Artykuł sponsorowany

Pomiar potencjału redoks w Instalacjach Mokrego Odsiarczania Spalin

Pomiar potencjału redoks w Instalacjach Mokrego Odsiarczania Spalin

Począwszy od 17 sierpnia 2021 roku, zaczną obowiązywać nowe, znacznie ostrzejsze limity emisji zanieczyszczeń gazowych i pyłowych z obiektów energetycznych, wynikające z najnowszych konkluzji BAT. Jednym z najważniejszych monitorowanych związków będzie SO2.

Dla źródeł o mocy cieplnej wyższej lub równej 300 MW, dopuszczalne średnie stężenie roczne SO2 w spalinach będzie wynosić nie więcej niż 130 mg/Nm3 dla obiektów istniejących, oraz 75 mg/Nm3 dla źródeł nowo oddawanych do eksploatacji. Nowe wymagania wymuszają jeszcze ostrzejszy reżim technologiczny pracy instalacji mokrego odsiarczania spalin (IMOS), stanowiącym podstawową technologię usuwania SO2 dla tej wielkości obiektów. Jednym z kluczowych kryteriów decydujących o skuteczności mokrego odsiarczania jest zachowanie odpowiedniego reżimu pH w wybranych etapach procesu.

Dla automatycznej kontroli pH w takich zastosowaniach, Endress+Hauser oferuje system Liquiline Control, będący następcą sprawdzonego już w polskich elektrowniach systemu Topcal.

Znaczenie pH w procesie technologicznym na przykładzie metody wapiennej

Odsiarczanie spalin metodą mokrą bazuje na wykorzystaniu absorpcji tlenków siarki przez zawiesiny węglanów i wodorotlenków metali alkalicznych, najczęściej wapnia.

Z punktu widzenia zarówno skuteczności procesu jak również optymalnych warunków wytrącania się poszczególnych frakcji istotna jest udział w procesie fazy wodorosiarczynowej,

Do prawidłowego przebiegu tak określonego procesu niezbędne jest utrzymywanie odpowiedniego reżimu pH, do czego służą od lat zarówno systemy TopCal oraz nowe Liquiline Control.

System pomiarowy Liquiline Control CDC90

Liquiline Control CDC90 stanowi w pełni cyfrowy system pomiarowy, ze scentralizowanym układem koordynującym pomiar, kalibrację, i funkcję sterowania urządzeniami peryferyjnymi.

Pierwszym i najważniejszym elementem każdego układu pomiarowego jest sensor przetwarzający wielkość procesową na sygnał elektryczny. W przypadku pH i ORP zalecamy stosowanie zintegrowanego czujnika ze szklaną elektrodą pomiarową i zamkniętym systemem referencyjnym.

Jak jednak wspomniano, wcześniej, medium charakteryzuje się skłonnościami do oblepiania czujnika, a także zawiera związki zatruwające część referencyjną elektrody redoks. Dlatego czujnik potencjału redoks Ceragel CPS72D w wykonaniu rekomendowanym do pracy na IMOS, posiada wbudowaną pułapkę jonową, która ogranicza penetrację jonów zatruwających i znacząco podnosi trwałość czujnika.

Czujniki pomiarowe Memosens posiadają wbudowaną pamięć oraz własny mikroukład przetwarzania analogowo cyfrowego. W pamięci tej zapisywane są jego dane identyfikacyjne, kalibracyjne i ruchowe czujnika. Sygnał pomiarowy z czujnika podawany jest do przetwornika w postaci cyfrowej poprzez bezstykowe łącze indukcyjne umieszczone w jego głowicy. Do transmisji takiego sygnału stosowany jest standardowy przewód 4 żyłowy, bez potrzeby używania specjalistycznych przewodów pH używanych w pomiarach analogowych. 2 żyły służą do zasilania łącza cyfrowego Memosens, pozostałe 2 są linią sygnałową. Tą drogą przetwornik odczytuje z czujnika również wszystkie dane kalibracyjne i diagnostyczne.

Armatura do wysuwalnego montażu czujnika potencjału redoks

Wymienione wyżej warunki pracy wymagają zastosowania armatury umożliwiającej automatyczne wsuwanie i wysuwanie czujnika z procesu, podłączenie środków myjących, wody lub buforów kalibracyjnych, oraz pewne odcięcie czujnika od mierzonej zawiesiny na czas mycia lub kalibracji.

Z szerokiego programu armatur czujników pH z napędem do pracy automatycznej dostępnych w ofercie Endress+Hauser, najbardziej predestynowanym do omawianej aplikacji jest typ CPA473 z kulowym zaworem odcinającym (Ilustracja nr 3). Zawór ten zapewnia odcięcie od procesu w sposób dostosowany do pracy zawiesinach ściernych o dużej skłonności do zabrudzania.

Stacja Liquiline Control jako jednostka centralna układu.

Przetwarzanie sygnałów wejściowych z cyfrowych czujników potencjału redoks lub pH odbywa się w dedykowanej stacji procesowej Liquiline Control, od której nowy układ wziąć swoją nazwę,. Stacja ta stanowi jednocześnie przetwornik pomiarowy oraz centralną jednostkę sterującą systemu opartą na komputerze przemysłowym.

Stacja Liquiline Control wyposażona jest również w graficzny wyświetlacz dotykowy 4,3” z wizualizacją stanu poszczególnych elementów układu pomiarowego. Oprogramowanie systemu pozwala na ciągłe monitorowanie stanu czujnika, indywidualne ustawienie cykli mycia i kalibracji ustroju pomiarowego, a ponadto, parametryzację poszczególnych faz podawania poszczególnych mediów.

Podsumowanie

Pomiar potencjału redoks w fazie wiązania siarczynów związkami wapnia jest wskaźnikiem pozwalającym dokonać zgrubnej oceny, na ile w procesie zachodzi redukcja jonów rtęci Hg2+ i związane z tym niebezpieczeństwo reemisji rtęci elementarnej do atmosfery. Ze względu na procesy wytrącania i krystalizacji soli w zawiesinie, zaleca się prowadzenie pomiaru z wykorzystaniem systemów zapewniających funkcję automatycznego mycia i kalibracji części sensorycznej. Automatyczny system pomiarowy Liquiline Control, z inteligentnymi czujnikami Memosens dla pH/ORP, wysuwalnymi armaturami zapewniającymi odcięcie od procesu oraz mycie i kalibrację czujników, spełnia wszystkie wymogi stawiane pomiarowi pH i potencjału redoks dla IMOS oraz wnosi istotne ułatwienia obsługowe wynikające z funkcjonalności systemu Memosens.

Dowiedz się więcej: https://eh.digital/cdc90_pl

 

Autor: Janusz Zajączkowski,

Industry Manager Endress+Hauser Polska

Zobacz także...

Komentarze

Patronat honorowy

Partnerzy portalu

PSE