إنتاج 15 طناً من البخار بكفاءة عالية
تستخدم شركة "راوش فروشتسيفتي" (Rauch Fruchtsäfte) الحرارة المهدرة للتسخين الأولي للهواء
الجهة المشغِّلة
تعتبر مجموعة "راوش" (Rauch Group)، التي يقع مقرها الرئيسي في مدينة رانكوايل (Rankweil)، أكبر منتج لعصائر الفاكهة ومشروبات الشاي في النمسا. كما تحظى المجموعة بمكانة مرموقة وشهرة واسعة على المستوى الدولي بفضل علاماتها التجارية المتنوعة مثل "هابي داي" (Happy Day) و"برافو" (Bravo) و"راوش" (Rauch). وإلى جانب إنتاج عصائر الفاكهة ومشروبات الشاي في موقعها بمدينة نوتسيدرس (Nüziders) في منطقة فورارلبرغ (Vorarlberg)، تتمتع الشركة أيضاً بحضور قوي بصفتها جهة تعبئة وتغليف لحساب الغير (contract packer)، حيث يمكنها تعبئة ما يصل إلى 125,000 لتر في الساعة.
المشروع
نظراً للنمو المتواصل لمجموعة "راوش" (Rauch Group)، أصبحت توسعة الطاقة الإنتاجية في موقع نوتسيدرس (Nüziders) ضرورة ملحة في عام 2013. وكجزء من هذه التوسعة، تم أيضاً تمديد وتوسيع إمدادات بخار العمليات التشغيلية باستخدام نظام غلاية بخارية من شركة "بوش" (Bosch) يتميز بكفاءته العالية في استهلاك الطاقة. وتستطيع غلاية البخار ذات الغلاف الخارجي من طراز "UL-S" إنتاج ما يصل إلى 15,000 كجم من البخار في الساعة. وقد تولت شركة إنشاء المحطات والمنشآت "إنتيمان ذ.م.م" (Intemann GmbH) من مدينة لوترآخ (Lauterach) أعمال تركيب نظام البخار الجديد، في حين كانت شركة "إيه تي بي للمعماريين والمهندسين" (ATP architekten ingenieure) من مدينة إنسبروك (Innsbruck) مسؤولة عن تخطيط هذا المشروع.
نظرة على تقنياتنا.
ألقِ نظرة خلف الكواليس. في هذا الفيديو، نعرض لكم عن قرب غلاياتنا الصناعية عالية الجودة ومكونات النظام
الاسترداد الفعّال للحرارة
تم تجهيز الغلاية البخارية بموفر حرارة مدمج (economizer) للاستفادة من الإمكانات الحرارية لغازات العادم الساخنة. وبذلك، يتم تسخين مياه التغذية من 103 درجات مئوية إلى 140 درجة مئوية قبل استخدامها لإنتاج البخار. ويؤدي ذلك إلى زيادة كفاءة الغلاية البخارية بنحو 6%، وينخفض استهلاك الوقود عند الحمل الكامل بمعدل متناسب. علاوة على ذلك، يقوم مبادل حراري لغازات العادم في اتجاه المجرى (downstream) بتبريد غاز العادم من 130 درجة مئوية ليصل إلى 80 درجة مئوية.
التسخين الأولي للهواء يزيد من كفاءة النظام
غلاية البخار "بوش" (Bosch) طراز "UL-S" الموفرة للطاقة والمجهزة بنظام للتسخين الأولي للهواء ونظام حرق ثنائي الوقود.
يتم استخدام الحرارة المتبقية من غازات العادم لتسخين هواء الاحتراق أولياً، نظراً لأن تسخين المياه مدعوم بالفعل بإجراءات وتدابير أخرى. ويتم سحب مياه التغذية عند درجة حرارة 103 درجات مئوية من النظام، ثم يتم نقل الحرارة إلى هواء الاحتراق عبر المبادل الحراري الموجود في جهة الهواء. بعد ذلك، تتم إعادة تسخين مياه التغذية الباردة البالغة درجة حرارتها 65 درجة مئوية في المبادل الحراري لغازات العادم وإعادتها مجدداً إلى النظام. ويقوم صمام ثلاثي المسالك بموازنة تدفقات الحجم لإمدادات مياه التغذية.
كانت قلة تكاليف الصيانة والخدمة، بالإضافة إلى انخفاض التكاليف الاستثمارية، من العوامل الحاسمة في اتخاذ القرار باختيار نظام التسخين الأولي للهواء من شركة "بوش" (Bosch). كما تساهم الحلول المختارة في زيادة الكفاءة بنسبة 2%، مما يقلل من استخدام الطاقة الأولية ويحمي البيئة في الوقت نفسه.
تقنيات حرق متطورة لدمج محطة غاز حيوي
يقوم نظام الحرق ثنائي الوقود المتطور هذا بحرق الغاز الحيوي في عملية تشغيل مختلطة مع الغاز الطبيعي. ويتم إنتاج هذا الغاز الحيوي من المخلفات الصلبة الناتجة عن عملية إنتاج عصير الفاكهة. كما يتم إمداد الغاز الحيوي بشكل يتناسب مع معدل إنتاجه؛ ومع تحقيق أقصى استفادة من استخدام الغاز الحيوي، تقل الحاجة إلى استخدام الغاز الطبيعي.
الاستخدام الفعّال للحرارة المهدرة من خلال موفر حرارة مدمج (economizer) ومبادل حراري لغازات العادم.
يضمن نطاق التحكم الواسع بنسبة 1:7 والتحكم في السرعة تشغيلاً مثالياً للموقد والمروحة من حيث استهلاك الطاقة. ويسمح التشغيل التضميني (الـ modulating) بالتكيف السلس مع الطلب الحالي على البخار، مما يتيح تجنب خسائر الطاقة الناتجة عن التشغيل والإيقاف المتكرر للموقد. كما يتم ضبط سرعة المحرك بمرونة بما يتناسب مع الإنتاج الفعلي للموقد عن طريق نظام التحكم في السرعة، مما يؤدي إلى تقليل استهلاك الطاقة الكهربائية وتشغيل منخفض الضوضاء.
يضمن نظام التحكم في الأكسجين (O₂) المقترن بمسبار أحادي أكسيد الكربون (CO) الحصول على نسبة مثالية بين الوقود والهواء؛ حيث يقوم بتسجيل مستويات الأكسجين والمكونات غير المحترقة في غاز العادم بشكل مستمر، ويتحكم في إمداد الهواء بناءً على ذلك. ويؤدي هذا إلى زيادة كفاءة نظام الحرق وتقليل الطلب على الوقود، كما يمكن من خلاله تعويض التباينات في جودة الغاز.
تحكم ذكي وتشغيل سهل وسلس (أو: تحكم ذكي وتشغيل بديهي)
تضمن تكنولوجيا التحكم من "بوش" (Bosch) مستوى عالياً من شفافية البيانات.
يوفر نظام التحكم في الغلاية "BCO" تحكماً سهلاً وتشغيلاً شفافاً بالكامل. ويضمن برنامج مراقبة الحالات (Condition Monitoring) المدمج الحفاظ على مستويات كفاءة وجاهزية عالية باستمرار؛ حيث يقوم، على سبيل المثال، بالكشف عن ظروف التشغيل غير الملائمة أو إنشاء رسائل الصيانة. كما توضح برمجية مراقبة الحالات فرص توفير الطاقة الممكنة، مثل عمليات الترويق وإزالة الأملاح (blow-down and desalting). ويقوم نظام التحكم المتتابع في نظام الإدارة "SCO" بتحسين العمر الافتراضي للخدمة عن طريق التشغيل والإيقاف الذكي للغلاية الرئيسية والغلاية الثانوية (التابعة). كما يتم نقل رسائل التشغيل وبيانات العمليات المحدثة من النظام عبر اتصال إيثرنت صناعي (Industrial Ethernet) إلى مركز التحكم في العمليات. كما يوفر اتصال الخدمة عن بُعد دعماً سريعاً من قِبل خدمة عملاء "بوش" (Bosch).
أنظمة التحكم في الأكسجين (O₂) وأحادي أكسيد الكربون (CO) تحقق عملية احتراق مثالية.
مكون آخر من مكونات النظام وهو نظام مراقبة التكثيف لمنع دخول المواد الغريبة؛ حيث يتم فحص المكثفات باستمرار للكشف عن المواد الضارة مثل الشحوم أو الزيوت، والتي يتم تصريفها بأمان في حالة حدوث تلوث. ويساهم هذا الإجراء في منع حدوث الأضرار ويضمن عمراً افتراضياً طويلاً للخدمة.
التحكم في السرعة لتقليل استهلاك الطاقة.
تضمن الأجهزة الأوتوماتيكية لإزالة الأملاح والترويق (desalting and blow-down) جودة مثالية للمياه داخل الغلاية. ويتم تجميع مياه الترويق ذات درجة الحرارة العالية في خزان تمدد، حيث يتم خفض ضغطها وتبريدها لتصل إلى درجة حرارة التصريف المسموح بها. كما يلبي هذا النظام متطلبات التشغيل لمدة 72 ساعة دون الحاجة إلى إشراف أو مراقبة مستمرة.
نطاق التوريد
- غلاية البخار "بوش" (Bosch) طراز "UL-S" مع موفر حرارة مدمج (economizer).
- نظام التسخين الأولي للهواء (APH) لزيادة إضافية في الكفاءة.
- نظام حرق تعديلي (تضميني) ثنائي الوقود للتشغيل بالغاز الطبيعي والغاز الحيوي.
- نظام التحكم في أحادي أكسيد الكربون والأكسجين (CO/O₂) لعملية احتراق مثالية.
- نظام للتحكم في السرعة موفر للطاقة.
- أنظمة التحكم "BCO/SCO" مع نظام مراقبة الحالات (Condition Monitoring) والتحكم المتتابع.
- نظام مراقبة التكثيف
- أجهزة أوتوماتيكية لإزالة الأملاح والترويق (desalting and blow-down) مزودة بخزان تمدد.
النتيجة
يوفر نظام الغلاية البخارية الجديد من "بوش" (Bosch) إمداداً فعالاً ومستداماً ببخار العمليات التشغيلية في مصنع "راوش فروشتسيفتي" (Rauch Fruchtsäfte) في مدينة نوتسيدرس (Nüziders). ويساهم الحل المختار، بموفره الحراري المدمج ونظام التسخين الأولي للهواء، في خفض الطلب على الطاقة وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO2) بشكل كبير؛ إذ يوفر نظام التسخين الأولي للهواء وحده ما يصل إلى 41,000 يورو سنوياً من تكاليف الوقود ويقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنحو 175 طناً سنوياً، في حين تبلغ فترة استرداد رأس المال حوالي عام واحد فقط. وتعمل مكونات النظام الأخرى، مثل تقنية الحرق المتطورة وأنظمة التحكم الذكية، على زيادة كفاءة الطاقة بدرجة أكبر.
مخطط هيدروليكي مبسط لنظام التسخين الأولي للهواء من "بوش" (Bosch) في مصنع "راوش فروشتسيفتي" (Rauch Fruchtsäfte).