Měření průtoku amoniaku pro redukci NO_x

Čínský výrobce oceli provozuje uhelnou elektrárnu se čtyřmi kotli, která zásobuje elektřinou a teplem celou sousední ocelárnu stejného majitele. Zvyšování požadavků na ochranu životního prostředí a přísná nařízení vyžadují účinné čištění spalin z elektrárny. Kromě limitů pro obsah pevných částic, rtuti a oxidu siřičitého (SO₂) musí provozovatel splnit i přísné omezení emise oxidů dusíku (NOx) na 100 mg / m³.

Firma používá pro snížení obsahu oxidů dusíku (NO_x) ve spalinách proces Selektivní katalytické redukce (SCR). V průběhu čištění se plynný amoniak (NH₃) vstřikuje do horkých spalin přes vstřikovací mřížku (ammonia injection grid - AIG). Působením redukčního činidla se oxidy dusíku při průchodu různými vrstvami katalytické komory přemění na dusík (N₂) a vodu (H₂O). Podíl přeměněného plynu přitom dosahuje více než 90%.

Požadované účinnosti denitrifikace je však možno dosáhnout jen při přesném dávkování amoniaku v poměru k hmotnostnímu průtoku spalin. Hmotnostní průtok vyprodukovaných NO_x závisí na řadě parametrů, např. zatížení kotle, typu uhlí nebo přebytku vzduchu, a proto se pohybuje v poměrně velkém rozpětí. Následně pak rovněž silně kolísá spotřeba vstřikovaného amoniaku. Firma proto hledala pro dávkování amoniaku průtokoměr s velkou přesností měření a velkým dynamickým rozsahem.

Médium:  :  Plynný amoniak
Průtok : 0…100 kg / h 9200 Nm³ / h
Teplota:  : 60 °C / 140 °F
Tlak:  : 2…3 bar / 29…43.5 psi

Zákazník si vybral Coriolisův hmotnostní průtokoměr OPTIMASS 6400. Tento průtokoměr firmy KROHNE byl namontován se standardním přírubovým připojením (DN25) do přívodu k vstřikovací mřížce. Průtokoměr je v této aplikaci namontován s převodníkem dole, aby nedocházelo k hromadění kondenzátu a zhoršení parametrů měření.

Tento průtokoměr firmy KROHNE dosahuje vynikající přesnosti měření plynu (s chybou měření pouze ±0,35% z měřené hodnoty), spolu s vysokou opakovatelností a velkým dynamickým rozsahem. Díky funkci Entrained Gas Management (EGM™, měření kapalin s proměnlivým obsahem plynu) je průtokoměr dokonce schopen detekovat přítomnost kondenzátu v potrubí s amoniakem. Tento Coriolisův hmotnostní průtokoměr je také díky sofistikovanému zpracování signálu schopen signalizovat, zda je proces odpařování amoniaku stabilní.

Průtokoměr OPTIMASS 6400 významně přispívá k úspěšnému průběhu denitrifikace. Je možno přesně regulovat vstřikování amoniaku v závislosti na hmotnostním průtoku NOx. Nemůže docházet k předávkování amoniaku a následnému vypouštění jeho nepoužitého zbytku (čpavkovému skluzu). Provozovatel plně využívá účinnou denitrifikaci s optimální spotřebou a využitím amoniaku.

Funkce EGM™, integrovaná v průtokoměru, se ukázala jako dodatečná výhoda pro řízení tohoto procesu. OPTIMASS 6400 signalizuje přítomnost kondenzátu v proudu plynného amoniaku, čímž poskytuje doplňkovou informaci o procesu a indikuje správnou funkci odparky umístěné před průtokoměrem. Tímto způsobem průtokoměr pomáhá uživateli zvyšovat bezpečnost provozu.