TRẠM QUAN TRẮC KHÍ THẢI TỰ ĐỘNG
PHƯƠNG PHÁP ĐO TẠI CHỖ - INSITU
- Luật bảo vệ Môi trường số 55/2014/QH13 ban hành ngày 23/06/2014 của Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam;
- Thông tư 08/2009/TT-BTNMT và thông tư 48/2011/TT-BTNMT sửa đổi 1 số điều của thông tư 08/2009/TT-BTNMT quy định về quản lý và bảo vệ môi trường doanh nghiệp, khu kinh tế, khu công nghệ cao, khu công nghiệp và cụm công nghiệp (tại khoản 3, điều 1: Sửa đổi, bổ sung khoản 2, khoản 4 điều 6);
- Điều 39, nghị định số 38/2015/NĐCP ngày 24/4/2015 của Chính phủ quy định lắp đặt thiết bị quan trắc tự động;
- Thông tư 31/2016/TT-BTNMT về về bảo vệ môi trường cụm công nghiệp, khu kinh doanh, dịch vụ tập trung, làng nghề và cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ.
- Thông tư 24/2017/TT-BTNMT ngày 01/09/2017 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về kỹ thuật quan trắc Môi trường.
2. Giới thiệu tổng quan
- Hệ thống quan trắc khí thải tự động liên tục viết tắt là: CEMS được lắp đặt nhằm để giám sát liên tục các thông số CO, SO2, NOx, O2, bụi tổng, độ ẩm, nhiệt độ và lưu lượng khí thải... Hệ thống có chức năng tự động cân chỉnh, thuận tiện trong vận hành, dễ dàng mở rộng và kết nối dữ liệu về hệ thống SCADA của nhà máy hoặc truyền dữ liệu về Sở TNMT theo quy định của nhà nước và chính quyền Sở tại.
- Hệ thống CEMS là sự tích hợp các thiết bị của những hãng sản xuất uy tín trên thế giới, được thiết kế, lắp đặt và vận hành với tính ổn định, độ tin cậy và phù hợp với đặc trưng của nguồn thải khí thải, cũng như đáp ứng yêu cầu của cơ quan quản lý nhà nước. Trong đó các yêu cầu về thang đo, độ chính xác. Hệ thống hoạt động đồng bộ, tự động cân chỉnh và làm sạch trong quá trình hoạt động thuận lợi cho việc vận hành, bảo dưỡng, bảo trì, sửa chữa.
- Phần cứng của hệ thống CEMS bao gồm: thiết bị giám sát nồng độ bụi liên tục, thiết bị giám sát lưu lượng, thiết bị giám sát nhiệt độ khí thải liên tục, thiết bị phân thích thành phần khí thải: CO, SO2, NOx, O2, H2O, thiết bị truyền nhận dữ liệu (datalogger), hệ thống tủ điện, nhà trạm, …
- Phần mềm của hệ thống bao gồm: Hệ thống quản lý dữ liệu với ứng dụng của phần mềm EnviMS trên máy tính, trên ứng dụng điện thoại với các hệ điều hành iOS, Android.
- Các tín hiệu đo lường từ hệ thống CEMS hoàn toàn kết nối được với các thiết bị sẵn có của hệ thống điều khiển (PLC/SCADA/DCS) của nhà máy để tối ưu quy trình vận hành, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tiết kiệm năng lượng.
- Hệ thống sau khi đưa vào vận hành đảm bảo kết nối với hệ thống SCADA của nhà máy để việc quản lý các dữ liệu được dễ dàng (như thu thập, xử lý, lưu trữ, kiểm tra, chuẩn hóa, báo cáo); Hệ thống phải sẵn sàng kết nối tới hệ thống thu thập và quản lý dữ liệu của Cơ quan quản lý môi trường trong tương lai khi cần thiết.
- Ngoài ra, hệ thống sử dụng thiết bị truyền dữ liệu thông qua IP tĩnh (FTP), … đáp ứng yêu cầu của Bộ TNMT trong Hướng dẫn về việc truyền nhận số liệu quan trắc tự động, liên tục và Thông tư 24/2017/TT-BTNMT.
- Thiết bị được kiểm định theo Thông tư số 23/2013/TT-BKHCN ngày 26 tháng 9 năm 2013 quy định về đo lường đối với phương tiện đo nhóm 2.
