Zirkonoxid-Sauerstoffsonden zur Messung des O2-Restgehaltes im Abgas

Höchste Messgenauigkeit. Längste Lebensdauer. Nur mit dem Original von STG.

Je genauer und zuverlässiger der Restsauerstoff im Abgas gemessen wird, desto näher kann der Ofen am technologischen Optimum gefahren werden, ohne „Sicherheits - Luftzugabe“, die Energie verbraucht und zusätzliches NOx verursacht.
Aufgrund der rauen Betriebsbedingungen einer Glasschmelzanlage galten Sauerstoffsonden ursprünglich als zu kurzlebig für den Einsatz in einer derart heißen und korrosiven Abgasatmosphäre. Ihr Signal als Grundlage für eine automatische Regelung zu verwenden, war schlicht undenkbar. Als Ergebnis von mehr als 30 Jahren konsequenter Entwicklungsarbeit und der langjährigen Erfahrung eines prozessnahen Miet- und Servicesystems sind STG-Sonden heute zum Standard in der deutschen und europäischen Glasindustrie geworden.
Wir können eine Standzeit von einem Jahr garantieren, erwarten jedoch eine durchschnittliche Lebensdauer von 2 bis 4 Jahren, wobei mitunter Bestwerte von bis zu 9 Jahren erreicht werden.
Neben der Anzeige des O2%-Wertes werden aus dem mV-Sondensignal die CO-Anzeige, der Prozesswert Lambda und die Falschluftmenge XF gewonnen.
Wir nennen dies "Advanced Sensor Signal Processing" oder "Erweiterte Signalauswertung Sonden". Diese Signalverarbeitung ist wahlweise mit separater SPS / Touch Panel oder zur direkten Implementierung in ein kundenseitiges Leitsystem erhältlich (verfügbar für Siemens oder Rockwell / Allen-Bradley).
Darauf aufbauend geht STG noch einen Schritt weiter und hat mit der patentierten  "STG-Lambdaregelung" eine wegweisende Lösung für eine energieeffiziente und schadstoffreduzierende Fahrweise der Anlage entwickelt: eine fortschrittliche Softwarefunktion zur automatischen Steuerung des Verbrennungsluftstroms, die das Eindringen von Falschluft in den Schmelzprozess kompensiert.
Das Original von STG: Unverzichtbar für den effizienten Betrieb Ihrer Schmelzwanne.

STG Sauerstoffsonden, installiert im Gewölbe des Regenerators
STG Oxygen sensors installed in regenerator crown

Technische Daten

Standardlänge: 1000 mm

Durchmesser: 25 mm (Schutzrohr)

Sondenspannung: -10 ... 1000 mV

Thermospannung: Thermoelement Typ B

Messbereich: 0,0 ... 80,0 % O2

Einsatztemperatur: 700 °C ... 1.500 °C

Einsatzort: Regeneratorgewölbe oder Abgaskanal, vertikale Einbaulage

STG Oxygen probes and accessories mounting principle
STG Oxygen probes and accessories mounting principle

Anwendernutzen

Sparsamer Energieeinsatz durch kontrolliert niedrigen Luftüberschuss: ca. 1-5 % Energieeinsparung je nach Vorbedingungen (im Zusammenwirken mit Lambdaregelung)

Kontrolliert zuverlässige nahstöchiometrische Fahrweise mit O2 Restwerten unter 1% als Voraussetzung zur Senkung der NOX-Emission

Erkennung von z. B. Wechselundichtigkeiten, Falschlufteinbrüchen

Erkennung und Kompensation von CO-Spitzen nach Umsteuerung

Beachte: ca. 2 bis 10% der zur Verbrennung gelangenden Luft stammt aus Falschluftanteilen, die über Brennluftmengenmessung nicht erfasst werden!

Innerer Aufbau der STG-Sauerstoffsonde
Innerer Aufbau der STG-Sauerstoffsonde

Lieferung eines kompletten Sauerstoff-Messsystems

Zirkonoxid-Sauerstoffsonden in Standardausführung

  • Für typisches U-Flammen-Design: 2 Sonden (je 1 linke und rechte Regeneratorseite)
  • Für typisches Querflammen-Design: abhängig von Anzahl der Ports, von 10 (5 Ports) bis 14 Sonden (7 Ports)
  • Für andere Wannentypen: abhängig von der spezifischen Ofencharakteristik (rekuperative Wanne oder OxyFuel Unit Melter:  typischerweise 1 Sonde)

Schutztrichter als thermischer Schutz und Halterung

Steckverbinder für Signalkabel und Kupplung für Referenzluftversorgung

Hitzefestes Signalkabel und Kupferrohr-Referenzluftleitungen

Referenzluft-Kontrollkasten mit:

  • Pumpe für Umgebungsluft
  • oder Druckminderer für Druckluftanschluss
  • Filter und Strömungsmesser

Signalauswertung: Verschiedene Optionen (siehe unten)

Installation und Inbetriebnahme / Regelmäßige Wartung (siehe unten Wartungskonzepte)

Installation von STG-Sauerstoffsonden im Regenerator
Installation von STG-Sauerstoffsonden im Regenerator

Option: Wartungskonzept

STG-Sauerstoffsonden sind bekannt für ihre Zuverlässigkeit und Langlebigkeit. Natürlich unterliegen jedoch auch sie dem betriebsbedingten Verschleiß in der rauen Umgebung der Glasschmelzprozesses.

Um unseren Kunden jederzeit die erforderlichen Sondensignale zur Verfügung zu stellen, bieten wir ein einzigartiges Miet-und Servicesystem, dass sowohl regelmäßige Serviceeinsätze als auch den Ersatz aller defekten Sonden durch erfahrene Techniker beinhaltet.

Sozusagen unser "Rundum-sorglos-Paket".

Wahlweise auf Mietbasis oder im Anschluss an den Gewährleistungszeitraum mit einem Wartungsvertrag.

Mietvertrag:
Zum Abschluss vor der Erstinstallation

  • Bereitstellung / Installation einer Sauerstoffmessung auf Mietbasis
  • inkl. regelmäßigem Service mit Wartung der Messung, Vergleichsmessungen und Austausch aller Sonden - ohne Zusatzkosten
  • inkl. Service-Hotline

STG bleibt Eigentümer der Ausrüstung

Wartungsvertrag:
Zum Abschluss mit Ablauf der Gewährleistung

  • Einmaliger Erwerb der Ausrüstung / Installationskosten für eine Sauerstoffmessung 
  • Nach Vertragsabschluss mit Ablauf der Garantie inkl. regelmäßigem Service mit Wartung der Messung, Vergleichsmessungen und Austausch aller Sonden - ohne Zusatzkosten
  • inkl. Service-Hotline

Der Kunde bleibt Eigentümer der Ausrüstung

Mit einem solchen Vertrag erhält der Kunde genau das, was er wirklich braucht - den stabilen Messwert O2%. Die Installation, Betreuung und Ersatz verbrauchter Sonden überlässt er hingegen denen, die es unter den harten Bedingungen des Schmelzofens gelernt haben, besser zu machen als alle anderen: den Spezialisten von STG.

(Selbstverständlich bieten wir Serviceeinsätze auch auf Anforderung hin an.)

Servicetechniker bei Vergleichsmessung mit mobilem Messgerät
Servicetechniker bei Vergleichsmessung mit mobilem Messgerät

Erweiterte Signalauswertung Sonden & Lambdaregelung

Neben der Anzeige des O2%-Wertes werden aus dem mV-Sondensignal die CO-Anzeige, der Prozesswert Lambda und die Falschluftmenge XF gewonnen.
Wir nennen dies "Advanced Sensor Signal Processing" oder "Erweiterte Signalauswertung Sonden". Diese Signalverarbeitung ist wahlweise mit separater SPS / Touch Panel oder zur direkten Implementierung in ein kundenseitiges Leitsystem erhältlich (verfügbar für Siemens oder Rockwell / Allen-Bradley).
Darauf aufbauend geht STG noch einen Schritt weiter und hat mit der patentierten  "STG-Lambdaregelung" eine wegweisende Lösung für eine energieeffiziente und schadstoffreduzierende Fahrweise der Anlage entwickelt: eine fortschrittliche Softwarefunktion zur automatischen Steuerung des Verbrennungsluftstroms, die das Eindringen von Falschluft in den Schmelzprozess kompensiert.

