ACF-NT Mehrkomponenten-Analysensystem für Emissionsmessungen und Prozessüberwachung

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1 Datenblatt 10/ DE Rev. 10 ACF-NT Mehrkomponenten-Analysensystem für Emissionsmessungen und Prozessüberwachung Kontinuierliche, quantitative und selektive Messung von HCl, HF, H 2 O, CO, CO 2, SO 2, NO, NO 2, CH 4, NH 3, N 2 O, H 2 CO, CH 3 OH, O 2 und VOC (andere Gase auf Anfrage) Bis zu 12 Messkomponenten (Standard), einfache Erweiterung auf Anfrage Bewährtes Heiß- / Nass-Extraktionsmessverfahren Hohe Stabilität, Genauigkeit und Zuverlässigkeit durch bewährte FTIR-Technik Voll integrierte VOC- und O 2 -Analysatoren (Option) Einzigartige luftgetriebene Injektorpumpe, keine beweglichen Teile, geringer Kondensatanfall Niedrige Betriebs-, Wartungs- und Installationskosten durch Mehrkomponenten-Messtechnik mit nur einem Entnahmesystem Komplett vorkonfiguriertes System, geringer Platzbedarf, kompakter und modularer Systemaufbau Statusmeldungen im Klartext und anwenderfreundliche Bedieneroberfläche auf einer großen Anzeige mit Hintergrundbeleuchtung Übertragung von Messwerten und Statussignalen an Prozessleitsysteme und Emissionsauswertegeräte über analoge und digitale Ausgänge sowie über Modbus, Profibus oder Ethernet Lokale Bedienung für Servicezwecke über Ethernet und Fernwartung über Modem Integration und Anzeige von Signalen anderer Messgeräte (z. B. Staub, Quecksilber, Durchfluss, Druck, Temperatur)

2 Beschreibung Das Analysensystem ACF-NT Aufgrund der gestiegenen Anforderungen und erweiterten Auflagen im Umweltschutz ist bei Verbrennungsprozessen eine zunehmende Zahl von Schadstoffen in immer geringeren Konzentrationen zu messen. ABB Analytical ist seit Jahrzehnten Weltmarktführer bei Rauchgasüberwachungssystemen und Pionier in der FTIR-Technik. Mit dem Mehrkomponenten-Analysensystem für Emissionsmessungen und Prozessüberwachung ACF-NT bietet ABB Analytical eine kostengünstige und zukunftsweisende Technik. Die ABB FTIR-Spektrometer haben sich aufgrund ihrer Robustheit in verfahrenstechnischen Anlagen bewährt, da sich ihre Messtechnik durch einen sehr hohen Grad an Genauigkeit, Selektivität und Zuverlässigkeit auszeichnet. Das FTIR-Messprinzip des Spektrometers bildet die Grundlage für Driftfreiheit und lange Kalibrierintervalle; dadurch entfällt die teure Bevorratung von gefährlichen und giftigen Prüfgasen. Das Analysensystem passt sich den künftigen Bedürfnissen des Kunden an, da die Messung softwaregestützt um zusätzliche infrarot-aktive Komponenten erweitert werden kann. Das beheizte Entnahme- und Probenaufbereitungssystem sowie die beheizte Messküvette erlauben die Messung von Wasserdampf und Schadstoffen, z.b. HCl, NH 3 und HF, mit sehr niedrigen Nachweisgrenzen. Für die Messgaszufuhr sorgt ein elektronisch gesteuerter Luftstrahlinjektor, der ein Vakuum erzeugt und dadurch das Messgas in die Messküvette einsaugt. Als positiver Nebeneffekt davon wird das Messgas am Ausgang der Messküvette verdünnt, die Menge des anfallenden Kondensats wird verringert, und die Abgasentsorgung wird sicherer. Da dieses Probenahmeverfahren keine beweglichen Teile hat, werden die Wartungskosten verringert und außerdem die Systemverfügbarkeit und -sicherheit erhöht. Anwendungen Kommunale Müllverbrennungsanlagen Klärschlammverbrennungsanlagen Sondermüllverbrennungsanlagen in Chemieanlagen Verbrennungsbegleitende Prozesse Zementöfen Lösungsmittelrückgewinnung und -abbau Entstickung und Entschwefelung bei Kraftwerken Krematorien Stahl- und Aluminiumschmelzen Ziegel-, Fliesen und Glasherstellung Katalysatorschutzüberwachung Forschung an Verbrennungsprozessen Baugruppen des Analysensystems Messgasentnahme Sondenrohr, wahlweise beheizt, Längen mm für Prozesstemperaturen bis 500 C (Option 1350 C) Filtereinrichtung, beheizt auf 180 C Messgasleitung, beheizt auf 180 C, Länge bis 60 m (andere Längen und Temperaturen auf Anfrage) Sondenschutzkasten (Option) Sondenrückspülung (Option) Automatische Prüfgasaufschaltung an der Sonde zur Driftprüfung (Option) Messgasaufbereitung Beheizter Messgasaufbereitungsblock mit Edelstahlmikrofilter Luftgetriebene Injektorpumpe Anschlüsse für Sauerstoff- und VOC-Analysatoren sowie für Analysatoren anderer Hersteller Anschluss und automatische Aufschaltung für Null- und Prüfgas Durchfluss-, Druck- und Temperaturmessung Analysatoren FTIR-Spektrometer mit beheizter Messküvette Sauerstoff-Analysator (ZrO 2 -Detektor, Option) VOC-Analysator (Flammenionisationsdetektor, Option) Steuerung, Anzeige und Bedienung Anzeige- und Bedieneinheit in der Tür des Analysenschrankes AO2000-Systemcontroller FTIR-Systemcontroller Module für die Steuerung des Luftstrahlinjektors sowie des Sauerstoff- und des VOC-Analysators Schnittstellen für Messwerte und Statussignale (Analog- und Digitalausgänge; Modbus, Profibus und Ethernet als Option) Fernbedienung und -diagnose (Modem und/oder Ethernet) Vorbereitet für Unterbrechungsfreie Spannungsversorgung (UPS) zur ständigen Energieversorgung der wichtigsten Baugruppen (Option) Luftaufbereitung Eine Druckluftreinigungseinheit (Molekularsieb) dient zur Aufbereitung von Nullgas für das Spektrometer und den Sauerstoff- Analysator sowie von Spülgas für das Spektrometer und das gesamte Analysensystem bei Heizungs- und Spannungsausfall. Bedienung Der Betrieb des Analysensystems wird vollautomatisch vom Systemcontroller gesteuert: Visualisierung aller Messergebnisse und Statusmeldungen Manueller Betrieb des Systems bei Inbetriebnahme und Wartung 2 Datenblatt Mehrkomponenten-Analysensystem ACF-NT 10/ DE Februar 2010

