Analiza gazów do sterowania procesami i monitorowania emisji

Od składu i stężenia gazów po poziomy zapylenia, widoczność i wykrywanie dymu – wiarygodne wyniki pomiarów wspierają sterowanie procesem, monitorowanie emisji, kontrolę jakości produktu oraz bezpieczeństwo instalacji. Nasza oferta obejmuje analizatory gazów i kompletne układy pomiarowe, pomiar pyłów i cząstek stałych, pozyskiwanie danych dotyczących emisji, monitorowanie stanu i czujniki do monitorowania tuneli.

• Efektywne sterowanie procesami: wartości mierzone w sposób ciągły tworzą podstawę sterowania procesami, zwiększania wydajności produktu i utrzymania jego stałej jakości.
• Wiarygodne wyniki pomiarów: technologia pomiarowa oraz kompletny układ pomiarowy są skonfigurowane pod kątem zadania pomiarowego, składu gazu oraz warunków w punkcie pomiarowym.
• Bezpieczeństwo zakładu i zgodność z przepisami ochrony środowiska: ciągłe monitorowanie pozwala wykryć krytyczne wartości stężeń gazów i dostarcza wartości pomiarowe oraz dane o poziomach emisji, wymagane do zapewnienia bezpiecznej eksploatacji i udokumentowania zgodności z przepisami.
• Wysoka niezawodność systemu: system autodiagnostyki, wewnętrzna weryfikacja danych odniesienia, wymienne moduły oraz zdalna diagnostyka pomagają we wczesnym wykrywaniu potrzeb związanych z konserwacją i ograniczaniu przestojów.
• Łatwa integracja i uruchomienie: standaryzowane interfejsy oraz fabrycznie zainstalowane, powiązane ze sobą i testowane fabrycznie systemy ograniczają nakład pracy związany z instalacją oraz ułatwiają uruchomienie na miejscu.
• Niskie koszty eksploatacji: niskie wymagania konserwacyjne, mniejsza ilość materiałów eksploatacyjnych, modułowe elementy składowe i serwisowanie w zależności od stanu technicznego mogą obniżyć koszty eksploatacji w całym cyklu użytkowania.

Wybór odpowiedniego przemysłowego analizatora gazu zaczyna się od określenia składu gazu i zakresów stężeń, które będą mierzone. Matryca gazowa oraz warunki w punkcie pomiarowym – w tym temperatura, ciśnienie, wilgotność, stężenie pyłu oraz obecność składników korozyjnych, toksycznych lub palnych – decydują o tym, jaka zasada pomiaru i jaka budowa układu pomiarowego będą odpowiednie.

W zależności od zastosowania pomiar może odbywać się bezpośrednio w procesie za pomocą analizatora in situ lub w układzie ekstrakcyjnym. W przypadku pobierania próbki, proces pobierania i uzdatniania gazu musi zapewnić zachowanie właściwych składników gazu aż do momentu analizy. Ma to decydujące znaczenie dla określenia, czy wymagany jest układ typu „gorący/wilgotny”, czy „zimny/suchy”.

Warunki instalacji, wymagania dotyczące stref zagrożonych wybuchem, interfejsy oraz koncepcja konserwacji stanowią uzupełnienie specyfikacji. W efekcie rozwiązaniem może być samodzielny analizator, system modułowy lub kompletny system pomiarowy dostosowany do konkretnego zastosowania.

Te same technologie analizatorów spełniają różne funkcje w poszczególnych branżach. Zakłady chemiczne i rafinerie wykorzystują analizę online do sterowania w pętli zamkniętej, kontroli jakości produktu oraz wczesnego wykrywania niebezpiecznego składu gazu. W przemyśle wydobywczym surowców mineralnych i metali analiza gazów odgrywa kluczową rolę w monitorowaniu procesów i emisji podczas kalcynacji, wytapiania i spiekania, przyczyniając się do zapewnienia zgodności z przepisami środowiskowymi oraz bezpieczeństwa procesów. Energia i Zakłady przetwarzające odpady w energię dokonują pomiarów na kilku etapach, od spalania i oczyszczania spalin aż po końcowy punkt pomiaru emisji. W przypadku zastosowania na statkach system musi również radzić sobie z drganiami, ograniczonymi okresami serwisowymi, zmiennymi warunkami eksploatacji oraz wymogami w zakresie dopuszczenia do użytku w środowisku morskim.

Analizatory gazów procesowych dostarczają dane w czasie rzeczywistym w punktach, z których wyniki laboratoryjne dotarłyby zbyt późno. Ich wartości można zintegrować z układem sterowania w celu korekty przebiegu reakcji, etapu spalania lub oczyszczania gazu w trakcie ich trwania. Ta sama technologia umożliwia weryfikację jakości surowców i produktów oraz wykrywanie zmian w składzie gazu o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa.

