از مهمترین آلودهکنندههای زیستمحیطی، میتوان به گازهاي گلخانهاي بهویژه گاز CO2، گازهاي اسیدی NOx، SO2، ذرات معلق و پسابهای صنعتی آلوده به فلزات سنگین اشاره کرد. دراین ارتباط کنوانسیونهای متعددی ازجمله کنوانسیون کیوتو، ریو و نظایر آنها تشکیل شده است. با توجه به این مسئله، صنعت کشور براي تأمین منافع ملی، سلامت جامعه و رعایت مقررات بینالمللی، دامنه فعالیتهای زیستمحیطی خود را با هدف انجام اقدامات پیشگیرانه گسترش داده است. نیروگاهها بهعنوان یکی از مهمترین بخشهای صنعت، بیشترین میزان آلایندگی زیستمحیطی را به همراه دارند که طیف گستردهای از آلودگیهای محیطزیست ازجمله هوا، آب، خاک و صوت را شامل میشوند. در این میان آلودگی هوای ناشی از نیروگاهها نسبت به آلودگیهای مذکور از اهمیت بیشتری برخوردار است. با توجه به اینکه جلوگیری از تولید آلودگی نسبت به دفع آلودگی بهمراتب هزینههای کمتری دارد، استفاده از سیستمهای کنترل و پایش گازهای خروجی از دودکش نیروگاهها موردتوجه قرار گرفته است. این کنترل و پایش آلودگی به دو صورت انجام میگردد:
کنترل و پایش آلودگیهای خروجی از دودکشها بهصورت پرتابل و مقطعی
کنترل و پایش آلودگیهای خروجی از دودکشها بهصورت آنلاین و پیوسته
با استفاده از سیستم پایش آنلاین و پیوسته میتوان بهصورت لحظهای و از راه دور میزان آلایندگی نیروگاه را پایش نمود و نیازی به مراجعه مستقیم کارشناسان به واحدها و اندازهگیری خروجی آنها نیست (صرفهجویی در زمان و هزینه). با نصب سیستمهای پایش آنلاین، صنایع ملزم میشوند در تمام ساعات شبانهروز استانداردهای خروجی دودکشها را رعایت نمایند و در مواقع خرابی سیستمهای کنترلی یا هنگام نقص در کارکرد تجهیزات، هشدار مربوطه را با ثبت دقیق مقدار پارامتر به اتوماسیون ارسال کنند تا نسبت به اصلاح و تعمیر آن اقدام گردد. سیستمهای پايش آنلاین نیروگاهها، جهت اندازهگیری گازهاي حاصل از احتراق در دودکشها و با هدف كنترل احتراق و كنترل بار آلودگي، راهاندازی میشوند. این سيستمها، باید با در نظر گرفتن استانداردهاي بینالمللی ساخته شوند و قابليت اندازهگیری flow rate، دما و فشار گازهاي حاصل از احتراق دودكش را داشته باشند. سیستمهای پايش آنلاین بر روي دودكش واحدهای مختلفی از صنایع نصب میشوند و بهطور مداوم غلظت گازهاي حاصل از احتراق (NOx، CO2، O2، CO و SOx) و نیز ذرات PM10 و PM2.5 را برحسب ppm و mg/ و gr/sec اندازهگیری مینماید و دادههای حاصل را بهصورت گرافيكي و متني در دسترس اپراتور قرار میدهد. همچنین این سیستمها قابلیت ارتباط با سیستمهای مختلف سازمان محیطزیست مانند سیستم پایش آب و پساب و فاضلاب را دارند. از روشهایی که دستگاههای موجود برای سنجش گازهای دودکش نیروگاهها استفاده میکنند، میتوان به دو روش Extractive و In Situ اشاره کرد. بهطورکلی سیستمهای اندازهگیری و پایش گازهای خروجی از دودکشها از دو جهت بررسی میگردند:
کنترل بار آلودگی منتشرشده از صنایع به محیط (دیدگاه زیستمحیطی)
کنترل احتراق و افزایش راندمان (کنترل سیستمهای احتراقی که موجب بهینه شدن مصرف سوخت میگردد.)
شرح مساله :
با توجه به قوانین موجود و استاندارد ISO 14001، بهمنظور کاهش عوامل آلودهکننده و مخرب محیطزیست، کلیه واحدهای بزرگ تولیدی، صنعتی، عمرانی، خدماتی و زیربنایی بزرگمقیاس ازجمله نیروگاهها که قابلیت و ضرورت نصب و راهاندازی سیستم پایش لحظهای را دارند، باید تا پایان سال سوم برنامه توسعه، نسبت به نصب و راهاندازی سیستم مذکور اقدام کنند، لذا یک هلدینگ نیروگاهی تولید برق که دارای ۶ نیروگاه زیرمجموعه میباشد در نظر دارد در یکی از نیروگاههای خود (پایلوت) منابع آلودگی هوا را بهصورت لحظهای و برخط پایش کند و در صورت کسب نتیجه مثبت، آن را در دیگر نیروگاههای خود نیز استفاده نماید. نیروگاه مورد نظر از نوع حرارتی و با ظرفیت تولید ۴۱۸ مگاوات است که شامل ۴ واحد گازی ۳۲ مگاواتی و ۲ واحد بخار ۱۴۵ مگاواتی میباشد. میزان رطوبت در منطقه نیروگاه میتواند تا ۱۰۰ درصد نیز برسد، همچنین با توجه به اینکه بویلر نیروگاه دارای ۱۲ مشعل سوخت گازی میباشد، دما در خروجی دودکشها تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد نیز میرسد.