3 Beschreibung Technische Daten Lokale Bedienung für Servicezwecke über Ethernet- Schnittstelle und Fernwartung über Modem Selbstdiagnose des FTIR-Spektrometers und Archivierung von Statussignalen und Messdaten Optionale automatische Korrektur für Trocken-/Nass- und Vergleichsmessungen (fester O 2 -Wert) Die FTIR-Messergebnisse werden über 120 Sekunden gemittelt (Voreinstellung), um möglichst kleine Messbereiche zu erzielen. Aufgrund der gleitenden Mittelwertbildung ist die Auffrischzeit der Analysenergebnisse < 40 Sekunden. Kürzere Mittelwertbildungs- und Auffrischzeiten sind möglich (abhängig vom Messbereich). Der Systemcontroller überwacht kontinuierlich Temperatur, Druck und Gasdurchfluss. Dadurch werden die Zuverlässigkeit, genaue Messungen und die automatische Korrektur sichergestellt. Wenn die Temperatur eines beheizten Moduls des Analysensystems das zulässige Minimum unterschreitet, erfolgt eine Spülung mit sauberer Luft, um die Baugruppen zu schützen, die mit dem Messgas in Berührung kommen. Über eine Ethernet-Schnittstelle kann das Analysensystem zur Übertragung der Messwerte und Statussignale an das Firmennetzwerk angeschlossen werden. Die Daten können mit den Software-Tools AnalyzeIT Explorer oder AO2000 OPC-Server gelesen werden. Das Telefonmodem erlaubt dem ABB-Service (nach Freigabe durch den Kunden) den Zugriff zum Zweck der Ferndiagnose und der planmäßige Präventivwartung. Dadurch wird die maximale Systemverfügbarkeit gewährleistet. Kalibrierung Bei der täglichen automatischen Aufnahme des Referenzspektrums werden alle FTIR-geräteabhängigen Faktoren berücksichtigt. Dies ermöglicht die Nullpunkt- und Endpunktkorrektur unter ausschließlicher Verwendung von Nullpunktgas. Für die Nullpunktkalibrierung des Sauerstoffanalysators und des VOC-Analysators wird dasselbe Prüfgas verwendet; dies führt zu einer Reduzierung der Betriebskosten. Für die manuelle Überprüfung der Kalibrierung werden Prüfgase und Wasserdampf einfach an der Messküvette oder am Entnahmesystem gemäß internationalen Anforderungen aufgegeben. Zulassungen Das Analysensystem ist vom TÜV Rheinland zugelassen worden. Es hat die Tests erfolgreich bestanden und die Zulassung gemäß deutschen und europäischen Immissionsschutzregelungen erhalten. Prüfbericht Nr. 936/ /A vom , Bekanntgabe: BAnz vom , Nr. 125, Seite Das Analysensystem erfüllt die CEM-Anforderungen der englischen und US-amerikanischen Umweltschutzbehörden sowie der Amerikanischen Gesellschaft für Werkstoffprüfung für kontinuierliche FTIR-Emissionsüberwachungssysteme (US EPA 40CFR Part 60-PS 15 und ASTM D ). Das Analysensystem ist von der CSA zertifiziert für den Einsatz in General Purpose -Umgebungen, nachgewiesen durch die vollständige Einhaltung der Normen CAN/CSA-C22.2 No und UL Std. No (2 nd Edition). Messkomponenten und Messbereiche FTIR 1) kleinster Messbereich kleinster Messbereich Nachweisgrenze Nachweisgrenze SO mg/m 3 0,27 mg/m ppm 0,09 ppm NO mg/m 3 1,65 mg/m ppm 1,24 ppm NO mg/m 3 0,41 mg/m ppm 0,2 ppm CH mg/m 3 0,72 mg/m ppm 1,1 ppm N 2 O 0 50 mg/m 3 0,25 mg/m ppm 0,13 ppm NH mg/m 3 0,20 mg/m ppm 0,27 ppm HCl 0 15 mg/m 3 0,26 mg/m ppm 0,16 ppm HF 0 5 mg/m 3 0,12 mg/m ppm 0,13 ppm CO 0 75 mg/m 3 0,23 mg/m ppm 0,18 ppm H 2 CO 0 20 mg/m 3 0,35 mg/m ppm 0,26 ppm CH 3 OH 0 40 mg/m 3 0,75 mg/m ppm 0,53 ppm H 2 O 0 40 Vol.-% 0,01 Vol.-% CO Vol.-% 0,01 Vol.-% FID 2) kleinster MB Nachweisgrenze VOC 0 15 mg/m 3 0,3 mg/m 3 ZrO 2 Messbereich Nachweisgrenze O Vol.-% 0,2 Vol.-% 1) Die Angaben für das FTIR-Spektrometer beruhen auf einer Abtastzeit von 120 Sekunden, einer Standardabweichung von 3 und einer optischen Weglänge von 6,4 m. 2) Der Messbereich kann maximal um den Faktor 4 vergrößert oder verkleinert werden (bis hin zum angegebenen kleinsten Messbereich). Messbereiche innerhalb von Zündgrenzen dürfen nicht ausgeführt werden. Weitere Messkomponenten und Messbereiche auf Anfrage. Leistungsdaten Querempfindlichkeit < 4 % des kleinsten Messbereichs Linearität < 2 % des kleinsten Messbereichs Empfindlichkeitsdrift < 4 % in 6 Monaten Nullpunktdrift wird automatisch korrigiert Einstellzeit T 90 < 150 Sekunden, Auffrischzeit der Anzeige < 40 Sekunden Temperaturdrift 2 % des kleinsten Messbereiches pro 10 K Änderung Luftdruckeinfluss keiner (wird durch das Aspiratorpumpen-Modul automatisch korrigiert) 10/ DE Februar 2010 Datenblatt Mehrkomponenten-Analysensystem ACF-NT 3

