Centrale in balans met VEGAFLEX 81

Alleen wanneer de juiste stoomkwaliteit beschikbaar is, kan de centrale Marchwood zijn naam waarmaken als een van de efficiëntste centrales van Groot-Brittannië. Maar een instabiele niveaumeting bezorgde het technische team regelmatig hoofdbrekens. De niveaumeting van VEGA bracht uiteindelijk zekerheid.
Efficiëntie is niet altijd eenvoudig. Juist bij energiecentrales zorgen minieme temperatuur- en drukverschillen er al voor dat het met zorg uitgekiende evenwicht tussen dampdruk en -temperatuur gaat schommelen waardoor waardevolle efficiëntie verloren gaat. Dat was ook het geval in een centrale in de buurt van Southampton, waar de exploitant behoefte had aan een betrouwbaardere en nauwkeurigere niveaumeting. Het tot dan toe gebruikte meetsysteem – een zeer complexe, maar gebruikelijke oplossing voor het meten van condensaat – was allesbehalve eenvoudig.
Marchwood Power bedrijft in Marchwood Industrial Park, direct naast de rivier Test gelegen, een aardgasgestookte gas- en stoomturbinecentrale. In totaal is daarin 380 miljoen Britse pond geïnvesteerd. De centrale wekt 900 MW stroom op voor het landelijke elektriciteitsnet. Dat is genoeg om bijna een miljoen huishoudens van elektriciteit te voorzien. De installatie is een van de efficiëntste energiecentrales van Groot-Brittannië.

Meettechniek van VEGA als oplossing

Tot de hoge efficiëntie draagt onder meer ook de meettechniek van VEGA bij die diep in het inwendige van de centrale is geïnstalleerd. Direct onder de stoomturbine bevindt zich een condensaattank, waarin de uit de turbine stromende stoom weer wordt gecondenseerd. Dit condensaat wordt daarna weer verwarmd en verdampt, om vervolgens weer in de stoomturbine naar binnen te worden geleid. Een betrouwbare en nauwkeurige niveaucontrole in de condensor is in dit deel van het proces cruciaal. Als het niveau te hoog is, kan er vloeistof in de turbine terechtkomen, wat in bepaalde omstandigheden tot grote schade kan leiden. Tegelijkertijd moet het condensaat op een constant niveau met optimale tegendruk en vacuüm worden gehouden, om het condensatieproces en het rendement van de turbine te optimaliseren.

Bypass met een diameter van 50 mm en met boven en onder liggende afsluiters

Bij de oorspronkelijke planning en inbedrijfstelling bestond de installatie uit drie verschildruksensoren in een 2-uit-3-selectieschakeling. De LP-poot (lage druk) van het dP-systeem moest continu worden bijgevuld vanuit een condensaattank. Dit kwam doordat het vacuüm binnen de condensor de LP-poot leegde, wat tot fouten bij de niveaumeting leidde. Het hoofdprobleem was dus de instandhouding van een constante condensaattoevoer van het niveausysteem met een reeks kleppen en rotameters, omdat schommelingen in de doorstroming fouten in het systeem zouden gaan veroorzaken.

Bij deze selectieschakeling mag één meetwaarde afwijken, maar zodra twee meetwaarden buiten de tolerantiegrenzen liggen, wordt er een fout gemeld en worden de juiste maatregelen in gang gezet. En dat was precies het probleem. Vanwege de complexe configuratie leverde een van de drie verschildruksensoren steeds maar weer foutieve peilmetingen. Er bestond dus een groot risico dat de installatie in storing zou gaan. Wanneer de drie sensoren allemaal een andere meetwaarde weergeven, moet de installatie uit voorzorg worden uitgeschakeld, wat weer gevolgen heeft voor de beschikbaarheid van de installatie.
De uitdaging: een verschildruksensor in deze toepassing is vanwege de onderling verbonden leidingen, kleppen, rotameters en condensaattanks uitgesproken complex. Het onderhoud van het systeem was tijdrovend, omdat het condensaat in de ketels en de LP-leiding op hetzelfde niveau werd gehouden en de kalibratie van de verschildrukmeter in stand werd gehouden.
Marchwood Power wilde daarom een nieuwe oplossing, een die betrouwbaarder en nauwkeuriger werkt, maar ook minder onderhoud vergt, om uiteindelijk de beschikbaarheid van de installatie te kunnen opvoeren. Daarbij werd om veiligheidsredenen nog steeds gekozen voor de 2-uit-3-selectieschakeling.

Optimale meetresultaten in bypasses met de VEGAFLEX 81

Verbindingsleidingen van de condensaattank met drie geleide radarsensoren van het type VEGAFLEX 81 in de bypass.

VEGA adviseerde de onderneming extra verbindingsleidingen voor de condensaattank te installeren, zodat drie geleide radarsensoren van het type VEGAFLEX 81 in de bypasses met een diameter van 50 mm en met boven en onder liggende afsluiters konden worden ingezet. Groot voordeel van de geleide radarsensor VEGAFLEX is dat deze onafhankelijk is van temperatuur, druk en vacuüm, wat ook in de praktijk tot uiting kwam. Zo waren er geen meetproblemen in de bypasses bij een meetbereik van net iets meer van 1,7 m, een drukbereik van 25 mbarA tot atmosferisch en een temperatuur die steeds onder 40 °C lag. Deze omstandigheden vormen voor de VEGAFLEX 80-serie, die bestand is tegen 450 °C en 400 bar met certificering voor directe ketelniveauregeling, geen echte uitdaging om te voldoen aan de eisen van het geautomatiseerde/onbemande bedrijf conform EN12952-11:2007 en EN12953-9:2007 (ook als redundante begrenzingsinrichting).

Nadat de instrumenten waren geïnstalleerd in de bypasscompartimenten, hoefden zij alleen nog maar te worden bekabeld, waarna ze klaar waren voor de inbedrijfstelling. Daarbij konden de technici van Marchwood Power de inbedrijfstelling zelf uitvoeren met behulp van de PACTware-software . Voordeel: ze ontvingen meteen een terugmelding over de configuratie en betrouwbare, nauwkeurige informatie over de afregeling.
En ook voor de rest overheersten de voordelen: naast de gereduceerde onderhoudskosten kreeg Marchwood Power het gewenste betrouwbare en vooral eenvoudige meetsysteem voor het bepalen van het niveau in de condensaattank. Tegelijkertijd waren de kosten wezenlijk lager dan die van de verschildruksensoren die oorspronkelijk werden gebruikt.

Meer blogartikelen

Geleide radarsensor VEGAFLEX op stoom voor een efficiënte levering van proceswarmte

Lees meer

Geleide radarsensoren meten niveaus in petrochemische installaties onder extreme klimaatomstandigheden