Эффективное пароснабжение для производства энергосберегающих окон
Модульная котельная система для компании Beck+Heun
Оператор
Beck+Heun GmbH — ведущий производитель коробов для рольставней, разрабатывающий передовые решения для всего, что связано с окнами. Инновационная продукция этой семейной компании повышает энергоэффективность зданий и, следовательно, вносит активный вклад в защиту климата. Помимо головного офиса компании в Менгерскирхене (Гессен), Beck+Heun имеет два филиала в Альтмюнстере и Эрфурте.
Проект
В 2013/2014 годах компания Beck+Heun модернизировала свой парк оборудования с целью увеличения производственных мощностей на 25%. Компания также стремилась повысить эффективность снабжения технологическим теплом для более эффективного использования ресурсов и снижения затрат на энергоносители. Компания Bosch Industriekessel реализовала новую паровую котельную на площадке в Менгерскирхене в сотрудничестве с инжиниринговой компанией Ago AG Energie + Anlagen. Beck+Heun использует пар для предварительного вспенивания гранул полистирола, которые впоследствии применяются для производства коробов рольставней. В связи с запуском дополнительной установки предварительного вспенивания потребовалось больше технологического тепла. Поэтому новая энергосистема, состоящая из двух паровых котлов UL-S, была спроектирована на пиковую нагрузку 8 тонн пара в час. Предыдущая система выработки технологического тепла состояла из трех котлов общей производительностью 5,5 тонн пара в час, причем самый старый котел эксплуатировался с 1970-х годов. Котлы были поставлены в полной готовности к подключению с предварительно смонтированными компонентами. Благодаря этому монтаж всей установки, выполненный компанией Ago, прошел быстро и без затруднений. Кроме того, сервисная служба Bosch смогла оперативно ввести котельную систему в эксплуатацию благодаря предварительно настроенным и протестированным системам управления. Весь проект был реализован без пауз в производственном процессе.
По сравнению с предыдущей системой выработки пара эффективность всей системы в целом повысилась примерно на 20%.
Знакомство с нашей технологией.
Загляните за кулисы. В этом видео мы покажем вам наши высококачественные промышленные котлы и системные компоненты крупным планом.
Качество воды имеет решающее значение
После умягчения и обессоливания термическая деаэрация подпиточной воды является важным процессом, который защищает котлы и компоненты от коррозии и гарантирует длительный срок службы установки. В ходе этого процесса подпиточная вода нагревается паром до температуры 103 °C. При повышении температуры растворимость коррозионно-активных газов (диоксида углерода и кислорода) снижается. Они выводятся из системы в виде так называемого выпара, который конденсируется в установленном далее охладителе выпара. Рекуперированное тепло используется для подогрева подпиточной воды. Это снижает собственное энергопотребление установки и необходимое количество топлива на одну произведенную тонну пара.
После деаэрации адаптивная система управления добавляет необходимое количество ингибиторов коррозии для связывания оставшегося углекислого газа и кислорода. Компания Bosch поставила предварительно смонтированный модуль, включающий капельный деаэратор, бак питательной воды, систему дозирования химикатов и контроллер для всего процесса термической водоподготовки.
Модуль водоподготовки для деаэрации (слева) и два паровых котла UL-S.
Автоматизация экономит энергию и время
При выработке пара в котловой воде накапливаются соли. Из соображений безопасности часть воды, содержащей соли и шлам, регулярно отводится из нижней части котла. Однако эта продувочная вода содержит значительное количество энергии. Концентрация солей в котловой воде контролируется автоматически с помощью электродов проводимости. Продувка и обессоливание по мере необходимости снижают потери энергии и потребность в подпиточной воде. Дополнительными преимуществами являются снижение риска эксплуатационных ошибок и сокращение необходимости в постоянном надзоре. Кроме того, были установлены редукционный клапан и теплообменник для утилизации большей части энергии продувочной воды. На первом этапе горячий раствор котловой воды расширяется, в результате чего образуется пар расширения, который поддерживает подачу тепла в бак питательной воды. На втором этапе оставшееся остаточное тепло также используется для предварительного подогрева подпиточной воды.
