Stanovení množství páry z plynové kotelny

V roce 2017 uzavřel mezinárodní dodavatel energie E.ON dlouhodobé partnerství se společností Dow Benelux na výstavbu, provozování a obsluhu velké plynové kotelny pro svůj největší výrobní závod v Evropě, který se nachází v nizozemském Terneuzenu. Společnost Dow zde vyrábí chemické meziprodukty, které se dále zpracovávají na různé výrobky pro komerční a průmyslové použití, jako jsou obaly, nátěrové hmoty a pěny.

Společnost E.ON Power Plants Belgium integrovala novou kotelnu do stávající parní rozvodné sítě v areálu Dow Benelux v Terneuzenu. Kotel je schopen spalovat dvě různá paliva a může být provozován na všechny směsi zemního plynu, plyn s obsahem až 45 % vodíku a odpadní plyn z krakování ropy. Kotelna a potřebné komponenty byly navrženy s ohledem na extrémní požadavky na gradienty zatížení, toleranci tlaku páry a provozuschopnost.

Aby bylo možné zajistit distribuci a stanovení množství vyrobené páry, a také měřit průtok vyčištěného vratného kondenzátu, muselo být celé zařízení vybaveno vhodnou měřicí technikou. Ta musí být schopna měřit s vysokou přesností ve velkém dynamickém měřicím rozsahu. Dodavatel energie požadoval, aby měla měřicí technologie pro bilancování tepla a hmotnosti vysokou provozní přesnost, byla dlouhodobě stabilní a splňovala požadavky normy ISO 5167. Z toho vyplývá, že všechny měřicí soupravy musí být vysledovatelně kalibrovány při vysokých hodnotách Reynoldsova čísla.

Po zvážení různých přístupů k měření páry se provozovatel zařízení rozhodl pro řešení od společnosti KROHNE s měřením diferenčního tlaku (DP) a dýzou podle ISA 1932, protože se jednalo o nejefektivnější variantu z hlediska přesnosti a dlouhodobé stability. Měření průtoku na principu diferenčního tlaku s dýzou bylo podle požadavků zákazníka navrženo a vyrobeno v souladu s normami ISO 5167 a ASME MFC-3M. Celá dodávka společnosti KROHNE pro měření vysokotlaké (VT) páry, nízkotlaké (NT) páry a vyčištěného kondenzátu zahrnovala šest kalibrovaných dýz podle ISA 1932 (3 pro VT páru, 3 pro NT páru) a tři kalibrované clonové měřicí soupravy OPTIBAR MR 4300 (pro kondenzát). Primární prvky pro měření průtoku byly instalovány v kombinaci se snímačem diferenčního tlaku OPTIBAR DP 7060 (včetně 5cestných ventilových souprav), snímačem teploty OPTITEMP TRA-S34 (včetně převodníku teploty OPTITEMP TT33 R namontovaného na lištu) a snímačem tlaku OPTIBAR PM 5060 (s 3cestnými ventilovými soupravami). Vzhledem k tomu, že management hospodaření s energií v tomto projektu vyžaduje specializované přepočty průtoku pro stanovení množství a celkové finanční hodnoty výstupní VT/NT páry a vratného vyčištěného kondenzátu, dodala společnost KROHNE také přepočítávač průtoku, který vypočítává množství energie v páře a kondenzátu ze vstupních veličin průtoku, (diferenčního) tlaku a teploty.

Při použití integrovaných řešení pro měření průtoku na principu tlakové diference od společnosti KROHNE provozovatel získal spolehlivé a přesné údaje pro tepelnou a hmotnostní bilanci. Vzhledem k tomu, že i malá chyba může v takových projektech představovat velký finanční rozdíl, ukázalo se, že kalibrovaná řešení průtoku na principu tlakové diference zajišťují provozovateli nejnižší provozní náklady, protože jsou dlouhodobě stabilní a přesná v širokém dynamickém rozsahu. Měření průtoku na principu tlakové diference jsou navržena v souladu s normou ISO 5167 a pro naměřené hodnoty lze za provozu provádět kontrolu věrohodnosti, čímž je zajištěno, že měřicí zařízení stále pracují přesně a spolehlivě podle specifikací zákazníka. Společnost KROHNE jako hlavní dodavatel přístrojů (MIV) pro toto řešení zajistila kompletní dodávku - od poradenství, inženýrské činnosti, výroby a testování až po řízení projektu a integraci měřicího zařízení do systému řízení procesů provozovatele.