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三暢創新研發儀表、助力工業自動化升級

概述完美的沼氣流量測量解決方案

來源: 作者: 發布日期:2020-05-20

 解決沼氣流量測量難題

 
       近年來,對氣候變化的關注使人們對替代能源特別是沼氣能源的興趣增強。
 
       可以從垃圾填埋場提取沼氣能量。廢水處理廠產生的沼氣是沼氣的另一種常見形式。
 
       那為什么如此受歡迎呢?總之,經濟。這種原本浪費的沼氣可用于取暖,供電或為內燃機供油-可能性無窮!
 
       當然,這產生了對沼氣測量解決方案的需求。許多流量計公司已經跳入了沼氣測量市場,但是并不是所有的技術都可以應對這種艱巨的應用。
 
       讓我們看看為什么沼氣測量如此具有挑戰性以及如何非常好地處理它。
 
挑戰
 
       準確的流量計測量對于優化沼氣能量收集至關重要,但是這些因素使它變得困難:
 
各種成分
 
       這是許多流量計公司非常大的擔憂和致命弱點。沼氣成分可根據來源而有所不同。沼氣通常包含約55%-65%的甲烷,30%-35%的二氧化碳以及一些氫,氮和其他雜質。
沼氣的代表性組成分析
       但是,表1所示的代表性組成分析(以體積百分比計)顯示,甲烷組成的范圍很廣,介于50%-75%之間,而二氧化碳的范圍介于25%-50%之間。這代表了沼氣組成如何隨垃圾填埋場或消化池中條件的變化而隨時間變化。
 
      大多數流量計都經過校準以測量一種特定的氣體混合物成分,并且每次發生變化時都將流量計送回工廠進行重新校準不是很有效。在熱電聯產的情況下,盡管氣體成分不同,設施管理人員仍需要能夠可靠地測量所產生沼氣的量。
 
低壓
 
      低壓使壓差設備(例如孔板)不適合,因為它們需要相當大的壓差才能運行。
 
堵塞
 
      沼氣通常很臟,水分和顆粒含量很高,會堵塞諸如環標和孔板之類的設備,并堵塞渦輪流量計和帶有活動部件的類似儀器。
 
能量含量
 
      垃圾填埋場產生的沼氣還有一個問題:能源含量。可以通過添加天然氣來提高垃圾填埋場甲烷的熱值,如下圖所示。但是  準確的流量計測量  對于獲得非常佳熱值的過程至關重要。
添加天然氣來提高垃圾填埋場甲烷的熱值
      許多熱流公司已經進入了這個可再生能源市場,但是鮮有能夠解決這些問題的公司。具體來說,它們如何使流量計自動調整以適應變化的氣體成分?
 
      答案是,他們做不到。儀表必須送回工廠進行重新校準。
 
解決方案
 
      幸運的是,熱流量計技術的進步不僅使成分管理成為可能,而且精度也很高。但是,當今市場上很少有流量計系統能夠解釋可變的沼氣成分。
 
      QuadraTherm流量計即可。QuadraTherm的創新設計可將四個傳感器(而不是傳統的兩個)非常大化,因此無需不斷重新校準即可處理此應用。
 
QuadraTherm通過管理以下方面的變化來滿足成功進行沼氣測量的標準:
      氣體成分
      氣體質量流量
      氣體溫度
      氣壓
      外溫
      管道條件(尺寸和粗糙度)
      流量剖面
 
 
近距離觀察
 
      QuadraTherm已將熱插入流量計技術帶入了前所未有的精度領域。與以前的熱技術的2.0%讀數相比,現在可以達到讀數的+/- 0.75%。
 
      諸如惠斯通電橋之類的傳統模擬測量電路已被功能更強大,超快速的微處理器所取代,該微處理器運行全面的流量測量算法來計算質量流量。
 
      該專有算法集充當質量流量計的“大腦”,它使用來自四個傳感器的輸入來解決沼氣流中傳感器的熱力學非常好定律。這樣就可以精確計算出沼氣質量流量對流產生的熱量,從而在不到一秒鐘的時間內提供準確的質量流量測量值。
 
      該算法可以管理氣體成分,因為現在每次氣體變化時都不需要重新校準。
 
qMix氣體混合軟件
 
      該儀表可在船上容納多達四種用戶可定制的氣體混合物,并將沼氣成分存儲在專有的氣體庫中,可通過名為qMix™的用戶軟件輕松訪問。工程師和操作員可以訪問此氣體庫,其中包含進行算法性氣體質量流量計算所需的所有氣體屬性。
 
      一旦采樣確定了沼氣的成分,操作員就可以使用qMix™來創建和命名專有的沼氣混合物。這使操作員和工程師只需使用一臺儀表即可對各種氣體成分進行一次校準,與連續采樣設備相比,可節省大量成本
 
省錢的解決方案
 
      Sierra的QuadraTherm系列質量流量計是在任何環境下成功進行沼氣測量的理想解決方案。通過消除對頻繁重新校準的需求,QuadraTherm可以為公司節省數千美元的校準成本,停機以及由于準確性降低而導致的氣體貨幣化損失。

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