3. Sơ đồ khối tổng quan hệ thống
4. Ưu điểm hệ thống
- Hoạt động ổn định, độ bền và tuổi thọ cao;
- Lắp đặt đơn giản, dễ vận hành;
- Không bị ăn mòn bởi khí thải;
- Đo được 1 hoặc nhiều thành phần khí, độ chính xác cao;
- Hệ thống tự động hiểu chuẩn
- Thiết bị phân tích đa thông số có thể đáp ứng linh hoạt được các sự thay đổi của Quy chuẩn Môi trường Việt Nam hiện tại và yêu cầu cao hơn (có cổng dự phòng mở rộng thêm tín hiệu) trong tương lai.
5. Các thiết bị chính đề xuất cho hệ thống
- Thiết bị phân tích khí đa thông số SO2, NOx, O2
- Model: MEGA EX-100
- Hãng sản xuất / Xuất xứ: OhiO Lumex / Mỹ
- Thiết bị đo lưu lượng liên tục
- Model: Stackflow 400
- Hãng sản xuất / Xuất xứ: PCME / Anh Quốc
- Thiết bị đo hàm lượng bụi tổng liên tục
- Model: DSL – 340
- Hãng sản xuất / Xuất xứ: Dynoptic / Anh Quốc
- Thiết bị đo nhiệt độ liên tục
- Model: TS 500
- Hãng sản xuất / Xuất xứ: Siemens / Pháp
- Thiết bị thu nhận và truyền dữ liệu không dây về cơ quan quản lý hoặc nhà máy
- Model: ENVILOGGER 1801W
- Xuất xứ: Việt Nam (Tổng Cục Môi Trường)
- Hệ thống hiệu chuẩn tự động: bình khí chuẩn, hệ thống van điều khiển, …;
- Tủ điện và phụ kiện lắp đặt;
- Hệ thống thu thập dữ liệu (DAS): Phần mềm thu thập, quản lý dữ liệu và thiết bị phụ trợ
- Model: EnviMS
- Hãng sản xuất / Xuất xứ: Ánh Dương / Việt Nam
- Hệ thống làm sạch thiết bị.
6. Thông số kỹ thuật chính thiết bị
6.1. Thiết bị quan trắc khí thải tự động liên tục các chỉ tiêu: SO2, NOx, O2
- Model: MEGA EX-100
- Hãng sản xuất / Xuất xứ: OhiO Lumex / Mỹ
Thông số kỹ thuật:
- Đầu lấy mẫu:
- Chiều dài đầu lấy mẫu: 1000 mm
- Nhiệt độ đáp ứng tối đa: 300ºC
- Có bộ lọc với kích thước lỗ 2µm loại bỏ bụi
- Nồng độ bụi đáp ứng tối đa: 10,000 mg/m3
- Nhiệt độ môi trường xung quanh: -30...60ºC
- Áp suất đáp ứng tối đa: 200 KpA Abs
- Lưu lượng khí đấp ứng tối đa: 600,000 m3/h
- Bộ phân tích (Tủ AZAP):
- Nhiệt độ mẫu vào: 140ºC, Max.180ºC
- Tín hiệu ra: 4-20 mA
- Vật liệu: Fiber Glass có độ bền cao, chịu được nhiệt độ lên đến 300ºC, chống ăn mòn.
- Cấp bảo vệ theo tiêu chuẩn Mỹ: NEMA 4X, chống nước tương đương với phun trực tiếp 245 L nước trong vòng 5p, chống bụi, có khả năng chống ăn mòn.
