ГОСТ Р ИСО 10849-2006 Выбросы стационарных источников. Определение массовой концентрации оксидов азота. Характеристики автоматических измерительных систем в условиях применения
5 Описание автоматической измерительной системы
5.1 Отбор и системы подготовки проб для экстрактивных автоматических измерительных систем
5.1.1 Общие положения
Более подробное описание отбора и систем подготовки проб для экстрактивных методов - по ИСО 10396.
Типичная схема размещения устройств АИС для определения NО приведена на рисунке 1а. Такая АИС пригодна для использования с газоанализаторами, описанными в 5.2.
а - для измерения массовой концентрации NО
b - для измерения массовой концентрации NO/NO
1 - зонд для отбора пробы; 2 - фильтр для удаления твердых частиц; 3 - нагреватель; 4 - трубка отбора проб (при необходимости подогреваемая); 5 - охладитель пробы с сепаратором конденсата; 6 - насос для откачивания пробы; 7 - фильтр; 8 - вентиль тонкой регулировки; 9 - расходомер; 10 - газоанализатор NО; 11 - регистратор данных; 12 - ввод нулевого газа и калибровочного газа (предпочтительно помещать перед фильтром) для проверки и настройки всей системы; 13 - сброс избытка газа; 14 - ввод нулевого газа и калибровочного газа для проверки и настройки газоанализатора; 15 - конвертер; 16 - газоанализатор NO/NO
Рисунок 1 - Схема размещения устройств автоматической измерительной системы
В АИС, предназначенных для определения содержания NO, с целью предотвратить потери NO
предусматривают подогрев отобранного газа выше температур точек росы воды и кислот (или точек росы других конденсируемых веществ). В этом случае АИС может быть упрощена. Важно, чтобы компоненты АИС, через которые отобранный газ поступает к газоанализатору, были нагреты выше температур точек росы воды и кислот.
Если в пробе присутствует большое количество NO, использование охладителя (из-за растворимости NO
в конденсированной воде) может привести к погрешности результата измерения концентрации NO
, зависящей от наличия водяного пара в отходящем газе. Схема размещения устройств АИС, позволяющая исключить потери NO
, приведена на рисунке 1b.
Отбор проб должен быть представительным, т.е. место отбора проб должно быть типичным для всего газохода. Представительность места отбора проб требует подтверждения посредством сетевого измерения в соответствии с указаниями ИСО 10396. Точки отбора проб для сетевого измерения располагают в соответствии с ИСО 9096. Проверку представительности отбора проб следует проводить перед первым запуском АИС и повторять в случае сомнений.
Устройства, описанные в 5.1.2.1-5.1.2.8, были успешно проверены при измерениях на электростанциях, работающих на газе, нефти и угле (следует соблюдать меры предосторожности из-за высокой агрессивности конденсирующихся кислых газов, например, HCI, SO или NO
).
5.1.2 Основные компоненты
5.1.2.1 Зонд для отбора проб изготовляют из коррозионно-стойкого материала. При температуре газов ниже 220 °С применяют политетрафторэтилен (ПТФЭ). При температуре выше 250 °С нержавеющая сталь и некоторые другие материалы могут изменить соотношение NO:NO. В этом случае применяют керамические или стеклянные материалы, если необходимо определять это соотношение. Для сохранения содержания определяемых компонентов в отходящем газе может потребоваться охлаждение пробы.
5.1.2.2 Фильтр с номинальной тонкостью фильтрации 10 мкм, изготовленный из керамического или спеченного металлокерамического материала. Фильтр следует подогревать выше температур точек росы, воды или кислоты.
5.1.2.3 Трубка для отбора проб, изготовленная из ПТФЭ или нержавеющей стали. Внутренний диаметр трубки, зависящий от требуемого количества отбираемого газа, должен быть не менее 4 мм (предпочтительный диаметр трубки для отбора проб - от 4 до 8 мм). Трубки для отбора проб должны находиться при температуре на 15 К выше температуры точки росы конденсирующихся веществ (обычно точки росы, воды или кислоты).
5.1.2.4 Охладитель пробы или диффузионный осушитель для отделения водяного пара от отходящего газа. Температура точки росы должна быть значительно ниже окружающей температуры. Рекомендуется температура охладителя от 2 °С до 5 °С. Охладитель должен охлаждать весь объем отбираемого газа и водяной пар, который в нем содержится.
Конструкция охладителя пробы должна быть такой, чтобы поглощение NO конденсатом было сведено до минимума. В результате этого потери NO
, растворенного в конденсате, отводимом из охладителя, будут минимальны.
Использование диффузионного осушителя гарантирует, что потери NO будут незначительны.
5.1.2.5 Насос для отбора проб (коррозионно-стойкий), технические характеристики которого обеспечивают подачу на вход газоанализатора требуемого потока газа. Количество отбираемого газа может изменяться от 30 до 50 л/ч в зависимости от типа газоанализатора и ожидаемого времени отклика.
5.1.2.6 Вторичный фильтр для отделения мелкой пыли с номинальной тонкостью фильтрации от 1 до 2 мкм, изготовленный, например, из стекловолокна, металлокерамики, нержавеющей стали или ПТФЭ волокна.