انتقل إلى المحتوى الرئيسي

Industrial Heat

إمداد بخاري فعال لإنتاج نوافذ موفرة للطاقة

نظام غلايات معياري لشركة Beck+Heun

المشغل

بييك+هوين (Beck+Heun GmbH) هي شركة رائدة في تصنيع علب أباجورات اللف (رولر شتر)، وتعمل على تطوير حلول رائدة لكل ما يتعلق بالنوافذ. تساهم المنتجات المبتكرة لهذه الشركة العائلية في زيادة كفاءة الطاقة في المباني، وبالتالي تسهم بشكل فعال في حماية المناخ. بالإضافة إلى المقر الرئيسي للشركة في منغرسكيرشن في هسن، تمتلك بييك+هوين فرعين في التمونستر وإرفورت.

المشروع

في عامي 2013/2014، قامت شركة "بييك+هوين" (Beck+Heun) بتحديث أسطول آلاتها بهدف زيادة القدرات الإنتاجية بنسبة 25%. كما أرادت الشركة أيضًا زيادة كفاءة إمدادات حرارة العمليات التشغيلية من أجل تحقيق استخدام أكثر فعالية للموارد وتقليل تكاليف الطاقة. وقامت شركة "بوش للغلايات الصناعية" (Bosch Industriekessel) بإنشاء محطة غلايات البخار الجديدة في موقع "منغرسكيرشن" بالتعاون مع شركة إنشاء المحطات "آغو ش.م. للطاقة والمحطات" (Ago AG Energie + Anlagen). تستخدم "بييك+هوين" البخار لتمديد حبيبات البوليسترين مسبقًا، والتي تُستخدم لاحقًا في تصنيع علب أباجورات اللف (رولر شتر). وبسبب وجود محطة تمديد مسبق إضافية، أصبحت هناك حاجة إلى حرارة عمليات إضافية. وبناءً على ذلك، تم تصميم نظام الطاقة الجديد الذي يضم غلايتي بخار من طراز "UL-S" لتلبية حمولة ذروة تصل إلى 8 أطنان من البخار في الساعة. وكان توليد حرارة العمليات السابق يتكون من ثلاث غلايات بسعة إجمالية تبلغ 5.5 طن من البخار في الساعة، حيث يعود تاريخ أقدم غلاية إلى فترة السبعينيات. تم تسليم الغلايات جاهزة للتوصيل مع مكونات مجمعة مسبقًا، ولذلك تمت عملية تركيب المحطة بأكملها، والتي نفذتها شركة "آغو" (Ago)، بسلاسة تامة. علاوة على ذلك، تمكنت خدمة عملاء بوش من تشغيل نظام الغلايات بسرعة بفضل أجهزة التحكم المهيأة والمختبرة مسبقًا. وقد تم تنفيذ المشروع بأكمله دون أي انقطاع في الإنتاج.

بالمقارنة مع نظام توليد البخار السابق، تحسنت كفاءة النظام الإجمالي بنسبة تقارب 20%.
مايكل برايتهاكر

رئيس قسم الصيانة في "بييك+هوين" (Beck+Heun)

نظرة على تقنياتنا.

ألقِ نظرة خلف الكواليس. في هذا الفيديو، نعرض لكم عن قرب غلاياتنا الصناعية عالية الجودة ومكونات النظام

جودة المياه أمر بالغ الأهمية

بعد إزالة عسر المياه وإزالة الأملاح، تعد عملية إزالة الغازات حرارياً من مياه التعويض عملية مهمة تحمي الغلايات والمكونات من التآكل وتضمن عمراً افتراضياً طويلاً للمحطة. خلال هذه العملية، يتم تسخين مياه التعويض إلى درجة حرارة تبلغ 103 درجات مئوية باستخدام البخار. ومع ارتفاع درجة الحرارة، تصبح الغازات المسببة للتآكل (ثاني أكسيد الكربون والأكسجين) أقل ذوباناً، ومن ثم تخرج من النظام على شكل ما يُعرف بأبخرة العادم التي تتكثف في مبرد أبخرة لاحق. وتُستخدم الحرارة المستردة لتسخين مياه التعويض، مما يقلل من استهلاك الطاقة الداخلي للمحطة وكمية الوقود اللازمة لكل طن منتج من البخار.

