Fackelstapel / Brenngas-Optimierung

Fackelstapel – Die Anwendung

Flammströme enthalten oft Abgase aus mehreren Prozesseinheiten mit oft schnell wechselnder Zusammensetzung. Zur Aufrechterhaltung der Zerstörungseffizienz ist eine Regelung des Nettoheizwertes erforderlich.

In einigen Regionen ist dies eine von der Regierung vorgeschriebene Anforderung. In anderen sind schnelle, detaillierte Informationen erforderlich, um die Kosten für Dampf und zusätzliches Brenngas zu minimieren. Zur Aufrechterhaltung des Heizwertes wird teures Zusatzgas in Form von Erdgas oder Propan verwendet. Dampf kann erforderlich sein, um das Rauchen zu beseitigen.

Die Abblendregelung ist ein komplexer Prozess, und um einen ausreichenden Heizwert aufrechtzuerhalten, wird die Raffinerie viele Aktualisierungen der Abgaszusammensetzung benötigen. Langsame analytische Technologien, die in der Vergangenheit für die Fackelgasanalyse verwendet wurden, wie z.B. GCs (Gaschromatographen), sind zunehmend unzureichend für die Regelung, da sie nur ein oder zwei Aktualisierungen innerhalb eines 15-Minuten-Blocks liefern. Echtzeit-Daten sind notwendig, um Strafen bei Nichteinhaltung und verschwenderische übermäßige Anwendung von zusätzlichem Gas und Dampf zu vermeiden.

Herausforderungen der Anwendung

Hohe Variabilität, Schwefelgehalt und Korrosivität können diese Proben für viele Analyseverfahren schwierig machen. Die Brennstoffmatrix ändert sich ständig, da minderwertiges Brenngas mit Trägergas/Syngas angereichert werden muss.

COSA’s Lösung – Kalorimeter

Das Messprinzip des Analysators COSA 9610 BTU basiert auf der Analyse des Sauerstoffgehalts im Rauchgas nach der Verbrennung der Probe. Eine kontinuierliche Gasprobe wird mit trockener Luft in einem genau eingehaltenen konstanten Verhältnis gemischt, das vom BTU-Bereich des zu messenden Gases abhängt.

Das Brennstoff-Luft-Gemisch wird in einem Verbrennungsofen in Gegenwart eines Katalysators bei 800°C oxidiert, und die Sauerstoffkonzentration der verbrannten Probe wird mit einer Zirkonoxidzelle gemessen. Der Restsauerstoff liefert eine genaue Messung des Verbrennungsluftbedarfs des Probengases, der genau mit dem Wobbe-Index des Gases korreliert werden kann.

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Unsere Lösung für Ihren Bedarf

Echtzeit-Gasanalysatoren von CXC ermöglichen eine schnelle, effiziente Fackelsteuerung. Eine Ursachenanalyse ist erforderlich, um zu ermitteln, welche Prozesseinheiten zu einem bestimmten Zeitpunkt den Hauptbeitrag zum Fackelstrom leisten, und ist oft Teil der Compliance-Vorschriften. Bei Fackeln mit hohem Wasserstoffgehalt ist die spezifische Messung des Wasserstoffs von entscheidender Bedeutung. Bei einem Netto-Heizwert von 274 Btu/scf kann ein zunehmender Wasserstoffgehalt im Abgas eine Fackel gefährlich nahe an die zulässigen Grenzen treiben. Gasanalysatoren, die spezifizierten Wasserstoff messen, melden einen höheren Heizwert als ein Kalorimeter allein, so dass die Raffinerie die Vorschriften einhält und
Zusatzgas einspart.

Cosa Xentaur stellt das Kalorimeter und die Wasserstoffzelle zur Erfassung des Wasserstoffgehalts von 400ppm bis 100% her. CXC bietet ein integriertes Wasserstoff-Messpaket an, um die Berichterstattung und den Erhalt von Gutschriften für den Prozentsatz des Wasserstoffs, der in einer Fackel verbrannt wird, zu ermöglichen, wodurch das erforderliche Zusatz-/Hilfsgas zum Erreichen der Heizwertmindestwerte gesenkt wird. Schnelle Aktualisierungen alarmieren den Betrieb, wenn sich der Heizwert ändert. Der Betreiber hat Zeit, um zu reagieren, die Vorschriften einzuhalten und ein Minimum an kostspieligem Zusatzgas und Dampf zu verwenden. Der COSA 9610 liefert eine direkte Messung des Verbrennungsluft-Anforderungsindex (CARI) eines Brennstoffs, der sich ideal für die präzise Steuerung des Brennstoff-Luft-Verhältnisses eines Verbrennungsprozesses eignet.