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Optimisation du contrôle du niveau de chaudière et de tambour de vapeur

condensation à la vapeur

La chaudière / le tambour à vapeur est au cœur de tout système de génération de vapeur. Bien qu’il soit disponible dans de nombreuses tailles, ses fonctions principales et périphériques sont les suivantes: fournir une surface suffisante pour la séparation efficace de l’eau et de la vapeur; fournir une capacité de stockage pour répondre aux besoins immédiats en eau d'alimentation de la chaudière; et faciliter l'introduction de produits chimiques à des fins de traitement, ainsi que l'élimination des impuretés. Mesurer le niveau de la chaudière / du tambour à vapeur est donc crucial pour le succès du cycle de production de vapeur.

Magnetrol® a récemment publié un nouveau livre blanc actualisé sur l'instrumentation de niveau pour le cycle de génération de vapeur et de récupération de condensat. Ce billet de blog, qui fait partie d'une série basée sur ce livre blanc, explore l'un des composants les plus essentiels du cycle de génération de vapeur et explique en quoi une instrumentation de niveau peut augmenter l'efficacité de ce processus.

Défis de mesure de niveau et considérations

Une chaudière présente un environnement extrêmement dynamique en ce qui concerne le contrôle de niveau, quelle que soit la stratégie de contrôle choisie - à un, deux ou trois éléments. Le dénominateur commun à chacune de ces stratégies est la mesure de niveau elle-même.

L'application d'une technologie qui améliore cette variable dans l'équation aidera certainement à contrôler le niveau d'eau normal (NWL) dans la chaudière / le tambour à vapeur, lui permettant de mieux remplir sa fonction première de séparation de l'eau et de la vapeur pour une qualité améliorée de la vapeur.

Cela devient d'autant plus important que les fluctuations de la demande peuvent avoir des effets dramatiques sur les performances d'un instrument dans des conditions de «contraction» et de «gonflement» résultant de variations de pression dans la chaudière / le ballon à vapeur.

Dans la production de vapeur à plus grande échelle, telle que celle requise pour la production d'électricité commerciale (chaudières à tubes d'eau), des perturbations dans le contrôle du niveau de chaudière / tambour de vapeur peuvent avoir des effets néfastes sur la circulation naturelle du processus et sur la capacité d'une installation à répondre à la demande du marché .

Bien que des corrections puissent être appliquées pour atténuer les effets, les variables devant être prises en compte dans ces corrections augmentent généralement la complexité d'installation, de matériel et de calibration du contrôle de niveau, ce qui a pour conséquence inattendue d'introduire de nouvelles sources d'erreur. L'élimination des sources d'erreur potentielles (y compris les erreurs humaines) liées à la technologie fondamentale d'un instrument constitue la première étape de l'optimisation du contrôle du niveau de chaudière / tambour de vapeur.

Les technologies de niveau historiquement utilisées sur les chaudières reposent sur l'inférence ou la flottabilité pour déterminer le niveau. Cela les rend vulnérables à la dynamique des processus (densité, pression, température, etc.) et peut limiter leur capacité à gérer avec précision le niveau pour une meilleure économie de carburant.

Niveau Instrumentation pour tambours à vapeur et chaudières

Un rapide coup d'œil à diverses technologies révèle leurs lacunes individuelles en matière de contrôle du niveau de chaudière / tambour de vapeur:

  • Pression différentielle - un système complexe de tubulure, de pot de condensat et de transmetteur (s) basé sur des déductions nécessitant des paramètres de processus jusqu’à 12 pour être correctement étalonné. Des entrées et des corrections externes sont appliquées pour assurer la précision.
  • Flottabilité - la précision du démarrage aux températures de fonctionnement n'est pas réalisable car le plongeur a été conçu pour la densité dans les conditions de fonctionnement. L'étalonnage et l'usure mécanique des pièces en mouvement peuvent générer des erreurs avec le temps.
  • Flottabilité (interrupteur mécanique pour le contrôle marche / arrêt) - une solution peu coûteuse pour les petites chaudières; Cependant, l'introduction de volumes plus importants de liquide sous-refroidi pourrait affecter les performances et augmenter la consommation de carburant par rapport à une mesure de type continu.
  • RF Capacité - basé sur la constante diélectrique du milieu de traitement. La constante diélectrique de l'eau / du condensat change en fonction de la température, introduisant des erreurs inutiles. Nécessite un étalonnage in situ.
  • Conductivité - des coûts de maintenance initiaux et de test élevés par rapport aux autres technologies. Pas une mesure continue. La résolution dépend de la proximité des sondes de conductivité adjacentes sur toute la plage de mesure. Le filetage provoque des problèmes lors de la réparation.

Avantages du radar à ondes guidées

Le radar à ondes guidées (GWR), quant à lui, est une technologie de mesure en continu qui présente le net avantage de ne pas être vulnérable aux changements de conditions de processus qui affectent les techniques de mesure susmentionnées. Étant donné que ses performances et sa précision ne dépendent pas de la gravité spécifique et / ou de l’inférence, il excelle dans la mesure du niveau de liquide réel dans toutes les conditions rencontrées dans la chaudière / le ballon à vapeur.

De plus, le GWR ne nécessite ni entrées externes ni étalonnage pour atteindre les performances spécifiées - la précision est inhérente à la technologie. Ceci élimine efficacement l'introduction d'erreurs lors du processus d'étalonnage ou de sources externes, telles que la pression et la température.

Une réduction du nombre de variables affectant la mesure du GWR offre un degré élevé de certitude des données, permettant aux opérateurs de mieux maintenir le niveau d'eau normal (NWL) dans la chaudière / le ballon à vapeur pour une séparation optimale eau / vapeur et une qualité de la vapeur tout au long du processus conditions.

Les autres avantages de GWR incluent des coûts de maintenance inférieurs; un joint d'isolation spécifique à la vapeur pour les applications corrosives à haute température / haute pression; réactivité à l'évolution de la demande; sondes avec technologie de contrôle de la condensation et compensation automatique de la vapeur; et indication du niveau continu par rapport au niveau discret. Le résultat est une amélioration de la qualité de la vapeur et une réduction du gaspillage d'énergie.

Plus d'informations

Pour plus d'informations sur le contrôle de niveau pour les chaudières / tambours à vapeur et autres applications de production de vapeur, télécharger le livre blanc de génération de vapeur.

Magnetrol International UK

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