بعد إزالة الغازات، يقوم نظام التحكم التكيفي بإضافة الكمية المطلوبة من مانعات التآكل لربط أي كميات متبقية من ثاني أكسيد الكربون والأكسجين. وقد قامت شركة بوش بتوريد وحدة مجمعة مسبقاً تشتمل على جهاز إزالة الغازات بالتقطير، وخزان مياه تغذية الغلاية، ونظام جرعات المواد الكيميائية، وجهاز تحكم لعملية معالجة المياه الحرارية بالكامل.

الأتمتة توفر الطاقة والوقت

عند توليد البخار، تتراكم الأملاح في مياه الغلاية. ولأسباب تتعلق بالسلامة، يتم بانتظام تفريغ جزء من المياه التي تحتوي على الأملاح والرواسب الطينية من نهاية الغلاية. ومع ذلك، تحتوي هذه المياه العادمة على كميات كبيرة من الطاقة. ويتم مراقبة تركيز الملح في مياه الغلاية تلقائياً باستخدام أقطاب كهربائية لقياس الموصلية. ويؤدي تصريف المياه وإزالة الأملاح الخاضع للتحكم بحسب الطلب إلى تقليل خسائر الطاقة والطلب على مياه التعويض. ومن المزايا الإضافية تقليل مخاطر الأخطاء التشغيلية وتخفيف التزامات الإشراف المباشر. وعلاوة على ذلك، تم تركيب صمام لخفض الضغط ومبادل حراري لاستعادة معظم الطاقة الموجودة في مياه إزالة الأملاح. وخلال الخطوة الأولى، يتم تمديد محلول مياه الغلاية الساخن، مما ينتج عنه بخار تمدد يدعم إمداد الحرارة إلى خزان مياه التغذية. وخلال الخطوة الثانية، تُستخدم الحرارة المتبقية أيضاً لتسخين مياه التعويض مسبقاً.

مُتحكَّم فيه ببراعة وموفر للطاقة

تستهلك أنظمة الحرق الجديدة التي تعمل بالغاز الطبيعي والمزودة بمراوح حوارق يتم التحكم في سرعتها طاقة أقل بكثير. تضمن هذه الأنظمة عدم تشغيل المروحة بأقصى سرعة في نطاقات الحمل الجزئي من خلال التكيف مع الإنتاج الفعلي للغلاية. وتتمثل المزايا الإضافية في التشغيل الهادئ وزيادة العمر الافتراضي للمروحة.

التحكم التكيفي في الاحتراق

أثناء التشغيل التجريبي، يتم ضبط المحطة بشكل مثالي ليتناسب مع جودة الغاز الحالية، ودرجة حرارة الهواء، والهواء المحيط. وتتغير هذه العوامل على مر السنين أثناء تشغيل الغلايات، مما قد يؤثر سلباً على الكفاءة. ويوفر التحكم التكيفي في الاحتراق حلاً لذلك: حيث يمكن تصحيح الانحرافات عن الوضع الأمثل باستخدام مسبار قياس الأكسجين في قسم غازات العادم. ويقلل هذا من استهلاك الوقود وكذلك من الإجهاد الواقع على الغلاية.

استخدام الحرارة المفقودة لتوفير الوقود

تم تجهيز الغلايات بموفرات حرارة (Economizers) مدمجة بحيث يمكن استخدام الحرارة المفقودة الثمينة من غازات عادم الغلاية لتسخين مياه التغذية مسبقاً. وخلال هذه العملية، تنخفض درجة حرارة غازات العادم إلى حوالي 120 درجة مئوية بينما ترتفع في الوقت نفسه درجة حرارة مياه التغذية إلى حوالي 140 درجة مئوية. وهذا يعني أنها تحتاج إلى تسخين أقل بواسطة الحارق، مما يؤدي إلى توفير في الوقود يصل إلى 6%.

يتم توصيل مبادلات حرارية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ (الستانلس ستيل) بعد موفرات الحرارة (Economizers) للاستفادة بشكل أكبر من المحتوى الحراري (الإنثالبي) في غازات العادم. ويؤدي الانخفاض الإضافي في درجة الحرارة إلى تكثيف بخار الماء الموجود في غازات العادم. وتُستخدم حرارة التكثيف المنبعثة لتسخين مياه التعويض مسبقاً، مما يوفر الوقود أثناء عملية معالجة المياه الحرارية (إزالة الغازات). وبفضل تقنية التكثيف، يمكن تحقيق كفاءة للغلاية تزيد عن 100% (بالإشارة إلى القيمة الحرارية للغاز).

+20%

صديق للبيئة من خلال الحفاظ على الموارد: توفير حرارة العمليات مع استرداد الحرارة المفقودة.

بيانات التشغيل في لمحة سريعة

تسهل أدوات التحكم القابلة للبرمجة في الغلاية تحسين إعدادات المحطة وتضمن تشغيل الغلاية بكفاءة في استهلاك الطاقة. وهي تزود المشغل بجميع المعلومات، مثل استهلاك الوقود، وكمية البخار، أو عدد مرات تشغيل الحارق. وتمنع ميزات السلامة المتكاملة التشغيل الخاطئ وتضمن موثوقية عالية لمحطة البخار. كما يوفر الاتصال عن بعد دعماً إضافياً: حيث يمكن لمهندس خدمة بوش، عند الطلب، تحليل إعدادات المحطة وتحسينها عن بعد.

يتم دمج جميع أدوات التحكم في الغلاية والوحدات ضمن نظام التحكم في النظام SCO. ويضمن نظام التحكم المتكامل في التتابع الخاص بها تشغيلاً اقتصادياً للغلايات، حتى في ظل الطلب الشديد التقلب على البخار. ولضمان الإتاحة السريعة وتقليل خسائر التشغيل البارد، تم تجهيز كلتا غلايتي البخار بجهاز للاحتفاظ بالحرارة عبر نظام الحارق.

علاوة على ذلك، تم توصيل الغلايات ووحدات النظام بنظام أتمتة المباني الخاص بشركة "بييك+هوين" (Beck+Heun). ويتم نقل أحدث رسائل التشغيل وبيانات العمليات لنظام الغلايات عبر هذا الرابط إلى مركز التحكم في العمليات بالشركة.

مراحل التنفيذ

  • تجديد صالة قائمة لإنشاء مبنى الغلايات
  • توريد محطة غلايات البخار الجديدة
  • تجميع وتركيب الغلايات الجديدة ومكونات مبنى الغلايات
  • دمج تقنية التحكم الجديدة
  • التشغيل التجريبي أثناء الإنتاج، والتحويل من المحطة القائمة إلى المحطة الجديدة دون انقطاع.
  • تفكيك وإزالة المحطة القائمة

النتيجة

لقد أتاح التعاون بين "بوش للغلايات الصناعية" (Bosch Industriekessel) وشركة إنشاء المحطات "آغو" (Ago) إمكانية تنفيذ مفهوم الطاقة في "بييك+هوين" (Beck+Heun) بسرعة وموثوقية. لا ينتج نظام الغلايات الجديد كمية بخار أكبر بنسبة 45% فحسب، بل إنه أيضاً أكثر كفاءة بنسبة 20% تقريباً مقارنة بالمحطة السابقة. وقد انخفضت متطلبات الوقود بمقدار 1,900 ميجاوات ساعة سنوياً تقريباً. وعلاوة على ذلك، تم تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير. وتضمن الصيانة الدورية التي توفرها خدمة عملاء بوش موثوقية عالية للمحطة، واستهلاكاً منخفضاً للطاقة، وعمراً افتراضياً أطول.

شركاء المشروع

الجهة المشغلة:

Beck+Heun GmbH

www.beck-heun.de

التنفيذ:

AGO AG Energie + Anlagen

www.ago.ag

نحن:

Bosch Industriekessel GmbH

www.bosch-industrial.com