EDF stellt Kenntnis von THORNTON zur Kationenleitfähigkeit auf die Probe!

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1 Power Generation Perspektiven in der Reinstwasseranalytik 9 News THORNTON Leading Pure Water Analytics EDF stellt Kenntnis von THORNTON zur Kationenleitfähigkeit auf die Probe! THORNTON nahm am Qualifikationsprogramm für Kationenleitfähigkeitsmessungen im Testlabor für chemische Analyseausrüstung (YAC) im EDF- Atomkraftwerk in Chinon, Frankreich, teil. EDF, ein führender Energieerzeuger Europas EDF (Électricité de France) betreibt 19 Atomkraftwerke innerhalb von Frankreich mit jährlichen Einnahmen von über 58 Milliarden Euro. Die Produktentwicklungsabteilung von EDF unterhält eine Expertisen- und Inspektionsabteilung für Produktion und Betrieb (CEIDRE), welche fortlaufende Verbesserungen der Betriebssicherheit und Wettbewerbsfähigkeit auf dem Gebiet der Energieerzeugung fördert. Das Zentrum liegt im Chinon-Atomkraftwerk im Loiretal in Frankreich. Im Jahre 1988 wurde in Chinon ein Labor zum Testen von kontinuierlichen chemischen online Analysemesssystemen für nukleare und thermische Kraftwerke eingerichtet. Die Zielsetzung war, technische Qualifikationskriterien für die einzelnen Prozessanalysesysteme und die Durchführung von Tests für jeden einzelnen Parameter unter repräsentativen Betriebsbedingungen einzuführen. Die Ergebnisse sind in einem Abschlussbericht für jeden Fall beschrieben worden und sind allen EDF Ausrüstungzentren zur Verfügung gestellt worden. Messung der Kationenleitfähigkeit Mettler-Toledo Thornton wurde zur Teilnahme der letzen Testreihen eingeladen, um für die Messinstrumente der Kationenleitfähigkeit die Zulassung festzulegen (0,05 bis 0,5 bis 5 ms/cm). Die Beurteilungstests wurden vom vierten Quartal 2006 bis zum ersten Quartal 2007 durchgeführt. Die (saure) Kationenleitfähigkeit ist die kritischste Messgröße zur Steue-

2 Herausgeber Mettler-Toledo AG Process Analytics Im Hackacker 15 CH-8902 Urdorf Schweiz Bilder MarCom-Archiv CH-8902 Urdorf Schweiz Technische Änderungen vorbehalten. Mettler-Toledo AG 06/07 Gedruckt in der Schweiz. rung der Wasser-/Dampfzyklus-Chemie in einem Atomkraftwerk. Mit dieser Messung wird Korrosion festgestellt und innerhalb der Anlage verhindert. Damit werden Ausfallzeiten reduziert und der höchst mögliche Schutz für kostspielige Komponenten wie Kessel, Turbinen und Kondensatoren gewährt. Zur Optimierung der Chemiezyklen konzentriert sich die EDF Strategie auf online Analysesysteme, um häufige (offline) Einzelmessungen durch präzise, zuverlässige und kontinuierliche, automatische Messungen zu ersetzen. Für die drei zuvor genannten wichtigen Anlagenkomponenten bedeutet dies, dass zuverlässige Messergebnisse erreicht werden, wenn starke Temperaturschwankungen auftreten. Die Lösung von Mettler-Toledo Thornton Mettler-Toledo Thornton stellte dem Testlabor folgendes, vollständiges Leitfähigkeitsmesssystem zur Verfügung: Transmitter 770MAX Leitfähigkeitssensor Smart (Zellkonstante 0,1 cm 1 mit Titanelektroden und Temperaturkompensation) Rostfreie Durchflussarmatur des Typs 316SS Stärken des Messsystems Um am Test teilnehmen zu können, musste die Ausrüstung den Spezifikationsanforderungen entsprechen. Die von THORNTON gelieferten Instrumente, erfüllten zur vollen Zufriedenheit alle gesetzten Kriterien. Der Transmitter 770MAX deckt den erforderlichen Messbereich von 0,05 bis 0,5 bis 5 µs/cm ab und ist bestückt mit einem 4 bis 20 ma Analogausgang, der über zwei Zehnerpotenzen logarithmisch gestaffelt werden kann. Zusammen mit dem Sensor und der Durchflussarmatur stellt dieser Transmitter ein vollständig zertifiziertes, handelsübliches, industrielles Messsystem dar. Der Sensor beinhaltet einen integrierten Temperaturfühler mit gemäß NIST rückverfolgbarer Kalibrierung. Der Transmitter bietet auswählbare Algorithmen zur Temperaturkompensation inklusive eines weiteren zur Messung der Kationenleitfähigkeit. THORNTONs Temperaturkompensationsalgorithmen bestätigten höchste Genauigkeit Für diese wichtigen Parameter waren Zuverlässigkeit und Messgenauigkeit von höchster Priorität. Die Tests zeigten, dass der von THORNTON entwickelte Algorithmus für die Temperaturkompensation der Kationenleitfähigkeitsmessung vollständig die EDF Erwartungen erfüllt hat. Alle THORNTON Leitfähigkeitssensoren besitzen kalibrierte und zertifizierte Zellkonstanten und Temperatursensoren, die auf den ASTM und NIST rückverfolgbaren Standards basieren. Im Vergleich mit den Wettbewerbsprodukten haben die THORNTON Instrumente für die Kationenals auch für die spezifische Leitfähigkeit bessere und genauere Ergebnisse gezeigt. Mettler-Toledo Thornton besitzt unangefochten den genauesten Algorithmus für die Temperaturkompensation der Kationenleitfähigkeit, was bereits Bestandteil mehrerer Publikationen war. Einschlägige Veröffentlichungen können von der «Know-how Liste» auf der Webseite «Practical application of specific and cation conductivity measurement» heruntergeladen werden. Abschließender Zulassungsbericht Nach den durchgeführten Testreihen und der Zulassung des THORNTON Leitfähigkeitmesssystems sind wir jetzt in der Lage, allen Anfragen für Kationenleitfähigkeitmessungen für bestehende und zukünftige EDF Kraftwerke zu entsprechen. Der Abschlussbericht für die zugelassenen Tests wird auf dem Internetportal des YACs veröffentlicht, damit die EDF Zentren und interessierten Kraftwerke vor einer Kaufabsicht auf einfache Weise einen technischen Leistungsüberblick erhalten. MTP01 Leitfähigkeitsmesssysteme 770MAX 2 METTLER TOLEDO Power News

3 Prozessverbesserungen mit THORNTON 2000 Transmitter THORNTON Zweikanal-Transmitter spart Zeit und erhöht Genauigkeit Eine Abfallverwertungssfirma aus Großbritannien verbesserte die Messgenauigkeit und reduzierte nach dem Einsatz eines Mettler-Toledo Thornton Systems die Stillstandzeiten für die Reinigung. O 2 und Leitfähigkeitmessungen im Kondensat der Rückleitung Unser Kunde, der ein Kraftwerk mit Brennstoff aus Abfällen betreibt, verwendete auf der Turbinenkondensatrücklaufleitung alte Instrumente zur Messung von gelöstem Sauerstoff und der Kationenleitfähigkeit. Die Anwendung erforderte für jede Rücklaufleitung einen O 2 - und einen Leitfähigkeitssensor. Die Anlage verfügt über vier Turbinensätze mit einer Reserveturbine, wobei jede Turbine mit einer eigenen Kondensatrücklaufleitung und einer eigenen Steuertafel ausgerüstet ist. Das Personal beanstandete, dass die Ausrüstung unzuverlässig und häufiges Reinigen und Warten erforderlich ist. THORNTON Transmitter 2000 vereinfacht die Messsituation Um die Ausrüstung zu modernisieren, verglich der Betreiber die Angebote einiger Lieferanten. METTLER TOLEDO UK schlug den Zweikanal Transmitter 2000 vor, welcher je einen Eingang für den O 2 - und Leitfähigkeitssensor benötigt. Dies bedeutete, dass nur ein Transmitter pro Steuertafel erforderlich war, während weiterhin analoge Ausgangssignale für Leitfähigkeit und O 2 zu einem Aufzeichnungsgerät geliefert werden. Produktnutzen, die überzeugen Das THORNTON System wurde auf Grund der Nutzungsmöglichkeiten ausgewählt und in den Produktionsprozess integriert. Die neuen O 2 - und Kationenleitfähig- keitsinstrumente liefern Informationen über Verunreinigungen und Sauerstoffgehalt des Kondensats. Dies ist äußerst wichtig, da damit Korrosion in den Rohrleitungen und im Kessel verhindert werden können, was zu kostspieligen Ausfallzeiten und Reparaturarbeiten führen könnte. Verbesserte Prozesskontrolle und weniger Wartung Seit der Installation ist die Firma in der Lage, trotz reduziertem Reinigungsaufwand genaue Leitfähigkeit- und O 2 -Messresultate zu erhalten. Die Überwachung des Kondensatzyklus wurde ebenfalls ver- THORNTON 2000 Transmitter: Wichtige Eigenschaften Messungen von ph-wert, spezifischer und Kationenleitfähigkeit, Redoxpotential und gelöstem Sauerstoff stellen sicher, dass die richtige Menge an Phosphat, Ammoniak/Amin und/oder Sauerstoff-Radikalfänger beibehalten wird, um Korrosion zu reduzieren. Der THORNTON 2000 kann mit einer einzigen Messstelle zwei Parameter auf einem Einzelinstrument messen und anzeigen. Basierend auf spezifischer und Kationenleitfähigkeitsmessung kann es den ph-wert berechnen. bessert und warnt heute verlässlich vor potentiell teuren und unplanmäßigen Abschaltungen. Gegenseitiger Gewinn und Vertrauen führte zu weiteren Bestellungen Für ihre Entlüftungsanlagen bestellte der Kunde kürzlich ein weiteres THORNTON 2000 Messgerät und zwei Leitfähigkeitssensoren. MTP02 2-Kanal-Transmitter Hauptnutzen Einzelinstrumentmodell für große Bandbreite an Messungen alle im Feld konfigurierbar. Große Bandbreite für Leitfähigkeit/ Widerstand ermöglicht sogar für hochreine Anwendungen Sensorkalibrierung in ASTM Standardlösungen. Einzigartige Sensoroptionen für gelösten Sauerstoff liefern höchste Leistung und hohe Lebensdauer Verschiedene ph-/redox-vorverstärkeranschlüsse ermöglichen eine breite Auswahl an Sensoren Hauptmerkmale: NIST und ASTM rückverfolgbare Herstellerkalibrierung Steckbare NIST rückverfolgbare Kalibratoren für Vorort-Kalibrierung Zwei 4 20 ma Ausgänge mit linearer oder bilinearer Skala Exakte 3-Leiter-Temperaturmessung, keine Anfangskalibrierung notwendig Wählbarer, anwendungsspezifische Temperaturkompensation METTLER TOLEDO Power News 3

4 Prozessverbesserungen mit THORNTON 2000 Transmitter Fortschrittliche Fusionsforschung benötigt Reinstwasser THORNTON Systeme werden im Cadarache Forschungszentrum zur Überwachung der Reinstwasserbehandlung verwendet. Die Forschung wird nun zur Entwicklung eines experimentellen Fusionsreaktors erweitert ein großes Versprechen für saubere und sichere Energie in der Zukunft. Forschungseinrichtung in Cadarache Cadarache ist ein Forschungszentrum der CEA (Commissariat à l énergie atomique) und eines der größten F&E Technologiezentren für Energie in Europa. Die Aktivitäten konzentrieren sich auf die Kernenergiebereiche (Spaltung und Fusion), auf neue Energietechnologien und auf Studien zu Wirkungen der Strahlung auf Pflanzen. Die Verwendung von Reinstwasser In diesem riesigen F&E Projekt besitzt Cadarache zahlreiche Hilfssysteme, einschließlich einer Reinstwasserproduktion. Zur Wasseraufbereitung werden Leitfähigkeit/Widerstand, ph-wert/redox mit den THORNTON Instrumenten 770MAX und 200CR gemessen. ph und Redox werden in den Vorbehandlungsstufen der Wasseraufbereitung vor den Membranprozessen einschließlich der Umkehrosmose gemessen. An verschiedenen Punkten wird, wie in Kraftwerken üblich, der Widerstand zur Überwachung der endgültigen Wasserqualität festgestellt. Neues Fusionsprojekt Die EU, die USA, Indien, China, Japan, Südkorea und Russland haben eine Vereinbarung über 10 Milliarden Euro für den Bau eines experimentellen Kernfusionsreaktors bei Cadarache getroffen. Sie alle nehmen an dem Internationalen Thermonuklearen Experimentellen Reaktorprojekt (ITER) teil. Es ist ein weiterer Schritt, das Potential der Fusion als eine saubere, sichere und letztlich günstige Energiequelle zu entwickeln, denn ein Fusionsreaktor wird mit reichlich vorhandenen Wasserstoffisotopen betrieben, die aus Wasser gewonnen werden. Die Kernverschmelzung stellt praktisch eine unbegrenzte Energiequelle dar. Unter extrem hohen Drücken und Temperaturen werden Isotope von Wasserstoff (Deuterium und Tritium) zusammengeführt, oder verschmelzen und produzieren dabei eine enorme Menge an Energie. Beim Gravitationsdruck auf der Erde sind sehr hohe Temperaturen erforderlich, um eine Fusion zu erzwingen. Zurzeit sind nur Reaktoren des Typs Tokamak dazu in der Lage, eine Temperatur von 100 Millionen C zu erreichen, was die Schwelle zur Energieproduktion darstellt. Fusion in geregelten Bahnen In der Fusionsentwicklung wurde in den letzten Jahren beachtlicher technologischer Fortschritt erzielt, was zu hohen Erwartungen bei ITER führte. Mit diesem Reaktor können Studien zur Machbarkeit und Funktionsweise von Kernfusionskraftwerken zu einem erfolgreichen Abschluss gebracht werden, und das Fundament für den ersten kommerziellen Kernfusionsreaktor kann gelegt werden. Bisher haben Kernkraftwerke zur Energieproduktion Kernspaltung statt Kernfusion verwendet. Fusionsreaktoren würden riesige Vorteile bringen: Kraftwerke wären grundsätzlich sicher, weil keine Kernverschmelzung oder außer Kontrolle geratende Reaktion auftreten kann und diese Reaktoren keinen langlebigen Atommüll generieren. Fusionsreaktoren geben keine Treibhausgase ab, und die Grundtreibstoffe Wasserstoff und Lithium sind reichlich und überall verfügbar. Die Energieproduktion von ITER wird beispiellos sein: fusioniert ein einziges Gramm Deuterium mit eineinhalb Gramm Tritium, so kann das 10 millionenfache an Energie produzieren werden, wie aus einem Gramm Öl. Der erfolgreiche Start dieser neuen Technologie im ITER Reaktor würde den Startschuss zur Nutzung einer unerschöpflichen und nachhaltigen Energiequelle darstellen. Der erste Plasmatest mit diesem Reaktor ist für 2016 geplant. THORNTON wird mit seinen Messsystemen weiterhin einen wichtigen Beitrag für die Energieforschung liefern, so wie wir es bereits seit Jahren in bestehenden Kraftwerken auf der ganzen Welt tun. Wo wegweisende Leistungen und Messgenauigkeit oberstes Gebot ist, sind THORNTON Instrumente erste Wahl. MTP03 THORNTON Reinstwasseranalytik METTLER TOLEDO Power News 4

5 M300 Transmitter Serie Neu! Hochleistungstransmitter für die Kraftwerksindustrie Die M300 Transmitterserie misst ph/redox, Leitfähigkeit, gelösten Sauerstoff, gelöstes Ozon, und kombiniert Robustheit mit Benutzerfreundlichkeit. Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit machen dieses Instrument zur idealen Wahl für zahlreiche Anwendungen. Der M300 ein Multiparameter- Transmitter Die neue M300 Transmitterserie wurde entworfen, um ph/redox, Leitfähigkeit, gelösten Sauerstoff, gelöstes Ozon und Durchfluss zu messen. Neben einer Einkanal- ist auch eine multiparameterfähige Zweikanalversion erhältlich. Eine große hintergrundbeleuchtete 4-zeilige Anzeige, mit Menüs in 5 Sprachen, vereinfacht die Installation und Konfiguration dieser Instrumente. Die Transmitter verfügen über USB Schnittstelle, Datenerfassung und Download zur Softwareaktualisierung. M300 die richtige Wahl für Rein- und Reinstwasseranalytik Der Transmitter M300 bietet die beste Lösung für Anwendungen in der Kraftwerks- und Reinstwasserindustrie. Zusätzlich bietet der M300 applikationsspezifische Temperaturkompensation von hoher Reinheit für Leitfähigkeit und ph und das Berechnen des ph über Messungen der spezifischen- und der Kationenleitfähigkeit. Klare, Hintergrund beleuchtete 4-zeilige Anzeige Eigenschaften, entwickelt nach den Industrieanforderungen Moderne Messsysteme müssen einfach zu handhaben sein und über eine selbsterklärende Benutzerschnittstelle verfügen. Damit soll es möglich sein, ohne langes Studium von Bedienungsanleitungen oder kostspieliger Personalausbildung das Gerät zu