- Tích hợp bộ gia nhiệt
- Cáp kết nối giữa hộp AZAP và Stinger: 10 feet ≈3.05m
- Dải đo:
- Khí SO2 trong phạm vi 0...2000 mg/Nm
- Khí NOx trong khoảng từ 0...3000 mg/Nm3
- Khí O2 trong phạm vi từ 0-25%
- Thời gian đáp ứng: 120s
- Độ phân giải: 0.5% theo dải đo
- Độ chính xác: ± 2.0% theo dải đo
- Màn hình hiển thị, cài đặt và điều khiển: HMI 3.5 inch, cấp bảo vệ: IP66
- Ngõ ra chuẩn như RS422 qua MODBUS, 4-20 mA
6.2. Thiết bị đo hàm lượng bụi tổng
Thông số kỹ thuật:
- Gồm 1 bộ thu / phát tín hiệu và 1 bộ phản xạ
- Nguyên lý hoạt động: quang truyền dẫn kép, phát hiện động
- Dãi bước sóng hoạt động: 510-540 nm
- Dãy đo: 0 … 1000 mg/Nm3
- Chiều dài quang học: 0.5 … 10 m
- Độ chính xác: ± 2% của dãy đo
- Vận tốc khí thải: ≥ 1.0 m/s
- Độ phân giải: 0.1 mg/m3
- Thời gian đáp ứng: 1 … 60s (tùy chọn)
- Độ trôi theo nhiệt độ: + 0.5%
- Nguồn điện sửu dụng: + 24 Vdc
- Cơ chế làm sạch bằng khí nén Air Blower Kit: 50-200L/min (cho mỗi lần làm sạch)
- Tín hiệu ra: 4-20 mA
- Nhiệt độ môi trường xung quanh: -20…+550C
- Nhiệt độ khí thải: > 6000C
- Độ ẩm môi trường xung quanh: 0-100%
- Cấp bảo vệ IP 65.
- Vật liệu 316 Inox (sơn tĩnh điện)
6.3. Thiết bị đo lưu lượng khí thải liên tục
- Model: Stackflow 400
- Hãng sản xuất / Xuất xứ: PCME /Anh Quốc.
Thông số kỹ thuật:
- Nguyên lý đo: Sóng siêu âm
- Dải đo:
- Lưu lượng: phụ thuộc vào tiết diện ống khói
- Vận tốc: 0...30 m/s
- Nhiệt độ khí thải: -20….200ºC
- Vật liệu: thép không gỉ 1.4571 (SS316) và Hastelloy chống ăn mòn, chịu được môi trường hóa chất tại nhà máy.
- Tự động làm sạch bằng khí nén.
- Cấp bảo vệ: IP65
- Phạm vi đường kính ống áp dụng: ≥ 0.5 m
- Tín hiệu ra: 0/4 – 20 mA
- Ứng dụng cả trong điều kiện
- Có nồng độ bụi cao: < 1000 mg/m³
- Áp suất: ± 100 mbar
- Lưu lượng dòng khí thấp: 0.0 m³/h
- Đạt chứng chỉ TUV
6.4. Bộ bình khí chuẩn
- Hãng sản xuất / Xuất xứ: Messer / Châu Á
Thông số kỹ thuật:
- Gồm bộ bình khí chuẩn: 1. SO2, 2. NO, 3. NO2, 4. O2
- Áp suất: 120 bar
- Thể tích chai: 8 L, Chất liệu vỏ: nhôm
- Bộ van điều áp:
- Van điều áp SPECTROCEM FE51-L-200-1, dùng cho khí ăn mòn (mục 1 và 2)
- Van điều áp Tornado LS cho Ni-tơ BS No., dung cho mục 3
- Áp suất vào: 0-200 bar
- Áp suất ra: 0-10 bar
6.5. Tủ điện và phụ kiện lắp đặt
- Tủ điều khiển trung tâm:
- Kích thước: 1800x1200x600 mm
- Vật liệu: Inox 304, dày 1.5mm
- Cửa 1 lớp, 2 cánh.
- Khóa bản lề bằng thép mạ chrome.
- Khung làm bằng V 50x50x3mm, inox 304,
- Mặt sau và 2 hông ốp mica trong, cố định bằng bulông.
- Hai cửa trước viền mica, có khóa.
- Chân đế cao 1800Wx100Hx600 x1.5mm, inox 304
- Tủ điện cấp nguồn cho các thiết bị trên ống khói
- Kích thước: 400x600x200 mm
- Vật liệu: Inox 304, dày 1.5mm
- Khóa bản lề bằng thép mạ chrome.
- Phụ kiện lắp đặt toàn bộ hệ thống:
- Dây cáp cấp nguồn cho các thiết bị và tủ điện
- Cáp tín hiệu để truyền thông số bụi, lưu lượng, SO2, NOx, O2
- Phụ kiện cho hệ thống cáp: thang cáp, ống thép mã kẽm đi dây, dây rút,…
- Phụ kiện thiết bị điện cho tủ điện, thiết bị báo cháy, báo khói, đo nhiệt độ, độ ẩm, chống sét lan truyền.
- Ống dẫn khí nén.
- Hệ thống thổi khí làm sạch.
- Cover bảo vệ thiết bị trên ống khói.
