков, где поток отходящих газов однороден, а все компоненты, входящие в состав отходящих газов, достаточно перемешаны таким образом, чтобы можно было определить скорость потока и массовую концентрацию определяемого вещества в отходящем газе. Место должно быть выбрано так, чтобы соблюдалось требование по минимальной длине до и после места измерения: длина подводящего отрезка газохода до места измерения должна быть 5 d _h, a длина отводящего отрезка газохода от места измерения - 5 d _h (d _h - гидравлический диаметр газохода - характеристический размер поперечного сечения газохода, вычисляемый по формуле

,

(Б.1)

где А - площадь измерительной плоскости;

Р - периметр измерительной плоскости.

Место установки должно быть расположено на участке с постоянной формой и площадью поперечного сечения.

Помимо этого существуют требования к минимальной скорости газового потока в канале и отношению минимальной и максимальной скоростей потока по выбранному сечению. Соотношение минимальной скорости газа к максимальной по сечению газохода должно быть менее 3:1.

Перед установкой газоанализатора необходимо провести сетевые измерения скорости и поля концентрации. Сетевые измерения проводятся для выявления однородности газового потока по сечению газохода в выбранном месте. Такие сетевые измерения проводятся на множество точек в сечении газохода. Как правило, на дымовых трубах вращающихся печей при производстве цемента выбирают от 6 до 12 точек по одной оси. В овальных и круглых газоходах обычно берется две оси, т.е. на каждой оси проводятся измерения в 12 точках.

Результатом измерения является профиль распределения скорости газа и концентраций. В идеальном случае, когда обеспечивается ламинарный поток газа и однородное распределение, измерение концентрации может проводиться в любой из этих точек в сечении газохода.

Если же сетевыми измерениями установлено неоднородное распределение концентраций и скоростей потока, то необходимо для устройства газоанализатора найти репрезентативную точку в сечении. Репрезентативной называют точку потому, что концентрация измеряемого вещества на ней репрезентативна для данного источника. Как правило, это точка со средней концентрацией по сечению.

На рисунке Б.1 представлены примеры проведения таких измерений для определения скорости потока и концентраций и приведены значения концентрации диоксида углерода, который является для цементной промышленности показательным газовым компонентом. Показательный газовый компонент выбирается для того, чтобы не проводить измерения для всех газовых компонентов, т.е. проявляется унифицированный подход.

Для взвешенных веществ выбор репрезентативной точки основан на сетевых измерениях скорости потока.

Для измерения в дымовых трубах вращающихся печей цементной промышленности выбор репрезентативной точки особенно важен, поскольку, во-первых, установки (особенно это относится к предприятиям сухого способа производства) могут иметь несколько режимов работы, например с рекуперацией тепла и без рекуперации. Уровни концентраций при этих режимах могут сильно отличаться друг от друга. При этом и характеристики потока, и скорости могут также сильно различаться.

Во-вторых, часто на предприятии имеется одна дымовая труба, на которую выводят эмиссии от нескольких процессов. Например, дымоходы от процессов помола, охлаждения, обжига клинкера и байпасирования газов могут быть подключены к одной трубе. За счет этого возможно образование локальных течений, которые нарушают гомогенное распределение газа по измерительному сечению.

И в-третьих, производство цемента оснащается большими по размерам газоходами, в которых начинают оказывать влияние характеристики пристенного потока.

Рисунок Б.1 - Выбор репрезентативной точки исходя из неоднородного распределения по скорости (а) и концентрации (б)

Анализаторы на дымовой трубе должны размещаться на нескольких уровнях, чтобы их зонды не мешали работе друг друга. Должно быть предусмотрено наличие множества пробоотборных люков для проведения разовых замеров.

Разовые замеры могут проводиться в том числе и для калибровки газоанализаторов, и для проведения сравнительных измерений. Именно поэтому при проведении компании с разовыми замерами важно иметь большое количество пробоотборных люков с разных сторон газохода. Желательно, чтобы люки были расположены так, чтобы никакие приборы и никакие части измерительной площадки не мешали пробоотбору, в соответствии с ГОСТ Р ИСО 9096.

Для работы с зондами и измерительной аппаратурой необходима достаточная по размеру рабочая площадка, защищенная от неблагоприятных погодных условий.

При невозможности соблюдения рекомендация ГОСТ Р ЕН 15259 по выбору места установки (недостаточной длины прямого участка и т.п.), место установки определяется на основании проведения предварительных изысканий (исследований) характера потока и проектных решений, подтвержденных метрологической экспертизой.

Для размещения оборудования и внесения изменений в конструктив дымовой трубы (монтаж сквозных фланцев и др.) необходимо согласование с Ростехнадзором. Строительно-монтажные работы и последующая эксплуатация (процедуры поверки, устранение неисправностей) связаны с необходимостью работы на высоте, что требует получения допусков и разрешений, а также привлечения дополнительного персонала.