РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРHОЕ 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
УДК 504.4.054.064
Срок действия с 01.04.2002
до 01.04.2012
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.П. 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.П. Ливинский
ВВЕДЕНО ВПЕРВЫЕ
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 объем 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 pH, 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.
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 водоем**** |
|||
|
ВПУ |
Оборотная система охлаждения с градирнями* |
Установка сбора и очистки дождевых и талых вод** |
Установка очистки нефтесодержащих и замасленных стоков*** (при сбросе в оборотную систему) |
||
|
1 Взвешенные вещества, мг/дм3 |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
|
2 pH, ед. pH |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
|
3 Удельная электрическая проводимость, мкСм/см |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
|
4 Нефтепродукты (НП), мг/дм3 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
5 Расход, м3/ч |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
6 Температура, °C |
- |
+ |
- |
- |
+ |
|
* 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. ** 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. *** При подаче очищенных стоков в оборотную систему охлаждения информация передается на АРМ дневной экологической лаборатории. **** При водовыпуске стоков на предприятие контролируемыe показатели качества сточных вод согласовываются с предприятием, принимающим стоки. |
|||||
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.
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 градирнями** |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 Взвешенные вещества, мг/дм3 |
+ |
- |
- |
|
2 pH, ед. pH |
+ |
- |
- |
|
3 Биологическая потребность кислорода (БПК), мг/дм3 |
+ |
- |
- |
|
4 Удельная электрическая проводимость, мкСм/см |
+ |
+ |
+ |
|
5 Хлориды (Cl-), мг/дм3 |
+ |
±* |
±* |
|
6 Сульфаты ( |
+ |
±* |
±* |
|
7 Нефтепродукты, мг/дм3 |
+ |
- |
- |
|
8 Кальций (Ca+2), мг/дм3 |
+ |
- |
- |
|
9 Железо (Fe+3), мг/дм3 |
+ |
±* |
- |
|
10 Алюминий (Al+3), мг/дм3 |
+ |
±* |
- |
|
11 Медь (Cu+2), мг/дм3 |
- |
- |
+ |
|
* Контролируется в зависимости от применяемого реагента. ** 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 ГЗУ* 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( ) |
+ |
|
* В зависимости от состава золы сжигаемого топлива. |
||
Обобщенная схема автоматического химического и теплотехнического контроля сточных вод ТЭС представлена в приложении Г.
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 времени*;
____________________
* 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.
- 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.
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).
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 (pH) - pH-метр; НП - нефтемер; М - мутномер; Х - УЭП; t - термопара, F - расходомер.
Рисунок 1 - Укрупненная структурная схема АСХК и ТК СВ ТЭС
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)
ПЕРЕЧЕНЬ*’ **
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) |
|
мкСм/см |
|
|
1.1 |
АЖК-3101 |
|
НПП "Автоматика" (г. Владимир) |
|
|
1.2 |
Кварц-2/1*** |
|
ПК "КВАРЦ" (С.-Петербург) |
|
|
1.3 |
КАЦ-037 |
|
НПП Техноприбор" (Москва) |
|
|
2 |
pH-метр |
pH-220.7 |
ед. pH |
МГП "АНТЕХ" (г. Гомель) |
|
2.1 |
pH-011 |
|
НПП "Техноприбор" (Москва) |
|
|
2.2 |
Кварц-pH/2*** |
|
ПК "КВАРЦ" (С.-Петербург) |
|
|
3 |
Нефтемер-сигнализатор |
Флюорат-АЕ-2 |
мг/дм3 |
НПФ АП "Люмекс" (С.-Петербург) |
|
4 |
Мутномер |
СКАТ-1 |
|
|
|
* Поданным XI-2001 г. ** Все приборы имеют аналоговые выходные сигналы 0-5; 4-20 мА. Результаты измерения приведены к 25 °С. *** Кондуктометр и pH-метр ПК "КВАРЦ", кроме аналоговых выходных сигналов, имеют интерфейс RS-485. |
||||
Приложение В
(справочное)
ПЕРЕЧЕНЬ*
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. pH |
ИЭЛРАН ООО НПП "ЭКОНИКС" (Москва) |
|
|
- иономер |
|
МВ |
|
|
|
- БПК |
|
мкг/дм3 |
|
|
|
- термооксиметр |
|
°C |
|
|
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) |
|
* По данным XI-2001 г. |
||||
Приложение Г
НП - нефтепродукты; Х - удельная электропроводимость (УЭП); pH - величина pH; 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)
Приложение Д
(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 |
Ключевые слова: тепловые электростанции, сточные воды, водовыпуск, химконтроль, автоматические анализаторы, показатели качества
СОДЕРЖАНИЕ
1 ОБЩЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ
2 ОБЪЕМ КОНТРОЛЯ СТОЧНЫХ ВОД ТЭС
3 УКРУПНЕННАЯ СТРУКТУРНАЯ СХЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ (АСХК и ТК) СТОЧНЫХ ВОД (СВ) ТЭС
3.1 Функции Системы
3.2 Укрупненная структурная схема Системы
4 РАЗМЕЩЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ СИСТЕМЫ
4.1 Локальные помещения
4.2 Дневная экологическая лаборатория
5 ПЕРСПЕКТИВА РАЗВИТИЯ РАБОТ ПО АСХК и ТК СТОЧНЫХ ВОД ТЭС
Приложение А Рекомендуемый объем работы по автоматизации химконтроля сточных вод ТЭС (включая контроль ПР И ПТ)
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
Приложение В Перечень лабораторных и переносных приборов химконтроля для выполнения анализов ПК сточных вод ТЭС
Приложение Г Обобщенная схема автоматического химического и теплотехнического контроля сточных вод ТЭС (пример решения)
Приложение Д Перечень нормативно-технических документов, на которые имеются ссылки в РД 153-34.1-02.408-2001