Durchflussmessung von Rohbiogas

Applikations-Bericht | Wasser & Abwasser

  • Energieversorgung eines Kessels zur Klärschlammverbrennung
  • Ultraschall-Durchflussmessung von Nassgas mit
  • Integrierte Berechnung des Methangehalts zur Bestimmung der Biogasqualität
Hintergrund

Die Saur Unternehmensgruppe unterstützt kommunale und industrielle Kunden bei Entwicklungsprojekten in den Bereichen Bau, Energie oder Wasser. Im Bereich der Abwasseraufbereitung hilft der Dienstleister dem Gemeindeverband Saint-Etienne Métropole in Südwestfrankreich bei der Umsetzung eines Modernisierungsplans, um Aufbereitungsprozesse zu verbessern. Aus Rücksicht auf das Ökosystem der Region darf die vor Ort betriebene Kläranlage nur geklärte Abwasserfrachten in den Fluss Loire einleiten. Der während der Reinigung anfallende Klärschlamm wird im Sinne eines nachhaltigen Wirtschaftskonzeptes weiterverwendet und zur Fermentation in einen Faulturm gefahren. Das hierbei erzeugte Biogas nutzt der Anlagenbetreiber wiederum als Energiequelle, um den getrockneten Klärschlamm zu verbrennen.

Konkrete Messaufgabe

Um sicherzustellen, dass Biogas als Primärenergie für den Kessel verwendet werden kann, muss der Betreiber die Menge und Qualität des erzeugten Biogases kennen. Nur wenn der Methangehalt des Biogases über 60 %-Vol. liegt, kann das Medium als Energieträger für den Kessel genutzt werden. Dies erfordert eine technische Lösung, die in der Lage ist, den Volumenstrom (40 Nm3/h) zu messen und den Methangehalt im Rohbiogas zu berechnen. Das Produkt ist schwierig zu beherrschen. Parameter wie niedriger Druck (50 mbar), schwankende Temperaturen, ein hoher CO2-Gehalt sowie Anteile von Wasser und Schwefelwasserstoff (H2S) beeinflussen die Messung.

Realisierung der Messung

KROHNE empfahl das Ultraschall-Durchflussmessgerät OPTISONIC 7300 Biogas (in DN 150 als Ex-Version). Das Durchflussmessgerät ist speziell für die Messung von Biogas mit hohem CO2-Anteil und kleinen Mengen anderer Gase wie H2S sowie Kondenswasser ausgelegt. Das Gerät besitzt eine integrierte Temperaturmessung und kann den Methananteil berechnen. Der Einsatz des Gerätes wurde vor Ort vom KROHNE Service noch einmal geprüft und eine geeignete Messstelle ausgewählt.

Der Einbau des Gerätes erfolgte anschließend direkt hinter dem Biogasfilter in eine DN 150- Rohrleitung aus Edelstahl. Die Integration der Messstelle in den Prozess des Kunden sowie die Installation und Inbetriebnahme des Messgeräts erfolgte durch KROHNE entsprechend den Kundenvorgaben. Für die integrierte Berechnung des Normvolumens wurde der OPTISONIC 7300 zusätzlich mit dem Druckmessumformer OPTIBAR PC 5060 verbunden.

Nutzenbetrachtung

Der OPTISONIC 7300 Biogas ermöglicht der Kläranlage heute, den Kessel bestmöglich mit Biogas zu beschicken. Mit Hilfe des Ultraschall-Durchflussmessgeräts weiß der Kunde, wie viel Biogas er produziert oder im Gasometer noch gespeichert hat. Der Betreiber kann jetzt auch die Biogasqualität bestimmen und entscheiden, ob der Methangehalt hoch genug ist, um das Biogas zu verbrennen oder ob es noch aufbereitet werden muss.

Der KROHNE Service konnte die komplette Messstelle realisieren, ohne dass der Kunden eine längere unplanmäßige Prozessunterbrechung in Kauf nehmen musste.

Verwendete Produkte
OPTISONIC 7300 Biogas
Ultraschall-Durchflussmessgerät für Anwendungen mit Biogas, Deponiegas und Klärgas
  • 1- oder 2-Pfad-Durchflussmessgerät für (trockenes oder nasses) Niederdruck-Biogas mit hohem CO2-Anteil
  • Integrierte Umrechnung auf Normvolumen und Messung des Methananteils
  • Losflansch: DN50…200 / 2…8", max. PN10 / ASME Cl 150
  • Große Messspanne (100:1)
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