installieren und zu bedienen. Die Anzeige muss gut leserlich und leicht verständlich sein. Mit Hilfe diagnostischer Funktionen muss eine permanente Überwachung der ph-elektrode einen fortlaufenden Informationsfluss des Betriebsstatus liefern, sodass im Falle eines Ausfalls die Situation in kürzester Zeit korrigiert werden kann. Für eine schnelle Wartung und Kalibrierung des Transmitters sind klare Benutzeranweisungen notwendig. Bei der Entwicklung des M300 wurden diese wichtigen Punkte strikt berücksichtigt. Besonderheiten der M300 Hardware Alle Transmitter in 1 2 oder 1 4 DIN Größe sind mit einem variablen Netzwerkteil ausgestattet, um den Betrieb von 20 bis 30 Volt Gleichspannung und 100 bis 240 Wechselspannung zu ermöglichen. Zwei verschiedene Messwerte können auf der hintergrundbeleuchteten Anzeige in einem Abstand von 3 5 m gut lesbar angezeigt werden. Die preiswerte Mehrkanalversion ist für den parallelen Betrieb mit ph/redox, Leitfähigkeits- und/oder O 2 - Sensoren frei konfigurierbar. Software Eine speziell entwickelte «Schnelleinstieg» Routine garantiert für den Systemstart eine fehlerfreie Grundkonfiguration. Das Softwaremenü für ph/redox, gelösten Sauerstoff und Leitfähigkeit ist selbsterklärend und in fünf Sprachen verfügbar. Datenschreiber Über eine USB Schnittstelle ist der Datenschreiber in der Lage, wichtige Daten auf das Notebook zu übertragen, die zur Fehlersuche wichtig sein können. PID Regler Der M300 ist mit einem nichtlinearen PID Regler ausgerüstet, der geeignet ist, Extremwerte rasch und Werte nahe dem Sollwert genau zu regeln. In der Praxis können damit Dosiereinheiten reduziert, die Ausnutzung optimiert und die Gesamtkosten gesenkt werden. Wartung und Kalibrierung Die kontinuierlich arbeitende Diagnostik liefert konstante Information über den Sensorstatus und zeigt an, wo Instandhaltungsarbeiten anstehen. Bei der Elektrodenkalibrierung reduziert sich die Instandhaltungsarbeit beträchtlich, da die Puffererkennung automatisch erfolgt. MTP04 Transmitter M METTLER TOLEDO Power News

6 ProTalk 2007 Das neue Veranstaltungskonzept von METTLER TOLEDO Unsere Seminare und Veranstaltungen zeichnen sich seit mehr als 10 Jahren durch aktuelle Themen und fundiertes Know-how für die Prozessanalytik aus. Auch im zweiten Halbjahr 2007 bieten wir Ihnen neue Veranstaltungstypen und zeitnahe Themen für Ihre Weiterbildung an. Erfahren Sie mehr über die neuen Veranstaltungen: Intensiv-Workshops ph-messung in Stuttgart Sauerstoff-Messung in Gießen Anwendertrainings ph-messung in Gießen Sauerstoff-Messung in Gießen Theoretische und praktische Vertiefung in der jeweiligen Messtechnik: Wollen Sie mehr über die ständig wachsenden Anforderungen an elektronischen Messungen erfahren und sind an praktischen Übungen zum besseren Umgang mit Messsystemen interessiert? Besuchen Sie die Intensiv-Workshops und vertiefen Sie Ihren Einblick in die Messtechnik. Vor-Ort-Seminare Interessieren sich mehrere Mitarbeiter und Kollegen für ein bestimmtes Schulungsthema? Stellen Sie Ihre Schulung individuell zusammen! Praktische Einblicke in die Messungen live an den Geräten: Wenn für Sie die praktische Anwendung von aktueller Messtechnik interessant ist, dann sind unsere intensiven Anwendertrainings genau das richtige für Sie. Hier können Sie praktisch erfahren, wie Sie gemäß aktuellster Vorschriften Messsysteme installieren, parametrieren, kalibrieren und Fehler selbst beheben können. MTP05 ProTalk Programm Mettler-Toledo GmbH Prozessanalytik Ockerweg 3, D Gießen Tel Fax Mettler-Toledo Ges. m. b. H. Südrandstraße 17, A Wien Tel Fax infoprocess.mtat@mt.com Mettler-Toledo (Schweiz) GmbH Im Langacher, Postfach CH-8606 Greifensee Tel Fax salesola.ch@mt.com Besuchen Sie uns im Internet