ГОСТ Р 113.38.03-2021
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НАИЛУЧШИЕ ДОСТУПНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Системы автоматического контроля и учета выбросов загрязняющих веществ тепловых электростанций в атмосферный воздух. Основные требования
The best available techniques. Systems for automatic control and accounting of emissions of pollutants from thermal electric power stations into air. General requirements
ОКС 13.020
Дата введения 2022-05-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ"), Ассоциацией "Совет производителей электроэнергии и стратегических инвесторов электроэнергетики", Федеральным государственным автономным учреждением "Научно-исследовательский институт "Центр экологической промышленной политики" (ФГАУ "НИИ "ЦЭПП")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 113 "Наилучшие доступные технологии"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 ноября 2021 г. N 1589-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 ДЕЙСТВУЕТ ВЗАМЕН ПНСТ 187-2017
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает основные требования к проектированию и эксплуатации систем автоматического контроля и учета объема и/или массы и концентрации выбросов загрязняющих веществ (САК) в дымовых газах энергетических установок тепловых электростанций (ТЭС) и котельных.
Данные системы предназначены для непрерывного инструментального контроля выбросов загрязняющих веществ энергетических установок на органическом топливе (котлы и газотурбинные установки) и стационарных источников загрязнения атмосферного воздуха (дымовые трубы) тепловых электростанций и котельных.
Требования настоящего стандарта предназначены для применения на ТЭС, отнесенных к предприятиям категории I по [1] и других ТЭС и котельных, планирующих внедрение САК.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2.114 Единая система конструкторской документации. Технические условия
ГОСТ 19.201 Единая система программной документации. Техническое задание. Требования к содержанию и оформлению
ГОСТ 19.301 Единая система программной документации. Программа и методика испытаний. Требования к содержанию и оформлению
ГОСТ 34.602 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы
ГОСТ 3619 Котлы паровые стационарные. Типы и основные параметры
ГОСТ Р 8.563 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений
ГОСТ Р 8.596 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
ГОСТ Р 8.674 Государственная система обеспечения единства измерений. Общие требования к средствам измерений и техническим системам и устройствам с измерительными функциями
ГОСТ Р 50831 Установки котельные. Тепломеханическое оборудование. Общие технические требования
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" на текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины, определения и сокращения
3.1 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1
|
система автоматического контроля; САК: Комплекс технических средств, обеспечивающих автоматические измерения и учет показателей выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ, фиксацию и передачу информации о показателях выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ в государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду.
[[2], статья 1] |
3.1.2 аналитическое оборудование: Применяемые в составе САК газоанализаторы, средства измерения расходов отходящих газов или топлива, средства измерения физических параметров (температура, давление, влажность) отходящих газов.
3.1.3 беспробоотборный анализатор (газоанализатор): Средство измерения, проводящее газовый анализ непосредственно в потоке дымовых газов (без отбора газовой пробы за пределы газохода).
3.1.4 валовый выброс: Масса выбрасываемого в атмосферу загрязняющего вещества в течение определенного отчетного периода времени (т/год) от источника или совокупности источников загрязнения.
3.1.5
|
загрязняющее вещество: Химическое вещество или смесь веществ, в том числе радиоактивных, и микроорганизмов, которые поступают в атмосферный воздух, содержатся и (или) образуются в нем и которые в количестве и (или) концентрациях, превышающих установленные нормативы, оказывают негативное воздействие на окружающую среду, жизнь, здоровье человека.
[[3], статья 1] |
3.1.6
|
временно разрешенные выбросы: Объем или масса химических веществ либо смеси химических веществ, микроорганизмов, иных веществ, разрешенные для выброса в атмосферный воздух и устанавливаемые для действующих стационарных источников в целях достижения нормативов допустимых выбросов на период выполнения плана мероприятий по охране окружающей среды или достижения технологических нормативов на период реализации программы повышения экологической эффективности.
[[2], статья 1] |
3.1.7
|
выброс загрязняющего вещества: Процесс поступления в атмосферный воздух загрязняющих веществ.
[ГОСТ 58579-2019*, статья 13] |
3.1.8
|
газоанализатор (анализатор газа): Прибор для определения качественного и количественного химического состава газовой среды.
[ГОСТ 58579-2019, статья 15] |
3.1.9
|
газоаналитическая система: Измерительная система, включающая газоанализатор, вспомогательное оборудование и средства первичной обработки и хранения результатов.
