Herkent u dit? U wilt elke vorm van brandstof zo optimaal mogelijk omzetten naar energie door met behulp van een zuurstofanalyse de zuurstof toevoer te regelen en daarmee een optimale efficiëntie te behalen binnen elk verbrandingsproces. Er is continue vraag naar energie-efficiënte ovens die een veilige, stabiele en duurzame werking bijdraagt tot de verbetering van OPEX. Bovendien is het belangrijk dat er een snelle meting beschikbaar is, vooral onder zware procescondities. Hoe zorgt u voor een ideale en veilige verbrandingsproces? Hieronder leg ik u twee methodes uit hoe u het verbrandingsproces efficiënter en veiliger maakt. Na het lezen van deze blog bent u in staat om uw verbrandingsproces te optimaliseren.
Tegenstrijdige doelen in het verbrandingsproces
Bij een verbrandingsproces worden koolstofdioxide en water gegenereerd met het verbrandingsgas (koolwaterstoffen) en zuurstof (uit de lucht). Zelfs als er meer dan genoeg zuurstof is, wordt er toch nog een kleine hoeveelheid koolstofmonoxide (CO) gegenereerd. CO is een vervuilende stof en de uitstoot ervan in de atmosfeer wordt gereguleerd door de Federale Wet Emmissiebeheersing.
De aanname dat een grote hoeveelheid zuurstof heel handig is, is wat betreft CO waar. Maar deze aanname is onjuist als we naar de efficiëntie kijken. Dat komt omdat het niet efficiënt is om lucht te verhitten die je niet nodig hebt. En omdat de emissiviteit van zuurstof en stikstof (d.w.z. de lucht) groter is dan die van koolstofdioxide en water (de verbrandingsproducten), wordt de efficiëntie nog verder verlaagd.
Daarnaast kan onvolledige verbranding in de oven cokesvorming of schade veroorzaken vanwege de naverbranding van CO in de buurt van de warmtewisselaars. Onverbrand gas, dat kan ontstaan wanneer een spuitmond niet ontsteekt, kan zelfs zeer gevaarlijk worden.
3 Tips om uw verbrandingsprocessen zo efficiënt mogelijk te optimaliseren
- Genereer zo min mogelijk CO (voldoende O2 aanwezig).
- Verlaag de hoeveelheid O2 zo veel mogelijk binnen deze parameters.
- Controleer het verbrandingsgas (methaan) met meettechnologie.
Hier wordt het interessant: dit is waar de Yokogawa Tunable Laser Dioder Spectrometers (TDLS) voor kan worden gebruikt!
De ideale methode met TDLS8000
De Yokogawa TDLS8000 is een real-time analyzer die waarde toevoegt aan procescontrole en veiligheidscontrole. De Yokogawa TDLS8000 zorgt voor een optimaal en veilig verbrandingsproces. De twee cross-stack geplaatste TDLS8000’s bieden de onderstaande voordelen:
- De drie belangrijkste parameters worden gemeten: O2, CO en CH4
- Representatieve meting, geen puntmeting zoals bij andere methoden, maar een geïntegreerde meting van de volledige doorsnede van de verbrandingskamer. Indien nodig tot wel 30 m, omdat de verbrandingskamer niet homogeen is
- De meting wordt direct boven de vlammen, waar de reactie plaatsvindt, bij maximaal 1500 °C gedaan, met korte tussenpozen. Geen invloed van de naverbranding van CO of van geïnfiltreerde lucht.
- Selectieve meting, geen interferentie van bijvoorbeeld CO2 of water.
- Een referentiegascel maakt betrouwbare detectie van CO (en O2) bij lage concentraties (die voorkomen bij gebruik in de verbrandingskamer) mogelijk – line locking!
- In-situ, maar zonder contact met de stoffen; er worden geen monsters genomen of voorbereid
- Er kan snel worden gemeten: ongeveer elke twee seconden een waarde
- TruePeak-evaluatie, dus geen invloed van achtergrondgassen
- Dankzij AutoGain een betrouwbare meting tot ver onder een transmissie van 10%, bijvoorbeeld veroorzaakt door stof en roet
- Geen kalibratie nodig, de meting kan worden gecontroleerd aan de hand van in line-validatie
- Veilig: optische meting in ATEX zone 0 bij gebruik in een ATEX zone 1- of zone 2-omgeving
- SIL2 en daadwerkelijk SIL3 (SIL3-gecertificeerde software) voor werkelijke redundantie, veranderen in: SIL2 gecertificeerd en SIL3 met redundant systemen
- Ontworpen voor zware omstandigheden
- Ongecompliceerde bediening: geen kalibratie, geen slijtende onderdelen, zeer weinig onderhoud nodig
Het voordelige alternatief: TDLS8100-lasers met sensor
Is de bovenstaande methode te complex voor uw kleine en stabiele oven? Kies dan voor dit voordelige alternatief – TDLS8100 lasers met sensor. De TDLS8100 bevat alle toonaangevende functies van de TDLS8000, maar vereist enkel nog een single-flens installatie. Met een in-situ meting is een monsterextractie niet langer nodig en conditionering kan worden gebruikt in diverse agressieve procescondities. De voordelen hiervan zijn onder andere:
- Biedt met uitzondering van de meetlocatie alle voordelen van TDLS-technologie, procestemperatuur tot 600 °C
- Geïntegreerde meting over de lengte van het optisch pad in de sensor, geen puntmeting
Key takeaways:
[list][item icon=”fa-check-circle-o” ]De aanname dat een grote hoeveelheid zuurstof handig is klopt niet als we naar de efficiëntie kijken.[/item][/list]
[list][item icon=”fa-check-circle-o” ]Onvolledige verbranding in de oven kan schade veroorzaken vanwege de naverbranding van CO in de buurt van de warmtewisselaars.[/item][/list]
[list][item icon=”fa-check-circle-o” ]De beste manier om het verbrandingsproces te controleren en te verzekeren dat dit veilig verloopt is met de twee cross-stack geplaatste TDLS8000-lasers.[/item][/list]
[list][item icon=”fa-check-circle-o” ]Voor een kleine en stabiele oven kunt u kiezen voor een voordelige alternatief: één of twee TDLS8100-lasers met sensor.[/item][/list]
Gerelateerde producten en oplossingen
Tunable Diode Laser Spectrometers
Tunable Diode Laser Spectrometer (TDLS) is een laser-gebaseerde gas-analyzer met fast-update optische analyse.
Meer info of vragen?
Heeft u na het lezen van deze blog nog vragen over het optimaliseren van verbrandingsprocessen? Neem dan gerust contact met ons op. De productmanagers van Yokogawa helpen u graag bij het vinden van de juiste analyse techniek voor uw applicatie en geven advies specifiek gericht op uw verbrandingsproces, omgeving en industrie.
Branddetectie via glasvezelkabels voor grote magazijnen met DTSX1
De 4 voor- en nadelen van een online veiligheidsstudie – HAZOP
