背景 多种能源的工业电力市场需要快速控制，以优化电厂运行性能并防止损坏昂贵的涡轮机。由于非常规排放量的增加，排放要求降低，燃料来源也有所变化，页岩等天然气资源更具优势为涡轮机提供更高的效率。虽然工厂气源主要由甲烷组成，但其他烃类（C2+）的广泛变化通常存 在。事实上，在某些情况下，在一分钟内波动从10%到16%。此外，由于燃气轮机发电厂通常只用于峰值负荷，因此涡轮机需要在较宽的负荷范围内达到更高的标准。 应用
甲烷和更高的碳氢化和物如乙烷、丙烷等燃烧效率有不同。特别是对于低排放的联合循环涡轮，燃料来源的可变性对控制和优化提出了挑战。尽管气相色谱仪可以提供所有需要的测量，但响应速度有时不足以满足此类控制。
过程气体分析仪（PGA）具有特殊的光学组件和滤光片配置，提供连续测量和必要的快速响应。此外，低含量的高碳氢化合物，也可以提供如高含量的低碳氢化合物近似的热值（BTU）。如果不测量C2+，BTU值将被低估，但决不会被高估。这些值不能满足管道传输的需要，但可能足以防止涡轮机损坏和优化性能。如果燃料源中C2+的变化是已知的，则（BTU）误差可以大大减小。 表1 – 天然气气体组分 气体组分 化学分子式 百分比浓度 甲烷 CH4 70–90 % 乙烷 C2H6 丙烷 C 3H8 丁烷 C4H10 0–20 % 二氧化碳 CO氧气 2 0–8 % O2 0–0.2 % 氮气 N2 0–5 % 硫化氢 H2S 0–5 % 稀有气体 Ar, He, Ne, Xe Trace
电厂汽轮机
方案 0-100% CH4-NDIR的测量的谱带中心是7.85um，0-25% C2H6-NDIR的测量的谱带中心是6.6um，我们设计了一种高选择性的检测器来测量CH4能排除C2H6、C3H8和C4H10以及CO2对CH4的交叉干扰。
C2H6检测器测量C2H6、C3H8和C4H10，响应系数分别为1.0、1.0、1.1，但对CH4是低响应，通过交叉补偿进行内部校正。在以CH4为主要成分的天然气混合物中，C2+可高达 20%，含水量很低
和其他测量的组合
由于燃料来源中的二氧化碳含量也不同，为了更好地控制热值计算。利用光学非色散红外（NDIR）技术的二氧化碳测量也可以被添加到X-STREAM 分析仪中。
同时，还可以利用从浓度值计算出的相对密度或利用外部密度信号来计算沃泊指数。热值计算可能需要集成其他通道。与BTU计算一样，这不是为了管道传输，而是有助于在发生波动时快速调整操作。
分析仪设置 用于天然气发电的甲烷（C1）和乙烷+（C2+）测量通常发生在危险区域。因此，推荐使用X-STREAM增强型隔爆分析仪（图1）。
采样系统 下面的图2显示了推荐的分析系统的流程图。使用罗斯蒙特分析样品系统模块（包括法兰式取样探头、加热减压站、样品过滤和样品流量控制）进行样品提取、传输和调节。
图2–取样系统流程图
分析仪校准
通过校准电磁阀手动或自动执行X-STREAM增强分析仪测量单元的零点和量程校准。
图1-XE隔爆分析仪
自动化解决方案以创新技术和专业知识为您克服严峻的挑战提供支持。罗斯蒙特分析仪表与诸多其它品牌产品提供多种途径，帮助您取得更大成就，让过程发挥更大潜力。
艾默生PGA 燃气轮机 C2plus分析应用指南 - 图文