4 Technische Daten Systemaufbau Freistehender Schrank aus Stahlblech, Klimagerät als Option Schutzart IP 54 Abmessungen 800 x 2100 x 600 mm (B x H x T) Gewicht ca. 300 kg Farbe RAL7035 (lichtgrau) Mindestabstände bei der Montage Links ca. 500 mm für die Kabelanschlüsse Rechts ca mm für die Rohrleitungsanschlüsse sowie für Klimagerät und Drucklufttrockner Vorne ca mm zum Öffnen der Tür (links angeschlagen) Oben ca. 500 mm bei Einsatz des Klimagerätes (Option) Eingangs-, Ausgangs- und Statussignale Messsignale 4 20 ma pro Messkomponente; Optionen: Modbus, Profibus, Ethernet Statussignale Die Ausgangs- und Statussignale der Messwerte, des Messgasförderungs- und -aufbereitungssystems sowie des Messbetriebs werden auf dem LCD-Display angezeigt. Statussignale: Systemausfall, Wartung, Wartungsbedarf, Modulfehler, Störung O 2 und Störung FID Eingangssignale Analoge und digitale Signale möglich Gasanschlüsse Messgaseingang Spezialdurchführung für die beheizte Messgasleitung in der rechten Schrankwand; Verschraubung am Messgasaufbereitungsblock für beheizte Messgasleitung TBL01-S (4/6 x 1 mm) Messgasausgang Schottverschraubung (Stahl) für Rohr 12 mm Prüfgase Schottverschraubungen für Schlauch (PTFE) 4/6 x 1 mm Instrumentenluft Anschluss an die Ansaugpumpen und die Druckluftreinigungseinheit (Schlauch 4/6 x 1 mm). Qualität: In Anlehnung an ISO Klasse 2 (Teilchengröße max. 1 μm, Teilchendichte max. 1 mg/m 3, Ölgehalt max. 0,1 mg/m 3, Drucktaupunkt max. 20 C). Erforderlich sind 5 7 bar Druckluft, max l/h für das FTIR-Spektrometer und zusätzlich 1400 l/h für den VOC-Analysator (Option). Energieversorgung Eingangsspannung 230/400 V 3 Ph, N, PE oder 120/208 V 3 Ph, N, PE, 10 %, Hz Potentialbehafteter Nullleiter ist nicht erlaubt. Leistungsaufnahme System inkl. Sondenfilter beim Einschalten ca W im Betrieb ca W beheizte Messgasleitung ca. 90 W/m Klimagerät (Option) ca W vorbereitet für UPS (Option) ca. 600 W Überspannungskategorie/Verschmutzungsgrad II/2 Service-Steckdose 230 VAC oder 120 VAC, Hz, max. 5 A (in der Schrankleuchte) Messgaseingangsbedingungen Temperatur Geregelt auf 180 C 2 C über beheizte Messgasleitung Druck Eingang Analysenschrank zum Messgasaufbereitungsblock: hpa (0,9 1,1 bar) Durchfluss ca. 250 l/h Umgebungsbedingungen Das Analysensystem ist nur für die Aufstellung in Innenräumen bestimmt. Umgebungstemperatur im Betrieb in klimatisierten Räumen C mit eingebautem Klimagerät (Option) C bei Lagerung und Transport C Relative Luftfeuchte im Jahresmittel max. 75 %, kurzzeitig max. 95 %; seltene und leichte Betauung zulässig, sofern das Analysensystem eingeschaltet ist und das FTIR-Spektrometer gespült wird Aufstellungsort Das Analysensystem ist vor direkter Wärmeeinstrahlung, starker Staubbelastung, korrosiver Atmosphäre und Erschütterungen zu schützen. Höhe des Aufstellungsortes max. 800 m über NN (bei 10 m langer Messgasleitung mit Sonde); größere Höhen auf Anfrage. 4 Datenblatt Mehrkomponenten-Analysensystem ACF-NT 10/ DE Februar 2010

5 Systemaufbau Außenansicht Maße in mm Kabeldurchführungen Spannungsversorgung 173 min.1000 Beheizte Messgasleitung min. 500 Luftaufbereiter (in Schranknähe montiert) Eingang SS 6mm Ausgang SS 6mm Luftaufbereiter Kabeldurchführungen Signale Kühlgerät (Option) Hauptschalter USV Versorgung (Option) Hauptschalter Normalspannung min. 500 Kühlgerät (Option) AO2000 Systemcontroller Messgaseingang Prüfgas FTIR: O2 Servicedurchführung Instrumentenlufteingang Spülgas zur Entnahme zum Luftaufbereiter vom Luftaufbereiter Messgasausgang Endgas FID: CH4/N2 Nullgas FID: N2 Brenngas FID: H2 Steckdose für Luftaufbereiter Sockel (Option) min / DE Februar 2010 Datenblatt Mehrkomponenten-Analysensystem ACF-NT 5

6 Systemaufbau Innenansicht Maße in mm Druckregler Schnitt A - B A Vorderansicht C Schnitt C - D Schaltschrankleuchte mit Service-Steckdose Hauptschalter Klemmen, Analog-/ Digitalsignale Klemmen, Netzfilter FI-Schutzschalter Sicherungen Klemmen Temperaturregler SC Block ZrO2 Kühlgerät (Option) AO2000 ASP/ RGM11 AO2000 Multi-FID14 Beheizte Messgasleitung Netzteil 24VDC, Klemmen Beheizte Zelle Katalysator FTIR Spektrometer FTIR Controller Sockel (Option) B D Datenblatt Mehrkomponenten-Analysensystem ACF-NT 10/ DE Februar 2010

