Przetwornik zawartości tlenu zarządza emisją, wspomagając strategie sterowania

-- piątek, 01 październik 2004 09:22

Zakład gazowniczy firmy Shell Canada – Burnt Timber – stosuje piece do utleniania gazów resztkowych zawierających siarkę, takich jak siarkowodór (H₂S), siarczek karbonylu (C_OS) oraz dwusiarczek węgla (CS₂) – związków, których nie można wypuścić bezpośrednio do atmosfery. Piece te utleniają do dwutlenku siarki (SO₂) wszystkie związki siarki przed wypuszczeniem ich do atmosfery w postaci gazów spalinowych.

Fot. Zakład gazowniczy Burnt Timber należący do kanadyjskiego Shella poprawił efektywność spalania, by skuteczniej utleniać związki siarki.

Problem pojawił się, kiedy inżynierowie i operatorzy pracujący w zakładzie gazowniczym Burnt Timber zdali sobie sprawę, że wskazania pracującego w fabryce analizatora zawartości tlenu w spalinach były niedokładne. W efekcie operatorzy w zakładzie nie byli w stanie utrzymać właściwej proporcji powietrza i paliwa, koniecznej do prawidłowego przebiegu procesu spalania. Do ustalania stosunku powietrza i paliwa operatorzy wykorzystywali bowiem ciągłe pomiary tlenu. Niedokładne pomiary tlenu powodowały, że operatorzy ustawiali pracę pieca tak, że spalał on nadmiar paliwa w celu zapewnienia całkowitego spalenia związków siarki. Brak dokładnych odczytów przyczynił się również do nadmiernej i kosztownej konserwacji analizatora. Problem z analizatorem był też powodem nadmiernej emisji SO₂.

Ponieważ poziomy tlenu oraz zanieczyszczeń (związków siarki) nie były stałe, trudno było utrzymać stosunek powietrza do paliwa na poziomie wystarczającym do utlenienia związków siarki do postaci SO₂. Dlatego w miejsce istniejącego tlenowego analizatora spalin zastosowano przetwornik zawartości tlenu – Oxymitter 4000 firmy Emerson Process Management. Nowsza technologia zapewniła operatorom precyzyjne odczyty zawartości tlenu w spalinach, które stanowią podstawę strategii sterowania i umożliwiają optymalizację stosunku powietrza do paliwa w procesie spalania w piecu.

Sterowanie pracą pieca siarkowego realizowane jest zazwyczaj w oparciu o zamknięty układ regulacji, który tak zmienia przepływ spalanego gazu, aby zapewnić utrzymanie właściwej temperatury w piecu. W rozwiązaniach tradycyjnych ręcznie otwierane i zamykane przepustnice naturalnego ciągu powietrza zapewniają dopływ powietrza do spalania. Nowoczesne piece projektowane są w taki sposób, aby zapewniały sztuczny ciąg powietrza wymaganego do procesu spalania. Pozwala to na regulowanie temperatury w układzie zamkniętym, gdzie powietrze do procesu spalania doprowadzane jest w funkcji wymaganego stosunku gaz – powietrze. Regulacja w układzie zamkniętym oparta na nadmiarze tlenu może zostać wykorzystana do optymalizacji składu spalanego gazu.

Jeśli piec pracuje idealnie, nadmiar tlenu w strumieniu gazu spalinowego jest optymalizowany, co zapewnia całkowite utlenienie wszystkich składników siarkowych do SO₂. Piece zakładów siarkowych pracują zazwyczaj, utrzymując nadmiar tlenu na poziomie 6–10%. Zalecany zakres działania wynosi 2–5%. Praca powyżej 5% powoduje nadmierne zużycie paliwa zasilającego piec.

Od momentu zainstalowania urządzenia Oxymitter 4000 firma Burnt Timber uzyskiwała poziom nadmiaru tlenu o wysokości 1% zamiast 2%, co w bezpośredni sposób przyczyniło się do zmniejszenia wymaganej ilości powietrza podmuchowego.

Najbardziej znaczące zalety działania w zalecanym zakresie nadmiaru powietrza:

• właściwe utlenianie związków siarki,
• redukcja zużycia paliwa gazowego,
• redukcja emisji CO₂ związana ze zmniejszeniem zużycia paliwa.

Dzięki nowemu analizatorowi operatorzy pracujący w fabryce Burnt Timber odkryli, że palnik pieca nie działał właściwie i to było jednym z powodów, że zakład naruszał dopuszczalne normy. Wymiana palnika ustabilizowała emisję SO₂ i zapewniła zgodne z przepisami działanie zakładu.

Na temat zastosowania w Polsce urządzenia Oxymitter 4000 będzie można przeczytać pod koniec października 2004 na naszej stronie internetowej www.controlengpolska.com, zakładka “W praktyce”.

www.emersonprocess.pl

Linki sponsorowane

	Produkcja od A do Z w samym sercu polskiego przemysłu Zapraszamy Państwa do udziału w Kongresie Produkcji i Technologii PROTECH.
	Almanach Produkcji w Polsce Kompleksowy katalog w wersji on-online oraz drukowanej majacy na celu dostarczenie użytecznych informacji o dostawcach dla przemysłu jak i oferowanych przez nich produktach