System monitorowania przepływu węgla PfMaster

The Greenbank Group UK
Poprawa wydajności elektrowni i urządzeń naszych klientów
Enhancing Performance
System monitorowania przepływu węgla PfMaster
Greenbank Terotech Ltd jest oficjalnym partnerem i wyłącznym
dystrybutorem systemów równoważenia przepływu węgla i
monitorowania pomiarów ABB PfMaster. System PfMaster został
zaprojektowany do obsługi podawania sproszkowanego węgla
do kotłów.
Do jednej szafki można podłączyć do 32 czujników mierzących
rozkład węgla i prędkość podawania sproszkowanego paliwa
(PF) do palenisk. Nieprawidłowa dystrybucja paliwa powoduje
obniżenie wydajności spalania. Zachowanie mechanizmów
przepływu węgla i dystrybucja do palenisk kotłów aż do tej pory
były bardzo trudne do zmierzenia. Dynamika przepływu węgla
zależy od wielu czynników, takich jak wielkość cząstek,
konfiguracja przewodów i konstrukcja elektrowni, w
szczególności rozmierzenie przewodów rurowych Pf od
poszczególnych młynów do palenisk.
Najczęściej stosowanym sposobem pomiarów jakości dystrybucji
paliwa jest korzystanie z urządzeń wyposażonych w sondy
próbek. Sposoby te zapewniają informację o przepływie w
danym przewodzie rurowym I w danym momencie, jednakże ich
dokładność zależy od typu sondy i zastosowanych procedur.
Ponadto czas wymagany do pobrania próbek z ośmiu palenisk
Pf zasilanych paliwem z jednego młyna z wykorzystaniem
najdokładniejszych technik próbkowania jednopunktowego może
wynosić nawet kilka godzin.
Sprawia to, że kontrolowane zmiany i sprawdzanie rozkładu po
dokonaniu usprawnień w wydajności serii młynów wymagają
dużych nakładów pracy.
PfMaster umożliwia ciągły pomiar równoważenia „w czasie
rzeczywistym” oraz monitorowanie wydajności przepływu Pf.
Korzyści z zastosowania systemu ABB PfMaster
to między innymi:
• Nie wymagająca zaawansowanej obsługi podstawa dla
wdrażania nowoczesnych praktyk w produkcji energii.
• Fabrycznie skalibrowana. Bez potrzeby stosowania
kosztownych i czasochłonnych ręcznych technik pobierania
próbek.
• Aprobaty bezpieczeństwa ATEX i CE. Urządzenie jest
pasywne i zostało zaprojektowane tak, aby nie dostarczało
energii do przewodów rurowych z paliwem.
• Korzystanie w czasie rzeczywistym z informacji o prędkości w
celu regulacji powietrza pierwotnego młyna! Dane aplikacji
wykazują, że ograniczenie powietrza pierwotnego młyna dla
danego obciążenia pozwala poprawić zarówno sortowanie,
jak i dystrybucję.
• Młyny o wielu przewodach rurowych prowadzących węgiel
biegnących od sortownika mogą wykorzystywać zawory
sterujące w celu równoważenia rozkładu paliwa
• System PfMaster zastosowany w połączeniu z innymi
technologiami opracowanymi przez grupę Greenbank, takimi
jak urządzenie przerywania sznurów oraz regulacji i kontroli
GAIM HVARB, pozwala na dokładne sterowanie rozkładem
przepływu węgla w czasie rzeczywistym.
• Alternatywną metodą usprawnienia procesu spalania jest
zastosowanie systemu PfMaster do sterowania powietrzem
wtórnym palenisk elektrowni w czasie rzeczywistym w celu
równoważenia spalania w poszczególnych paleniskach.
System monitorowania przepływu węgla PfMaster
Czujnik PfMaster
Czujnik PfMaster monitoruje nieprawidłową dystrybucję węgla
do palenisk. Elektrostatyczne pierścienie czujnika wokół całego
obwodu przewodu rurowego wykrywają powstawanie „sznurów” i
skręcanie Pf przesyłanego wzdłuż przewodu. Czujniki wykrywają
energię elektrostatyczną naturalnie obecną w cząstkach Pf.
Każdy czujnik charakteryzuje się całkowicie gładką powierzchnią
wewnętrzną zapewniającą wysoką odporność na zużycie
spowodowane uderzeniami węgla oraz na wysokie ciśnienie
wylotu z młyna (na życzenie certyfikaty zgodności z Dyrektywą
urządzeń ciśnieniowych). Zapewnia to najdłuższe możliwe czasy
pomiędzy przeglądami serwisowymi.
Układy elektroniczne podłączone do czujników PfMaster
funkcjonują jako wzmacniacze wysyłające wyniki pomiarów do
szafki sterującej obliczającej na ich podstawie prędkość i
stężenie węgla. Szafka główna oblicza rozkład i przepływ węgla
na podstawie wyników pomiarów z wszystkich czujników dla
poszczególnych młynów. Następnie oblicza indywidualne
prędkości węgla w przewodach rurowych na podstawie czasu
przelotu materiału przez dokładnie określone odległości
wewnątrz poszczególnych czujników PfMaster.
