Nowe możliwości w zakresie pomiaru przepływu i analizy biogazu

firma prezentuje
Grzegorz Rudnicki, Endress+Hauser Polska
Nowe moĪliwoĞci w zakresie pomiaru
przepáywu i analizy biogazu
Rynek biogazu rozwija siį bardzo dynamicznie. Nic dziwnego, jako gaz uzyskany z fermentacji
roĖlin energetycznych, odpadów organicznych, gnojowicy, osadów Ėciekowych lub resztek roĖlin
moĆe byĹ wykorzystany w bardzo korzystny sposób, np. w kogeneracji do wytwarzania ciepa
i energii elektrycznej. Biogazownia do prawidowej pracy wymaga ciĺgego monitorowania wielu
parametrów procesu: skadu gazu, ciĖnienia, temperatury, a przede wszystkim iloĖci produkowanego biogazu. W tym celu Endress+Hauser stworzy przepywomierz ultradćwiįkowy Prosonic
Flow B200, który w zakresie pomiaru iloĖci i analizy biogazu oferuje zupenie nowe, niespotykane wczeĖniej moĆliwoĖci.
Biogaz
OkreĘlenie biogaz zazwyczaj odnosi siı do gazu powstajļcego w procesie beztlenowej fermentacji materii organicznej, w tym obornika, osadów Ęciekowych, odpadów
komunalnych, odpadów rolnych, roĘlin energetycznych
lub innych surowców biodegradowalnych. Biogaz jest
takĈe znany jako gaz powstajļcy w wydzielonych komorach fermentacyjnych oczyszczalni Ęcieków. W koġcowym etapie procesu fermentacji biogaz sk‘ada siı
g‘ównie z metanu, dwutlenku wıgla i kilku pozosta‘ych
gazów Ęladowych. Gaz jest nasycony wilgociļ (w tym
mokrym H2S) i transportowany do zbiorników magazynowych lub do dalszego przetwarzania pod stosunkowo
niskim ciĘnieniem. Z tego powodu do transportu biogazu
uĈywa siı rurociļgów o relatywnie duĈych Ęrednicach
w stosunku do uzyskiwanych wartoĘci przep‘ywów.
Dlatego pomiar przep‘ywu biogazu stanowi powaĈne wyzwanie techniczne dla dzisiejszych metod, przede wszystkim termicznej i DP (rurka Pitota).
Ze wzglıdu na niskie ciĘnienie, ma‘e wartoĘci przep‘ywu, zmienny sk‘ad gazu i wysokļ wilgotnoĘĻ obecnie
stosowane przep‘ywomierze nie dajļ stabilnych i wiarygodnych wyników pomiaru. Pomiar przep‘ywu jest szczególnie trudny w miejscach najbardziej istotnych z punktu
widzenia prowadzenia procesu, czyli bezpoĘrednio za komorļ fermentacyjnļ.
Skadnik
StįĆenie [% obj.]
Metan CH4
50 do 75
Dwutlenek wıgla CO2
25 do 45
Woda H2O
2 (20°C) do 16 (55°C)
Azot N2
<1
Tlen O2
<5000 ppm
Siarkowodór H2S
<5000 ppm
Wodór H2
<5000 ppm
firma prezentuje
Osobnym zagadnieniem w zakresie analizy biogazu jest
pomiar stıĈenia metanu. Stosowane w tym celu czujniki
sļ najczıĘciej nieodporne na wystıpujļcļ w biogazie wilgoĻ i wymagajļ czıstej kalibracji.
Wiarygodny pomiar przepywu biogazu
– rozwiĺzanie idealne
Techniczne wyzwania w zakresie pomiaru przep‘ywu
zawsze interesowa‘y Endress+Hauser. W swojej historii
lrma posiada wiele unikatowych i prze‘omowych rozwiļzaġ, które zrewolucjonizowa‘y przemys‘owe pomiary przep‘ywu. Wiele rozwiļzaġ opracowanych przez
Endress+Hauser szybko stawa‘o siı standardem. Nie
dziwi zatem fakt pojawienia siı w ofercie lrmy zupe‘nie
nowego przep‘ywomierza, który jest idealnym rozwiļzaniem zagadnienia pomiaru przep‘ywu biogazu. Co waĈne, rozwiļzaniem od podstaw opracowanym do pracy
bezpoĘrednio za komorļ fermentacyjnļ.
Prosonic Flow B200 to przemys‘owy przep‘ywomierz
ultradĉwiıkowy, który powsta‘ specjalnie z myĘlļ o niezawodnym i dok‘adnym pomiarze przep‘ywu biogazu lub
gazu fermentacyjnego, nawet przy bardzo zmiennych warunkach pracy.
Fot. 2. AĪ cztery parametry procesowe dostĊpne na
wyĞwietlaczu przepáywomierza Prosonic Flow B200.
• szeroki zakres zastosowaġ – pomiar niezaleĈny od
sk‘adu i wilgotnoĘci gazu,
• pomiar moĈliwy nawet przy minimalnym ciĘnieniu.
Jednoczesny pomiar stįĆenia metanu
Procesy fermentacji nie zawsze przebiegajļ w jednakowy
sposób. Warunki pracy mogļ ulegaĻ znacznym wahaniom,
co skutkuje zmieniajļcym siı stıĈeniem metanu (CH4)
w biogazie, które musi byĻ stale monitorowane. Prosonic
Flow B200 równolegle z pomiarem przep‘ywu umoĈliwia
ciļg‘y pomiar stıĈenia metanu bezpoĘrednio w rurociļgu,
bez potrzeby stosowania dodatkowych urzļdzeġ. Jest to
jedyne tego typu rozwiļzanie na Ęwiecie, otwierajļce zupe‘nie nowe moĈliwoĘci:
• ciļg‘y, 24-godzinny pomiar i monitorowanie iloĘci
oraz jakoĘci biogazu,
• szybkie i ukierunkowane reakcje w przypadku zak‘óceġ w procesie fermentacji,
• skuteczna i efektywna kontrola procesu i bilansowania energii poprzez obliczanie dodatkowych wartoĘci
charakterystycznych, takich jak:
- skorygowany przep‘yw objıtoĘciowy,
- wartoĘĻ opa‘owa,
- indeks Wobbego (okreĘla jakoĘĻ gazu).
Fot. 1. Prosonic Flow B200 na instalacji w biogazowni.
Metoda ultradĉwiıkowa, na której bazuje Prosonic
Flow B200, oferuje wiele korzyĘci w stosunku do metod
konwencjonalnych. NajwaĈniejsze to:
• wydajnoĘĻ pomiaru – wysoka dok‘adnoĘĻ (±1,5%)
i szeroki zakres pomiarowy (30:1),
• oszczıdnoĘĻ energii – brak strat ciĘnienia w instalacji,
• bezobs‘ugowoĘĻ – brak czıĘci ruchomych,
• oszczıdnoĘĻ miejsca – wymaga krótkich odcinków
prostych rurociļgu przed i za czujnikiem,
Endress+Hauser Polska sp. z o.o.
ul. Wo‘owska 11
51-116 Wroc‘aw
tel. +48 71 773 00 00
http://www.pl.endress.com
[email protected]
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA STYCZEŃ/LUTY 2012 • 53