科隆案例 | 化工廠氣體燃燒過程的管理

在化工生產(chǎn)過程中副產(chǎn)烴類氣體的高效利用

一直是能源管理的關(guān)鍵挑戰(zhàn)

如何實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的氣體熱值與流量測量

成為優(yōu)化燃燒工藝的核心突破口

科隆帶來創(chuàng)新測量方案

直接獲取氣體熱值與流量數(shù)據(jù)

讓燃燒控制更智能、排放更清潔！

背景

在許多化學(xué)反應(yīng)過程中，殘留的烴類氣體被作為副產(chǎn)物隨之一起產(chǎn)生。在許多情況下，這些氣體在鍋爐中燃燒用于蒸汽的生成。這些殘留氣體的組成并不是恒定的，它可能由一個(gè)純凈的氫氣轉(zhuǎn)變?yōu)檩^重的烴類氣體，這與生成它們的工藝過程有關(guān)。如果沒有可用的殘留氣體，那么管網(wǎng)中提供的天然氣就會(huì)用于點(diǎn)燃鍋爐。因此，氣體的熱值變化非常劇烈，鍋爐的燃燒器就必須隨氣體的組份改變而進(jìn)行調(diào)整，保證得到最充分的燃燒和最小的氣體排放量。

測量要求

為了優(yōu)化燃燒過程，測量必須滿足兩個(gè)要求。其一，根據(jù)氣體成分來調(diào)節(jié)燃燒器使氧/燃?xì)獾谋龋?lambda;）為 1 - 1.2。傳統(tǒng)上，這是由廢氣中的 λ 氣體傳感器測量的。然而，這種測量方法需要維護(hù)和重新校準(zhǔn)。一個(gè)更好的解決方案是直接測量燃料氣體的熱值。另一個(gè)要求是有高重復(fù)性的氣體流量測量，而不受氣體性質(zhì)影響。這是特別重要的，因?yàn)闅怏w的密度會(huì)隨著氣體的成分而改變。

科隆解決方案

OPTISONIC 7300 可以滿足這兩個(gè)測量要求。雙聲道超聲波流量計(jì)提 供了氣體體積流量的精確測量，同時(shí)不受氣體密度的影響。鈦材換能器特殊的阻尼技術(shù)確保了超聲波傳輸時(shí)間的精確測量，其傳輸時(shí) 間是與聲速成正比的。同時(shí)也包括一個(gè)綜合的摩爾質(zhì)量的計(jì)算，在計(jì)算時(shí)，需要輸入絕熱指數(shù)和溫度值。絕熱指數(shù)通過菜單輸入，溫度值則是由一個(gè)外部溫度傳感器提供，通過 4 - 20 毫安輸入到流量計(jì)中。

客戶利益

客戶受益于優(yōu)化的燃燒過程。在高精度的測量結(jié)果的基礎(chǔ)上，燃燒器的控制器可以根據(jù)殘留氣體組成物的熱值做相應(yīng)調(diào)節(jié)，以盡量減少廢氣排放（如氮氧化物），并提高能源效率?？蛻魪倪@個(gè)無需維護(hù)的安裝中獲利，這是因?yàn)?strong>OPTISONIC 7300 沒有可移動(dòng)部件，測量時(shí)不會(huì)影響氣體流動(dòng)。因此，與 λ 氣體傳感器不同，OPTISONIC 7300 提供了一個(gè)更好的長期穩(wěn)定性和可重復(fù)性。此外，測量不受氣體性質(zhì)的影響，如密度、壓力。管道內(nèi)沒有任何阻流部件，所以測量過程中也沒有壓力損失。另外，OPTISONIC 7300 作為一個(gè)綜合的解決方案，單獨(dú)的流量計(jì)算機(jī)就不再需要了。

使用產(chǎn)品

OPTISONIC 7300超聲波流量計(jì)，適用于天然氣、過程工藝氣體和過程輔助氣體的應(yīng)用

雙聲道流量計(jì)，用于標(biāo)況體積流量計(jì)量，與介質(zhì)的屬性無關(guān)

免維護(hù)、無壓損、寬量程比

法蘭口徑：DN50…1000 / 2…40"，壓力等級最高 PN450 / ASME Cl 2500；可提供焊接式連接

3 x 4…20 mA、HART^®、Modbus、FF

科隆的燃燒優(yōu)化解決方案，通過精準(zhǔn)測量多變氣體的熱值和流量，不僅實(shí)現(xiàn)了更高效的燃燒控制，還顯著降低了有害排放。讓客戶在提升能源利用率的同時(shí)，滿足嚴(yán)苛的環(huán)保要求，為可持續(xù)生產(chǎn)助力。

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