6.6. Hệ thống thu thập dữ liệu sử dụng phần mềm EnviMS
Thông số kỹ thuật:
- Module quản trị người sử dụng: Phân quyền người sử dụng theo các cấp: Admin, operator, Guess
- Module ghi log các sự kiện của người dùng, chương trình
- Module cấu hình tích hợp bản đồ Google
- Module cấu hình các thông tin trạm quan trắc
- Module cấu hình các ngưỡng báo động và cảnh báo các tham số môi trường đo được
- Module cấu hình các tham số hệ thống
- Module thu thập dữ liệu
- Module cảnh báo các tham số quá mức giới hạn
- Module truyền dữ liệu
- Module hiển thị các thông số lên màn hình
- Module tạo và lưu dữ liệu vào các file, trạm riêng biệt
- Module trích xuất dữ liệu báo cáo ra dạng Excel, Text, hoặc CSV;
- Mudule vẽ đồ thị các tham số quan trắc online
- Các module báo cáo thống kê
- Ứng dụng trên phần mềm android, iOS dùng giám sát dữ liệu trên Moible.
Bộ máy tính chủ:
- Máy Dell OptiPlex 3050 (cpu intel core i5 - 7400, Ram 4GB, HDD 500MB, Intel HD Graphics)
- Màn hình LCD Dell 21.5" E2216HV
- Phần mềm Microsoft Office, Window bản quyền
6.7. Thiết bị truyền dữ liệu về sở TNMT
- Model: EV LOGGER TT24W
- Xuất xứ: Việt Nam
Thông số kỹ thuật
- Input:
- 09 kênh: 4-20mA,
- 08 kênh Digital,
- 02 kênh RS232
- 01 kênh RS 485
- Output: 08 kênh MOSFET chung, Load 24V/10A ,Tín hiệu đầu ra của hệ thống là dạng số (digital)
- Chuẩn kết nối:
- COM: RS232 DB9 (3-pin), 115200 kbps, truyền 5m
- RS232: 2 kênh, tốc độ 115200 kbps, truyền 5m
- RS485: Terminal-3P, 9600 kbps, truyền 300m
- Ethernet: TCP/IP, FTP, Dynamic/Static IP Address
- - Giao thức:
- RS232 có thể cấu hình để giao tiếp thiết bị theo chuẩn công nghiệp như MODBUS RTU, MODBUS TCP, Bayern-Hessen, ComView, GICON1000…
- Có khả năng kết nối trực tiếp đến các thiết bị đo, phân tích, bộ điều khiển (data controller), hệ thống lấy mẫu tự động của tất cả các hãng khác nhau
- Màn hình hiển thị: LCD 20x4
6.8. Nhà trạm
- Dạng container văn phòng 10 feet
- Kích thước: 3.0 x 2.5 x 2.5 m
- Container được chọn lựa theo tiêu chuẩn an toàn, chịu lực dùng làm văn phòng nhà ở.
- Sàn gỗ Container dày 2.8 cm trải simili
- Thiết kế khung nhôm, khung thép
- Tường, vách sử dụng Ván chống nước, chống cháy cemboard
- 01 Cửa chính, kích thước 9 x 1.9 m, khung thép 4 x 8cm, ổ khóa tay gạt
- Toàn bộ dây dẫn nổi, an toàn 100%
- 02 bóng đèn huỳnh quang 1.2m, 02 ổ căm điện, 01 quạt hút, công tắc và CB trong ngoài
- Trang bị 01 máy lạnh Reetech, 1HP + CB+ Remote
- Thép chữ I gia cố nâng đỡ sàn nhà trạm
6.9. Giải pháp truyền nhận dữ liệu
- Các tín hiệu từ các thiết bị đo bụi, lưu lượng, nhiệt độ được truyền trực tiếp về thiết bị thu nhận dữ liệu Datalogger ADAM-3600 qua dây truyền tín hiệu.
- Tín hiệu từ thiết bị đo các thành phần khí: NOx, SO2, O2 được truyền đi từ bộ AZAP đến thiết bị thiết bị thu nhận dữ liệu Datalogger ENVIDATA 1801W qua dây truyền tín hiệu
- Tiếp tục tất cả các tín hiệu thu thập sẽ được Datalogger trực tiếp gửi về Sở TNMT và máy tính server tại nhà máy thông qua giao thức FTP (đường truyền Internet theo địa chỉ IP tĩnh) theo thông tư 24/2017/TT-BTNMT
Vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn giải pháp tốt nhất: