Vibratieschakelaar met turboaandrijving zorgt voor betrouwbaar meetsignaal

Soms kunnen schijnbaar moeilijke meetsituaties worden opgelost door eenvoudige technologieën – mits deze voor de veeleisende omgeving robuust genoeg zijn. Dat is het geval in de thermische centrale Jining Thermal van China Huaneng Group Co, Ltd. in Jining in de Oost-Chinese provincie Shandong. Daar maakte de vibratieschakelaar VEGASWING 66 de tot dan toe als gecompliceerd te boek staande niveaumeting in één klap een stuk eenvoudiger.

In het productieproces van de thermische centrale in Shandong, die een vermogen heeft van 380 MW, wordt gebruikt gemaakt van een bypass-systeem met stoom onder hoge druk. Dit systeem wordt echter vooral gebruikt bij het opstarten van de turbine. Wanneer de turbine start, wordt water in de ketel verhit en wordt er stoom gegenereerd. Maar op dat moment komen de stoomparameters nog niet overeen met de bedrijfstoestand van de turbine. De temperatuur van de stoom is nog te laag en bevat te veel vocht. Met name het vocht is problematisch voor de turbine, omdat zeer fijne waterdruppeltjes met hoge snelheid op de turbineschoepen botsen, wat tot beschadiging van het oppervlak van de schoepen kan leiden. Daarom wordt de stoom uit de ketel eerst door een bypass-systeem geleid. Pas wanneer de stoom zich in de juiste toestand bevindt – dat wil zeggen, de waterdruppeltjes zijn weg en de bedrijfstemperatuur is bereikt –, wordt het systeem uitgeschakeld en wordt de stoom de turbine in gevoerd.

Bij gebruik van het stoombypass-systeem verzamelt zich water op de bodem van de leiding. Als dit water niet op tijd wordt afgetapt, overstroomt de buis, wat tot problematische situaties kan leiden. Daarom moet de waterstand op tijd worden gedetecteerd en vervolgens het water worden afgetapt. In het verleden werd het water in het stoombypass-systeem van de turbine gedetecteerd door middel van een vlotterschakelaar. Door de frequente foutmeldingen was er een toename van het aantal systeemuitvallen. Er werd daarom gezocht naar een niveauschakelaar die zelfs bij hoge temperaturen (tot 325,5 °C) en hoge druk (38 bar) functioneert.

Voor veel meetmethoden is een goede werking bij deze procesomstandigheden te veel gevraagd. Vibratieschakelaars komen daarbij eigenlijk in aanmerking vanwege hun eenvoud. Maar in het verleden liep dit type sensoren tegen zijn grenzen aan zodra de temperaturen tot boven 280 °C stegen of tot zeer lage waarden daalden. Dat komt doordat de aandrijving die de trilvork in een bepaalde frequentie brengt, is gebaseerd op piëzotechniek en deze techniek nu eenmaal niet geschikt is voor dergelijke extreme temperaturen.