[[4], таблица 1] |
3.1.10 газовый тракт котельной установки: Часть газовоздушного тракта от среза горелки до ввода в дымовую трубу, по которому перемещаются продукты сгорания, в котором установлены аппараты газо-, пылеочистки продуктов сгорания и дымососы.
3.1.11 газотурбинная установка; ГТУ: Совокупность воздушного компрессора, камеры сгорания и газовой турбины, а также вспомогательных систем, обеспечивающих ее работу.
3.1.12 газоход: Короб или труба, внутри которой перемещаются отходящие от энергетической установки продукты сгорания.
3.1.13
|
измерение: Совокупность операций, выполняемых для определения количественного значения величины.
[[5], статья 2] |
3.1.14 измерительное сечение: Сечение газохода, в котором проводится отбор газовой пробы для пробоотборных систем или непосредственное определение газового состава при использовании беспробоотборных систем.
3.1.15
|
измерительная система; ИС: Совокупность измерительных, связующих, вычислительных компонентов, образующих измерительные каналы, и вспомогательных устройств (компонентов измерительной системы), функционирующих как единое целое, предназначенная для:
- получения информации о состоянии объекта с помощью измерительных преобразований в общем случае множества изменяющихся во времени и распределенных в пространстве величин, характеризующих это состояние;
- машинной обработки результатов измерений;
- регистрации и индикации результатов измерений и результатов их машинной обработки;
- преобразования этих данных в выходные сигналы системы в разных целях.
Примечание - ИС обладают основными признаками средств измерений и являются их разновидностью.
[ГОСТ Р 8.596-2002, пункт 3.1] |
3.1.16
|
источник выброса: Сооружение, техническое устройство, оборудование, которые выделяют в атмосферный воздух загрязняющие вещества.
[[3], статья 1] |
3.1.17
|
калибровка средств измерений: Совокупность операций, выполняемых для определения действительных значений метрологических характеристик средств измерений.
[[5], статья 2] |
3.1.18 контрольное сечение: Сечение газового тракта за котлом и далее по газоходу, включая дымовую трубу, в котором проводят измерения концентраций загрязняющих веществ для контроля и учета массовых выбросов вредных веществ в атмосферу.
3.1.19 котел-утилизатор: Паровой или водогрейный котел, не имеющий собственной топки и использующий тепло отходящих газов какой-либо промышленной или энергетической установки.
3.1.20
|
котельная установка: Котел (котлоагрегат) совместно с горелочными, топочными, тягодутьевыми устройствами, механизмами для удаления продуктов горения и использования тепловой энергии уходящих газов и оснащенный средствами автоматического регулирования, контроля и сигнализации процесса выработки теплоносителя заданных параметров.
[СП 89.13330.2016, пункт 3.3] |
3.1.21 локальный (одноточечный) зонд: Пробоотборный зонд, обеспечивающий отбор пробы газа из одной точки потока или объема газовой смеси.
3.1.22
|
массовый выброс (мощность выброса): Масса загрязняющего вещества, поступившего от источника выделения в единицу времени (г/с, г/ч, кг/ч и т.п.).
[ГОСТ Р 58579-2019, пункт 44] |
3.1.23
|
методика (метод) измерений: Совокупность конкретно описанных операций, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с установленными показателями точности.
[[5], статья 2] |
3.1.24 метрологическое требование: Требование к влияющим на результат и показатели точности измерений характеристикам (параметрам) измерений, средствам измерений, а также к условиям, при которых эти характеристики (параметры) должны быть обеспечены.
3.1.25 метрологическое обеспечение измерений при контроле вредных выбросов: Установление и применение научных и организационных основ, технических средств, метрологических правил и норм, необходимых для получения достоверной измерительной информации о концентрации и массе выброса вредного (загрязняющего) вещества в дымовых газах энергетической установки.
3.1.26
|
наилучшая доступная технология: Технология производства продукции (товаров), выполнения работ, оказания услуг, определяемая на основе современных достижений науки и техники и наилучшего сочетания критериев достижения целей охраны окружающей среды при условии наличия технической возможности ее применения.
[[2], статья 1] |
3.1.27 непрерывные измерения: Круглосуточные измерения, допускающие перерывы для проведения ремонтных, наладочных, поверочных (калибровочных) работ.
3.1.28 нормальные условия: Температура 273,15 К=0°С и давление 101,3 кПа=760 мм рт.ст. (ртутного столба).