Czujniki PfMaster są połączone z centralną szafką
przetwarzającą sygnały za pomocą pojedynczego
wielożyłowego przewodu niskonapięciowego. Układy
elektroniczne czujników PfMaster oraz moduły wejściowe w
szafce głównej zostały zoptymalizowane pod kątem jak
najwyższej odporności na zakłócenia generowane przez
elektrownię.
Układy elektroniczne czujników PfMaster są standardowo
wyposażone w bezpieczniki chroniące w razie awarii przed
napięciami, które mogłyby doprowadzić do zapłonu łatwopalnej
mieszaniny wewnątrz przewodu rurowego. Do przewodu
rurowego nie jest dostarczana żadna energia. Dzięki temu
czujniki PfMaster uzyskały odpowiednie aprobaty CE i ATEX.
Zastosowana detekcja typu pasywnego eliminuje wszelkie
niebezpieczeństwa, które mogłyby mieć miejsce w przypadku
wykorzystania aktywnych metod pomiaru, takich jak techniki
mikrofalowe lub wykorzystujące promieniowanie
elektromagnetyczne
Monitorowanie procentowego rozdziału HVARB w brytyjskich elektrowniach węglowych z zastosowaniem PfMaster jako
przyrządu pomiarowego.
Enhancing Performance
„Naszą wizją jest pozycja światowego lidera w naszej branży.”
System monitorowania przepływu węgla PfMaster
PfMaster – procesor sygnałowy i wyświetlacz
Sercem systemu jest procesor sygnałowy obsługujący do 24 lub
32 czujników, co stanowi wystarczającą liczbę spełniającą
wymagania dla wielu młynów.
Elastyczna konfiguracja wejścia/wyjścia zapewnia dostosowanie
systemu do potrzeb użytkownika.
Wyświetlacz VDU w sposób graficzny przedstawia stan
wszystkich 24 lub 32 czujników pomiarowych. Wszystkie wyniki
pomiarów oznaczające stan alarmowy są przedstawione w
innym kolorze. Klawisze funkcyjne pod wyświetlaczem
umożliwiają użytkownikowi obsługę innych funkcji.
Są to między innymi:
• Konfiguracja zakresu i kontroli wyjściowej.
• Przedstawienie trendów mierzonych wartości z ostatnich 60
minut.
• Ustawienia i czas zapisu rejestru dla wewnętrznej pamięci
rejestru danych.
• Konfiguracja i wyświetlanie względnych lub bezwzględnych
danych szczegółowych dotyczących masy.
• W przypadku awarii zasilania wszystkie wyświetlane dane
zdalne zostają zamrożone.
• Przywrócenie zasilania powoduje automatyczne ponowne
uruchomienie systemu procesora.
mocowana do przewodu rurowego za pomocą 4-calowego
mocowania BSP i określa prędkość na podstawie czasu przelotu
materiału przez dwa czujniki, podobnie jak ma to miejsce w
przypadku czujnika PfMaster.
Klienci mogą wykorzystywać miernik prędkości w czasie
rzeczywistym w celu zmniejszenia przepływu powietrza
pierwotnego przez młyn, co pozwala uzyskać optymalne
sortowanie oraz poprawę rozkładu i spalania w palenisku.
System PfMaster jest efektem wieloletniego doświadczenia
praktycznego i zdobytej wiedzy w branży kontroli procesów i
pomiarów przepływu. Opatentowane zasady funkcjonowania
systemu PfMaster są uwieńczeniem wyników badań wymagań
technicznych i funkcjonalnych obowiązujących w procesie
dostarczania Pf do kotła.
Dynamiczny rozwój narzędzi i wieloletnie doświadczenie w
rzeczywistych warunkach najbardziej wymagających instalacji
potwierdziły trwałość systemu PfMaster. Zużycie elementów
znajdujących się wewnątrz przewodu rurowego zależy od typu
węgla i jego prędkości. System PfMaster jest bezinwazyjny.
Firma Greenbank może zagwarantować minimalny okres
eksploatacji elementów cewki czujnika. Wszystkie czujniki są
przed dostawą fabrycznie skalibrowane na podstawie certyfikatu
zgodności. Do chwili obecnej żaden system PfMaster nie został
uszkodzony, nie uległ awarii ani nie wymagał konserwacji.
Mierniki prędkości w czasie rzeczywistym firmy
Greenbank
Wiele palenisk o niskiej emisji NOx zostało zaprojektowane przy
założeniu bardzo niskich prędkości Pf, niekiedy nawet na
poziomie 16 m/s w celu uzyskania optymalnego spalania.
