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科隆案例 | 测量生石灰生产中的天然气流量

更新时间:2023-08-29  |  点击率:306

测量生石灰生产中的天然气流量

  • 控制和监测石灰窑中加热碳酸钙的气体燃烧器

  • 使用集成温压补偿的涡街流量计,实现可靠的过程监测

  • 监测烟尘形成和管道堵塞,以实现燃烧器的预防性维护

背景

某石灰制造商,在葡萄牙运营一座生石灰的生产厂。该厂采用了先进的煅烧装置,以及一座以天然气为燃料的石灰窑。从附近采石场所获取的碳酸钙(CaCO3),被送入高温窑炉中。石灰的燃烧过程,是将 CO2 从 CaCO3 中分离出来,留下氧化钙(CaO)或生石灰。

测量要求

若干台气体燃烧器,为窑炉提供所需的热量。每台燃烧器,都连接着一条封闭的天然气管道。只有将燃烧过程保持在 +900...1100°C / +1652...2012°F 的最佳温度范围内,才能从石灰石中释放出CO2,获得所需的生石灰。因此,对于客户来说,控制燃烧过程和监测燃烧器的性能尤为重要。这就要求在波动的温度和压力条件下,稳定精确地测量流量。

到目前为止,客户还没有使用任何测量仪表来应对这一应用。但是,经常因为形成煤烟而导致燃烧器的性能下降,所以决定为该工艺配备测量仪表。客户需要所消耗的天然气标况体积流量的精确信息。还需要测量装置提供更多的信息,持续监测燃烧器的运行状态和性能。客户倾向于使用一台仪表,不仅测量流速,而且能够同时确定其他参数。还期待该仪表性价比高、免于维护,并且长期稳定可靠。

介质       天然气

体积流量: 50 m3/h

操作密度: 1.46 kg/m3

压力: 1.2 bar / 17.400 psi

温度: + 20ºC / +68°F

粘度: 0.01 mPas

科隆解决方案

科隆,提供了 37 台 OPTISWIRL 4200 C 涡街流量计,用于测量供应给燃烧器的天然气数量。对于该应用,仪表不仅可以测量流量,而且还具有温度和压力测量功能。与传统的涡街不同,这款仪表可以直接输出温压补偿后的标况体积流量。

如有需要,客户甚至可以实现在线的质量计算。所有的仪表,都是采用法兰结构(DN25)。根据客户的要求,所供的仪表都具有 ATEX Ex-ia IIC 认证。

客户利益

OPTISWIRL 4200 C 帮助客户控制进入燃烧器的气体流量,使得窑内温度始终处于石灰燃烧工艺的理想范围内。仪表所集成的功能,能够对工况条件的波动进行补偿。与采用外部温、压传感器以及额外的流量计算机所构成的测量系统相比,同时测量流量、压力和温度的单台仪表,帮助客户节省高达 45% 的安装成本。所有的测量值都在同一测量点完成,系统的整体精度也因此相应提高。

OPTISWIRL 4200 的多参数测量,不仅可以确定天然气的用量,还可用于对燃烧器维护的预判,从而提升装置的开工率。每当燃烧器的喷嘴开始冒烟,供气管道中的压力就会上升,科隆仪表将有效地检测出这一状况。因此,涡街流量计能够提供对燃烧器进行预防性维护的提示。对于制造商而言,这是一个额外的收获,它可以防止出现突发的工艺停车,以及燃烧器性能的衰减。

科隆产品

OPTISWIRL 4200

涡街流量计,适用于公用工程应用和能量管理系统

  • 法兰型,或精巧的夹持型(最大 DN100 / 4")

  • 用于多种工况条件的多功能一体型仪表

  • 集成的蒸汽和热水的总热和净热的计算

  • 可选截止阀,用于在不影响工艺过程的情况下更换压力传感器

  • 先进的信号过滤技术(AVFD,先进涡街频率侦测)

  • 对于宽量程工况,可选一体化的内缩径结构

  • 与外置的温度压力传感器及积算仪相比,节省大约 45% 的安装成本

  • 一台仪表配置两套独立的传感器和转换器的双测量系统,用于冗余测量和高安全性要求的应用

  • 装换器外壳的现场分体型安装,与传感器间距最长 50 m / 164 ft

  • 遵循 IEC 61508 的 SIL2/3 认证(高、低或连续运行模式)

  • 可使用 OPTICHECK 服务工具,进行现场核查


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