3.1.29
|
организованный источник выбросов: Источник, характеризующийся направленным выбросом загрязняющих веществ через специально сооруженное устройство.
[ГОСТ Р 58579-2019, статья 59] |
3.1.30 побудитель расхода: Устройство (эжектор, насосы мембранные, ротационные и др.), обеспечивающее транспортирование газовой пробы от места ее отбора к газоанализатору с помощью пробоотборной линии.
3.1.31
|
поверка средств измерений (далее также - поверка): Совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям.
[[5], статья 2] |
3.1.32 поверочные газовые смеси: Газовые смеси определенного состава, подготовленные в соответствии с установленными техническими требованиями и используемые для поверки и калибровки средств измерений.
3.1.33
|
нормативы допустимых выбросов: Нормативы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, которые определяются как объем или масса химических веществ либо смеси химических веществ, микроорганизмов, иных веществ, как показатели активности радиоактивных веществ, допустимые для выброса в атмосферный воздух стационарными источниками.
[[2], статья 1] |
3.1.34 приемочные испытания САК: Контрольные испытания, проводимые после пусконаладочных испытаний с целью выявления возможности функционирования САК с надлежащим качеством в соответствии с техническим заданием.
3.1.35 пусконаладочные испытания САК: Испытания, направленные на выявление и устранение ошибок, допущенных на стадиях проектирования и монтажа САК.
3.1.36 проба газов: Объем газовой смеси, отбираемый из потока или объема исследуемых газов для анализа.
3.1.37 пробоотборная (газоимпульсная) линия: Элемент газоаналитической системы, служащий для транспортирования пробы газов от места забора пробы до газоанализатора без изменения ее химического и количественного состава. Может содержать или не содержать побудитель расхода.
3.1.38 пробоотборные газоанализаторы: Средства измерений, проводящие анализ газовой пробы, отобранной из потока дымовых газов за пределы газохода.
3.1.39 пробоотборный зонд (пробоотборник): Устройство для отбора газовой пробы из потока или объема исследуемой газовой смеси без изменения ее химического и количественного состава.
3.1.40 продукты сгорания: Газы, образующиеся в процессе сгорания топлива.
3.1.41
|
средство измерений: Техническое средство, предназначенное для измерений.
[[5], статья 2] |
3.1.44
|
стационарный источник загрязнения окружающей среды (стационарный источник): Источник загрязнения окружающей среды, местоположение которого определено с применением единой государственной системы координат или который может быть перемещен посредством передвижного источника загрязнения окружающей среды.
[[2], статья 1] |
3.1.45 стационарная энергетическая установка: Энергетическая (котельная или газотурбинная) установка, местоположение которой не меняется и, выбросы которой осуществляются через стационарный источник выбросов.
3.1.46 техническое задание на проектирование САК: Комплекс требований, условий и показателей, которым должна соответствовать САК для конкретной ТЭС.
3.1.47
|
технологические нормативы: Нормативы выбросов, сбросов загрязняющих веществ, нормативы допустимых физических воздействий, которые устанавливаются с применением технологических показателей.
[[2], статья 1] |
3.1.48
|
технологические показатели: Показатели концентрации загрязняющих веществ, объема и/или массы выбросов, сбросов загрязняющих веществ, образования отходов производства и потребления, потребления воды и использования энергетических ресурсов в расчете на единицу времени или единицу производимой продукции (товара), выполняемой работы, оказываемой услуги.
[[2], статья 1] |
3.1.49 удельный выброс: Выброс загрязняющих веществ, приходящихся на единицу массы сжигаемого топлива или тонну условного топлива (т у.т.) (кг/г или кг/т у.т.) или на единицу вводимого в топку тепла (г/МДж).
3.1.50 условное топливо: Принятое для расчетов условное топливо (у.т.) с теплотой сгорания, равной 29,33 МДж/кг (7000 ккал/кг); выражается в тоннах условного топлива (т у.т).
3.1.51 усредняющий (многоточечный) зонд: Пробоотборный зонд, обеспечивающий усреднение состава газовой пробы за счет одновременного отбора пробы из нескольких точек потока или объема газовой смеси.
3.1.52 устройства подготовки пробы: Совокупность устройств, обеспечивающая подготовку отобранной пробы газов в соответствии с техническими условиями используемого газоанализатора. Может включать фильтры грубой и тонкой очистки, устройства для удаления влаги и т.д.