7 2 Pneumatikplan extern Brenngas FID: H 2 Durchflussbegrenzung 1,2 ± 0,1 bar, 3 l/h Endgas FID Nullgas FID 2 O / N 2 2 Prüfgas FTIR: O 2 Instrumentenluft bar AO2000 MultiFID14 zum Luftaufbereiter Luftaufbereiter mit CO -Absorber max. 850 l/h in Schranknähe montiert Analysenschrank FTIR Spektrometer Spülgaseingang Beheizte Zelle Probenaufbereitungsblock (SC-Block) Block Heizer AO2000 RGM11 Modul Spülgas vom Luftaufbereiter Katalysator 1,2 bar 2,5 bar 4 bar VOC-Analysator VOC Injektor- Pumpe 1,8 bar Filter 1µ ZrO 2 Sensor Prüfgasventil Spülgasventil Nullgasventil Messgaseingang extern Messgasausgang Schottverschraubung PVDF 4/6x1 Schottverschraubung SS316 6mm Schottverschraubung SS316 12mm Filtereinheit PFE2 Sondenrohr Type 42 Beheizte Messgasleitung TBL01 Spülgas zur Entnahme nicht im Lieferumfang 10/ DE Februar 2010 Datenblatt Mehrkomponenten-Analysensystem ACF-NT 7

8 Anschlussschaltbild Energieversorgung E-Versorgung (kundenseitig) Einspeise-Absicherung extern 3x20A (3x25A) Kabel 5x6 mm2 oder 5xAWG8 Kabelverschraubung M32 (Klemmbereich 7-15mm) USV Versorgung (kundenseitig) Einspeise-Absicherung 20A Kabel 3x 2,5 mm2 oder 3xAWG10 Kabelverschraubung M25 (Klemmbereich 6-13mm) -X10 1 L1 2 L2 3 L3 4 N PE PE -X20 1 L1 2 N PE PE 230/400V +/-10%, Hz (120/208V +/-10%, Hz) Energieversorgung hoher Ableitstrom/6mA Achtung! 15m - bei 1-phasiger Absicherung (Standard) 40m - bei 3-phasiger Absicherung Achtung : max. Länge der Messgasleitung für 120/208V: Achtung : max. Länge der Messgasleitung für 230/400V: 35m - bei 1-phasiger Absicherung (Standard) 60m - bei 3-phasiger Absicherung Entnahme Beheiztes Sondenrohr Typ 42 (-E14/-E15) Kabel 3x2,5 mm2 oder 3xAWG14 Kabelverschraubung M25 (Klemmbereich 6-13mm) Kabel 3x0,75 mm2 oder 3xAWG18 Kabelverschraubung M20 (Klemmbereich 5-10mm) Anschluss über Klemmenkasten vor Ort Entnahme Filtereinrichtung PFE2 (-E12) Kabel 3x1,5 mm2 oder 3xAWG16 Kabelverschraubung M20 (Klemmbereich 5-10mm) Kabel 3x0,75 mm2 oder 3xAWG18 Kabelverschraubung M20 (Klemmbereich 5-10mm) Anschluss über Klemmenkasten vor Ort Beheizte Messgasleitung TBL01 (-E13) Kabel 3x2,5 mm2 od. 5x2,5mm2 Kabel 3xAWG12 od. 5xAWG12 Kabelverschraubung M25 (Klemmbereich 6-13mm) Kabel 3x0,75 mm2 oder 3xAWG18 Kabelverschraubung M20 (Klemmbereich 5-10mm) Luftaufbereiter (-E05) über mitgeliefertes Steckernetzteil (-G05) (1 ~ ) (3 ~ ) -X X X X X X X120 L N PE l = 1m: 400W l = 1,5m: 600W Pt 100 l = 2m: 800W 250W Pt W/m Pt 100 Heizung Temperatur- Heizung fühler Temperatur- Heizung Temperaturfühler fühler Steckdose in Schrankwand Analysenschrank ACF-NT 230V AC oder 120V AC, Hz, max.5a -E02 L N PE Service-Steckdose in Schaltschrankleuchte 8 Datenblatt Mehrkomponenten-Analysensystem ACF-NT 10/ DE Februar 2010

9 Anschlussschaltbild Signalleitungen Messbereich 1 (Beispiel) Messbereich 2 (Beispiel) H2O Vol.-%... HCl CO NO SO2 O2 NH3 VOC mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m Vol.-% mg/m mg/m mg/m3 -D I1-0V I2 0V I3 0V + I4-0V -D I1 0V + I2-0V + I3-0V + I4-0V A01 A02 A03 A04 A01 A02 A03 A04 Analogausgänge 4-20 ma Bürde max. 400 Ohm Fernbedienung / Ferndiagnose Telefonmodem (Option) -U03 RJ-11 über Telefonleitung CO2 N2O NO2 HF Vol.-% mg/m mg/m mg/m3... Systemstörung System Funktionskontrolle System Wartungsbedarf Modulstörung Gemeinsamer Pol 1 O2-Störung FID-Störung Reserve Reserve Gemeinsamer Pol 2 Messbereichsrückmeldung HCl Messbereichsrückmeldung CO Messbereichsrückmeldung NO Messbereichsrückmeldung SO2 Gemeinsamer Pol 3 Messbereichsrückmeldung VOC Reserve Reserve Reserve -D I1-0V D D I2 0V I3 0V I4 0V A01 A02 A03 A04 Digitalrelaisausgänge (potentialfrei) max. 110VDC/ 250VAC, max. 1,5A/ 60W/ 500VA Datenübertragung Modbus Interface RS-485 Profibus Interface RS-485 Ethernet Router (Option) (Option) (Option) Analysenschrank ACF-NT RTxD- RTxD+ GND SHLD RxD/TxD-N 12 RxD/TxD-P 11 SHIELD 13 RxD/TxD-N RxD/TxD-P SHIELD WAN -X X D06 RJ 45 MODBUS über Twisted Pair Kabel PROFIBUS DP ankommend über Twisted DP-Feldbus Kabel PROFIBUS DP abgehend über Twisted DP-Feldbus Kabel ETHERNET über CAT. 5 Kabel Gemeinsamer Pol / DE Februar 2010 Datenblatt Mehrkomponenten-Analysensystem ACF-NT 9

