Soluzione affidabile per il monitoraggio rapido della concentrazione di idrogeno nelle turbine a combustione a gas

In che modo l'innovativo analizzatore di gas di Cubic Instruments aiuta gli operatori a mantenere un livello costante di rapporto tra idrogeno e gas naturale?

L'11 maggio 2023, l'Agenzia statunitense per la protezione dell'ambiente (EPA) ha proposto nuovi standard di inquinamento da carbonio per le centrali elettriche a carbone e a gas naturale. La proposta prevede la definizione di limiti per le turbine a combustione a gas di nuova installazione, per le unità di generazione di vapore a carbone, petrolio e gas esistenti e per alcune turbine a combustione a gas esistenti. Per i diversi tipi di turbine, l'EPA ha elencato diversi percorsi per soddisfare lo standard di riduzione delle emissioni di gas serra (GHG).

Secondo la proposta dell'EPA, il contenuto di "co-combustione del 30% (in volume) di idrogeno a basso contenuto di gas serra entro il 2032 e l'aumento al 96% in volume di idrogeno a basso contenuto di gas serra entro il 2038" è uno dei percorsi praticabili come potenziale miglior sistema di riduzione delle emissioni (BSER) per affrontare il problema delle emissioni di gas serra dalle turbine a combustione a combustibile fossile nuove e ricostruite e dalle turbine a combustione fisse a combustibile fossile esistenti.

In risposta alla tendenza dell'idrogeno come combustibile verde negli Stati Uniti, l'adeguamento delle apparecchiature, degli impianti e delle infrastrutture esistenti per l'utilizzo di un basso livello di gas naturale miscelato con idrogeno per la produzione di elettricità è un passo di transizione cruciale verso la neutralità del carbonio. Prima del successo dello sviluppo e dell'ampia adozione di turbine a combustione al 100% di idrogeno, l'impiego della combustione mista di gas rappresenta il metodo più conveniente e immediatamente praticabile. Tuttavia, nonostante la bassa concentrazione di idrogeno miscelato, la co-combustione di idrogeno e gas naturale deve ancora affrontare la difficile sfida di garantire un rapporto stabile di gas miscelati prima dell'ingresso nei combustori. Per garantire un funzionamento sicuro e stabile a condizioni di temperatura e pressione regolamentate, sono richiesti requisiti rigorosi per la precisione e la costanza della concentrazione di idrogeno in miscela con il gas naturale. Pertanto, gli operatori delle unità di generazione di elettricità a gas (EGU) devono adottare tecnologie avanzate in grado di misurare con precisione e continuità la concentrazione di idrogeno.

Cubic Instruments, produttore leader di analizzatori di gas, ha sfruttato la piattaforma tecnologica matura di Cubic per la spettroscopia laser Raman e ha sviluppato un analizzatore di gas all'avanguardia, LRGA-3100, in grado di misurare rapidamente online le concentrazioni di più gas, compresa la molecola biatomica omonucleare H2.

Basato sulla tecnologia della spettroscopia laser Raman, LRGA-3100 è stato progettato specificamente per affrontare le sfide del monitoraggio rapido e simultaneo di più gas. È in grado di fornire automaticamente misure continue online per tutti i componenti degli alcani, come CH4, C2H6, C3H8, C4H10 e così via, nonché per le molecole biatomiche omonucleari, tra cui H2, N2, O2 e altre ancora. Inoltre, LRGA-3100 eccelle nel fornire misure di alta precisione con una deriva eccezionalmente bassa, garantendo misure affidabili per il monitoraggio delle concentrazioni di idrogeno e metano. Inoltre, LRGA-3100 riduce efficacemente il rischio di errori di misura causati da operazioni manuali, che potrebbero verificarsi quando si applicano i metodi GC-MS tradizionali. Grazie a misurazioni accurate e rapide dei gas, LRGA-3100 consente agli operatori di reagire prontamente quando la concentrazione di idrogeno si avvicina o supera le soglie consentite, garantendo la stabilità del processo di combustione e mantenendo standard operativi sicuri.

Grazie alle sue prestazioni lodevoli e alle capacità di misura superiori, l'innovativo analizzatore di gas Laser Raman LRGA-3100 di Cubic Instruments emerge come soluzione ideale per il monitoraggio delle concentrazioni di idrogeno e gas naturale nelle turbine a combustione a gas. LRGA-3100 offre un'efficienza senza precedenti, rivelandosi una risorsa preziosa per il buon funzionamento dei sistemi industriali di turbine a combustione a gas.