3.1.53 штатные средства измерений: Измерительные приборы и датчики, входящие в штатную комплектацию энергетической (паротурбинной, газотурбинной, парогазовой) установки и используемые для контроля рабочих процессов.
3.2 Сокращения
В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
АС - автоматическая система;
ИЗА - источник загрязнения атмосферы;
НДТ - наилучшая доступная технология;
ПГУ - парогазовая установка;
ТЗ - техническое задание;
СНКВ - селективное некаталитическое восстановление;
СКВ - селективное каталитическое восстановление;
ЗУ - золоуловитель.
4 Назначение и задачи САК
4.1 Система автоматического контроля и учета загрязняющих выбросов (САК) предназначена для непрерывных (круглосуточных) инструментальных измерений и учета объема и/или массы и концентрации выбросов в атмосферный воздух загрязняющих веществ в дымовых газах стационарных энергетических установок ТЭС и котельных с установленной погрешностью и передачи информации об объеме и/или о массе выбросов загрязняющих веществ и о концентрации загрязняющих веществ в Государственный фонд данных государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды).
4.2 Основной целью создания и эксплуатации САК является контроль и учет выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух для снижения негативного воздействия ТЭС на окружающую среду.
4.3 Основными задачами САК являются:
- обеспечение достоверного непрерывного инструментального контроля и учета массовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в реальных условиях эксплуатации энергетического оборудования;
- передача данных о выбросах энергетических объектов в фонд данных государственного мониторинга окружающей среды;
- контроль за соблюдением нормативов допустимых выбросов загрязняющих веществ.
5 Стадии внедрения САК
5.1 Работы по внедрению САК включают следующие обязательные стадии и этапы:
- предпроектные работы: предварительное обследование энергетических объектов; разработка технического задания на проектирование САК;
- проектирование (разработка проектной документации) САК;
- закупка оборудования и программного обеспечения для проведения непрерывных измерений;
- монтаж и подключение измерительного оборудования САК;
- пусконаладочные работы и приемочные испытания по вводу САК в эксплуатацию;
- разработка и утверждение инструкции по эксплуатации САК;
- поверка измерительного оборудования и сертификация измерительной системы;
- обучение обслуживающего персонала правилам работы САК;
- ввод в эксплуатацию.
6 Предпроектные работы
6.1 Предварительное обследование энергетических объектов
6.1.2 В рамках предварительного обследования проводят полный осмотр энергетической (котельной или газотурбинной) установки для оценки состояния газоходов и уточнения их размеров.
6.1.3 Предварительное обследование ТЭС включает определение:
- перечня источников загрязнения атмосферного воздуха и эксплуатируемого энергетического оборудования;
- вида используемого основного и резервного топлива;
- перечня установленного за котлами пыле-, газоочистного оборудования и его рабочих характеристик;
- диапазона изменения концентраций загрязняющих веществ, температур и расхода дымовых газов в рабочем диапазоне нагрузок энергетического оборудования по длине газового тракта;
- значений других физических параметров, характеризующих рабочий процесс;
- основных размеров газового тракта энергетических установок и дымовых труб.
6.1.4 Предварительное обследование проводит персонал ТЭС либо специализированная организация, выполняющая проектирование САК.
Пример опросного листа для проведения предварительного обследования приведен в приложении А.
6.2 Основные требования к разработке технического задания на проектирование САК
6.2.1 Проект ТЗ на АС разрабатывается в соответствии с ГОСТ 34.602 на основании технических требований (заявки, тактико-технического задания и т.п.). При конкурсной организации работ заказчик рассматривает варианты проекта ТЗ на АС и выбирает предпочтительный вариант или с участием будущего разработчика АС на основании сопоставительного анализа готовит окончательный вариант ТЗ на САК.
6.2.2 Техническое задание на САК разрабатывают в целом. Дополнительно могут быть разработаны ТЗ на отдельные элементы САК (на комплектующие средства технического обеспечения и программно-технические комплексы по ГОСТ 2.114, на программные средства в соответствии с ГОСТ 19.201).