Erweiterte Signalauswertung mit lokaler SPS und Touch Panel

Kompatibel mit allen gängigen Leitsystemen

"Advanced Signal Processing"- Funktion mit:

  • online Anzeige O2%
  • online Anzeige CO ppm 
  • online Anzeige Prozesswert Lambda
  • online Anzeige der Falschluftmenge XF

Separate Signalauswerteeinheit (entweder Siemens Simatic oder Rockwell / ControlLogix Plattform), montiert in lokalem Kontrollkasten

Vorbereitet für Einbindung der Signale in ein bestehendes Leitsystem über Ethernet / Profibus oder analoge 4...20mA Verbindung

Inkl. Modem für vorübergehenden Fernzugriff während der Inbetriebnahme und späteren Support

Stellt die die benötigten Daten für eventuelles Upgrade auf Lambdaregelung bereit

Installation und Inbetriebnahme / Optimierung / Support über Fernzugriff

Erweiterte Signalauswertung für direkte Einbindung in Wannensteuerung

Verfügbar für Leitsysteme von Siemens und Rockwell (Allen-Bradley)

"Advanced Signal Processing"- Funktion mit:

  • online Anzeige O2%
  • online Anzeige CO ppm 
  • online Anzeige Prozesswert Lambda
  • online Anzeige der Falschluftmenge XF

Vollständige Integration in die Visualisierung  (S7/WinCC; PCS7; iFIX; FactoryTalk)

Bereitstellung der Signale durch Modifizierung / Erweiterung der bestehenden Programme von Wannen-SPS und Visualisierung (z.B. zusätzliche Faceplates)

STG benötigt vorübergehenden Zugriff auf die Engineering Station mit gültiger Lizenz und dem aktuellen Programmstand

Stellt die benötigten Daten für eventuelles Upgrade auf Lambdaregelung bereit

Installation und Inbetriebnahme durch STG-Programmierer/ Optimierung / Support über Fernzugriff

Verfügbar für Siemens und Rockwell / Allen-Bradley basierte Leitsysteme

  • entweder als Erweiterung eines bestehenden Systems
  • oder als integraler Bestandteil einer neuen Anlagensteuerung von STG

STG Lambdaregelung für direkte Einbindung in Wannensteuerung

Verfügbar für Leitsysteme von Siemens und Rockwell (Allen-Bradley)

Patentierte automatische "Lambdaregelung"- Funktion zur Optimierung der Verbrennung:

  • Quantifizierung und Erkennung der Quellen von unkontrolliertem Falschlufteintritt anhand der Temperaturen und der Signale der  Sauerstoffsonden
  • Kompensation der unkontrollierten Luftmengen aus den typischen Quellen (Fehlmessung Verbrennungsluft, unzureichend geschlossene Wechselklappe, Lufteintritt in den Regeneratorboden) durch Bereitstellung eines neuen Sollwerts Brennluft 
  • Um die Energiebilanz der  Regeneratoren nicht negativ zu beeinflussen, muss jeglicher Eintritt von unkontrollierter Luft in den Ofenraum mit der Erhöhung des Herdraumdrucks beantwortet werden - unter Zuhilfenahme der "Thermischen Spur der Falschluft XF" 

Vollständige Integration in die Visualisierung  (S7/WinCC; PCS7; iFIX; FactoryTalk)

Bereitstellung der Signale durch Modifizierung / Erweiterung der bestehenden Programme von Wannen-SPS und Visualisierung (z.B. zusätzliche Faceplates)

STG benötigt vorübergehenden Zugriff auf die Engineering Station mit gültiger Lizenz und dem aktuellen Programmstand

Installation und Inbetriebnahme durch STG-Programmierer/ Optimierung / Support über Fernzugriff

Verfügbar für Siemens und Rockwell / Allen-Bradley basierte Leitsysteme

  • entweder als Erweiterung eines bestehenden Systems
  • oder als integraler Bestandteil einer neuen Anlagensteuerung von STG
Übersicht Sauerstoffmessung Float-Anlage
Übersicht Sauerstoffmessung Float-Anlage
Helmut Heelemann

Ihr Ansprechpartner (Sauerstoffsonden)

Helmut Heelemann

Dr. Peter Hemmann

Ihr Ansprechpartner (Lambdaregelung)

Dr. Peter Hemmann