С интеллектуальным управлением и энергоэффективный
Новые горелочные устройства на природном газе с регулируемой частотой вращения вентиляторов горелок потребляют значительно меньше электроэнергии. Они обеспечивают работу вентилятора не на полную мощность в режимах частичной нагрузки, адаптируясь к фактической производительности котла. Дополнительными преимуществами являются тихая работа и увеличенный срок службы вентилятора.
Рекуперация тепла продувочной (обессоливающей) воды.
Адаптивное регулирование процесса горения
Во время ввода в эксплуатацию установка оптимально настраивается под текущее качество газа, температуру воздуха и характеристики окружающего воздуха. В процессе многолетней эксплуатации котлов эти факторы меняются, что может негативно сказаться на эффективности. Решением является адаптивное регулирование процесса горения: отклонения от оптимальных значений могут корректироваться с помощью датчика измерения кислорода в газоходе дымовых газов. Это снижает расход топлива, а также нагрузку на котел.
Использование отработанного тепла для экономии топлива
Котлы оснащены встроенными экономайзерами, благодаря чему ценное тепло дымовых газов котла может использоваться для предварительного подогрева питательной воды. В ходе этого процесса температура дымовых газов снижается примерно до 120 °C, в то время как температура питательной воды повышается примерно до 140 °C. Это означает, что для ее нагрева горелкой требуется меньше энергии, что обеспечивает экономию топлива до 6%.
За экономайзерами установлены теплообменники из нержавеющей стали для дальнейшего использования энтальпии дымовых газов. Дополнительное снижение температуры приводит к конденсации водяного пара в дымовых газах. Выделяющееся тепло конденсации используется для подогрева подпиточной воды, что экономит топливо в процессе термической водоподготовки (деаэрации). Благодаря конденсационной технологии КПД котла может превышать 100% (по отношению к низшей теплотворной способности газа).
+20%
Экологичность за счет экономии ресурсов: снабжение технологическим теплом с рекуперацией тепла дымовых газов.
Рабочие параметры с одного взгляда
Программируемые системы управления котлом упрощают оптимизацию настроек установки и обеспечивают энергоэффективную работу котла. Они предоставляют оператору всю необходимую информацию, такую как расход топлива, количество пара или количество пусков горелки. Встроенные функции безопасности предотвращают ошибки в управлении и обеспечивают высокую надежность паровой котельной. Функция удаленного подключения предоставляет дополнительную поддержку: при необходимости сервисный инженер Bosch может удаленно проанализировать и оптимизировать настройки установки.
Все системы управления котлами и модулями объединены в общую систему управления SCO. Интегрированная система каскадного регулирования обеспечивает экономичную работу котлов даже при сильно колеблющемся спросе на пар. Для обеспечения быстрой готовности и минимизации потерь при холодном пуске оба паровых котла оснащены устройством поддержания температуры в горячем резерве через горелочную систему.
Кроме того, котлы и системные модули подключены к системе автоматизации здания компании Beck+Heun. Актуальные эксплуатационные сообщения и технологические данные котельной системы передаются по этому каналу связи в диспетчерский центр компании.
Система управления котлом и котельной BCO/SCO.
Этапы реализации
- Реконструкция существующего цеха под котельную
- Поставка новой паровой котельной установки
- Сборка и монтаж новых котлов и оборудования котельной
- Интеграция новой системы управления (системы автоматизации)
- Ввод в эксплуатацию без остановки производства, переключение со старой установки на новую без перерывов в работе.
- Демонтаж и вывоз старой установки
Результат
Сотрудничество между Bosch Industriekessel и инжиниринговой компанией Ago позволило быстро и надежно реализовать концепцию энергоснабжения в Beck+Heun. Новая котельная система не только производит на 45% больше пара, но и примерно на 20% эффективнее предыдущей установки. Потребность в топливе сократилась почти на 1 900 МВтч в год. Кроме того, существенно снизились выбросы CO2. Регулярное техническое обслуживание, проводимое сервисной службой Bosch, гарантирует высокую надежность работы установки, низкое энергопотребление и более длительный срок службы.
Упрощенная схема трубопроводов установки.