10 Bestellangaben Bestellnummer Gasanalysator Die Grundausstattung besteht aus einem FTIR-Spektrometer zur Messung von IR-aktiven Messkomponenten inkl. H 2 O. Je nach Anwendung können zusätzliche Analysatoren in das Analysensystem integriert werden. Eingebaute Messküvette mit 6,4 m optischer Länge für Emissionsmessungen bis zu 40 Vol.-% H 2 O Einsatz zur Emissionsmessung für Komponenten mit sehr kleinen Messbereichen und einem Wassergehalt bis maximal 40 Vol.-%. Eingebaute Messküvette mit 3,2 m optischer Länge für Emissionsmessungen bis zu 60 Vol.-% H 2 O Einsatz zur Emissionsmessung für Komponenten mit hohen Schadstoffkonzentrationen und einem Wassergehalt von 60 Vol.-% und höher (z.b. für SO 2, NO und CO in Zementwerken). Die kleinstmöglichen Messbereiche der Komponenten HCl, HF und NH 3 sind doppelt so groß wie mit der 6,4-m-Messküvette. 1 2 Zusätzliche Analysatoren ohne Sauerstoffanalysator 0 Eingebauter ZrO 2 -Sensor für O 2, Messbereich 0 25 Vol.-% 1 Zirkondioxid-Sensor zur Sauerstoffmessung. Benötigt für den Nullpunkt ein Prüfgas mit 1 4 Vol.-% O 2 in N 2. Der Endpunkt wird mit getrockneter Luft aus dem System eingestellt. ohne VOC-Analysator (MultiFID14) 0 Eingebauter MultiFID14, Messbereiche mit BA-Nr. 961/962 wählen 1 Flammenionisationsdetektor zur Messung der Summe an flüchtigen Kohlenwasserstoffen VOC (Volatile organic components). Häufig verwendet werden auch die Bezeichnungen C total, Sum org. C sowie TOC (Total organic hydrocarbons). Zum Betrieb des MultiFID14 werden zusätzlich benötigt: Brenngas H 2 (5.0) und Brennluft sowie Null- und Endgas. Die Brennluft wird katalytisch im Analysenschrank mittels einer Brennluftaufbereitung konditioniert. Zur Qualität der Brennluft sind die Angaben für Instrumentenluft dieses Datenblattes zu beachten (siehe Seite 4). Analogausgänge für Messwerte Die Anzahl der Analogausgänge ist identisch mit der Anzahl der Messkomponenten. Die verwendete Technik besteht aus Blöcken mit jeweils 4 Stück ma-ausgängen. ohne Analogausgänge 0 4 Ausgänge 4 20 ma 1 8 Ausgänge 4 20 ma 2 12 Ausgänge 4 20 ma 3 10 Datenblatt Mehrkomponenten-Analysensystem ACF-NT 10/ DE Februar 2010

11 Bestellangaben Serielle Schnittstelle zur Übertragung der Messwerte und Statussignale Insbesondere in Deutschland ist vor einer seriellen Datenübertragung vom Betreiber mit der zuständigen Aufsichtsbehörde sowie mit dem Abnahmeinstitut die Zulässigkeit der seriellen Datenübertragung abzuklären. ohne 0 Modbus (Leitungslänge max m) 1 Modbus über Glasfaserkabel (Leitungslänge max m) 2 Profibus (Leitungslänge max m) 3 Ethernet (Leitungslänge max. 100 m) 4 Ethernet und Modbus (Leitungslänge Ethernet max. 100 m, Modbus max m) 5 Ethernet und Modbus über Glasfaserkabel (Leitungslänge max m) 6 Ethernet und Profibus (Leitungslänge Ethernet max. 100 m, Profibus max m) 7 Ethernet und Profibus über Glasfaserkabel (Leitungslänge max m) 8 Modbus: Zur Übertragung wird die RS485-Schnittstelle des AO2000-Systemcontrollers benutzt und auf Klemmen gelegt. Für Leitungslängen bis 1200 m sind Twisted-Pair- Kabel einsetzbar. Bei Leitungslängen über 1200 m bis 3500 m ist die Option Modbus über Glasfaser zu wählen. In diesem Fall wird das RS232-Signal des AO2000 mit einem Interface auf Glasfaser umgesetzt. Die Übertragung ist protokollunabhängig, d.h. der Modbus-Master kann auf RS485 eingestellt sein. Der Modbus-Master soll die physikalischen Messwerte sowie die Statussignale lesen. Die Modbus-Adresse des ACF-NT im Kunden-Netzwerk sollte bei Auftragserteilung, spätestens 3 Wochen vor Fertigstellung mit der BA-Nr. MBS angegeben werden. Profibus: Zur Übertragung wird die potentialfreie RS485-Profibus-DP-Schnittstelle des AO2000-Systemcontrollers benutzt und auf Klemmen gelegt. Die Leitungslänge kann bis max m betragen mit Standardkabel. Glasfaserkabel ermöglichen größere Längen. Die maximal mögliche Länge ist in erster Linie abhängig von der Übertragungsrate sowie der Anzahl der Repeater, die in Reihe geschaltet werden dürfen. Es sind die örtlichen Netzwerkbedingungen maßgebend. Eine serielle Einbindung in das Anlagen-Netzwerk ist möglich; während der Inbetriebnahme muss der Abschlusswiderstand entsprechend gesetzt werden. Der Profibus-Master soll die physikalischen Messwerte sowie die Statussignale lesen. Die Profibus-Adresse des ACF-NT im Kunden-Netzwerk sollte bei Auftragserteilung, spätestens 3 Wochen vor Fertigstellung mit BA-Nr. PBS angegeben werden. Ethernet: Aus Sicherheitsgründen erfolgt die Datenübertragung über einen Router, welcher so eingestellt ist, dass nur ein Zugriff auf die AO2000-Datenbank im Systemcontroller erlaubt ist. Ein möglicher Virenangriff auf den FTIR-Controller wird so vermieden. Dafür muss entweder AO2000 OPC-Server oder AnalyzeIT Explorer installiert werden, um Daten auslesen zu können. Diese Programme müssen separat bestellt werden. Für die Einbindung in das PLS muss kundenseitig ein OPC-Client vorhanden sein. Für Leitungslängen bis 100 m können Kabel der Spezifikation CAT5 mit RJ45-Anschlüssen verwendet werden. Bei Kabellängen über 100 m sind Glasfaserkabel mit entsprechenden Umsetzern zu verwenden. Kabel und Umsetzer sind nicht im Lieferumfang enthalten. Bei dieser Art der Anbindung liegt der gesamte interne Datenverkehr offen, so dass besondere Sorgfalt bei der Auswahl der zu lesenden Daten getroffen werden muss. Unter keinen Umständen darf auf die AO2000-Datenbank geschrieben werden! Die TCP/IP-Adresse, die Subnet-Maske und die Gateway-Adresse des ACF-NT im Kunden-Netzwerk sollten bei Auftragserteilung, spätestens 3 Wochen vor Fertigstellung mit den BA-Nrn. IPT, IPS und IPG angegeben werden. 10/ DE Februar 2010 Datenblatt Mehrkomponenten-Analysensystem ACF-NT 11

