Wat deze sector moet meten
Een elektriciteitscentrale is een warmtebalans met instrumenten eraan. Vrijwel alles wat daar wordt gemeten, bestaat om vast te stellen hoeveel energie erin ging, hoeveel eruit kwam en waar het verschil bleef. Daarom worden stoomdebiet, voedingswaterdebiet, druk en temperatuur daar zorgvuldiger gemeten dan dezelfde grootheden in een algemene procesinstallatie zouden krijgen.
De sector propt bovendien zeer uiteenlopende omstandigheden in één terrein. Een ketel ziet hoge temperatuur en druk samen met een waterchemie die moet worden beheerst om het metaal te beschermen. Een turbinehal vraagt trillings-, toerental- en metaaltemperatuurmeting die een snelle overgang overleeft. Een koelwatercircuit draait om grote leidingen, vuil water en de eis van een betrouwbaar debietcijfer in plaats van een nauwkeurig cijfer. Geen enkele specificatie dekt alle drie, en het is door er één op een hele site toe te passen dat instrumenten ofwel te zwaar worden gespecificeerd ofwel ongeschikt blijken.
Stoom is de meting die aanvragers het vaakst verrast. Stoom is heet, samendrukbaar en verandert van fase, dus een volumetrische aflezing zegt niets zonder de leidingdruk en de temperatuur erachter, en die compensatie is deel van de meting en niet een verfijning die later wordt toegevoegd. Vastleggen wie die compensatie uitvoert, de transmitter, een debietcomputer of het regelsysteem, is het waard voordat het instrument wordt gekozen.
Waar de instrumenten passen
Brandstof en verbranding
Brandstofbehandeling, toevoersnelheid, verbrandingslucht en rookgas. De metingen hier bepalen zowel het rendementscijfer als het emissiedossier, dus ze hangen vaak zowel aan een rapportageverplichting als aan de regeling.
Ketel, stoom en voedingswater
Waterchemie, stoomdebiet, trommelniveau, druk en temperatuur. De chemie en de stoommeting zijn beide beschermend, omdat ze de ketel en de turbine tegen schade beschermen in plaats van het proces te optimaliseren.
Turbine en generator
Toerental, trilling, lager- en metaaltemperatuur en afgegeven vermogen. Verschillende daarvan zijn beschermend in plaats van regelend, en ze moeten een snelle overgang doorstaan zonder daardoor beschadigd te raken.
Koeling, condensaat en hulpinstallaties
Koelwaterdebiet, condensorprestaties, condensaat en hulpsystemen. Grote leidingen en agressief water betekenen dat de debiettechniek wordt gekozen op betrouwbaarheid en op het passen op de leiding, en niet op de krapste nauwkeurigheid.
Instrumentatie die in deze sector wordt gebruikt
| Meting | Wat in deze sector wordt gemeten | Instrumenten die doorgaans worden gespecificeerd |
| Debiet | Stoom, voedingswater, condensaat, brandstof, koelwater en rookgas | Vortex- en differentiaaldrukinstallaties voor stoom met druk- en temperatuurcompensatie, elektromagnetische of ultrasone debietmeters voor water, Coriolis waar een massacijfer nodig is, en differentiaaldruk- of thermische meting voor gas |
| Druk | Druk in trommel en oververhitter, druk in het stoomverdeelstuk, vacuüm in de condensor en differentiaal bij filters en zeven | Druk- en differentiaaltransmitters die zijn uitgevoerd voor de temperatuur bij de aftakking, dikwijls met impulsleidingen of afscheidingen, en vacuümgeschikte instrumenten voor de condensor |
| Temperatuur | Oververhitte en naverhitte stoom, ketel- en turbinemetaal, lagertemperatuur, en de temperatuur waarmee het stoomdebiet wordt gecompenseerd | Thermokoppels voor de hete en snelle taken, RTD's waar een stabiele en herleidbare aflezing gewenst is, en oppervlakte- of ingebedde meting voor metaaltemperatuur |
| Niveau | Keteltrommel, ontgasser, condensorput en brandstof- en asafvoer | Differentiaaldruk- en hydrostatische transmitters met gecompenseerde dichtheid, plus onafhankelijke schakelaars of een redundante kring waar beveiliging van het trommelniveau is vereist |
| Analyse | Chemie van ketel- en voedingswater, opgeloste zuurstof, geleidbaarheid en pH, plus zuurstof en koolmonoxide in rookgas | In-line analysatoren voor waterchemie met monstervoorbehandeling, en verbrandingsanalysatoren gemonteerd waar het monster representatief is en de analysator bereikbaar blijft |
| Trilling en snelheid | Trilling van turbine, pomp en ventilator, toerental en overtoerenbeveiliging | Trillingsmeting op basis van naderingssensoren en versnellingsopnemers, en toerentalsensoren die zo zijn opgesteld dat de beveiliging onafhankelijk van het regelsysteem blijft |
Welke daarvan passend is, hangt af van de eenheid, de taak en de norm die de installatie volgt. De beschermende metingen in deze sector brengen doorgaans hun eigen redundantie-eis mee.
