化工厂气体燃烧过程的管理

一 工艺过程中残留气体的测量 二 烃类气体的热值和体积流量的连续超声波测量 三 测量精度不受气体密度影响

1. 背景 在许多化学反应过程中，残留的烃类气体被作为副产物随之一起产生。在许多情况下，这些气体在锅炉中燃烧用于蒸汽的生成。这些残留气体的组成并不是恒定的，它可能由一个纯净的氢气转变为较重的烃类气体，这与生成它们的工艺过程有关。如果没有可用的残留气体，那么管网中提供的天然气就会用于点燃锅炉。因此，气体的热值变化非常剧烈，锅炉的燃烧器就必须随气体的组份改变而进行调整，保证得到最充分的燃烧和最小的气体排放量。

2. 测量要求 为了优化燃烧过程，测量必须满足两个要求。其一，根据气体成分来调节燃烧器使氧/燃气的比（λ）为1-1.2。传统上，这是由废气中的λ气体传感器测量的。然而，这种测量方法需要维护和重新校准。一个更好的解决方案是直接测量燃料气体的热值。另一个要求是有高重复性的气体流量测量，而不受气体性质影响。这是特别重要的，因为气体的密度会随着气体的成分而改变。

        3. 科隆解决方案 OPTISONIC 7300可以满足这两个测量要求。双声道超声波流量计提供了气体体积流量的精确测量，同时不受气体密度的影响。钛材换能器特殊的阻尼技术确保了超声波传输时间的精确测量，其传输时间是与声速成正比的。同时也包括一个综合的摩尔质量的计算（如右图所示的公式）。在计算时，需要输入绝热指数和温度值。绝热指数通过菜单输入，温度值则是由一个外部温度传感器提供，通过4-20毫安输入到流量计中。

4. 客户利益 客户受益于优化的燃烧过程。在高精度的测量结果的基础上，燃烧器的控制器可以根据残留气体组成物的热值做相应调节，以尽量减少废气排放（如氮氧化物），并提高能源效率。

客户从这个无需维护的安装中获利，这是因为   OPTISONIC 7300 没有可移动部件，测量时不会影响气体流动。因此，与λ气体传感器不同，OPTISONIC 7300 提供了一个更好的长期稳定性和可重复性。此外，测量不受气体性质的影响，如密度、压力。管道内没有任何阻流部件，所以测量过程中也没有压力损失。另外，OPTISONIC 7300 作为一个综合的解决方案，单独的流量计算机就不再需要了。

5. 使用产品 OPTISONIC 7300 气体超声波流量计  卓越的精度和长期稳定性  公称通径：DN100…DN600 / 4”…24”  测量范围广、性能高  诊断流量计本体和工艺  投资和运行成本低  钛材换能器