Introduction
Fired heaters are used for various processes in oil refining and petrochemical plants. It is widely known that precision control of O2 and CO concentrations in combustion gas is a factor in reducing environmental impacts and increasing manufacturing efficiency. Still, it is difficult to use by-product gas in fuel (its calorific value is not consistent), and there has been no general-purpose technology for real-time measurement of combustion states that are not uniform across the furnace. Therefore efforts to equip fired heaters with optimal combustion control has not advanced for many years, and often engineers are forced to run fired heaters in a manner that sacrifices efficiency for safety. Yokogawa's optimal furnace combustion control solution offers a comprehensive way to meet these furnace related challenges. With the TDLS Analyzer at the core, the ability to use a laser that crosses large fired heaters to directly measure the average concentration of combustion gas in real time is a game changer. To this we add optimal combustion control logic that enhances safety, and a site measurement solution that brings more stable control. This enables operation that always maintains optimal combustion gas concentration even in fired heaters with non-uniform temperature profiles.
What is the Core Product, the TDLS Analyzer?
Offers direct, fast analysis inside 30 m diameter, 1000°C fired heaters
The TDLS series irradiates gases with a laser to measure concentrations of various gases that have absorption in the near-infrared region, including but not limited to O2, CO, CH4, NH3, and H2O. The sensor is partitioned by a glass window, ensuring no contact with the measured gas. Therefore, even for high-temperature gases such as those inside burners in larger fired heaters, you can stably measure average values up to 1500°C and 30 m. Since no sampling is necessary, you can get real time measurements in less than five seconds. And since there are no consumable parts, once you install it there are almost no running costs.
Customer Benefits
- Reduces Fuel Consumption and Emissions （CO2 and NOx） through Increased Combustion Efficiency
- Conforms to API-556 to Maintain Safety
- Correct Heat Balance Increases Availability
Yokogawa's One-Stop Solution
Fired Heater Experts Directly Survey Sites
To identify our customers' precise needs in measuring, control, and furnace processes, our highly knowledgeable and experienced consultants will visit your plants. With the provided furnace drawing in hand, they will survey the operating conditions in the control room, the equipment on the site, and other factors.
Propose Combustion Optimization Strategy and Show Benefits Quantitatively
Based on the result of the survey, they will plan a control strategy and additions or improvements to existing measuring equipment. At the same time, they will provide concrete numerical estimates of expected results.
Propose an Instrumentation Plan Based on Existing Equipment
Starting with new TDLS, they will create a proposal for the instruments' measuring locations, installation methods, target quantities, and other recommendations that are customized to your fired heaters.
The New Standard Supports Operation of Any Type of Furnace
The Yokogawa Electric fired heater optimization solution has introduced equipment into oil refineries including distillation, catalytic reforming, aromatic units, and hydro-desulfurization. The result has been more stable furnace operation and increased combustion efficiency, and in many cases we achieved a 5 % reduction in fuel. The Yokogawa Electric fired heater optimization solution sets a new standard that can simultaneously solve environmental and manufacturing efficiency issues.
Related References
Mr. László Cserna, Senior Project Manager of MOL Group who is headquartered in Hungary and one of the major players in the European Industrial sector, shares his experience and perspective on MOL's effort in reducing their energy and carbon footprint.
Industries
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Chimie
Les usines chimiques s'appuient sur des processus de production continus et discontinus, chacun posant des exigences différentes en matière de système de contrôle. Un processus continu nécessite un système de contrôle robuste et stable qui ne tombera pas en panne et n'entraînera pas l'arrêt d'une ligne de production, alors que dans le cas d'un processus discontinu, l'accent est mis sur un système de contrôle qui permet une grande flexibilité dans les ajustements des formules, des procédures, etc. Les deux types de systèmes doivent être gérés en fonction de l'historique de la qualité du produit et être en mesure d'exécuter des opérations non routinières. Avec son large portefeuille de produits, ses ingénieurs systèmes expérimentés et son réseau mondial de vente et de service, Yokogawa a une solution pour chaque processus d'usine.
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Pétrochimie
Les besoins des entreprises pétrochimiques sont extrêmement variés. Pour se démarquer sur le marché hautement concurrentiel d'aujourd'hui, les producteurs s'efforcent d'améliorer la qualité et la productivité. Yokogawa fournit des solutions sur mesure pour répondre à ces besoins en s'appuyant sur sa longue et vaste expérience dans ce domaine.
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Pétrole et Gaz (raffinage et distribution)
Ces dernières années, l'industrie pétrolière et gazière en aval a été confrontée à un nombre croissant de défis. Ceux-ci comprennent les caractéristiques changeantes des matières premières à traiter, le vieillissement des installations et des équipements de traitement, l'augmentation du coût de l'énergie, le manque d'opérateurs d'usine qualifiés capables de faire fonctionner une raffinerie de manière sûre et efficace, et les exigences en constante évolution du marché et du client.
Au fil des ans, Yokogawa s'est associé à de nombreuses sociétés en aval pour fournir des solutions industrielles axées sur la résolution de ces défis et problèmes. Les solutions de Yokogawa ont aidé les propriétaires d'usines à atteindre une rentabilité maximale et une sécurité durable dans leurs usines.
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Raffinage
Dans un marché en constante évolution, les raffineries sont considérées non seulement comme des unités de traitement du brut, mais aussi comme des centres de profit. Dans le même temps, il existe une conscience aiguë du besoin de sécurité dans ces installations. Une solution de production totale qui englobe la planification, l'ordonnancement, la gestion et le contrôle est nécessaire pour atteindre les objectifs à long terme en matière de rentabilité, d'efficacité et de protection de l'environnement. Avec des années d'expertise dans le domaine de l'automatisation, Yokogawa peut vous apporter des solutions globales abordables pour une meilleure opérabilité et un monde plus propre.
Les produits et solutions liés
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Combustion Safety & Optimization
Yokogawa is proud to offer a single source solution to improve combustion safety and efficiency in fired heaters.
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In-Situ Gas Analyzer TDLS8000
Yokogawa’s new TDLS™8000 houses all of the industry’s leading features in one robust device. The platform design is for in situ measurements which negate the need for sample extraction and conditioning.
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Distributed Control System (DCS)
Our distributed control system (DCS) enables automation and control of industrial processes and enhanced business performance. Over 30,000 systems entrust Yokogawa DCS to deliver their production goals.