Erfassung der Rohrwandtemperatur in Kraftwerken

Die Anwendung

Erfassung der Rohrwandtemperatur in Kraftwerken  

Erfassung der Rohrwandtemperatur in Kraftwerken

Viele konventionelle Kraftwerke in Deutschland wurden in der Vergangenheit für die Grundlastsicherung errichtet. Durch die verstärkte Integration von witterungsabhängigen Wind- und Photovoltaik-Anlagen kommt es heute bereits zu starken Einspeiseschwankungen in Abhängigkeit mit Lastschwankungen.

Einspeiseschwankungen in Abhängigkeit mit Lastschwankungen

früher  

früher 

Lastverteilung

heute und zukünftig   

heute und zukünftig 

Lastverteilung

Grundlastkraftwerke müssen daher vermehrt in der Lage sein, neben dem Volllastbetrieb auch Schwachlastschwankungen mit zum Teil steilen Lastgradienten, abdecken zu können.

Gerade kohlebefeuerte Kraftwerksanlagen sind von ihrem Ursprung nicht für Schwachlastbetrieb ausgelegt. Um eine optimale Feuerung und eine damit verbundene gleichmäßige Belastung der Anlagenteile zu garantieren, bedarf es neuer Kontrollmöglichkeiten.

So ist z.B. die Auswertung der Rohrwandtemperaturen mit bis zu 2000 Thermoelementen am Kessel ein wichtiger Indikator für eine konstante Befeuerung und die Beanspruchung des Kessels. Eine Auswertung dieser Informationen sowie eine Weitergabe an die Hauptleittechnik sind wichtige Parameter für den Blockführer in der Leitwarte.

Die Lösung

Dezentrale Lösung

Phoenix Contact bietet Ihnen für die dezentrale Sammlung der Messstellen mittels Ni-CrNi-Thermoelementen nicht nur alle notwendigen Komponenten, sondern liefert Ihnen bei Bedarf auch vormontierte und anschlussfertige I/O-Stationen, die entsprechend Ihren Anforderungen ausgestattet sind. Diese I/O-Stationen dienen zur direkten Bereitstellung der Signale via Profibus DP an die Hauptleittechnik und können sofort im Feld installiert werden. In der optimierten Schaltschrankkonstruktion wurden alle relevanten Umweltbedingungen, z.B. Temperaturen bis ca. + 60°C berücksichtigt.

Dezentrale Lösung   

Beispiel: Erfassung der Messwerte über dezentrale Schaltkästen

Die dezentralen I/O-Stationen bestehen aus:

  • 24V-Redundanzmodul, zur redundanten  
    Versorgung der I/O-Station
  • separate Absicherung der Stationen über
    Geräteschutzschalter mit PT-Anschlusstechnik
  • Buskoppler für Profibus DP mit den modular
    erweiterbaren Temperaturerfassungsklemmen
    (Typ UTH) mit interner Vergleichsstelle
  • LWL-Konverter zur Weitergabe der Daten über
    LWL-Leitung (bei Bedarf)

Zentrale Lösung

Phoenix Contact bietet Ihnen auch hier neben Komponenten eine vollständige Lösung für den Neuaufbau der Zentralstationen. In den vormontierten, verdrahteten und anschlussfertigen Zentralschränken werden alle Messwerte erfasst, Mittelwerte gebildet und an die Hauptleittechnik übermittelt.

Die neuen Zentralschränke bestehen zum Beispiel aus:

  • Buskoppler für Profibus DP mit den Temperaturerfassungsklemmen (Typ UTH)
    mit interner Vergleichsstelle
  • Buskoppler für Profibus DP und den Temperaturerfassungsklemmen (Typ RTD)
    zur Aufnahme der Kompensationsmessung über PT100
  • separate Versorgung der Profibus-Stationen über 24V-Stromversorgungen
  • separate Absicherung der Stationen über Geräteschutzschalter mit PT-Anschlusstechnik
  • zentrale Steuerung zur Auswertung der Messungen und der Weitergabe an die Hauptleittechnik
  • Vor-Ort-Visualisierung über Bediengerät mit Touchscreen-Display und Visualisierungssoftware
  • industrielle Firewall/Router zur sicheren Kommunikation via Internet
Zentrale Lösung HR