در حال حاضر سوخت نیروگاه شرکت متقاضی، گاز، گازوئیل و در موارد احتمالی مازوت میباشد که گازهای CO، CO2، SOx، NOx و O3 از احتراق حاصل میگردد. این آلایندههای زیستمحیطی بهصورت دستی توسط کارشناسان اندازهگیری میشود و هر ۳ ماه یکبار به سازمان حفاظت محیطزیست بهصورت خود اظهاری بیان میگردد. با توجه به آنکه خود اظهاري در مقطع زماني خاص صورت میگیرد و نمایانگر نتایج پایش بهطور پيوسته نمیباشد، لذا یکی از راهکارهای مناسب برای حل این مسئله، استفاده از سیستمهای پایش آنلاین میباشد. هدف از این سیستم، اندازهگيري ميزان آلايندههاي موجود در هواي خروجي از دودکشها و مقايسه با استانداردها در راستای ارزيابي كيفيت هوا میباشد.
راهحلها و پیشنهادها باید الزامات زیر را رعایت نمایند:
- قابلیت پایش آنلاین و ۲۴ ساعته
- قابلیت جمعآوری و ثبت اطلاعات آنالیزورهای دودکشهای مختلف در واحد مرکزی
- امکان نمایش گزارشهای محیط زیستی توسط کاربران راه دور از طریق اینترنت
- قابلیت پایش کلیه پارامترهای گزارششده از سنسورهای سنجش آلودگی و پارامترهای ابزار دقیق در بخش صنعت
- امکان ارائه گزارش مبتنی بر وب و شبکه داخلی نیروگاه
- امکان ارسال هشدار به اپراتور در هنگام نزدیک شدن به حدود TLV از قبل تعیینشده
- امکان ارسال هشدار به اپراتور در صورت ایجاد آسیب برای دستگاه و متعلقات آن
- ارسال دیتا به سازمان محیطزیست مطابق با آخرين شیوهنامه سازمان محیطزیست ايران
- قابلیت دریافت خروجی سیستمهای جانبی از طریق پورتهای استاندارد LAN و RS485
- سیستمهای جانبی باید شامل سیستمهایی برای مشاهده پارامترهای دستگاه آنالیزور از راه دور و تحت وب و توسط پورت Ethernet و شبكه TCP/IP باشد.
- قابليت اندازهگیری flow rate، دما (برحسب درجه سانتیگراد) و فشار (برحسب پاسکال) حاصل از احتراق دودكش
- قابلیت اندازهگیری غلظت گازهاي NOx، CO2، O2، CO و SOx و ذرات PM10 و۵ برحسب ppm و mg/m3 و g/sec
- قابلیت نصب بر روی دودکش واحدهای مختلف
- مقاومت بالا در محدوده دمایی منفی ۳۰ تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد بهصورت مداوم
- قابلیت کالیبره شدن تجهیزات و سنسورهای دستگاه توسط کارشناس
- دارای حداقل استاندارد IP65 برای دستگاه آنالیزور تجهیزات مربوطه
- انطباق تجهیزات، سنسورها و متدهای اندازهگیری با استاندارد سازمان حفاظت محیطزیست ايران
- دارای مجوز فعالیت از سازمان حفاظت محیطزیست ايران
- منطبق با استاندارد شماره ۲۲۳۱۵ سازمان ملی استاندارد ایران در خصوص سامانههای پایش لحظهای و بر خط منابع آلاینده محیطزیست (به محتوای فایل استاندارد شماره ۲۲۳۱۵ مراجعه گردد)
- دارای تأییدیه تجهیزات نمونهبرداری از TUV و یا MCERTS
- منطبق بر شیوهنامه نصب و راهاندازی سیستمهای پایش لحظهای و مداوم (آنلاین) بر روي منابع آلاینده محیطزیست سازمان حفاظت محیطزیست
- سهولت تعمیر و نگهداری تجهیزات و سنسورها
- قابلیت ذخیره برق حداقل به مدت یک روز
- قابلیت تعریف امکان دسترسی به اطلاعات سیستم پایش آنلاین برای واحدهای مختلف
- قابلیت ارتباط با سیستمهای مختلف سازمان محیطزیست مانند سیستم پایش آب و پساب و فاضلاب
- امكان نمونهبرداری پرتابل (غير لحظهای) در صورت نقص در کارکرد سیستم پایش آنلاین
- دارای حداقل ۲ سال گارانتی و ۱۰ سال خدمات پس از فروش
- داشتن عملکرد مناسب در محیطهای مرطوب (میزان رطوبت در منطقه نیروگاه تا ۱۰۰ درصد نیز میرسد)
- سنجش لحظهای با دقت حداقل ۵ درصد حد مجاز پارامتر مربوطه
- قابلیت اندازهگیری حداقل ۲ برابر حد مجاز پارامتر نشر آلودگی مربوطه (به فایل شیوهنامه ۱۳۹۴ مراجعه گردد.)