Calcia, fırın giriş sistemiyle klinker yakma prosesini hızlandırıyor

Çimento fabrikalarında fırın girişinde bulunan proses gazı analizörlerinin başlıca görevleri şunlardır:

• Fırının döner kısmındaki proses gazı bileşiminin ölçümü

• Fırın girişindeki fazla hava (O₂) oranının kontrolü

• Karbon monoksit (CO) konsantrasyonunun ve yanma kalitesinin kontrolü

• Emisyon ve sıcaklık kontrolü için NO ve NO₂ konsantrasyonlarının izlenmesi

• Uçucu kükürt bileşiklerinin (SO₂) izlenmesi

• Brülör kontrolü, yakıt ve ham madde karışımının ayarlanması ve proses gazı kontrolü için yukarıda belirtilen gazların konsantrasyonlarına ilişkin bilgilerin iletilmesi.

Bu özelliklerin yanı sıra, diğer müşteriler de analiz sisteminin fırın içindeki hidrojen klorür (HCl) konsantrasyonunu ölçerek iç klor döngüsüne ilişkin analiz elde etme özelliğinden faydalanmış ve bu sayede tesis operatörlerinin yüksek klor uçuculuğunun yol açtığı tıkanma sorunlarını azaltmasına yardımcı olmuştur. Ayrıca bu bilgiler, klor by-pass gazının hacimsel akışını sınırlandırmak ve böylece HCl emisyonlarını düşük tutmak açısından da faydalıdır.

Toz konsantrasyonunun metreküp başına 2.000 grama (g/m³) kadar çıktığı ve sıcaklıkların 1.400°C'ye yaklaştığı zorlu ortamlarda ölçüm yapmak zorlu bir iştir; ancak SCP3000 yüksek sıcaklık gaz numune alma probu, su soğutmalı probu ve son derece etkili otomatik temizleme fonksiyonu sayesinde, fırın girişinde gaz numune alma için güvenilir bir çözüm sunar. Özel tasarımı ve yüksek basınçlı geri temizleme sistemi sayesinde, yüksek toz içerikli ve büyük miktarda klor ile kükürt bileşikleri barındıran fırın gazlarında kullanıldığında bile probun tıkanması önlenir. Prob üzerindeki optimize edilmiş ve güçlendirilmiş gaz girişi, gaz akışına ters bir açıyla monte edilmiştir, bu da toz ve partiküllerin doğrudan numune alma sistemine girişini en aza indirir. Bu durum, 2,5 ile 4 metre arası uzunlukta sunulan korozyona son derece dayanıklı prob tüpünü aşınma ve tıkanmaya karşı korur.

Endress+Hauser, komple gaz numune alma probu ve analizör çözümleri sunan az sayıdaki tedarikçiden biridir. Ayrıca, sıcak-ıslak ölçüm teknolojisine dayalı olarak çimento fırınlarının girişinde kullanılan gaz analizörleri konusunda en uzun deneyime sahip şirkettir. Çimento üreticileri, MCS300P HW çok bileşenli gaz analizörü ve dağılımsız kızılötesi (IR) fotometresi sayesinde, IR aralığında 6 adede kadar aktif gaz bileşenini ve oksijeni ölçebilir. Analiz sistemi normalde, fırın girişi uygulamaları sırasında O₂, CO, CH₄ (doğal gaz kullanılıyorsa), NO, CO₂ gibi yanmayla ilgili tüm gaz bileşenlerini ve SO₂, HCI ile NH₃ gibi proses parametrelerini ölçecek şekilde yapılandırılır. Sıcak-ıslak ölçüm teknolojisi sayesinde, numune probundan gaz analizörüne kadar olan gaz yolu tamamen ısıtılır. Çıkarılan gazlar her zaman çiylenme noktasının üzerindedir; bu da asit korozyonu veya boru tıkanmaları gibi yoğuşma kaynaklı risklerin azaltılmasına olanak sağlar. Gaz numunesi soğutulmadığından, NH₃, HCl ve SO₂ gibi suda çözünen bileşenler bile tek bir hücreyle ve herhangi bir gaz arıtma prosesine veya hesaplama zahmetine gerek kalmadan ölçülebilir. Ayrıca, SICK'in sıcak-ıslak teknolojisi, aşındırıcı SO₂'yi proses gazından uzaklaştırmak için ek gaz soğutucularına, özel asit filtrelerine, su tutuculara veya hidrojen peroksit dozaj sistemlerine ihtiyaç duymaz. Bu da bakım çalışmalarını ve sarf malzemesi kullanımını azaltır.

