FGA 300. Analizzatore d ossigeno nei gas di combustione Panametrics. GE Sensing. Caratteristiche. Applicazioni

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1 Applicazioni Analizzatore ex situ all'ossido di zirconio per la misurazione dell'eccesso di ossigeno in applicazioni di combustione sporche, quali: Caldaie: tutti gli incombusti e tutti i tipi, tra cui per marina, per recupero e di servizio Caldaie a fornace: tutti gli incombusti e tutti i tipi, tra cui per il trattamento del calore, vetro e processo Forni rotatori: riduzione minerali, cemento, lavorazioni di alumina e altro Inceneritori: rifiuti industriali, comunali e pericolosi Caratteristiche Architettura ex situ per una facile sostituzione del sensore L'alloggiamento del sensore mantiene la temperatura stabile per una migliore precisione e una maggiore durata del sensore Sensore opzionale per la misura di H 2, CO e altri incombusti Resistente alla corrosione Percorso campione resistente all intasamento Installazione facile Installazione orizzontale o verticale nella canna fumaria Modelli a prova di esplosione Adatto per temperature fino a 1900 C Analizzatore d ossigeno nei gas di combustione Panametrics è un prodotto Panametrics. Panametrics si è unita ad altre aziende del gruppo GE, leader nel settore delle tecnologie di rilevamento, acquisendo il nome di GE. g

2 Analizzatore d ossigeno nei gas di combustione I vantaggi offerti dall'analizzatore d ossigeno nei gas di combustione si traducono in risparmio di combustibile, minore inquinamento atmosferico e qualità di prodotto migliorata. Mediante le informazioni fornite dall'analizzatore, è possibile regolare l'erogazione dell'aria al bruciatore per massimizzare l'efficienza della combustione. Il rilevatore d incombusti opzionale può essere utilizzato per monitorare il funzionamento del bruciatore per ulteriori miglioramenti nell'efficienza e nella sicurezza. Perché monitorare i gas di combustione? Tutti i bruciatori dovrebbero idealmente miscelare un rapporto preciso di aria e combustibile e quest'ultimo dovrebbe bruciare stechiometricamente per produrre solo calore, vapore acqueo e anidride carbonica. In realtà, ciò accade raramente. I bruciatori si usurano, la miscelazione è imperfetta, il valore calorico del combustibile varia e il tempo atmosferico cambia ogni giorno. Questi fattori possono cambiare la quantità d'aria necessaria per una combustione sicura ed efficiente. Quantità d'aria necessaria? Una quantità scarsa d'aria invia combustibile non bruciato al fumaiolo: condizione costosa e potenzialmente esplosiva. Una quantità eccessiva d'aria spreca il calore della combustione consentendo a troppa aria calda di raggiungere il fumaiolo. L'analisi precisa dei gas di combustione consente di contenere i costi e di ridurre l'inquinamento in tutti i processi di combustione. La combustione incompleta può condurre a un aumento nell'inquinamento dell'aria. La quantità d'aria in eccesso influisce sulla formazione di SO 3 e NO x. Il rapporto corretto aria/combustibile riduce al minimo gli inquinanti dell'emissione. Incombusti PPM Tipica situazione di controllo della combustione Insufficienza di O 2 - Aumentare l'erogazione d'aria Perdite di incombusti Punto di controllo ottimale O 2 e e incombusti Basso Area di controllo tipica Punto prestabilito O 2 solo di esercizio % eccesso O 2 Eccesso di O 2 - Diminuire l'erogazione d'aria Perdita d'aria in eccesso Alto Le applicazioni di combustione regolano generalmente la fornitura d'aria al bruciatore per portare l'ossigeno in eccesso a un livello ottimale per assicurare la combustione completa. Spazio di campionamento Tubo di ingresso campione Il blocco di ingresso riscaldato impedisce la condensa dell'acido e la corrosione Tubo di ritorno campione Il campionamento basato su diffusione riduce l'intasamento da particelle Sensore degli incombusti catalizzatore Pt Porta di calibrazione Circuito di convezione del campione Caldaia con sensore ossigeno Sensore ossigeno all'ossido di zirconio Dadi rimovibili per la sostituzione del sensore ossigeno L'esclusiva architettura di circuito a convezione di diffusione ex situ del è migliore rispetto a quella degli analizzatori dei gas di combustione tradizionali perché fornisce gas pulito al sensore e resiste all'intasamento. Perché il è migliore degli analizzatori dei gas di combustione tradizionali Molti analizzatori dei gas di combustione si sono rivelati inadeguati e inaffidabili nelle condizioni difficili in cui devono operare. La contaminazione da particelle spesso porta a un guasto prematuro del sensore. La manutenzione regolare necessaria può risultare difficoltosa e dispendiosa in termini di tempo. Il supera queste limitazioni unendo la tecnologia di misurazione innovativa in un sistema di campionamento esclusivo. Il risultato è un analizzatore preciso ed economico in grado di operare per periodi estesi con interventi di manutenzione davvero minimi. Risponde in pochi secondi alle variazioni nelle concentrazioni di ossigeno e/o incombusti del gas di combustione, fornendo costantemente le informazioni necessarie a mantenere la caldaia in esercizio con la massima efficienza. Alcuni analizzatori misurano la temperatura del gas di combustione, che viene quindi utilizzata per eseguire calcoli di efficienza. Il problema in questo caso è che per calcolare in modo preciso l'efficienza, la misurazione di temperatura deve essere eseguita dopo l'ultimo scambiatore di calore. Tuttavia, il contenuto di ossigeno si misura al meglio il più vicino possibile all'area di combustione e prima dello scambiatore di calore, al fine di ridurre al minimo gli effetti delle perdite d'aria, che potrebbero influenzare la lettura dell'ossigeno in eccesso. Ciò significa che l'efficienza calcolata da questi analizzatori potrebbe essere alquanto imprecisa. Poiché il è adatto alle temperature fino a 1900 C, può

3 controllare l'eccesso di O 2 nella posizione del fumaiolo immediatamente adiacente alla caldaia. Rivolgersi a GE per ottenere gratuitamente la scheda grafica relativa all'efficienza della combustione. Alcune caratteristiche speciali del sono illustrate di seguito: Sensore di ossigeno stabile, preciso e ad ampio campo Il sensore ossigeno, una cella all'ossido di zirconio, è alloggiato in un speciale fornetto che opera a una temperatura stabile di 700 C. La stabilità della temperatura migliora la precisione ed estende la durata del sensore. Sensori per incombusti con catalizzatore al platino opzionali Un esclusivo sensore con catalizzatore al platino è disponibile per la misura dei livelli di incombusti (CO più H 2 ). Questo è utile per rilevare la combustione incompleta o per individuare un bruciatore difettoso. Architettura resistente alla corrosione L'intero analizzatore viene tenuto riscaldato a una temperatura superiore al punto di rugiada dell'acido del gas di combustione. Ciò impedisce la condensa dell'acido e la corrosione, assicurando la massima durata dell'analizzatore con un livello minimo di manutenzione. Percorso del campione resistente all'intasamento La tecnica di campionamento basata sulla diffusione riduce notevolmente l'ingresso di particolato nell'analizzatore. Se necessario, è possibile eseguire la pulizia in modo facile e veloce senza disassemblare l'unità. Manutenzione regolare facile e veloce La calibrazione si ottiene facilmente mediante un gas di calibrazione ed eseguendo una semplice regolazione sull'analizzatore principale. Per la sostituzione del sensore, non occorre rimuovere l'intero analizzatore dalla canna fumaria. Poiché il sensore è ex situ, può essere rimosso velocemente con attrezzi di base. Installazione semplice Il è semplice da installare. Il può essere installato su una canna fumaria o una caldaia mediante una flangia standard o fornita dal cliente. Poiché utilizza l'architettura di circuito di connessione ex situ, l'aria di riferimento non è necessaria. Modelli per ogni applicazione La versione di base del consiste di un sensore di ossigeno all'ossido di zirconio e di un circuito di campionamento a convezione di diffusione, uniti a un'uscita in millivolt logaritmica inversamente proporzionale alla concentrazione di ossigeno. Il modello di base può essere personalizzato con le opzioni seguenti per creare un configurazione ottimizzata per l'applicazione particolare: Uscita di corrente linearizzata per la concentrazione di ossigeno Console dei componenti elettronici basata su microprocessore in un involucro resistente alle intemperie conforme alle norme IP65 Sensore degli incombusti con catalizzatore al platino nell'unità dell'analizzatore principale Configurazioni di installazione orizzontale e verticale standard I requisiti d'installazione dell'applicazione determinano generalmente quale delle due opzioni, orizzontale o verticale sia quella più adatta. Nei casi estremi di elevato carico di polvere, come nei forni, può essere aggiunto un sistema di pulizia per soffiar via manualmente o automaticamente l'accumulo di polvere o sporco dalla sonda campione. Configurazioni a prova di esplosione Le configurazioni a prova di esplosione orizzontale e verticale del sono certificate ATEX su EEx d IIC T4/T6. Queste unità vengono generalmente utilizzate in applicazioni di caldaie o forni di processo.

4 I componenti elettronici basati su microprocessore forniscono diagnostica e altri dati utili Parete canna fumaria L'impostazione predefinita dei componenti elettronici basati su microprocessore del visualizza la concentrazione dell'ossigeno, quella opzionale dei gas di combustione, uscita allarme e uscita di corrente o tensione. Alla pressione di un pulsante sul pannello anteriore, il display predefinito può essere ignorato per mostrare i parametri dei gas di combustione e altri parametri che potrebbero essere più significativi per la singola applicazione di processo. Inoltre, mediante un semplice interruttore, è possibile selezionare un particolari combustibile come default rispetto al quale si baseranno tutti gli altri calcoli. I pulsanti sul pannello anteriore visualizzano le funzioni seguenti: FGA300 Panametrics Flue Gas Oxygen Analyzer ΔΩ Combustibili equivalenti. Questo integra le misurazioni di combustibili in situazioni di eccesso di combustibile. )C Combustibile in eccesso. Questo è utile per il monitoraggio delle condizioni in cui il combustibile è volutamente in eccesso (ad es., in atmosfere di riduzione) o involontariamente in eccesso. O 2 mv C.I. Ossigeno percentuale. Questo visualizza la quantità di ossigeno in eccesso della quantità stechiometrica. È il solo metodo preciso per l'impostazione del corretto rapporto aria/combustibile. Millivolt del sensore di ossigeno. Questo visualizza l'uscita in millivolt del sensore di ossigeno grezzo, che indica le condizioni di esercizio del sensore ossigeno. Indice di combustibilità. L'indice del requisito d'aria di combustione è necessario quando sussistono grandi variazioni rapide nella composizione dei gas di combustione (è necessario hardware opzionale). Flusso del gas di combustione Sonda e guaina della sonda del Ugello Flangia Flangia di giunzione, dadi e bulloni Installazione tipica orizzontale dell'analizzatore dei gas di combustione F. A. Fattore aria. Il fattore aria (rapporto tra l'aria fornita e l'aria richiesta per la combustione stechiometrica) è spesso il parametro preferito per il controllo delle caldaie utilizzate per condizioni che vanno dalla riduzione all'ossidazione. S Test del sensore di ossigeno. Questo pulsante prova la condizione operativa del sensore di ossigeno e avvisa l'utente in anticipo che la sostituzione è necessaria. Questi viene utilizzato al posto della ricalibrazione automatica.

5 Specifiche Analizzatore ossigeno Sensore Ossido di zirconio stabilizzato Precisione Uscita logaritmica: ±1% della lettura Uscita lineare: ±0,5% della scala intera Ripetibilità Uscita logaritmica: ±0,2% della lettura Uscita lineare: ±0,5% della scala intera Deriva Inferiore allo 0,1% dell'uscita del sensore al mese Tempo di risposta Standard: 90% della variazione incrementale entro 20 secondi Maggiore velocità di risposta disponibile con eiettore/aspiratore d'aria opzionale Lunghezza sonda campione 0,6 m (2 ft) 0,9 m (3 ft) 1,2 m (4 ft) Altre lunghezze disponibili su richiesta Temperatura campione Fino a 650 C Da 650 C a 950 C Da 950 C a 1600 C Da 1600 C a 1900 C Punto di rugiada campione Standard: 180 C max Opzionale: disponibile versione con punto di rugiada superiore Temperatura ambiente analizzatore Standard: da 25 C a 70 C Opzionale: disponibile versione per temperature più elevate Requisiti di alimentazione 100/110/220/240 V CA ±10%, 50/60 Hz, 480 W avvio max/250 a 300 W in esercizio Calibrazione Tramite porta di calibrazione in linea mediante miscela certificata di O 2 in N 2 Tempo di riscaldamento Soddisfa la precisione specificata entro un'ora Caratteristiche ambientali Resistente alle intemperie (IP65) A prova di esplosione Componenti elettronici del display con o senza controller di temperatura II 2 G EEx d IIC T6 da -20 C a 55 C ISSeP04ATEX071 Analizzatore incombusti Sensore Combustione catalitica, termometro a resistenza in platino Precisione ±5% della scala intera Ripetibilità ±1% della scala intera Deriva Inferiore al 2% della scala intera al mese Tempo di risposta Standard: 90% della variazione incrementale entro 20 secondi Calibrazione Attraverso porta di calibrazione in linea mediante miscela certificata di CO e H 2 in N 2 con O 2 Tempo di riscaldamento Soddisfa la precisione specificata entro un'ora Componenti elettronici basati su microprocessore Alimentazione CA 100/110/220/240 V CA ±10%, 50/60 Hz Consumo energetico 15 W Temperatura di esercizio Da 10 C a 50 C

6 Specifiche Temperatura di stoccaggio Da 55 C a 70 C) Tempo di riscaldamento Raggiunge la precisione specificata in cinque minuti L'analizzatore richiede un'ora Uscita Uscita isolata da 0 ~ 20 ma/4 ~ 20 ma, resistenza di circuito < 600 S o da 0 a 10 V CC Visualizzazioni Ossigeno: LED a quattro cifre Incombusti: LED a 4,5 cifre Unità Sensore ossigeno, selezionabile con interruttore: % ossigeno, mv, fattore aria, combustibile in eccesso, incombusti equivalenti, indice di requisito dell'aria di combustione Sensore incombusti: da 0 a ppm v di incombusti Caratteristiche ambientali Resistente alle intemperie (IP65) A prova di esplosione: componenti elettronici del display con o senza controller della temperatura della caldaia FGA300 II 2 G EEx d IIC T6 da -20 C a 55 C ISSeP04ATEX076 Allarmi Due relè Form C per l'ossigeno e gli incombusti; classificati 4 A a 110/220 V CA, 28 V CC Analizzatore verticale standard Dimensioni (A x L x P): 590 x 265 x 280 mm Peso: 15 kg Analizzatore orizzontale a prova di esplosione Dimensioni (A x L x P): 440 x 700 x 355 mm Peso: 40 kg Analizzatore verticale a prova di esplosione Dimensioni (A x L x P): 600 x 675 x 300 mm Peso: 45 kg Scatola controllo temperatura caldaia remota Dimensioni (A x L x P): 293 x 221 x 105 mm Peso: 8 kg Richiesta per tutte le configurazioni, tranne quella standard orizzontale Componenti elettronici installazione a rack Dimensioni (A x L x P): 133 x 483 x 300 mm Peso: 3 kg Componenti elettronici installazioni a banco Dimensioni (A x L x P): 120 x 240 x 300 mm Peso: 3 kg Componenti elettronici installazione a pannello Dimensioni (A x L x P): 140 x 264 x 300 mm Peso: 3 kg Componenti elettronici resistenti alle intemperie Dimensioni (A x L x P): 330 x 280 x 170 mm Peso: 7 kg Componenti elettronici a prova di esplosione Dimensioni (A x L x P): 465 x 465 x 255 mm Peso: 47 kg Gli allarmi si attivano anche in caso di intasamento dell'analizzatore e di guasto dei sensori Dimensioni e pesi Analizzatore orizzontale standard Dimensioni (A x L x P): 555 x 235 x 350 mm Peso: 18 kg

7 Specifiche Altre opzioni Misuratore logaritmico remoto o uscita di corrente linearizzata per il modello base Estrazione del campione per aspirazione Sistema di pulizia automatico o manuale per condizioni estreme Sistemi personalizzati per applicazioni speciali tra cui i requisiti dei forni per vetreria e dei sistemi di lavaggio ad acqua. Consultare in merito GE. Conformità alle normative europee Conforme alla direttiva per la compatibilità elettromagnetica 89/336/CEE, e alla direttiva per gli apparecchi a bassa tensione LVD 73/23/CEE (categoria d'installazione II, grado d'inquinamento 2) e PED 97/23/EC per DN<25

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