Ситуация
Стойленский ГОК – предприятие НЛМК по добыче железной руды, разрабатывающее месторождение Курской магнитной аномалии. Доля СГОКа по производству железнорудной продукции в России составляет 18%. Фабрика окомкования (ФОК) Стойленского ГОКа - одна из крупнейших в Европе фабрик по переработке железорудного концентрата.
Несколько лет назад НЛМК запустил проект модернизации обжиговой машины ФОК с целью повышения её производительности.
Параллельно в законодательство об охране окружающей среды были внесены существенные изменения, направленные на снижение уровня загрязнений и, соответственно, контроля выбросов (эмиссии загрязняющих веществ - ЗВ) промышленных объектов. В связи с этим потребовалось оснащение ФОК системой автоматического контроля выбросов и сбросов ЗВ в атмосферу.
Задача САКВ Стойленского ГОКа
Измерение концентрации загрязняющих веществ в отходящих газах, определение мощности выброса (г/с) и валового выброса (т/год), осуществляемого стационарным источником фабрики (выводной дымовой трубой), а также установление величины выброса твёрдых взвешенных частиц (пыли) от установки обеспыливания.
Попутно было принято решение включить в проект работы по сбору и передаче в единую АСУ ТП части данных об измеряемых параметрах для повышения уровня оперативного регулирования технологических процессов производств.
Решение
Для соответствия требованиям и достижения целей проекта рассматривалось решение как с двухуровневой системой, так и с трехуровневой:
-
В первом случае, все функции сбора данных с измерительных преобразователей по цифровым интерфейсам связи и обработки данных осуществляет ПО SEDMAX;
-
Во втором – для этих целей используется программируемый логический контроллер.
В связи с тем, что на предприятии стояла задача организации передачи части параметров из САКВ в АСУТП, было принято решение в пользу трёхуровневой системы.
Нижний уровень представлен газоаналитическим оборудованием, пылемерами, датчиками, измеряющими физические параметры потока:
-
газоанализаторы МАК-2000-UMS, совместно с системами пробоотбора, зондами ППОЗ-3-ФМ-Г;
-
измерители расхода и скорости дымовых газов ИС-14.М;
-
пылемеры СОМ-16;
-
термопреобразователи сопротивления ТС-1088 с защитной гильзой;
-
датчики абсолютного давления АИР-20/М2-Н/ДА/;
-
преобразователь влажности и температуры EE33.
Контроллер WAGO PFC200 750-8216 производит сбор данных с измерительных приборов, преобразует телеинформацию, приводит значения расхода к нормальным условиям сухого газа, производит расчёты мощности выброса ЗВ.
ПО SEDMAX формирует усредненные за 20 минут показатели ЗВ, рассчитывает и ведет учёт валового выброса ЗВ, производит диагностику компонентов системы и не только.
Особенности проекта
Характерной особенностью объекта является наличие двух дымовых труб, при этом только одна из них является стационарным источником выбросов загрязняющих веществ. В выбросах второй трубы присутствует пыль, но загрязняющие вещества отсутствуют. Для удобства обслуживания системы Заказчиком принято решение установить комплекты газоаналитического оборудования на горизонтальных газоходах, подходящих к выводной трубе, что не противоречит правилам создания АСКВ.
В итоге 3 газохода были оснащены полным комплектом оборудования, включающим газоанализатор, пылемер и измерители параметров потока, и ещё один газоход был оборудован только пылемером и датчиками.
Структурная схема САКВ Стойленского ГОКа
Результаты проекта
- Автоматическая регистрация значений показателей концентрации пыли, оксидов азота и их суммы, оксида углерода, диоксида серы. Определение системой мощности выброса и валового выброса указанных компонентов.
- Готовность системы для прохождения экспертизы документации на реконструкцию машины обжига в соответствии с требованиями Росприроднадзора.
- Готовность передавать данные в нужном формате в Госреестр.
- Возможность расчёта за выбросы ЗВ по показаниям системы учёта, а не по нормативам.
- Восстановление наблюдаемости технологического процесса.
- Дополнительный контроль технологического процесса (например, рост диоксида серы совпал с поставкой новой порции руды, что может свидетельствовать о повышенном содержании серы в породе).