РД 153-34.1-02.408-2001, СО 34.02.408-2001 Методические указания по автоматизации химического и теплотехнического контроля сточных вод ТЭС |
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 |
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
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. |
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.
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;
О - отборник пробы; УПП - устройство подготовки и подачи пробы к датчикам анализаторов; ИП - измерительный преобразователь; Т - табло текущих значений контролируемых показателей; К - контроллер; Д - датчик анализатора (рН) - рН-метр; НП - нефтемер; М - мутномер; X - УЭП; t - термопара, F - расходомер.
Рисунок 1 - Укрупнённая структурная схема АСХК и ТК СВ ТЭС
- 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.
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.
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;
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.
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.
(рекомендуемое)
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 |
(справочное)
№ 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. |
Приложение Г
НП - нефтепродукты; X - удельная электропроводимость (УЭП); рН - величина рН; ВЗ - взвешенные вещества; F - расход; t - температура; АХК - автоматический химический контроль показателей качества стоков (согласовывается с территориальными органами МПР России либо с предприятиями, принимающими стоки); ПСО - прямоточная система охлаждения; ОСО - оборотная система охлаждения.
Обобщенная схема
автоматического химического и теплотехнического контроля сточных
вод ТЭС
(пример решения)
(справочное)
ПЕРЕЧЕНЬ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ, НА КОТОРЫЕ ИМЕЮТСЯ ССЫЛКИ В РД
153-34.1-02.408-2001
Обозначение НД |
Наименование и выходные данные НД |
Пункт, в котором имеется ссылка |
1 ГОСТ 17.1.3.13-86 |
Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения |
1 |
2 РД 153-34.0-02.405-99 |
Методические указания по нормированию сбросов загрязняющих веществ со сточными водами тепловых электростанций |
3 |
3 Правила охраны поверхностных вод |
2 |
|
4 СанНиП 2000.21.5.980-00 (Мосэнерго) |
Санитарные нормы и правила |
2 |
СОДЕРЖАНИЕ
1 Общее положение. 1 2 Объем контроля сточных вод ТЭС.. 2 3 Укрупненная структурная схема автоматизированной системы контроля (АСХК и ТК) сточных вод (СВ) ТЭС.. 3 3.1 Функции Системы.. 3 3.2 Укрупненная структурная схема Системы.. 4 4 Размещение технических средств системы.. 6 4.1 Локальные помещения. 6 4.2 Дневная экологическая лаборатория. 6 5 Перспектива развития работ по АСХК и ТК сточных вод ТЭС.. 6 Приложение А Рекомендуемый объем работы по автоматизации химконтроля сточных вод ТЭС (включая контроль ПР и ПТ) , 7 Приложение Б Перечень стационарных приборов автоматического химконтроля, прошедших экспертизу на соответствие условиям эксплуатации на ТЭС по приказу РАО «ЕЭС России» № 229 ОТ 16.11.1998. 7 Приложение В Перечень лабораторных и переносных приборов химконтроля для выполнения анализов ПК сточных вод ТЭС.. 7 Приложение Г Обобщенная схема автоматического химического и теплотехнического контроля сточных вод ТЭС (пример решения) 9 Приложение Д Перечень нормативно-технических документов, на которые имеются ссылки в РД 153-34.1-02.408-2001. 10 |