Co musí toto odvětví měřit
Elektrárna je tepelná bilance osazená přístroji. Téměř všechno, co se v ní měří, slouží k tomu, aby bylo zřejmé, kolik energie přišlo, kolik odešlo a kam se poděl rozdíl. Právě proto se průtok páry a napájecí vody, tlak a teplota měří s větší pečlivostí, než by si stejné veličiny vyžádaly v běžném procesním provozu.
Odvětví navíc soustředí velmi rozdílné podmínky do jednoho areálu. V kotli se pojí vysoká teplota a tlak s jakostí vody, kterou je třeba regulovat na ochranu kovu. V turbinové hale potřebují měření vibrací, otáček a teploty kovu, které rychlý přechodový děj přežije. Okruh chladicí vody znamená velká potrubí, nečistou vodu a požadavek na spolehlivou hodnotu průtoku, nikoli na přesnou. Žádná jediná specifikace nepokrývá všechny tři případy; když se aplikuje na celý areál, přístroje končí buď předimenzované, nebo nevhodné.
Pára je měření, které kupující překvapí nejčastěji. Je horká, stlačitelná a mění skupenství, proto objemový odečet nic neříká bez tlaku a teploty v potrubí, na nichž stojí. Kompenzace je součástí měření, nikoli dodatečné zpřesnění. Stojí za to ujasnit, kdo ji provádí - vysílač, průtokový počítač nebo řídicí systém - dřív, než je přístroj vybrán.
Kam přístroje zařadit
Palivo a spalování
Manipulace s palivem, přísun paliva, spalovací vzduch a spaliny. Měření zde určují jak údaj o účinnosti, tak emisní záznam, proto jsou často vázána i na povinnost vykazování, nikoli jen na regulaci.
Kotel, pára a napájecí voda
Jakost vody, průtok páry, hladina bubínku, tlak a teplota. Sledování jakosti vody i měření páry mají ochrannou funkci, protože chrání kotel a turbínu před poškozením místo toho, aby optimalizovaly proces.
Turbína a generátor
Otáčky, vibrace, teplota ložisek a kovu a výkon. Několik z nich je ochranných, nikoli regulovaných, a očekává se, že rychlý přechodový děj přežijí bez poškození.
Chlazení, kondenzát a pomocná zařízení
Průtok chladicí vody, výkonnost kondenzátoru, kondenzát a pomocné systémy. Velká potrubí a agresivní voda znamenají, že se průtoková technologie volí podle spolehlivosti a podle možnosti vestavby do potrubí, nikoli podle nejpřísnější přesnosti.
Instrumentace používaná v tomto odvětví
| Měření | Co se v tomto odvětví měří | Přístroje, které se obvykle specifikují |
| Průtok | Pára, napájecí voda, kondenzát, palivo, chladicí voda a spaliny | Vírové a diferenčně tlakové instalace pro měření páry s kompenzací tlaku a teploty, elektromagnetické nebo ultrazvukové průtokoměry pro vodu, Coriolisovy průtokoměry tam, kde je potřeba hmotnostní údaj, a pro plyny diferenčně tlakové nebo tepelné měření |
| Tlak | Tlak v bubínku a přehřívači, tlak na parním sběrači, podtlak v kondenzátoru a diferenční tlak na filtrech a sítkách | Tlakové a diferenční vysílače dimenzované na teplotu v odběrném místě, často s impulzním potrubím nebo membránovými separátory, a přístroje dimenzované na podtlak pro kondenzátor |
| Teplota | Přehřátá pára a pára po druhém přehřátí, kov kotle a turbíny, teplota ložisek a teplota, kterou se kompenzuje průtok páry | Termočlánky pro horké a rychlé měřicí úlohy, odporová čidla RTD tam, kde se chce stabilní a dohledatelný odečet, a povrchové nebo vestavěné měření pro teplotu kovu |
| Hladina | Bubínek kotle, odplyňovač, jímačka kondenzátu, palivo a odpopelňování | Diferenčně tlakové a hydrostatické vysílače s kompenzací hustoty, doplněné nezávislými spínači nebo záložním kanálem tam, kde se vyžaduje ochrana hladiny bubínku |
| Analýza | Jakost kotlové a napájecí vody, rozpuštěný kyslík, vodivost a pH, dále kyslík a oxid uhelnatý ve spalinách | Potrubní analyzatory jakosti vody s úpravou vzorku a analyzatory spalování umístěné tam, kde je vzorek reprezentativní a analyzátor zůstane přístupný |
| Vibrace a otáčky | Vibrace turbín, čerpadel a ventilátorů, otáčky a ochrana proti jejich překročení | Měření vibrací bezdotykovými snímači a akcelerometry a čidla otáček uspořádaná tak, aby ochrana zůstala nezávislá na řídicím systému |
Která z těchto možností je vhodná, závisí na bloku, na jeho měřicí úloze a na normě, kterou instalace dodržuje. Ochranná měření v tomto odvětví obvykle nesou vlastní požadavek na redundanci.
