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Sichere Dampferzeugung im Kohlekraftwerk

Die Anwendung

Um einen sicheren und effizienten Betrieb zu gewährleisten, müssen Brenner und Kessel in Kohlekraftwerken überwacht werden.
Um einen sicheren und effizienten Betrieb zu gewährleisten, müssen Brenner und Kessel in Kohlekraftwerken überwacht werden.

In einem Kohlekraftwerk wird der für den Turbinenantrieb benötigte Wasserdampf durch die Verbrennung von Kohlenstaub erzeugt. Die dadurch frei werdende Energie erhitzt einen Kessel 
mit integrierten Rohrleitungen und wandelt das dort eingespeiste Wasser in Dampf um. Um einen sicheren und effizienten Betrieb zu gewährleisten, müssen mehrere Prozessabläufe überwacht werden: das Einblasen des Kohlenstaubs in den Brenner mit definierter Luftmenge, der Überhitzer sowie die Vorwärmung von Speisewasser und Verbrennungsluft.  Voraussetzung dafür ist die  zuverlässige Weiterleitung der Signale zwischen Anlage und Leitstand.


Das Ziel

Die Kontrolle der Kohlenstaubmenge auf Menge und Druck stellt sicher, dass die Anlage in einem optimalen Temperaturbereich arbeitet und in gewissem Umfang Lastanpassungen möglich sind. Rohrleitungen der Überhitzerbündel sowie der Speisewasser- und Luftvorwärmung werden auf Temperatur und Durchfluss bzw. Druck überwacht, um die optimalen Prozessparameter zu gewährleisten. Darüber hinaus werden dadurch frühzeitig Ablagerungen auf Kessel und Rohrinnenoberflächen  erkannt und somit ein erhöhter Energiebebedarf sowie thermische Spannungen im Metall vermieden.


Die Vorteile

Die Interfacemodule des K-Systems mit galvanischer Trennung und funktionaler Sicherheit bis SIL 3 bieten einen  störungsfreien Signaltransport zwischen den einzelnen Anlagenteilen und dem Leitstand. Das Portfolio beinhaltet  sowohl Trennbarrieren für eigensichere Anwendungen, um den explosionsgefährdeten Bereich vor einem zu hohen  Energieeintrag zu schützen, als auch Signaltrenner für den sicheren Bereich. Die Interfacemodule steuern den  Druck und damit die Menge des zugeführten Kohlenstaubs und überwachen Temperatur, Durchfluss und Druck von Überhitzer, Brenner und Speisewasser.


Die Lösung

Die Interfacemodule des K-Systems verfügen über eine galvanische Trennung und eine funktionale Sicherheit bis SIL 3.
Die Interfacemodule des K-Systems verfügen über eine galvanische Trennung und eine funktionale Sicherheit bis SIL 3.

Die Überwachung von Druck und Durchfluss mit Transmitterspeisegeräten ist nicht nur für die Zuführung des Kohlenstaubs zum Brenner relevant; auch die Messdaten aus Überhitzer und 
dem Vorwärmer des Speisewassers und der Verbrennungsluft werden dadurch sicher und störungsfrei zum Leitstand übertragen. Zur Messung von unzulässig hohen oder niedrigen Temperaturen werden Temperaturmessumformer mit Grenzwertrelais eingesetzt. Sie schützen vor den Auswirkungen möglicher Ablagerungen in Rohren, Schäden an  Turbinenschaufeln durch Wassertröpfchen und ermöglichen einen optimalen Wirkungsgrad.


Auf einen Blick

  • Transmitterspeisegeräte sichern die Druck- und Durchflussüberwachung von Brennerzuführung, Überhitzer, Speisewasser und Verbrennungsluft. 
  • Temperaturmessumformer mit  Grenzwertrelais für Thermoelemente, Potenziometer und Widerstandsthermometer überwachen die Temperaturen der wichtigsten Komponenten von Brenner und Kessel.

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