DECOSTA. analizzatori in continuo di combustione

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1 analizzatori in continuo di combustione L analisi in continuo di alcuni parametri di combustione è resa obbligatoria per impianti termici di potenzialità superiori a soglie stabilite. La normativa italiana di riferimento é il DLG 152/06 (Gazzetta Ufficiale del ), parte 5, dove le prescrizioni relative agli impianti termici sono raggruppate nei Titoli 1,2 e 3 e relativi allegati. Il Titolo 1 disciplina gli impianti termici definiti industriali, mentre il Titolo 2 disciplina gli impianti civili (in cui la produzione di calore è destinata, anche in edifici non residenziali, al riscaldamento/ climatizzazione di ambienti o al riscaldamento di acqua per usi igienico sanitari) inferiori a soglie dipendenti dal combustibile. Oltre queste soglie gli impianti civili devono soddisfare le prescrizioni non più del Titolo2, bensì del Titolo1. Menzioniamo per alcuni combustibili i valori di tali soglie, rimandando al Titolo 1 articolo 269, comma14 per l elenco completo: per impianti alimentati a biomasse, gasolio, biodiesel: 1MW per impianti alimentati a olio combustibile: 0,3MW per impianti alimentati a metano e GPL: 3MW per impianti alimentati a biogas: 3MW Gli impianti disciplinati dal Titolo 2 la cui potenzialità nominale totale (somma delle potenzialità dei focolari) è superiore a 1,5 MW devono essere dotati di analizzatori in continuo per la registrazione dell ossigeno libero nei fumi e del CO e il monitoraggio della temperatura dei fumi (come si dice nel Titolo 3, articolo 294 comma 1). Se all interno dell impianto vi sono generatori di calore che singolarmente eccedono la potenzialità nominale di 1Milione di Kcal/h (pari a circa 1,164 MW) la legge prescrive anche il monitoraggio di pressione in camera di combustione, depressione al camino e CO 2 (Allegato IX alla parte 5 ). Se, poi, esistono generatori di calore singolarmente superiori a 2 Milioni di Kcal/h tutti i valori menzionati tranne pressione in camera di combustione e depressione al camino devono essere anche registrati. Per gli impianti che ricadono nell ambito del Titolo1 la soglia oltre la quale occorre installare un sistema di analisi fumi fisso è 6MW (lo si legge nel Titolo 3 all articolo 294 comma1). Oltre tale soglia è obbligatoria la registrazione dell ossigeno libero nei fumi e del CO e il monitoraggio della temperatura dei fumi. Gli impianti industriali di potenzialità nominale superiore a 50 MW vengono classificati grandi impianti e sono soggetti a prescrizioni più severe. I nostri sistemi di analisi fumi in continuo sono conformi alle esigenze degli impianti civili e industriali inferiori alla dimensione dei grandi impianti. Gli analizzatori impiegati devono essere certificati da Ente abilitato e, in assenza di Ente Italiano abilitato, la certificazione può essere eseguita da Enti esteri UE abilitati (Allegato VI comma 3.3) La misura effettuata con sensori di tipo elettrochimico è idonea per impianti fino a 50MW (grandi impianti) per i quali, invece, vengono prescritti altri sistemi di misura.

2 analizzatore in continuo di combustione CM misura e registrazione di O2, CO e temperatura fumi Monitor fisso per la visualizzazione e la registrazione in continuo di: O 2, CO Temperatura dei fumi di combustione. La misura dell O 2 si effettua direttamente nei fumi di combustione con sensore all Ossido di Zirconio, il segnale viene convertito e amplificato nella sonda stessa, in modo da poter essere trasmesso al quadro di analisi senza problemi di cadute di tensione lungo il cavo di collegamento. La misura del CO si effettua con sensore elettrochimico ad alta precisione (compensato in H2) e richiede il prelievo del campione dei fumi, aspirato mediante una pompa a membrana e condizionato (filtro per particolato e a coalescenza) per eliminare condensa e impurità. La condensa è evacuata grazie ad una apposita pompa ad azionamento temporizzato. Il flusso del campione è regolato da un flussimetro. Durante il funzionamento si alternano due fasi: una di analisi e una di pulizia dei sensori. La misura della temperatura viene effettuata tramite una sonda Pt100 da installare al camino. certificazione TUV reale misura in continuo con registratore compact flash (con registratore videografico) per archivio dati storici ( test completi) sensore CO compensato in H2 per la massima precisione di misura protezione dei sensori e ottimizzazione della loro durata nel tempo grazie ai cicli automatici di analisi / pulizia dei sensori stessi uscita seriale (con registratore videografico) Modbus per semplice interfacciamento a sistemi di supervisione Sono disponibili modelli per gestire da una a sei caldaie, con visualizzazione e registrazione (per ciascuna caldaia) di: O 2, CO e temperatura fumi. Sono disponibili versioni con registratore a carta o videografico. Le versioni con registratore a carta (per uno o due gneratori) mostrano in tracce continue l andamento dei valori misurati. In quelle con registratore videografico oltre alla visualizzazione delle tre tracce continue a video, tutti i dati visualizzati vengono memorizzati su supporto magnetico e sono disponibili per elaborazioni successive a PC (tramite apposito sw fornito a corredo). Allarmi: per ogni parametro è possibile configurare una soglia di allarme. Uscite: è prevista un uscita analogica relativa all O2 (per ogni caldaia monitorata), che può essere usata per implementare una regolazione fine del rapporto aria/ combustibile. Nelle versioni con registratore a carta sono disponibili quattro uscite digitali per allarme (open collector). Nelle versioni con registratore videografico sono previste uscite digitali di allarme (relais SPDT) e una uscita seriale RS232 /485, protocollo Modbus / Jbus (Ethernet opzionale) per ritrasmissione di tutti i dati a un eventuale sistema di supervisione.

3 analizzatore in continuo di combustione CM misura e registrazione di O2, CO e temperatura fumi I parametri misurati dalle apparecchiature serie CM sono: O 2 Ossido di Zirconio 0,1/20,9 % + 0,5% T Pt100 0/+500 C + 1 C CO Elettrochimico 0/4000ppm +5% v.l. +5ppm (*) (compensato in H2) E possibile implementare le seguenti ulteriori misure (opzionali): NO Elettrochimico 0/2000ppm +5% v.l. +5ppm (*) NO 2 Elettrochimico 0/200ppm +5% v.l. +5ppm (*) SO 2 Elettrochimico 0/2000ppm +5% v.l. +5ppm (*) (*) il maggiore fra i due valori E inoltre possibile implementare il calcolo del rendimento(opzionale), previa aggiunta del sensore per la misura della temperatura aria comburente T Pt100 0/+100 C + 1 C Sono disponibili modelli per gestire da una a sei caldaie, i sensori e tutti i componenti per il prelievo e il trattamento del campione da analizzare sono replicati per ogni generatore di calore per garantire una vera analisi in continuo. modello apparecchiatura nr.generatori di calore sonde ZrO 2 sonde prelievo termoresistenze monitorati (O 2 ) Pt100 (T.fumi) CM1-1 e CM CM2-1 e CM CM CM CM CM altre caratter. CM1.1 CM1.2 CM2.1 CM2. 2 CM3 CM4 CM5 CM6 registratore a carta videografico a carta videografico uscita seriale - RS232 /485, - RS232 /485, Modbus /Jbus, Ethernet Modbus /Jbus, Ethernet opzionale Ethernet opzionale uscita analogica 4 20 ma (una per ogni generatore di calore) (relativa all O 2 ) uscite di allarme 4 (open collector) 3 (relais SPDT) 4 (open collector) 3 (relais SPDT) 1 cumulativa (SPDT)+ 4 contatti on/off compact flash o - - Usb pen drive sw elaborazione - - dati a PC = standard

4 analizzatore in continuo di combustione CA misura e registrazione di O2, CO, temperatura fumi e CO2, pressione in camera di combustione, depressione al camino Monitor fisso per la visualizzazione e la registrazione in continuo di: O 2 CO temperatura dei fumi di combustione CO 2 pressione in camera di combustione depressione al camino I sensori impiegati sono: per la misura della temperatura fumi : termoresistenza Pt100 per la misura dell O 2 : sensore all Ossido di Zirconio, da installare direttamente nei fumi di combustione, per misure rapide, stabili e precise a lungo termine. La CO 2 è calcolata in funzione combustibile e dell O 2 misurato. per la misura del CO: sensore di tipo elettrochimico, richiede il prelievo del campione dei fumi, aspirato mediante una pompa a membrana e condizionato per eliminare la condensa e le eventuali impurità. L evacuazione della condensa è garantita da una apposita pompa ad azionamento temporizzato. Il flusso del campione è regolato da un flussimetro. Durante il funzionamento si alternano due fasi: una di analisi e una di pulizia dei sensori. per la misura della pressione/depressione trasmettitori di pressione differenziale di tipo piezoresistivo ad alta precisione reale misura in continuo con registratore compact flash (con registratore videografico) per archivio dati storici ( test completi) sensore CO compensato in H2 per la massima precisione di misura protezione dei sensori e ottimizzazione della loro durata nel tempo grazie ai cicli automatici di analisi / pulizia dei sensori stessi uscita seriale (con registratore videografico) per interfacciamento a sistemi di supervisione Sono disponibili modelli per gestire da una a sei caldaie, con visualizzazione e registrazione (per ciascuna caldaia) di: O 2, CO, CO 2, Temperatura fumi, pressione in camera di combustione e depressione al camino. La versione con registratore a carta mostra in tracce continue l andamento dei valori misurati/calcolati. Quella con registratore videografico, oltre alla visualizzazione delle tracce continue a video, consente che tutti i dati visualizzati siano memorizzati su supporto magnetico (compact flash) e siano quindi disponibili per elaborazioni successive a PC (tramite apposito sw fornito a corredo). Allarmi: per ogni parametro è possibile configurare una soglia di allarme. Uscite: è prevista un uscita analogica relativa all O 2 (una per ogni caldaia monitorata), per eventuale regolazione fine del rapporto aria combustibile implementabile dall utente. Nelle versioni con registratore a carta sono disponibili 4 uscite digitali per allarme (open collector). Nelle versioni con registratore videografico sono previste uscite digitali di allarme (relais SPDT) e una uscita seriale RS232 /485, protocollo Modbus/ Jbus (Ethernet opzionale) per la ritrasmissione di tutti i dati a eventuale sistema di supervisione.

5 analizzatore in continuo di combustione CA misura e registrazione di O2, CO, temperatura fumi e CO2, pressione in camera di combustione, depressione al camino I parametri misurati dalle apparecchiature serie CM sono: O 2 Ossido di Zirconio 0,1/20,9 % + 0,5% T Pt100 0/+500 C + 1 C CO Elettrochimico (compensato in H2) 0/4000ppm +5% v.l. +5ppm (*) P piezoresistivo 0/5.000 Pa + 3%v.l. DP piezoresistivo 0/1.000 Pa <350Pa: + 10Pa CO2 (calcolato) 0/ CO 2 max E possibile implementare le seguenti ulteriori misure (opzionali): NO Elettrochimico 0/2000ppm +5% v.l. +5ppm (*) NO 2 Elettrochimico 0/200ppm +5% v.l. +5ppm (*) SO 2 Elettrochimico 0/2000ppm +5% v.l. +5ppm (*) (*) il maggiore fra i due valori Sono disponibili modelli per gestire da una a sei caldaie, i sensori e tutti i componenti per il prelievo e il trattamento del campione da analizzare sono replicati per ogni generatore di calore per garantire una vera analisi in continuo modello apparecchiatura nr.generatori di sonde ZrO 2 sonde prelievo termoresistenze calore monitorati (O 2 ) Pt100 (T.fumi) CA1-1 e CA CA CA CA CA CA altre caratteristiche CA1N.1 CA1N.2 CA2 CA3 CA4 CA5 CA6 registratore a carta video grafico uscita seriale no RS232 /485, Modbus /Jbus, Ethernet (Modbus /Jbus) Ethernet opzionale uscita analogica (relativa all O 2 ) 4 20 ma (0..20,9%O 2 ) (una per ogni generatore di calore) uscite di allarme 4 (op.collector) 3 (relé SPDT) 1 cumulativa (SPDT) +4 contatti on/off f compact flash o Usb pen drive - sw elaborazione dati a PC - = standard

6 analizzatori in continuo di combustione DCS e DEM per analisi completa della combustione di generatori di calore Sistema di analisi fumi per gestire il monitoraggio da 1 a 6 generatori di calore per ognuno dei quali visualizza tutti i parametri per il controllo della combustione e per la gestione dell impianto: - O 2, - CO 2 - CO - temperatura fumi e ambiente - rendimento di combustione - lambda (eccesso d aria) - riferimento alla caldaia in esame - stato del bruciatore - ore di funzionamento - numero di cicli del bruciatore - stato degli allarmi - stato della stampante e, solo per serie DCS, anche: - pressione in camera di combustione - depressione al camino (solo per serie DCS) Funzionalità del sistema: visualizzazione: contemporanea a video di tutti i parametri relativi a un generatore. Scansione delle videate a ciclo temporizzato programmabile oppure a comando manuale. registrazione dati: standard stampante a pannello a 42 colonne su carta comune. Tutti i dati visualizzati vengono stampati a cadenza programmabile o a richiesta manuale. In aggiunta o in alternativa alla stampante è possibile prevedere (optional) una memoria di backup di tipo compact flash. I dati contenuti in tale memoria possono poi essere trasferiti sul PC dell Utente (se dotato di opportuna interfaccia per lettura della compact flash) in formato Excel. allarmi: per ogni parametro è possibile impostare una soglia di allarme (min / max). Ogni evento di allarme è evidenziato sul display e stampato automaticamente. Il reset degli allarmi è manuale da tastiera. uscite: un contatto in comune per la ritrasmissione degli allarmi. In opzione è disponibile anche un uscita seriale RS232/485. Il sistema si compone di: una Unità Operativa, con display, tastierino operativo e stampante. una Unità di Acquisizione, contenente tutta l elettronica di gestione /condizionamento dei segnali provenienti dai sensori. Nelle versioni fino a due caldaie l Unità Operativa e quella di Acquisizione sono cablate in un unico quadro. una Unità di Analisi, contenente i componenti atti ad eseguire l analisi del contenuto di CO (compensato in H2) nei fumi con sensore elettrochimico. Tali componenti sono replicati per ogni generatore di calore monitorato, in modo da garantire una reale misura in continuo. Il campione, aspirato mediante una pompa a membrana, viene condizionato per eliminare la condensa e le eventuali impurità. Il flusso del campione è regolato da un flussimetro. La condensa, trattenuta in un apposito raccoglitore, è evacuata automaticamente con una pompa peristaltica. Sono previste due fasi di funzionamento (temporizzate): una di analisi e una di pulizia dei sensori, per garantirne il buon funzionamento e prolungarne la durata nel tempo riferimenti normativi: DLG 152/06 (G.U )

7 analizzatori in continuo di combustione DCS e DEM Per i sistemi di analisi fumi serie DCS e DEM sono disponibili in opzione le analisi di ulteriori gas rispetto a quelli previsti per le versioni standard. analisi di NO, NO 2, SO 2 : i sensori addizionali vengono montati all interno dell Unità di Analisi e ad essi perviene il campione aspirato mediante una pompa a membrana e precedentemente condizionato per eliminare la condensa e le eventuali impurità. Il flusso del campione è regolato da un flussimetro. Per controllare la precisione di misura durante l esercizio e prolungare la vita dei sensori sono previste due fasi: una di analisi e una di pulizia dei sensori. Per ogni gas addizionale sono previsti tanti sensori addizionali quante sono le caldaie in esame,, in modo da garantire una reale misura in continuo. L hardware necessario per gestire gli ingressi analogici addizionali viene, invece, cablato all interno dell Unità di Acquisizione. I gas tossici addizionali misurabili sono: NO NO 2 SO 2 Per quanto riguarda gli ossidi di azoto, il Sistema DCS/DEM può visualizzare sia la concentrazione del gas, che il calcolo degli NOx (in base ad NO oppure alla somma di NO ed NO 2 ). La visualizzazione della misura dei gas addizionali avviene sul monitor dell Unità Operativa del Sistema DCS /DEM. Ogni parametro supplementare viene gestito (stampa, allarmi, ritrasmissione) come tutti gli altri parametri dal Sistema DCS /DEM. rilevazione di presenza di gas combustibili (metano, GPL) in camera di combustione: i sensori addizionali sono montati in un ulteriore quadro di analisi dedicato, all interno del quale sono cablati i trasmettitori di CH4 e il sistema di prelievo. In morsettiera del quadro principale viene inviato un segnale di allarme in caso di presenza di gas combustibile in camera di combustione. Il sistema viene attivato a bruciatore spento. parametri sensore scala precisione DCS DEM O 2 Ossido di Zirconio 0 / 20,9 % +0,5% temperatura fumi (Tf) Pt100 0 /+ 500 C +1 C temperatura aria comburente (Ta) Pt100 0 /+ 500 C +1 C pressione in camera di piezoresistivo 0 / Pa +3%v.l. combustione <350Pa: +10Pa depressione al camino piezoresistivo 0 / 1.000Pa +3%v.l. +10Pa <350Pa: +10Pa CO 2 (calcolato) - rendimento di combustione (calcolato) 0 / 99,9% lambda (ecc. aria) (calcolato) 0 / 3,5 CO (compensato in H 2 ) elettrochimico 0 / ppm +5% v.l. +5ppm (*) parametri opzionali: NO elettrochimico 0 / ppm +5% v.l. +5ppm (*) NO 2 elettrochimico 0 / 200 ppm +5% v.l. +5ppm (*) SO 2 elettrochimico 0 / ppm +5% v.l. +5ppm (*) gas combustibili (metano, Gpl) (*) il mggiore fra i due pellistore, sensore omologato ATEX EExdIICT5, EN DPE-CESI 01Atex + 10% deriva <+ 3LEL taratura a LIE 1,0 (v/v)%

8 analizzatori in continuo di combustione DCS e DEM ritrasmissione dati a supervisore remoto Per teletrasmissione o Telelettura Centralizzata si intende l acquisizione automatica dei dati provenienti dalla strumentazione di misura sul campo (DCS / DEM) da una postazione remota normalmente definita di supervisione attraverso un mezzo di comunicazione. Sino ad ieri la teletrasmissione dei parametri di combustione degli impianti termici, sebbene molto importante ai fini di una riduzione dei costi di esercizio, ha trovato solo applicazioni saltuarie in grossissimi impianti per il costo elevato delle apparecchiature digitali d analisi fumi e del software di gestione. Oggi questa possibilità di controllo sta trovando una giustificazione economica anche per impianti di minori dimensioni grazie ai considerevoli miglioramenti tecnologici della strumentazione digitale e del software di gestione, in relazione al loro costo. Grazie alla nostra cinquantennale esperienza nel controllo della combustione, abbiamo sviluppato un interessante sistema per trasmettere tutti i dati provenienti dalle nostre apparecchiature di analisi fumi DCS e DEM ad un unica stazione di supervisione. La comunicazione con la stazione di supervisione può essere dedicata con linea seriale RS232/485 o commutata, tramite modem e linea telefonica dedicata. Sul PC remoto di supervisione è possibile installare il ns sw (ambiente Windows), e visualizzare in continuo i dati di combustione trasmessi dal/dai ns. sistemi DCS/DEM. Il sistema di Teletrasmissione consiste in un HW ed in un SW di comunicazione e consente le seguenti funzioni: Gestione del collegamento con il PC remoto con linea dedicata o commutata (via modem) Per collegamenti con linea commutata gestione dello storico sulla RAM Disk dell unità DCS/DEM (salvataggi delle grandezze relative a ogni caldaia effettuati ogni trenta secondi o con altra tempistica definita dall operatore). Quando la memoria dello storico è satura viene effettuata una chiamata al PC per scaricare tutti i dati. In caso di collegamento con linea dedicata, invece, i dati vengono immediatamente trasmessi al PC remoto. La comunicazione avviene secondo un apposito protocollo. Gestione di diverse apparecchiature DCS/DEM collegate ad un solo PC remoto. Per ogni unità DCS/DEM vengono gestite sia la trasmissione automatica periodica dello storico che la risposta