Beispiel: Erfassung der Messwerte über Zentralschränke

Ihre Vorteile im Überblick

  • Einfache und überschaubare Gesamtinstallation
  • Geringe Installationskosten dank montagefertiger I/O-Stationen bzw. Zentralschränken
  • Einsparung der Verkabelungsaufwände bei dezentraler Lösung
  • Genaue Messwerte durch feldnahe Vergleichsstellenkompensation
  • Schnelle und digitale Einzelwertübertragung bis in die Hauptleittechnik

Produkte

Versorgung  Typ  Artikelnummer
Aktives Redundanzmodul, 24 V DC, 2x 10 A, 1x 20A  QUINT-ORING/24DC/2X10/1X2320173
Aktives Redundanzmodul, 24 V DC, 2x 20 A, 1x 40A  QUINT-ORING/24DC/2X20/1X402320186
GeräteschutzschalterTypArtikelnummer
Steckbarer elektronischer Schutzschalter
Steckbarer thermomagnetischer Schutzschalter
Basiselement und Steckbrücken
CB E1 24DC/…
CB TM …
FBS …
www.phoenixcontact.de,Produkte/
Schutzgeräte/
Geräteschutzschalter
LWL-Umsetzung
PROFIBUS FMS/DP auf LWL-Leitung
Typ  Artikelnummer
Endgerät für Wellenlänge 660 nmPSI-MOS-PROFIB/FO 660 E  2708290
T-Koppler für Wellenlänge 660 nmPSI-MOS-PROFIB/FO 660 T  2708287
Endgerät für Wellenlänge 850 nmPSI-MOS-PROFIB/FO 850 E  2708274
T-Koppler für Wellenlänge 850 nmPSI-MOS-PROFIB/FO 850 T  2708261
Endgerät für Wellenlänge 1300 nmPSI-MOS-PROFIB/FO 1300 E2708559
T-Koppler für Wellenlänge 1300 nmPSI-MOS-PROFIB/FO 1300 T2708892
Profibus-Stecker und -KabelTypArtikelnummer
PROFIBUS-Stecker, bis 12 MBit/s, integrierter von außen zuschaltbarer Abschlusswiderstand, 9-polig, Stift, 90° gewinkelt, IDC-AnschlussSUBCON-PLUS-PROFIB/90/IDC2313672
PROFIBUS-Kabel Typ Fast Connect, bis 12 MBit/s, für feste Verlegung, Länge nach Kundenangabe in MeterPSM-CABLE-PROFIB/FC  2744652
I/O-System Inline ModularTypArtikelnummer
Buskoppler für PROFIBUS DP und DP/V1, PROFIsafe-fähig,  8 digitale Eingänge, 4 digitale Ausgänge, 500 mA, SUB D-AnschlussIL PB BK DI8 DO4/EF-PAC2692322
Temperaturerfassungsklemme mit 2 Eingängen für Thermoelemente  IB IL TEMP 2 UTH-PAC  2861386
Temperaturerfassungsklemme mit 2 Eingängen für WiderstandsfühlerIB IL TEMP 2 RTD-PAC2861328
I/O-System AXIOLINETypArtikelnummer
Buskoppler für PROFIBUS DP und DP/V1, SUB D-Anschluss  AXL BK PB2688530
Temperaturerfassungsklemme mit 8 Eingängen für ThermoelementeAXL UTH 82688417
Temperaturerfassungsklemme mit 8 Eingängen für Widerstandsfühler  AXL RTD 82688077
Firewall/Router mit VPNTypArtikelnummer
Industrieller Security-Router mit integrierter Firewall, bis zu 10 (opt. bis zu 250) parallele Tunnel, VPN-Durchsatz bis 35 Mbit/s, VPN-Freigabetaster und VPN-
Status-LED, Slot für SD-Karte, Verschlüsselung nach IPsec-Standard
FL MGUARD RS4000 TX/TX VPN2200515
Touch PanelTypArtikelnummer
