Temperaturüberwachung für Hochtemperaturreaktoren
Messung in der Brennkammer und Kühlkammer
Hochtemperaturreaktoren (Vergaser) werden zur Herstellung von Synthesegas durch Dampfreformierung oder partielle Oxidation von flüssigen Kohlenwasserstoffen, Erdgas oder Kohle in der Anlage des Kunden verwendet. Diese Anwendung ist auch als Kombi-Prozess mit integrierter Vergasung (IGCC) bekannt. Die extremen und rauen Betriebsbedingungen in der Vergasungsanlage tragen zur Schwierigkeit einer genauen Temperaturmessung bei.
Vorteile
Prozessoptimierung: Genaue Temperaturmessungen in der Brennkammer ermöglichen eine optimierte Vorwärmung der Einsatzmaterialien und ein gleichmäßiges thermisches Verhalten bei der Reaktion mit der gewünschten Temperatur.
Zuverlässigkeit: Die genaue Temperaturmessung ermöglicht die Überwachung der Betriebstemperatur der inneren feuerfesten Schichten, die durch mögliche heiße Prozesszonen nach und nach verbraucht werden.
Sicherheit: Die Dual Seal Leckage Erkennung durch die Diagnosekammer erhöht das Sicherheitsniveau und ermöglicht den Betrieb des Geräts auch bei Wasserstoffdiffusion durch die benetzten Komponenten.
Leistungsüberwachung und Wartung: Genaue und sehr punktuelle Temperaturmessungen ermöglichen die Berechnung des thermischen Gradienten durch bestimmte Zonen des Vergasers entlang des Abkühlrings (z. B. durch den Durchgang zwischen Brenn- und Abkühlkammer).
Umweltkonformität: Die doppelte Dichtung und die Leckageerkennung stellen sicher, dass der Vergaser die Vorschriften für die Emission giftiger Flüssigkeiten einhält, und
verlängern die Lebensdauer der feuerfesten Materialien, die sonst ersetzt werden müssten.
Die Herausforderung
Raue Betriebsbedingungen: Extrem hohe Temperaturen mit mehr als 1200 °C (2192 °F) in einigen Bereichen und Hochdruckverbrennung bei 45 bar.
Korrosive Atmosphäre: Vorhandensein von Gasen wie Schwefelwasserstoff, die Leistung und Lebensdauer von Temperatursensoren verringern können.
Eingeschränkter Zugang und Montagemöglichkeiten: Nur begrenzte Eintrittspunkte in das geschlossene System eines Vergasers und Reaktorwände, die unter hohem Druck stehen.
Unsere Lösung
Um alle Herausforderungen zu erfüllen, wurden von Endress+Hauser spezielle Temperaturmessverfahren und Sensoren entwickelt, die für hohe Temperaturen und raue Umgebungen ausgelegt sind. Diese sogenannten Temperature Engineered Solutions (TES) basieren auf Standardprodukten, die an spezifische Kundenanforderungen angepasst sind. Die beiden eingesetzten Baugruppen (TAF16, iTHERM MultiSens TMS02) sind hochgradig modular aufgebaut um die Wartung durch Ersatzteilplanung zu erleichtern, und enthalten austauschbare Sensoreinsätze.