12 Bestellangaben Serielle Schnittstelle zur lokalen Bedienung und Ferndiagnose ohne 0 Telefonmodem, analog 1 Für Fernbedienung und Fehlerdiagnose über analoges Telefonnetz Ethernet, Anschluss RJ45 (Leitungslänge max. 100 m) 2 Zur direkten Bedienung des Systems für Servicezwecke. Mittels eines externen Laptops, der in das interne Ethernet-Netzwerk des ACF-NT eingebunden wird, kann die Kontrolle über das System übernommen werden. Ethernet, Anschluss RJ45 + Telefonmodem, analog 3 Telefonmodem ISDN 6 Für Fernbedienung und Fehlerdiagnose mittels ISDN-Telefonnetz (D-Kanalprotokoll DSS1; Euro-ISDN). Das Modem ist so konfiguriert, dass auch ein Remote-Zugriff durch analoge Modems möglich ist. Dabei ist allerdings die Übertragungsrate auf Kb/s limitiert. Ethernet, Anschluss RJ45 + Telefonmodem ISDN 7 Probenahme und Probenaufbereitung ohne Sondenrohr 0 Sondenrohr 40 unbeschichtet, Edelstahl (1.4571) Standard-Sondenrohr aus Edelstahl W-Nr , max. 500 C. Andere Ausführungen des Sondenrohrs, z.b. höhere Temperaturen, sind möglich. Nennlänge 500 mm 1 Nennlänge 1000 mm 2 Nennlänge 1500 mm 3 Nennlänge 2000 mm 4 Nennlänge 2500 mm 5 Sondenrohr 42 beheizt Anwendung bei Messgastemperaturen nahe oder unter dem Taupunkt. Das Sondenrohr ist geregelt beheizt. Die Energieversorgung und die Regelung sind im Analysenschrank eingebaut. Nennlänge 1000 mm, mit Temperaturregler Nennlänge 1500 mm, mit Temperaturregler Nennlänge 2000 mm, mit Temperaturregler Vorbereitet für beheiztes Sondenrohr, mit Temperaturregler Das beheizte Sondenrohr wird getrennt bestellt. Die elektrische Versorgung (max. 800 VA) für die Beheizung des Sondenrohrs sowie der Temperaturregler sind jedoch im Analysenschrank vorhanden. B C D E 12 Datenblatt Mehrkomponenten-Analysensystem ACF-NT 10/ DE Februar 2010

13 Bestellangaben Filtereinrichtung Bei der Filtereinheit handelt es sich um die PFE2 mit einem 0.3- m-filter. Am eigentlichen Prüfgasanschluss ist ein Rückschlagventil angebracht. Damit kann Prüfgas über die Sonde aufgegeben werden. Im Temperaturfehlerfall erfolgt über diesen Weg eine Notspülung mit trockener Luft aus dem System. Die Notspülleitung (PTFE 4/6 x 1 mm) ist nicht im Lieferumfang enthalten. Schutzkasten: Falls sich die Entnahmestelle außerhalb eines geschlossenen Gebäudes befindet, ist ein Schutzkasten zwingend erforderlich. Rückspülung: Anwendung bei Messgas mit hoher Staubbelastung. Filtereinrichtung PFE2 mit Ventilkombination zum zweistufigen Rückspülen von Filter und Sondenrohr mittels Druckluftimpulsen, incl. Steuerung durch Systemcontroller. Ein zusätzliches beheiztes 3/2-Wege-Magnetventil sperrt während des Rückspülens den Messgasweg ab und lässt Umgebungsluft in das System ein, um die Unterdruckregelung des ACF-NT nicht zu stören. ohne Filtereinheit, jedoch mit Temperaturregler 0 Die Filtereinheit PFE2 wird getrennt bestellt. Die elektrische Versorgung (max. 400 VA) für die Beheizung der Filtereinrichtung sowie der Temperaturregler sind jedoch im Analysenschrank vorhanden. Filtereinheit PFE2 ohne Schutzkasten, mit Heizmanschette 230 V und Isolierung, 1 x Pt100, mit Prüf-/Notspülventil (Bestell-Nr ) Filtereinheit PFE2 mit Schutzkasten, mit Heizmanschette 230 V und Isolierung, 1 x Pt100, mit Prüf-/Notspülventil (Bestell-Nr ) Filtereinheit PFE2 ohne Schutzkasten, mit Heizmanschette 115 V und Isolierung, 1 x Pt100, mit Prüf-/Notspülventil (Bestell-Nr ) Filtereinheit PFE2 mit Schutzkasten, mit Heizmanschette 115 V und Isolierung, 1 x Pt100, mit Prüf-/Notspülventil (Bestell-Nr ) Filtereinheit PFE2 mit Schutzkasten, mit Heizmanschette 230 V und Isolierung, 1 x Pt100, mit Rückspülung 2-stufig, Prüf-/Notspülventil, beh. Absperrventil (Bestell-Nr ) Filtereinheit PFE2 mit Schutzkasten, mit Heizmanschette 115 V und Isolierung, 1 x Pt100, mit Rückspülung 2-stufig, Prüf-/Notspülventil, beh. Absperrventil (Bestell-Nr ) / DE Februar 2010 Datenblatt Mehrkomponenten-Analysensystem ACF-NT 13

