Probenahme- und Gasaufbereitungssysteme

Die Beheizung hält das Messgas über seinem Taupunkt, damit Wasser, SO₃ und HCl auf dem Weg zum Gasanalysator nicht kondensieren. Kondensation führt zu Messgasverlust, Korrosion und Querkontamination und macht die Messung ungültig. Die ZS-SCS-800 hält die Temperatur von der Sondenspitze bis zum Gasanalysatoreingang durchgehend bei 180°C – über dem typischen Säuretaupunkt von etwa 160°C bei feuchtem Rauchgas.

Bei Rauchgas mit mehr als etwa 50 mg/m³ HCl, HF oder hohem SO₃-Gehalt sind medienberührte Teile aus Hastelloy C-276 erforderlich. Typische Anwendungen sind Abfallverbrennungsanlagen, Chlor-Alkali-Anlagen und Glasschmelzöfen. Für die Standardverbrennung von Kohle oder Gas ist SS316L ausreichend. Herkömmliche Edelstahlleitungen korrodieren und adsorbieren Säuregase, wodurch die Messwerte zu niedrig ausfallen. Daher wird die Wahl der Werkstoffe für medienberührte Teile für jedes Projekt anhand der gemessenen korrosiven Belastung bestätigt.

Wählen Sie die beheizte extraktive Messgasführung (ZS-SCS-800), wenn der Analyt wasserlöslich oder reaktiv ist (NH₃, HCl, HF, SO₃) und keinesfalls mit Kondensation in Kontakt kommen darf – der gesamte Messgasweg bleibt heiß. Die Kühlung und Trocknung (ZS-SCS-600) eignet sich, wenn der Gasanalysator trockenes Messgas benötigt und die Zielkomponenten nicht mit dem Kondensat verloren gehen, etwa bei NDIR-Messungen von CO / CO₂ oder paramagnetischen O₂-Messungen, deren Werte durch H₂O verfälscht würden. Viele Standorte nutzen beide Messgaswege für unterschiedliche Gasanalysatoren an derselben Entnahmestelle.

Druckluft für Instrumente (etwa 6 bar) wird in regelmäßigen Abständen durch den Sinterfilter im Abgas zurückgeleitet, um angesammelte Partikel zu entfernen. Das Intervall ist einstellbar – von wenigen Minuten bis zu vielen Stunden – und wird auf die Staubbelastung abgestimmt. So bleibt der Durchfluss in stark partikelbelasteten Gasströmen aus Öfen und Verbrennungsanlagen erhalten, ohne dass Filter zwischen Wartungsterminen manuell gewechselt werden müssen.

Standardmäßig sind Leitungslängen bis zu 30 Metern vorgesehen; mit zusätzlichen Heizzonen sind bis zu 50 Meter möglich. Längere Leitungen erfordern eine höhere Leistung der Stromversorgung und zusätzliche Temperaturmessstellen. Deshalb fließt die Leitungslänge bereits bei der Auslegung direkt in die Leistungsbilanz und die Anzahl der unabhängig geregelten Heizzonen ein.

Bei der In-situ-Messung ist keine Probenahme erforderlich: Der Gasanalysator misst quer durch den Kanal. Dadurch entfällt die Gasaufbereitungskette, die Ansprechzeit ist am kürzesten und das Verfahren eignet sich für reaktive Gase, die in einer Messgasleitung adsorbieren würden – vorausgesetzt, der optische Zugang ist frei und die Fensterspülung zuverlässig. Die extraktive Probenahme ist vorzuziehen, wenn der Kanal für direkte optische Messungen zu staubig oder zu heiß ist, das Messgas für den Gasanalysator aufbereitet werden muss (getrocknet, gefiltert oder druckgemindert) oder mehrere Gasanalysatoren dasselbe aufbereitete Messgas nutzen. Viele CEMS-Racks kombinieren beide Verfahren.

ZS-SCS-Systeme sind mit allen rackmontierten Gasanalysatoren der GESHINE-ZS-Serie sowie mit den meisten Fremdfabrikaten kompatibel, die sauberes, beheiztes oder getrocknetes Messgas bei Atmosphärendruck benötigen. Der Aufbereitungsweg wird auf die Anforderungen am Eingang des nachgeschalteten Gasanalysators abgestimmt. So kann dieselbe Probenahmeeinheit ein CEMS-Rack zur Mehrgaskomponentenanalyse versorgen.

Nicht immer. Für trockenes, sauberes und nicht korrosives Prozessgas können eine modulare Sonde, ein Sinterfilter (ZS-SCS-400) und eine einfache Durchflussregelung ausreichen. Die vollständige beheizte oder gekühlte und getrocknete Gasaufbereitung ist feuchten, korrosiven, staubigen oder kondensierbaren Gasströmen vorbehalten. Der erforderliche Umfang richtet sich nach den gemessenen Gasstrombedingungen. Deshalb bestätigt GESHINE die Ausführung anhand von Temperatur, Taupunkt, Staub und korrosiver Belastung, statt grundsätzlich überzudimensionieren.