Jak zadat požadavek na zařízení pro výrobu elektřiny
- Kompenzace páry: uvedená, nikoli předpokládaná. Objemový údaj o páře bez tlaku a teploty, na nichž stojí, není číslem, které výpočet účinnosti používá. Uveďte tedy, zda kompenzaci provádí vysílač, průtokový počítač nebo řídicí systém.
- Stav v odběrném místě, nikoli jmenovitý stav. Pára o vysoké teplotě a kondenzát jsou různé měřicí problémy u stejného jmenovitého média, a impulzní potrubí nebo separátory se odvozují od teploty v odběrném místě.
- To, zda je měření ochranné. Ochrana podle hladiny bubínku, proti překročení otáček i proti vibracím obvykle vyžadují nezávislost na řídicím systému a někdy i redundanci; tento požadavek pochází z provozního předpisu, nikoli z přístroje.
- Jakost vody jako ochranná úloha. Vodivost, pH a rozpuštěný kyslík se měří na ochranu kotle a turbíny, proto specifikace vychází z režimu chemické úpravy vody, nikoli z procesu.
- Měření podtlaku, které se v tomto odvětví objevuje pouze zde a potřebuje přístroj na podtlak dimenzovaný, nikoli běžný tlakový vysílač použitý mimo svůj zamýšlený rozsah.
- Velká potrubí u chladicí vody, kde volbu často určuje potrubí a možnost jej otevřít, nikoli přesnost.
- Povinnosti vykazování emisí, které stanovují metodu, analyzátor i záznam pro měření ve spalinách; patří do poptávky dřív, než je přístroj vybrán.
- Podmínky lokality: okolní teplota, prach, vibrace a klasifikace prostoru kolem manipulace s palivem a chlazení generátoru. Vše ovlivňuje volbu krytu, nikoli čidla.
Normy a schválení, které mohou být relevantní
- Normy pro tlaková zařízení a kotle, které projekt uplatňuje; vztahují se na tlakovou hranici a materiály, nikoli na elektroniku.
- Povinnosti monitorování emisí, kde se naměřená hodnota vykazuje úřadu a metoda je předepsána, nikoli vybrána.
- Certifikační systémy pro prostředí s nebezpečím výbuchu v oblastech manipulace s palivem a chlazení generátoru, jejichž splnění může instalace mít uloženo.
- Požadavky funkční bezpečnosti pro ochranná měření, jako je hladina bubínku a překročení otáček; obvykle vycházejí z provozního předpisu, nikoli z přístroje.
- Popisujeme požadavky, kterým může instalace podléhat. Netvrdíme, že by produkt nějaké schválení mělo, pokud nám nebyl dodán příslušný doklad; tam, kde nebyl, říká to produktová stránka.
Aplikace v tomto odvětví