14 Bestellangaben Beheizte Messgasleitung Bei der Messgasleitung handelt es sich um die TBL01-S mit einer Heizleistung von 90 W/m und Gasschlauch PTFE 6/8 x 1 mm. Anschlussstücke Metallnippel 4/6 x 1 mm; sonden- und schrankseitiger Anschluss Metallkappe; äußere Umhüllung PA-Ringwellschlauch; Einspeisung und Pt100-Leitung fest verdrahtet mit 5 m Anschlusskabel. Achtung: Die Messgasleitung kann nicht gekürzt werden. ohne Messgasleitung, jedoch mit Temperaturregler für Leitungslängen bis 35 m 0 Mit elektrischer Versorgung und Regelung für getrennt gelieferte Messgasleitung. Die elektrische Versorgung ist 1-phasig und abgesichert bis 3150 VA bei 230 V bzw VA bei 115 V. Damit können beheizte Leitungen bis 15 m bei 115 V und bis 35 m bei 230 V angeschlossen werden. Messgasleitung TBL01-S mit Heizung 230 V, Länge bis 35 m (siehe BA-Nr. 903) 1 (Bestell-Nr A15) Einspeisung 1-phasig; Absicherung max VA. Angabe der Leitungslänge mit BA-Nr Messgasleitung TBL01-S mit Heizung 230/400 V, Länge m (siehe BA-Nr. 903) 2 (Bestell-Nr A17) Einspeisung 3-phasig; Absicherung max VA. Angabe der Leitungslänge mit BA-Nr Messgasleitung TBL01-S mit Heizung 115 V, Länge bis 15 m (siehe BA-Nr. 903) 3 (Bestell-Nr A16) Einspeisung 1-phasig; Absicherung max VA. Angabe der Leitungslänge mit BA-Nr Messgasleitung TBL01-S mit Heizung 115/200 V, Länge m (siehe BA-Nr. 903) 4 (Bestell-Nr A18) Einspeisung 3-phasig; Absicherung max VA. Angabe der Leitungslänge mit BA-Nr Vorbereitet für beheizte Messgasleitung 230/400 V, Länge bis 60 m 5 Einspeisung 3-phasig; Absicherung max VA. Für Leitungslänge 35 bis 60 m. Diese Option kann gewählt werden, wenn bei Auftragserteilung die Länge der Messgasleitung noch nicht bekannt ist. Vorbereitet für beheizte Messgasleitung 115/200 V, Länge bis 40 m 6 Einspeisung 3-phasig; Absicherung max VA. Für Leitungslänge 15 bis 40 m. Diese Option kann gewählt werden, wenn bei Auftragserteilung die Länge der Messgasleitung noch nicht bekannt ist. Energieversorgung 3-Phasen-Drehstrom-Anschluss; N-Leiter und Schutzleiter (PE) erforderlich. Ein potentialbehafteter Nullleiter ist nicht erlaubt. Vorbereitet für UPS: Die wichtigsten Verbraucher, z. B. FTIR-Controller, FTIR-Spektrometer, System-Controller, Drucklufttrockner und 24-V-Netzteil, werden über eine zweite Einspeisung mit Energie versorgt. Die unterbrechungsfreie Spannungsversorgung (UPS) wird vom Betreiber bereitgestellt. Die Leistungsaufnahme beträgt ca. 600 VA. 230/400 V, 48 bis 62 Hz, ohne UPS-Einspeisung 1 115/200 V, 48 bis 62 Hz, ohne UPS-Einspeisung 2 230/400 V, 48 bis 62 Hz, vorbereitet für UPS-Einspeisung 4 115/200 V, 48 bis 62 Hz, vorbereitet für UPS-Einspeisung 5 14 Datenblatt Mehrkomponenten-Analysensystem ACF-NT 10/ DE Februar 2010

15 Bestellangaben Schrankausführung Der Stahlblechschrank enthält alle erforderlichen Bauteile, ist komplett montiert, verdrahtet und geprüft. Die Aufstellung in einem geschützten staubfreien Raum (z.b. Analysenraum) und bei zulässiger Umgebungstemperatur ist dringend notwendig. Ohne Klimagerät: Für Aufstellung im klimatisierten Raum C Mit Klimagerät: Für Aufstellung in Räumen ohne Klimatisierung C Ohne Klimagerät, ohne Sockel 0 Ohne Klimagerät, mit Sockel 1 Mit Klimagerät 230 V, ohne Sockel 2 Mit Klimagerät 230 V, mit Sockel 3 Mit Klimagerät 115 V, ohne Sockel 4 Mit Klimagerät 115 V, mit Sockel 5 Messkomponenten Emissions-Paket: Messbereiche vorkonfiguriert gemäß EU-Regelungen 1 HCl 0 90 mg/m 3 CO mg/m 3 SO mg/m 3 NO mg/m 3 (entspricht mg/m 3 NO 2 ) H 2 O 0 40 Vol.-% Emissionspaket + zusätzliche Messkomponenten 2 Zusätzlich zum Emissionspaket können weitere Komponenten definiert werden. Messkomponenten und Messbereiche gemäß BA-Nrn Die Messkomponenten und deren Messbereiche können frei konfiguriert werden. Bestellnummer / DE Februar 2010 Datenblatt Mehrkomponenten-Analysensystem ACF-NT 15

