Aufgabenstellung
Die Verbrennung der Schwarzlauge (energie- und ligninreiches Nebenprodukt bei der Zelluloseherstellung) erfolgt im sogenannten Rückgewinnungskessel (Laugenkessel) und dient der Erzeugung von Strom, und Prozesswärme sowie der Rückgewinnung von Weißlauge. Im Rückgewinnungskessel wird Hitze zur Erzeugung von Hochdruckdampf verwendet, der wiederum zur Stromerzeugung in einer Turbine benötigt wird.
Da die hohe Konzentration von Schwefel optimale Verfahrensbedingungen erfordert, sollte im Idealfall die Temperatur des Verbrennungsprozesses online überwacht werden. Ebenso ist eine visuelle Beurteilung des Brennbett (Char-Bed) für den optimalen Prozess nötig. Dies ist Grundlage, um die Erzeugung von Schwefeldioxid und andere Emissionen zu vermeiden. Neben der umweltfreundlichen Verbrennung muss eine Verringerung des anorganischen Schwefels in der Kohleschüttung erreicht werden.
Zu beachten ist dabei die Gefahr sogenannter Schmelze-Wasser-Explosionen. Die einzusetzende Sensorik darf aus diesem Grunde nicht mit Wasser gekühlt werden.
Lösung
Luftgekühlte Infrarot-Feuerraumkamera PYROINC 640BL mit Flammenfilter sowie automatischer Verfahreinheit.
Die speziell für die Anwendungen in einem Rückgewinnungskessel entwickelte PYROINC 640BL arbeitet in einem Spektralbereich von 3,9µm, wo der Hauptteil der auftretenden Gase in einem Feuerraum transparent ist. Aus diesem Grunde ist die visuelle Darstellung wesentlich besser als bei anderen Systemen wie z. B. TV oder NIR (Nahes Infrarot).
Der Messtemperaturbereich reicht von 600°C bis 1450°C bei einer Auflösung von 640×480 Pixel. Die luftgekühlte Sonde hat einen Durchmesser von 70mm und eine Länge von 906mm bzw. 1526mm. Der Öffnungswinkel beträgt 74° x 55° welcher selbstverständlich durch eine patentierte Luftspülung von Schmutz freigehalten wird. Durch die gute Temperaturauflösung von ca. 1,2K @ 600°C und einer Aufnahmefrequenz von 50Hz ist eine zuverlässige Temperaturüberwachung möglich. Die automatische Verfahreinheit schützt die Feuerraumkamera bei Ausfall der Kühlmedien oder sonstiger Störungen durch selbstständiges Ausfahren aus dem Brennraum. Mit Hilfe von Auswertesoftware kann zum einen ein Online-Bild für den Anlagenfahrer in der Warte dargestellt werden, sowie über optional erhältliche Schnittstellen (WAGO, Profibus, ProfiNet) Temperaturwerte an das übergeordnete Prozesssystem übergeben werden.
Dies vereinfacht die Steuerung und die Optimierung des Prozesses; Unregelmäßigkeiten können im besten Fall in einem frühen Stadium erkannt werden um Gegenmaßnahmen einzuleiten.
Feuerraumkameras PYROINC:
Die Feuerraumkameras PYROINC sind spezielle und äußerst robuste Wärmebildkameras, die zur Messung hoher Temperaturen zwischen 400 °C und 1800 °C dienen. Sie besitzen eine motorisch fokussierbare Boreskop-Optik mit Schutzfenster. Kamera und Boreskop-Optik sind in einem wassergekühlten oder luftgekühlten Sondenkühlmantel untergebracht.
Die IR-Strahlungseintrittsöffnung hat einen sehr kleinen Durchmesser und ist luftgespült. Damit kann der Sondenkühlmantel direkt durch eine Öffnung in den Brennraum eingefahren werden. Zusammen mit einer automatischen Rückzugsvorrichtung wird gewährleistet, dass das System den hohen Temperaturen und speziellen Anforderungen am Einsatzort standhält. Die Kameras messen je nach konkretem Einsatzfall in verschiedenen Spektralbereichen. Ebenso sind auch verschiedene Optiken und Ablenkungen verfügbar. Die verwendeten 2D-Infrarot-Bildsensoren ermöglichen große durchgängige Temperaturbereiche. Zur Visualisierung und Weiterverarbeitung der Messwerte werden die Thermobilder via Ethernet in Echtzeit übertragen.
Die PYROINC:
- Ein großer Temperaturmessbereich
- Industrieller Dauereinsatz
- Auto-Rückzugvorrichtung
- Boreskopoptik mit Motorfokus
- Anwendungsspezifische Infrarotfilter
- Gekühltes Sondenobjektiv
- Patentierte Luftspülung