Hoe u een elektriciteitscentrale specificeert
- Stoomcompensatie, vermeld in plaats van aangenomen. Een volumetrisch stoomcijfer zonder de leidingdruk en temperatuur erachter is niet het getal dat de rendementsberekening gebruikt, dus geef aan of de transmitter, een debietcomputer of het regelsysteem de compensatie uitvoert.
- De conditie bij de aftakking en niet de nominale conditie. Stoom en condensaat bij hoge temperatuur zijn verschillende meetproblemen met hetzelfde nominale medium, en de impulsleidingen of afscheidingen volgen uit de temperatuur op het aftakpunt.
- Of de meting beschermend is. Trommelniveau, overtoeren en trillingsbeveiliging vragen doorgaans onafhankelijkheid van het regelsysteem en soms redundantie, en die eis komt uit de installatienorm en niet uit het instrument.
- Waterchemie als beschermende taak. Geleidbaarheid, pH en opgeloste zuurstof worden gemeten om de ketel en de turbine te beschermen, dus de specificatie volgt uit het waterbehandelingsregime en niet uit het proces.
- Vacuümmeting, die alleen in deze sector voorkomt en een daarvoor uitgevoerd instrument vraagt in plaats van een standaard druktransmitter buiten zijn bedoelde taak.
- Grote leidingen in koelwaterdienst, waar de keuze dikwijls wordt gedreven door de leiding en door de vraag of die kan worden geopend, en niet door nauwkeurigheid.
- Rapportageverplichtingen voor emissies, die de methode, de analysator en het dossier voor de rookgasmetingen vastleggen en in de aanvraag horen voordat het instrument wordt gekozen.
- Siteomstandigheden: omgevingstemperatuur, stof, trilling en de zone-indeling rond brandstofbehandeling en generatorkoeling, die alle de keuze van de behuizing beïnvloeden en niet de sensor.
Normen en goedkeuringen die van toepassing kunnen zijn
- Normen voor drukhoudende apparatuur en ketels zoals het project die toepast, die de drukgrens en de materialen bepalen en niet de elektronica.
- Verplichtingen voor emissiemonitoring, waar een gemeten waarde aan een autoriteit wordt gerapporteerd en de methode vastligt in plaats van te worden gekozen.
- Certificeringsregelingen voor explosiegevaarlijke gebieden bij brandstofbehandeling en generatorkoeling, waaraan de installatie moet voldoen.
- Functionele veiligheidseisen voor beschermende metingen zoals trommelniveau en overtoeren, die doorgaans uit de installatienorm komen en niet uit het instrument.
- Wij beschrijven waaraan een installatie moet voldoen. Wij claimen niet dat een product enige goedkeuring bezit, tenzij het bijbehorende document is verstrekt, en waar dat niet zo is, vermeldt de productpagina dat.
Toepassingen in deze sector