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Messsystem CellaCombustion

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Im Rahmen gesetzlicher Bestimmungen oder 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 werden die Thermoelemente regelmäßig ausgetauscht, sodass permanent Verbrauchskosten entstehen.

Daher bieten sich für diese Messaufgabe 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.

Die Geräte der PK-Serie sind kompakte Pyrometer im Ø 30 mm-Gehäuse. Bei den stationären Geräten der PA-Serie kann wahlweise zwischen einem Durchblick-Visier oder einer Videokamera als Visierhilfe ausgewählt werden. Die Geräte der PT-Serie sind portable Geräte zur schnellen Prüfung der Temperaturen an den verschiedenen Messstellen.

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Messstelle Glutbett (1)

CellaTemp PK 51 / CellaTemp PA 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 PA 47 / CellaCombustion PT 147
Spezielle Pyrometer dienen 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 speziellen 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 Wände der Brennkammer minimieren.

Messstelle heiße CO₂-haltige Gase (3) (4) (5)

CellaCombustion PK 72 / CellaCombustion PA 17 / CellaCombustion PT 117
Diese Geräte messen an einer spezielle Wellenlänge, bei der heiße, kohlenstoffhaltige Verbrennungsgase eine hohe optische Dichte und damit gute Strahlungseigenschaften besitzen. Eingesetzt werden die Pyrometer zur Messung der Temperatur der heißen CO₂-Gase in dem ersten oder zweiten Zug der Feuerräume von Verbrennungsprozessen, Kraftwerken und Müllverbrennungsanlagen. 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 CO2-Gasen in Verbrennungsanlagen.


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