ad una chiamata effettuata dall operatore dalla postazione remota. Salvataggio e trasmissione dello storico a saturazione memoria (un file per ogni giorno, ogni caldaia e ogni apparecchiatura). Il Software per visualizzazione da postazione remota da installare su un PC consente le seguenti funzioni: Gestione delle chiamate utente. Rappresentazione grafica su PC I benefici derivanti dall introduzione di un sistema di teletrasmissione dei dati di analisi fumi di combustione sono molti, citiamo solo i principali: Risparmio sul consumo di combustibile. L analisi dei dati ricevuti consente, se necessario, di agire tempestivamente per ottimizzare la taratura del bruciatore. Riduzione dei costi di manutenzione. Dall esame dei dati è possibile programmare la manutenzione riducendo di fatto il numero degli interventi ed il personale impiegato Maggiore sicurezza di esercizio. La gestione degli allarmi consente il controllo tempestivo delle anomalie di funzionamento

9 monitor e trasmettitori di O2 PSVISO2 per analisi del funzionamento di generatori di calore Il controllo in continuo dell Ossigeno residuo nei fumi di combustione, consente di mantenere nell ottimale rapporto la miscela di combustibile e l aria comburente. Questo significa far funzionare il bruciatore minimizzando l eccesso d aria cioè quel surplus di aria che si aggiunge a quella stechiometrica per compensare variazioni della temperatura dell aria comburente, della viscosità del combustibile e della contropressione al focolare che influenzano negativamente il processo di combustione. In altre parole il controllo dell O 2 nei fumi permette di far funzionare il bruciatore nel modo più economico e sicuro possibile, evitando da un lato di riscaldare una massa d aria che non fornisce alcun contributo calorico e dall altro la formazione d incombusti nocivi sia al rendimento dell impianto che all impatto ambientale. Il nostro monitor di O 2 nei fumi è stato studiato per il controllo in continuo dell O 2 su caldaie convenzionali, utilizzando le nostre conoscenze ultra decennali nel campo del controllo della combustione, le migliori tecnologie nel campo elettronico e avanzati sensori all Ossido di Zirconio. La sonda ZrO2 viene installata direttamente al camino, il sensore all Ossido di Zirconio fornisce misure rapide, stabili e precise con una provata affidabilità a lungo termine. La sonda può essere dotata di trasmettitore integrato con uscita lineare 4 20 ma (0 20,9% O 2 ) oppure può essere collegata ad una unità di visualizzazione e di ritrasmissione allarmi /segnale (PSVISO2). L analizzatore PSVISO2 consiste in un monitor a microprocessore con integrato il display a LED, il tastierino a membrana e i LED indicatori dello stato degli allarmi. La custodia è in ABS autoestinguente, formato 48 x 96 mm. con profondità 150 mm., idonea al montaggio a pannello. L alimentazione della sonda mod. Zr.420 è di 12 VAC, mentre quella dell unità di controllo è di VAC selezionabile direttamente sullo strumento. Sonda ZrO2 semplice installazione non richiede campionamento perché è istallata direttamente sul camino e collegata elettricamente all unità di controllo manutenzione facilitata il sensore si sostituisce facilmente a costi contenuti, nessuna calibrazione periodica il sensore utilizza come gas di riferimento l aria ambiente impiego universale per caldaie con bruciatore ad olio combustibile Btz, gasolio, o gas con trasmettitore integrato oppure collegata a unità di visualizzazione /ritrasmissione in versione da incasso a pannello Sonda ZrO2 - caratteristiche tecniche Scala 0,1 20,9 %O2 Precisione + 0,5 % O2 Temperatura fumi (max) 450 C Tempo di risposta (T90) 5 s Lettore display 4 digit 21mm, per visualizzare i parametri di misura e di programmazione tastierino in policarbonato, per la programmazione dei parametri ed il richiamo delle funzioni LED indicatori per lo stato degli allarmi allarmi impostabili da tastiera con eventuale ritardo dell intervento allarmi in caso di pendolazioni di misura uscite: - nr.1 analogica 4-20 ma (0..20,9% O 2 ) - nr.2 digitali a relè (NC/NA) 10A, associate agli allarmi di minima e di massima alimentazione elettrica VAC