6.2.3 Техническое задание на САК должно содержать следующие разделы:
- общие сведения;
- назначение и цели создания системы;
- исходные данные для разработки и характеристики объектов (описание конструктивных и рабочих параметров объектов, на которых устанавливается измерительное оборудование);
- общие технические требования к САК, включая перечень контролируемых загрязняющих веществ, обоснование диапазонов их измерений и допустимую погрешность, требования к процессу непрерывных измерений с учетом перерывов на ремонтные, наладочные и поверочные работы, требования к программному обеспечению САК;
- стадии разработки, состав, содержание и сроки работ по созданию системы, включая обоснование выбора мест установки и типа измерительного и вспомогательного оборудования, структуру САК и описание ее элементов;
- требования к составу и содержанию работ по подготовке и вводу системы в действие;
- порядок контроля и приемки системы;
- требования к документированию.
7 Проектирование САК
7.1 Требования к проектированию
7.1.1 Основанием для проектирования САК является согласованное с исполнителем и утвержденное заказчиком техническое задание на проектирование САК.
7.1.2 Проектирование САК проводят в соответствии с ГОСТ Р 8.674 и ГОСТ Р 8.596.
7.1.3 При проектировании САК рекомендуется разработать технико-экономическое обоснование принимаемых решений с учетом особенностей оборудования, условий производства, требований безопасности и удобства обслуживания.
7.2 Состав САК
7.2.1 САК включает:
- пробоотборные и беспробоотборные газоанализаторы;
- средства измерения скорости и расхода дымовых газов;
- вспомогательное оборудование (пробоотборные зонды, пробоотборные линии, побудители расхода газов, фильтры очистки, каплеуловители и т.д.);
- средства измерения физических параметров дымовых газов и окружающей среды (температуры, давления, влажности);
- средства сбора, обработки, хранения и передачи данных;
- средства регистрации и отображения результатов измерений.
7.2.2 В организационной структуре САК должны быть предусмотрены два уровня (см. рисунок 1):
- нижний уровень, на котором данные с ИС передаются на компьютер оперативного персонала на тепловом щите управления для предоставления текущей информации о выбросах загрязняющих веществ, текущей диагностики технологических процессов и оптимизации рабочих процессов в режиме реального времени;
- верхний уровень, который включает в себя сервер информационно-управляющей системы, компьютеры администрации и производственно-технического отдела ТЭС и компьютер на главном щите управления. На этом уровне осуществляется обработка информации о работе оборудования ТЭС и объемах выбросов загрязняющих веществ.
|
ИС - измерительная система (совокупность средств измерения)
Рисунок 1 - Схема технического обеспечения САК ТЭС
7.2.3 Газоанализаторы могут устанавливаться на газоходах, шунтовых трубах и дымовых трубах в соответствии с 7.3.
7.2.4 При установке пробоотборных газоанализаторов должны использоваться обогреваемые стационарные пробоотборные линии для предотвращения конденсации водяных паров.
7.2.5 Пробоотборные зонды, используемые для непрерывных измерений, выполняют только из материалов, не допускающих протекания окислительных, каталитических и других химических реакций, изменяющих состав газовой пробы при ее транспортировании.
7.2.6 Установку пробоотборных зондов, пробоотборных линий и вспомогательного оборудования проводят в соответствии со стандартом организации [4].
7.2.7 Измерители расхода дымовых газов устанавливают на газоходах котельной установки или на дымовых трубах.
7.2.8 Рекомендуется использовать в САК средства измерения, соответствующие принципам наилучших доступных технологий.
7.3 Рекомендации по выбору мест (сечений газового тракта) для установки измерительного оборудования
7.3.1 Контрольное сечение газового тракта для измерения состава и объемного расхода газов выбирают в соответствии с задачей обеспечения достоверного контроля и учета выбросов загрязняющих веществ и длительной надежной работы измерительного оборудования на основании данных предварительного обследования энергетических объектов.
7.3.2 Измерения допускается проводить как непосредственно в сечениях газовых трактов энергетических установок, так и газоходах дымовых труб.
7.3.3 Если выбросы в атмосферный воздух от нескольких стационарных энергетических установок (котельных и/или газотурбинных) осуществляются через один стационарный источник организованных выбросов (дымовую трубу), средствами автоматического контроля можно оснащать каждую стационарную энергетическую установку и/или стационарный источник организованных выбросов в зависимости от производственной и экономической целесообразности.
7.3.4 В энергетических установках, оборудованных специальными устройствами очистки дымовых газов от загрязняющих веществ (установки азото- и сероочистки, золоуловители), контроль дымовых газов проводят в сечении газового тракта за данными установками.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.