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Messsystem CellaCombustion

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Im Rahmen gesetzlicher Bestimmungen und genehmigungsrechtlicher Auflagen werden die Grenzwerte für die NOx-Emission immer weiter abgesenkt. Des Weiteren steigt der Druck auf die Betreiber von thermischen Abfallverbrennungsanlagen, die Betriebskosten zu senken. Gleichzeitig ist es das Bestreben, den Wirkungsgrad des Kessels zu erhöhen und den Verschleiß der Ofenwandung zu minimieren. Bei den Optimierungsmöglichkeiten spielt die korrekte Erfassung der Temperatur im Feuerraum eine entscheidende Rolle. Die Ursache der Entstehung von Stickoxiden sind der Gehalt an Stickstoff im Abfall sowie die zur Zerstörung der organischen Schadstoffe notwendigen hohen Verbrennungstemperaturen. Die Stickoxide werden durch Ammoniakwasser als Reduktionsmittel im Temperaturbereich von 850 - 1050 °C zu Stickstoff (N₂) und Wasser (H₂O) reduziert.

Thermoelemente erfassen im wandnahen Bereich die Temperatur. Diese entspricht jedoch nicht der Innentemperatur im Kessel, insbesondere wenn die Wände mit Wärmetauschern bestückt sind. Die Trägheit der Thermoelemente bewirkt eine große Schwankungsbreite der Prozessregelung. Thermoelemente haben zudem das physikalische Problem der Alterung, sprich eine langsam zunehmende Messunsicherheit. Daher müssen die Thermoelemente regelmäßig ausgetauscht werden, sodass permanent Verbrauchskosten entstehen.

Als Alternative bieten sich daher für diese Messaufgabe verschleißfrei arbeitende Pyrometer an, die aus der Infrarotstrahlung des Messobjektes in Millisekunden die Temperatur ermitteln. Die Komplexität des Verbrennungsprozesses erfordert die Auswahl des geeigneten Pyrometers. Je nach Messstelle kommen unterschiedliche Geräte zur Anwendung, die sich in der spektralen Empfindlichkeit und dem Messverfahren unterscheiden.

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Messstelle Glutbett (1)

CellaTemp PK 51 / CellaTemp PX 13 / CellaPort PT 113
Diese Geräte wurden speziell zur Temperaturmessung in flammenbeheizten Öfen entwickelt. Aufgrund des selektiven Spektralbereiches von 3,9 µm haben Wasserdampf und CO₂ im Sichtfeld des Pyrometers selbst bei großen Messabständen keinen Einfluss auf das Messergebnis. Dies ermöglicht eine präzise Messung durch Flammen und Verbrennungsgase hindurch.

Messstelle rußende Flammen (2)

CellaCombustion PK 62 / CellaCombustion PX 47 / CellaCombustion PT 147
Diese Pyrometer dienen speziell zur berührungslosen Temperaturmessung von rußenden Flammen in Kohlekraftwerken oder Müllverbrennungsanlagen. Die auf dem Quotientenverfahren beruhende Messung und Signalverarbeitung erfasst die Wärmestrahlung der rußenden Partikel der Flamme im nahen Infrarotbereich an zwei Wellenlängen. Durch einen Algorithmus werden die Einflüsse der wellenlängenabhängigen Strahlungseigenschaften der Rußpartikel und der optischen Flammendichte bei der Temperaturbestimmung korrigiert. Über die Flammentemperatur lässt sich der Ausbrand im Feuerungsbetrieb optimieren, die Schadstoffemission reduzieren und eine Verschlackung der Brennkammer und Wärmetauscher minimieren.

Messstelle heiße CO-haltige Gase (3)

CellaCombustion PK 73 / CellaCombustion PX 18 / CellaCombustion PT 118
Die Geräte messen an einer speziellen Wellenlänge, bei der das Kohlenmonoxid des heißen Verbrennungsgases eine hohe optische Dichte besitzen. Die Sichttiefe hängt von der Konzentration des Kohlenmonoxids und vom Anteil der Partikel im Gas an der Messstelle ab. Die Geräte kommen in Großfeuerungsanlagen wie thermischen Entsorgungsanlagen und Kohlekraftwerken zur Anwendung.

Messstelle heiße CO₂-haltige Gase (4)

CellaCombustion PK 72 / CellaCombustion PX 17 / CellaCombustion PT 117
Diese Geräte messen an einer speziellen Wellenlänge, bei der heiße, kohlendioxidhaltige Gase eine hohe optische Dichte und damit gute Strahlungseigenschaften besitzen. Eingesetzt werden die Pyrometer zur Messung der Abgastemperatur in gasbeheizten Kesseln und Kleinfeuerungsanlagen. Die Sichttiefe ist von der CO₂-Konzentration des heißen Gases abhängig.


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Messsystem CellaCombustion

CellaCombustion-PAVerbrennungsanlageCellaCombustion-PKCellaCombustion-PT
Temperaturmessung von rußenden Flammen und heißen Verbrennungsgasen in Feuerungsanlagen


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