Touch-Panel mit grafikfähigem 12,1-TFT-Display, 65536 Farben, 1x Ethernet, 2x USB, inklusive Runtime der Visualisierungssoftware Visu+TP 3121T PB  2700922
VisualisierungssoftwareTypArtikelnummer
SCADA-Visualisierung, EntwicklungslizenzVISU+ 22988544
Versorgung  Typ  Artikelnummer
Aktives Redundanzmodul, 24 V DC, 2x 10 A, 1x 20A  QUINT-ORING/24DC/2X10/1X
Aktives Redundanzmodul, 24 V DC, 2x 20 A, 1x 40A  QUINT-ORING/24DC/2X20/1X40
GeräteschutzschalterTypArtikelnummer
Steckbarer elektronischer Schutzschalter
Steckbarer thermomagnetischer Schutzschalter
Basiselement und Steckbrücken
CB E1 24DC/…
CB TM …
FBS …
www.phoenixcontact.de,Produkte/
Schutzgeräte/
Geräteschutzschalter
LWL-Umsetzung
PROFIBUS FMS/DP auf LWL-Leitung
Typ  Artikelnummer
Endgerät für Wellenlänge 660 nmPSI-MOS-PROFIB/FO 660 E  
T-Koppler für Wellenlänge 660 nmPSI-MOS-PROFIB/FO 660 T  
Endgerät für Wellenlänge 850 nmPSI-MOS-PROFIB/FO 850 E  
T-Koppler für Wellenlänge 850 nmPSI-MOS-PROFIB/FO 850 T  
Endgerät für Wellenlänge 1300 nmPSI-MOS-PROFIB/FO 1300 E
T-Koppler für Wellenlänge 1300 nmPSI-MOS-PROFIB/FO 1300 T
Profibus-Stecker und -KabelTypArtikelnummer
PROFIBUS-Stecker, bis 12 MBit/s, integrierter von außen zuschaltbarer Abschlusswiderstand, 9-polig, Stift, 90° gewinkelt, IDC-AnschlussSUBCON-PLUS-PROFIB/90/IDC
PROFIBUS-Kabel Typ Fast Connect, bis 12 MBit/s, für feste Verlegung, Länge nach Kundenangabe in MeterPSM-CABLE-PROFIB/FC  
I/O-System Inline ModularTypArtikelnummer
Buskoppler für PROFIBUS DP und DP/V1, PROFIsafe-fähig,  8 digitale Eingänge, 4 digitale Ausgänge, 500 mA, SUB D-AnschlussIL PB BK DI8 DO4/EF-PAC
Temperaturerfassungsklemme mit 2 Eingängen für Thermoelemente  IB IL TEMP 2 UTH-PAC  
Temperaturerfassungsklemme mit 2 Eingängen für WiderstandsfühlerIB IL TEMP 2 RTD-PAC
I/O-System AXIOLINETypArtikelnummer
Buskoppler für PROFIBUS DP und DP/V1, SUB D-Anschluss  AXL BK PB
Temperaturerfassungsklemme mit 8 Eingängen für ThermoelementeAXL UTH 8
Temperaturerfassungsklemme mit 8 Eingängen für Widerstandsfühler  AXL RTD 8
Firewall/Router mit VPNTypArtikelnummer
Industrieller Security-Router mit integrierter Firewall, bis zu 10 (opt. bis zu 250) parallele Tunnel, VPN-Durchsatz bis 35 Mbit/s, VPN-Freigabetaster und VPN-
Status-LED, Slot für SD-Karte, Verschlüsselung nach IPsec-Standard
FL MGUARD RS4000 TX/TX VPN
Touch PanelTypArtikelnummer
Touch-Panel mit grafikfähigem 12,1-TFT-Display, 65536 Farben, 1x Ethernet, 2x USB, inklusive Runtime der Visualisierungssoftware Visu+TP 3121T PB  
VisualisierungssoftwareTypArtikelnummer
SCADA-Visualisierung, EntwicklungslizenzVISU+ 2

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Flachsmarktstraße 8
D-32825 Blomberg
+49 52 35/3-1 20 00