Эффективность и надежное энергоснабжение
Два компактных котла для больницы Винсен
Оператор
Две больницы, Бухгольц-ин-дер-Нордхайде и Винзен (Луэ), расположены недалеко от южной окраины города Гамбург в Люнебургской пустоши. Больница Бухгольца располагает примерно 300 койко-местами и насчитывает около 1600 помещений. Больница Винзена рассчитана на 280 пациентов. В ней насчитывается 1400 помещений на площади около 34 500 м². С августа 1999 года больницы объединились в общество с ограниченной ответственностью (ООО) при единоличной поддержке округа Харбург.
Проект
Центры энергоснабжения в больницах редко попадают в поле зрения руководства. Очень высокий потенциал энергосбережения остается неиспользованным, несмотря на наличие многочисленных зрелых и надежных технологий. Примеры успешного опыта, подобные приведенным ниже, наглядно показывают, как можно систематически и на долгосрочной основе снизить потребление энергии.
Паровые котлы, работающие на газе, обеспечивают значительную часть энергии для больниц Бухгольца и Винзена. Вырабатываемый пар используется для кухонь, центрального стерилизационного отделения, увлажнения воздуха в системах кондиционирования и для прачечной (в больнице Бухгольца). В 2012 году была заменена 38-летняя система пароснабжения в Винзене. Дипломированный инженер Торстен Ример, технический директор больницы, разработал энергетическую концепцию, оптимизированную как с экономической, так и с экологической точки зрения. Помимо повышения энергоэффективности, ключевым фактором была надежность.
Этот подход включал использование двух паровых котлов BoschU-MB. Благодаря их компактной и готовой к подключению конструкции компания Berger из Штелле, занимающаяся строительством энергетических объектов, смогла очень быстро доставить и установить котлы. Решение использовать промышленные котлы Bosch далось легко, так как в Бухгольце с 2006 года успешно эксплуатировались два паровых котла Bosch UL-S со встроенными экономайзерами.
Новая котельная система эффективна в эксплуатации и оснащена функциями интеллектуального управления. Общая производительность 1200 кг пара в час оптимально соответствует заданным требованиям. Оба котла работают параллельно в течение дня, а на ночь один из них переключается в режим поддержания тепла.
Компактный паровой котел U-MB с экономайзером и горелкой на природном газе.
Снижение потребления энергии
Стандартные встроенные экономайзеры максимально повышают энергоэффективность. Питательная вода котла подается в теплообменник и предварительно нагревается примерно до 135 °C за счет горячих дымовых газов, образующихся в процессе горения. Это снижает температуру дымовых газов примерно на 100 °C. Результат: увеличение КПД приблизительно на 5%. Соответственно снижаются расход топлива и объемы выбросов.
Для работы обоих котлов используется природный газ с низким уровнем выбросов. Кроме того, для одного из котлов предусмотрена возможность работы на легком жидком топливе. Благодаря широкому диапазону регулирования при работе на газе мощность горелки плавно подстраивается под фактическую потребность в паре. Частота включения-выключения горелок значительно снижается. Также сводятся к минимуму потери энергии, вызванные предварительной продувкой дымоходов.
Интеллектуальная технология управления обеспечивает оптимальное управление котельной установкой и гарантирует надежность снабжения.
Интеллектуальная система управления
Прозрачные системы управления BCO и SCO обеспечивают энергетически оптимизированную работу котлов и всей установки. Широкий спектр эксплуатационных данных в виде графиков и суммарных показателей можно анализировать и настраивать под конкретные требования с помощью панели управления котлом BCO. Встроенные функции мониторинга и защиты помогают предотвратить ненадлежащую эксплуатацию оборудования.
Система управления пуском, режимом ожидания и остановом (SUC), обеспечивающая дополнительную надежность, снижает нагрузку на обслуживающий персонал. В этой версии комплектации в рамках системы управления котлом BCO процессы пуска и останова паровых котлов запускаются нажатием кнопки или автоматизируются по внешнему сигналу запроса. В процессе нормальной эксплуатации встроенные автоматические функции защищают котлы и установку от коррозии, гидравлических ударов и засаливания. В фазе поддержания тепла отбор пара облегчается при каждом включении горелки, что стимулирует естественную циркуляцию воды внутри котла и устраняет температурное расслоение.
Система управления установкой SCO объединяет отдельные блоки управления в единую универсальную систему управления. Встроенное управление последовательностью переключает работу между основным и ведомым котлами для обеспечения плавной и экономичной эксплуатации паровых котлов. Управление последовательностью включает в себя систему измерения объема пара и регулируемый запорный паровой клапан. Как только превышается заданный объем пара, подключается ведомый котел путем открытия запорного парового клапана. Если объем пара падает ниже определенного значения, клапан ведомого котла закрывается. Оба котла оснащены устройством поддержания тепла через систему горелок. Тепло ведомого котла поддерживается при низком давлении, чтобы свести к минимуму потери на излучение при сохранении быстрой готовности к работе.
Все рабочие сообщения и актуальные технологические данные котельной системы передаются по каналу связи в центр управления технологическими процессами больницы с помощью протокола Profibus-DP. Например, из центра управления можно напрямую управлять выбором топлива или переключением с режима поддержания тепла на нормальный рабочий режим и обратно.
Дополнительная генерация энергии
В дополнение к выработке технологического пара больницы Бухгольца и Винзена оснащены когенерационными установками для экономичного производства электроэнергии и тепла.
Этапы реализации:
- Установка двух компактных паровых котлов со встроенными экономайзерами
- Ввод в эксплуатацию параллельно с существующей котельной системой
- Демонтаж и утилизация старой системы
- Использование современных горелочных устройств с широким диапазоном регулирования
- Интеграция программируемых контроллеров с функцией автоматического управления пуском, режимом ожидания и остановом, а также регулированием последовательности работы
Схема системы парового котла с соответствующим технологическим оборудованием для рекуперации тепла, водоподготовки и возврата конденсата.
Результат
Современные системы выработки энергии от компании Bosch Industriekessel позволили повысить энергоэффективность и надежность в больнице Винзена. Технические директора больницы, дипломированные инженеры Торстен Ример и Торстен Хольц, чрезвычайно довольны результатом. Сервисная служба Bosch предлагает регулярное обслуживание и испытания, что гарантирует максимальную надежность и стабильно экономичную эксплуатацию в долгосрочной перспективе. Благодаря этому повышается эксплуатационная готовность систем, оптимизируется расход топлива и своевременно выявляются потенциальные возможности для экономии.
«Модернизация сразу же принесла экономию природного газа в размере около 15%. Кроме того, сокращая выбросы CO₂, мы вносим свой вклад в защиту окружающей среды».
Технические директора больницы: дипломированный инженер Торстен Ример (справа) и Торстен Хольц.