Měření průtoku zemního plynu a páry v parních kotlích pro sledování účinnosti kotle

Průmyslové parní kotle se používají v mnoha procesech, jako je vytápění, sušení a sterilizace. Parní kotle, které přeměňují energii hořlavých chemikálií převodem na vodu, jsou také kořeny průmyslové revoluce.

Paliva, jako je uhlí, topný olej a piliny, která se v parních kotlích používají, jsou kvůli ekologickým předpisům nahrazována zemním plynem. Účinnost parních kotlů je proto důležitá nejen z hlediska nákladů, ale také z hlediska dopadu na životní prostředí.

Základní metodou výpočtu účinnosti parních kotlů je poměr mezi energií paliva a entalpií vyrobené páry. Vynásobením průtoku zemního plynu použitého jako palivo a jeho tepelné energie, průtoku vyrobené páry a její entalpie získáme energetickou rovnici vstupující a vystupující z parního kotle.

Příklad výpočtu účinnosti parního kotle:

Průtok zemního plynu:330 Sm3/h
Výhřevnost plynu:45 000 kJ/Sm3
Průtok páry:5 000 kg/h
Tlak páry: 1,5 l/h6 bar(g)
Entalpie par: 1,5 mPa2,763 kJ/kg
Tepelný výkon:330 x 45 000 = 14 850 000 kj/h
Výstup par:2763 x 5000 = 12 433 500 kj/h.
Účinnost:12.433.500 / 14.850.000 = 84%

Pro výše uvedený výpočet je nutné změřit průtok zemního plynu na vstupu do kotle ve Sm3 (standardní metry krychlové) a průtok páry na výstupu v kg/h.

Tepelné hmotnostní průtokoměry VA570/520 společnosti CS INSTRUMENTS měří průtok zemního plynu ve Sm3. Lze je proto použít jako dílčí měřidla bez nutnosti použití dalšího korektoru. Průtok páry, tlak a teplotu na výstupu z kotle lze měřit vírovým průtokoměrem VX570. Tím se získají potřebné parametry průtoku pro vstupní a výstupní energetickou bilanci.

K výpočtu výše uvedené účinnosti kotle a k záznamu okamžitých hodnot slouží matematická výpočtová funkce datového záznamníku DS500, který je třeba do systému doplnit. Výkon kotle při různých zatíženích a podmínkách tak lze snadno sledovat.