Wymagana konfiguracja to pojedyncze urządzenie typu *in-situ*, modułowy analizator ekstrakcyjny lub kompletny system do analizy gazu, wyposażony w aparaturę do poboru i przygotowania próbek oraz układ sterowania. Metoda analityczna, przyłącze procesowe, obudowa, interfejsy oraz projekt dostosowany do pracy w strefie zagrożonej wybuchem są wybierane łącznie. Umożliwia to dokładne dopasowanie rozwiązania do specyfiki strumienia i zadania, bez wprowadzania elementów systemu, które nie są potrzebne w danym zastosowaniu.

Monitorowanie emisji odpowiada na inne pytanie: co opuszcza zakład i w jaki sposób należy to udokumentować? System ciągłego monitorowania emisji (CEMS) dokonuje pomiaru zanieczyszczeń i parametrów odniesienia określonych dla danej instalacji. Etapy związane z użytym paliwem, procesem i oczyszczaniem gazu określają matrycę gazową; obowiązujące przepisy stanowią, jakie elementy składowe, zakresy i procedury zapewnienia jakości są wymagane.

Analizator to tylko jedna część łańcucha. System CEMS może również obejmować pobieranie i uzdatnianie próbek gazu, pomiar ilości pyłów i przepływu gazu, urządzenia sterujące oraz zarządzanie danymi o emisji. W szafach modułowych jest pozostawione miejsce na dodatkowe elementy pomiarowe w przypadku zmiany wymagań. W przypadku większych projektów można zmontować, połączyć ze sobą i przetestować fabrycznie kompletne kontenery. Zmniejsza to nakład pracy oraz ilość połączeń wykonywanych na miejscu, a więc pozwala na szybszy montaż i uruchomienie.

Pomiar i monitorowanie pyłów pozwala udokumentować emisję cząstek stałych z komina, wykryć uszkodzony worek filtracyjny lub prześledzić stężenie pyłu podczas mielenia, dozowania i na innych etapach procesu technologicznego. Zadania te nie wymagają automatycznie tego samego urządzenia. Na wybór mają wpływ wszystkie warunki: miejsce pomiaru, przewidywane stężenie, właściwości cząstek, geometria kanału, prędkość gazu oraz parametry gazu.

Przyrządy wykorzystujące rozproszone światło są przeznaczone do pomiaru niskich i średnich stężeń, natomiast pomiar transmitancji stosuje się dla średnich i wysokich stężeń oraz kanałów o większych średnicach. Kompaktowe sondy można montować z jednej strony; posiadają one funkcję autodiagnostyki, co pozwala ograniczyć nakład pracy związanej z rutynową obsługą. W przypadku nasyconych gazów spalinowych konieczne jest inne podejście: krople wody byłyby bowiem traktowane jako cząstki, dlatego stosuje się obejście do poboru próbek, w którym strumień gazu jest podgrzewany powyżej temperatury punktu rosy przed dokonaniem pomiaru stężenia pyłu. 

W przypadku raportów dotyczących zgodności należy gromadzić, weryfikować, przechowywać i przedstawiać wartości pomiarowe oraz stany pracy zgodnie z obowiązującymi przepisami. System pozyskiwania i przetwarzania danych, taki jak MEAC300 przekształca sygnały z analizatora w identyfikowalne dane dotyczące emisji i pracy instalacji obejmujące przypadki przekroczenia wartości granicznych, informacje o stanie oraz raporty.

Narzędzie Monitoring Box służy do innego celu. Łączy bieżące i historyczne dane z urządzenia, aby uwidocznić zmiany w stanie analizatora i układu. Zespoły operacyjne i serwisowe mogą wykorzystać te informacje, aby zdecydować czy wymagane są jakieś działania. Mogą również przygotować się przed wizytą serwisową, w tym zapewnić niezbędne części zamienne.

Specjalne czujniki pełnią różne zadania w tunelach drogowych. Przyrządy do pomiaru jakości powietrza monitorują widoczność oraz CO a także, w zależności od konfiguracji przyrządu, NO lub NO₂, zapewniając dane do sterowania wentylacją; prędkość przepływu powietrza i jego kierunek są mierzone osobno. Czujniki dymu wykrywają cząstki dymu w ciągu kilku sekund i wysyłają powiadomienie do systemu sterowania tunelem. W zależności od zastosowania, specjalne urządzenia do pomiaru zasięgu widzialności zapewniają dodatkowy pomiar widzialności wewnątrz tunelu.

Analizatory gazu wykorzystujące spektroskopię absorpcyjną z przestrajalnym laserem diodowym (TDLAS) umożliwiają pomiar stężenia w różnych zastosowaniach procesowych. Poznaj dostępne analizatory i znajdź rozwiązanie odpowiednie dla swojego zadania pomiarowego.

Analizatory dokonujące pomiaru metodą wygaszania fluorescencji (QF) zapewniają szybki i ciągły pomiar zawartości tlenu w szerokim zakresie zastosowań procesowych. Poznaj dostępne analizatory i znajdź rozwiązanie odpowiednie dla swojego zadania pomiarowego.

Analizatory wykorzystujące spektroskopię ramanowską zapewniają pomiar składu gazu w szerokim zakresie zastosowań procesowych. Poznaj dostępne analizatory i znajdź rozwiązanie odpowiednie dla swojego zadania pomiarowego.