Zrozumiałe jest też to, że dynamiczne i statyczne sortowniki o
zmniejszonej prędkości Pf w młynie poprawiają sortowanie
młyna. Miernik prędkości w czasie rzeczywistym firmy
Greenbank działa na takiej samej zasadzie, jak PfMaster:
zapewnia bezinwazyjny pomiar z wykorzystaniem układów
elektronicznych czujnika i szafki o podobnej dokładności.
Dla samego pomiaru prędkości węgla nie jest wymagane
wykorzystywanie całego obwodu przewodu rurowego, jak to ma
miejsce w przypadku czujnika PfMaster. Konstrukcja jest
Prędkość i rozkład PfMaster
www.greenbankgroup.com
System monitorowania przepływu węgla PfMaster
Ogólne dane techniczne
Czujnik
Kanały wejściowe czujnika:
1 – 24 lub 25 – 32 na każdy system
procesora
Zakres wymiarów:
od DN25 do DN660
Zakres prędkości:
od 0,3 do 60 m/s
Element cewki:
Stal nierdzewna, niewielka konstrukcja
Korpus ze stali węglowej powlekany
Wejścia/wyjścia:
Izolowane, od 4 do 20 mA
Wejścia (opcjonalne):
Masa (wejście podajnika) za
pośrednictwem 4 – 20 mA lub
cyfrowego klienta OPC, Modbus lub
DH+
Wyjścia magistrali (opcjonalne):
Klient serwera OPC z wykorzystaniem
przewodu Ethernet, RS485 lub
RS232 Modbus za pośrednictwem
RS485 lub RS232 DH+
Alarmy:
Programowane punkty
maksymalne/minimalne prędkości
(tylko na ekranie).
Czas reakcji systemu:
< 1,5 s – odpowiedni dla ciągłej
regulacji przepływu Pf w czasie
rzeczywistym
Rejestry:
Prędkość, rozdział, koncentracja
z programowanym odstępem czasu
rejestru
Format pliku – rozdzielony przecinkami
(*.csv)
Temperatura:
od 10?C do 60?C (od 50?F do 140?F)
Warunki środowiskowe:
Współczynnik ochrony panelu IP65
Zasilanie:
< 200VA
napięcie przemienne 110/230 V, od 47
do 63 Hz
Wyświetlacz zdalny:
(opcja)
Bezprzewodowa sieć LAN z interfejsem
IEEE 802.11 pozwala na podłączenie
komputera zdalnego z zainstalowanym
dostarczonym oprogramowaniem ABB w
celu sterowania, wyświetlania i odczytu
danych rejestru za pośrednictwem
połączenia bezprzewodowego.
Obsługa zdalna:
Standardowo wyposażony w modem.
Wymaga połączenia z zewnętrzną linią
telefoniczną.
Wymiary:
urządzenie 24-kanałowe – panel:
1203x803x297 mm
urządzenie 32-kanałowe – panel:
1805x803x297 mm
epoksydami
Elektrody ze stali nierdzewnej
Mocowanie:
Uwaga:
Wkładka pomiędzy kołnierzami
Złącza typu Victaulic
Typ prędkości – R4 lub DN100 PN16
Mocowanie pionowe zalecane
w tej samej odległości
od zaburzeń, zagięć lub rozdzielaczy
pneumatycznych itp.
Temperatura procesu:
od -20?C do 180?C (od -4?F do 356?F)
Ciśnienie nominalne:
16 barów
Warunki środowiskowe:
IP65 / NEMA 4X
Pomiary
Bezwzględna prędkość Pf
Rozdział Pf paleniska
Względne obciążenie Pf (koncentracja)
Przepływ masy – obliczany dla każdej
linii
od rozdziału i zewnętrzne wejście masy
całkowitej(prędkość podawania młyna
itp.)
Układ elektroniczny czujnika
Zasilanie:
5V, zasilanie z procesora sygnałowego
Otoczenie:
od -20?C do 70?C (od -4?F do 158?F)
Warunki środowiskowe:
IP65 / NEMA 4X
Przewody:
Jednordzeniowy przewód z wielokrotnym
ekranowaniem
Odległość od czujnika < 200 m
Aprobaty:
Wbudowane diody Zenera
zapobiegające niebezpiecznym
napięciom na elektrodach.
Uwaga:
Aprobata zgodności z certyfikatem braku
zagrożenia
Procesor sygnałowy
Wyświetlacz:
Lokalny płaski wyświetlacz kolorowy o
przekątnej 15 cali
Standardowo wyposażony w klawiaturę i
napęd USB.
The Greenbank Group UK
Incorporating:
Greenbank Terotech
Greenbank Materials Handling
GAIM
Head Office: Hartshorne Road, Woodville, Derbyshire DE11 7GT. United Kingdom
Tel: +44 (0)870 607 8880 Fax: +44 (0)870 607 8889
Web: www.greenbankgroup.com Email: [email protected]