SCP3000 yüksek sıcaklık gaz numune alma probu ile MCS300P çok bileşenli sıcak-ıslak gaz analizörü kombinasyonu, karmaşık ve yoğun bakım gerektiren numune şartlandırma sistemlerine ihtiyaç duymadan, yüksek gaz sıcaklıkları, yoğun toz yükleri veya aşındırıcı gazlardan bağımsız olarak çimento fabrikalarındaki fırın girişinde gaz ölçümü yapmanın getirdiği zorlukların üstesinden gelmeyi mümkün kılar. Analiz sisteminin otomatik kendi kendini temizleme ve ayarlama özellikleri, yüksek kullanılabilirlik sağlar ve gaz numunesi hazırlama proseslerinin genellikle çok karmaşık ve bakımının zor olduğu soğuk-kuru ölçüm teknolojisine dayalı geleneksel sistemlere kıyasla işletme maliyetlerini önemli ölçüde düşürür. Sonuç olarak, sıcak-ıslak ölçüm teknolojisinin işletme maliyetleri, soğuk-kuru ölçüm teknolojisine dayalı sistemlere kıyasla %40'a varan oranda daha düşük olabilir. Sistem, yüksek kükürt içerikli zorlu yakıtlar (örn. petrol koku) ve alternatif yakıtlar (lastikler, RDF, yağlar, talaşlar, tıbbi atıklar vb.) ile kullanım için optimize edilmiştir ve bu sayede, son derece korozif ölçüm ortamlarında kullanıldığında bile güvenilirliğini korur.

©Endress+Hauser

©Endress+Hauser

Calcia, gelecekte fırın girişindeki proses gazı analiz sisteminin kullanılabilirliğini artıran Endress+Hauser’in yeni dijital servisi Condition Monitoring çözümü'nü uygulamaya koymayı planlamaktadır. Monitoring Box, cihazların ve tesislerin durumunu ve uygulamanın kendisini sürekli olarak izlemeye yönelik dijital bir çözümdür. Bağlı cihazlardan gelen önemli veriler ağ geçidi tarafından toplanır, şifrelenir ve daha gelişmiş işlemler için mobil ağ, LAN veya Wi-Fi üzerinden güvenli bir bulut sunucusuna gönderilir.

Durum bazlı bakım, tüm sistemin durumunu gösteren tüm önemli parametreleri izler; buna gaz analizörü, numune alma sisteminin yanı sıra su soğutmalı gaz numune alma probu tüp soğutma sistemi veya programlanabilir mantık denetleyicisi gibi tüm yardımcı ekipmanlar da dahildir.

Toplanan bu veriler, Condition Monitoring web uygulamasında görüntülenebilir ve değerlendirilebilir. Cihazın durumundaki önemli değişiklikler takip edilerek bakım personelinin zamanında müdahale etmesi ve sistem kullanılabilirliğinin güvence altına alınması sağlanır. Bu sayede Condition Monitoring servisi, ekipmanın kullanılabilirliğini ve güvenilirliğini artırır; plansız arızaların ve duruş sürelerinin önlenmesine yardımcı olur. Opsiyonel olarak bağlı cihazlar, bir servis sözleşmesi kapsamında Endress+Hauser tarafından da izlenebilir.

Elde edilen bilgiler, sorunların ortaya çıkmadan önce tespit edilmesini sağlar. Operatörler açısından bu durum, sistemin kullanım ömrünün uzaması ve daha hızlı yatırım geri dönüşü anlamına gelir. Ayrıca bu çözüm, Endress+Hauser’in bakım çalışmalarını optimize etmesine ve arızalara anında müdahale etmesine olanak tanır, böylece bakım teknisyenlerinin seyahat masrafları ve çalışma saatleri azalır.

Bu tasarruflar çimento üreticisine doğrudan kazanç olarak yansır. Yapılan kapsamlı uzaktan kontroller, analiz sistemlerinden elde edilen verilerin kalitesini de artırır. Bu iyileştirmeler, genel bakım verimliliğini artırırken makinelerin kullanım ömrünü uzatabilir.

SICK ve Calcia'nın yanı sıra dünya genelindeki Heidelberg Materials Group'un diğer birçok üyesi arasındaki güçlü iş birliği sayesinde Couvrot tesisinin fırın girişine SCPS3300 proses gazı analiz sistemi entegre edilmiştir. SCP3000 gaz numune alma probu ve MCS300P sıcak-ıslak ekstraktif çok bileşenli gaz analizöründen oluşan bu sistem, bu önemli ve zorlu ölçüm uygulaması için en uygun çözümdür. Benzer şekilde, Beaucaire ve Airvault tesislerinde de bu sistemin kurulumu gerçekleştirilmiştir.