16 Zusätzliche Bestellangaben Messkomponente HCl 910 Messbereich 1: 0 bis mg/m 3 oder ppm 911 Messbereich 2: 0 bis mg/m 3 oder ppm 912 Messkomponente CO 920 Messbereich 1: 0 bis mg/m 3 oder ppm 921 Messbereich 2: 0 bis mg/m 3 oder ppm 922 Messkomponente SO Messbereich 1: 0 bis mg/m 3 oder ppm 931 Messbereich 2: 0 bis mg/m 3 oder ppm 932 Messkomponente NO 940 Messbereich 1: 0 bis mg/m 3 oder ppm 941 Messbereich 2: 0 bis mg/m 3 oder ppm 942 BA-Nr. Messbereichsumschaltung 945 nur für die Messkomponenten HCl (15/90 mg/m 3 ), CO (75/300 mg/m 3 ), SO 2 (75/300 mg/m 3 ) und NO (200/392 mg/m 3 ) Messkomponente H 2 O 950 Messbereich: 0 bis Vol.-% 951 Messkomponente O Messbereich: 0 bis Vol.-% 956 Messkomponente org. C total (VOC) 960 Messbereichsumschaltverhältnis max. 1:4 Messbereich 1: 0 bis mg/m 3 oder ppm 961 Messbereich 2: 0 bis mg/m 3 oder ppm 962 Messkomponente NH Messbereich: 0 bis mg/m 3 oder ppm 966 Messkomponente CO Messbereich: 0 bis Vol.-% 971 Messkomponente NO Messbereich: 0 bis mg/m 3 oder ppm 976 Messkomponente N 2 O 980 Messbereich: 0 bis mg/m 3 oder ppm 981 Messkomponente HF 985 Messbereich: 0 bis mg/m 3 oder ppm 986 Messkomponente NO x (NO + NO 2 berechnet als NO 2 ) 991 Messbereich: 0 bis mg/m 3 oder ppm 992 Messkomponente CH Messbereich: 0 bis mg/m 3 oder ppm 996 Messkomponente H 2 CO 915 Messbereich: 0 bis mg/m 3 oder ppm 916 Messkomponente CH 3 OH 925 Messbereich: 0 bis mg/m 3 oder ppm Datenblatt Mehrkomponenten-Analysensystem ACF-NT 10/ DE Februar 2010

17 Zusätzliche Bestellangaben Beheizte Messgasleitung TBL01-S Länge m (maximale Länge beachten) 903 Genaue Leitungslänge angeben. Dabei maximal mögliche Länge beachten. Achtung: Die TBL01-S kann nicht gekürzt werden! BA-Nr. Sonderausführung 300 Parametrierung der Software Messwerte bezogen auf trockene Basis (Feuchtekorrektur) 430 Feuchtekorrekturrechnung und Ausgabe der gemessenen Schadstoffwerte bezogen auf 273 K. Kombination mit O 2 -Korrekturwertrechnung möglich. O 2 -Korrekturwertberechnung Bezugswert angeben ( Vol.-% O 2 ) 431 Es erfolgt eine Korrekturrechnung und Ausgabe der gemessenen Schadstoffwerte auf den vorgegebenen Sauerstoffwert. Kombination mit Feuchtekorrekturrechnung möglich. Anschluss eines externen Analysators an die heiße Entnahme 449 Am beheizten Anschlussblock wird eine Übergabe zum Anschluss eines weiteren Analysators zur Verfügung gestellt. Für die ordnungsgemäße Funktion von nachgeschalteten Analysatoren ist der Anwender verantwortlich. Achtung: Es muss sichergestellt sein, dass verursacht durch nachgeschaltete Geräte zu keinem Zeitpunkt über die Messgasleitung Gas in die Messeinrichtung zurückgeblasen wird, um Gerätebeschädigungen und Funktionsstörungen zu vermeiden. Dies ist insbesondere beim Betrieb von nachgeschalteten Analysatoren zu beachten. Hier könnte zum Bespiel Instrumentenluft in die Messgasleitung gedrückt werden, die dann zu einer Verdünnung des Messgases und in Folge zu einer Messwertverfälschung des FTIR-Spektrometers führen würde. Auch kann von ABB keine Verantwortung übernommen werden, wenn TÜV-/Behördenabnahmen nicht erteilt werden, weil Messungen angekoppelt wurden, die nach ihren Zulassungsbestimmungen für den Einsatz nach 13. BImSchV oder 17. BImSchV eine separate Entnahme erfordern. Driftprüfung täglich 450 Vorgesehen zum Einsatz gemäß den EPA-Richtlinien, die die tägliche automatische Drift-Prüfung fordern. Bis zu drei Prüfgasflaschen können angeschlossen werden. Das Prozessleitsystem kann die gemessenen Prüfgaswerte mit den Sollwerten vergleichen und eventuelle Abweichungen feststellen. Sprache für Bedienoberfläche Deutsch 451 Englisch 452 Dokumentation Systemhandbuch (1 Stück ohne Mehrpreis) Deutsch G31 Englisch G32 Anordnungs-, Rohrleitungs- und Elektropläne auf CD-ROM PDF-Format PDF DXF-Format DXF DWG-Format DWG Adressen für seriellen Datentransfer TCP/IP-Adresse IPT Adressen des ACF-NT im Kunden-Netzwerk Subnet-Maske IPS Gateway-Adresse IPG Modbus MBS Profibus PBS CSA-Zulassung ( General Purpose ) CSA 10/ DE Februar 2010 Datenblatt Mehrkomponenten-Analysensystem ACF-NT 17

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20 Kontakt ABB Automation GmbH Geschäftsgebiet Analysentechnik Stierstädter Straße Frankfurt am Main Deutschland Fax: cga@de.abb.com ABB Automation GmbH Analytical Sales and Operations Oberhausener Straße Ratingen Deutschland Tel.: Fax: analytical-sales@de.abb.com Hinweis Technische Änderungen sowie Inhaltsänderungen dieses Dokuments behalten wir uns jederzeit ohne Vorankündigung vor. Bei Bestellungen gelten die vereinbarten detaillierten Angaben. ABB übernimmt keinerlei Verantwortung für eventuelle Fehler oder Unvollständigkeiten in diesem Dokument. Wir behalten uns alle Rechte an diesem Dokument und den darin enthaltenen Themen und Abbildungen vor. Vervielfältigung, Bekanntgabe an Dritte oder Verwendung des Inhaltes, auch auszugsweise, ist ohne vorherige schriftliche Zustimmung durch ABB verboten. Copyright 2011 ABB Alle Rechte vorbehalten 10/ DE Rev