Monitoraggio della temperatura per gassificatori
Misura all'interno di camera di combustione e camera di quenching
I reattori ad alta temperatura (gassificatori) vengono utilizzati per produrre in impianto gas di sintesi tramite steam reforming oppure ossidazione parziale di idrocarburi liquidi, gas naturale o carbone. Questa applicazione è nota anche come ciclo combinato di gassificazione integrata (integrated gasification combined cycle - IGCC). Le condizioni di esercizio particolarmente severe presenti all'interno del gassificatore rendono più difficoltosa la misura precisa della temperatura con questa impostazione.
Vantaggi
Ottimizzazione del processo: misure precise della temperatura nella camera di combustione permettono il preriscaldamento ottimizzato delle cariche e un comportamento termico uniforme al momento della reazione alla temperatura desiderata.
Affidabilità: monitoraggio della temperatura di esercizio degli strati refrattari interni che vengono progressivamente consumati da eventuali zone di processo calde.
Sicurezza: il rilevamento di perdite grazie alla presenza della camera diagnostica aumenta il livello di sicurezza, permettendo alla strumentazione di funzionare anche in caso di diffusione di idrogeno attraverso i componenti bagnati.
Monitoraggio delle prestazioni e manutenzione: misure della temperatura precise ed estremamente localizzate permettono il calcolo del gradiente termico attraverso specifiche zone del gassificatore lungo il quench ring (ad es. attraverso il passaggio fra camera di combustione e camera di quenching).
Conformità ambientale: protezione a doppia tenuta e capacità di rilevamento di perdite garantiscono la conformità del gassificatore per quanto riguarda le emissioni di fluidi tossici e prolunga la vita utile dei materiali refrattari che altrimenti dovrebbero essere sostituiti.
La sfida
Condizioni di esercizio severe: temperature estremamente elevate di oltre 1.200 °C in alcune zone e combustione ad alta pressione a 45 bar.
Atmosfera corrosiva: presenza di gas quali solfuro di idrogeno che può ridurre le prestazioni e la durata utile dei sensori di temperatura.
Accesso limitato e opzioni di montaggio: solo limitati punti di ingresso al sistema chiuso di un gassificatore e pareti del reattore sotto alta pressione.
La nostra soluzione
Per affrontare le sfide, Endress+Hauser ha sviluppato speciali sensori e tecniche di misura della temperatura, capaci di resistere alle alte temperature e a condizioni ambientali severe. Queste cosiddette Temperature Engineered Solutions (TES) si basano su prodotti standard, adattati a specifici requisiti dei clienti. Entrambe le armature (TAF16, iTHERM MultiSens TMS02) sono ad alta modularità per una più facile manutenzione grazie alla pianificazione dei ricambi e comprendono inserti sostituibili per sensori.