Эффективный пар для консервированных продуктов
Модульные технологии Bosch на предприятии Valenzi
Оператор
Основанная в 1954 году, компания Valenzi GmbH & Co.KG является ведущим производителем консервированных дикорастущих ягод. Это многонациональное семейное предприятие ежегодно производит и перерабатывает около 4 миллионов кг грибов, 2 миллиона кг фруктов и 700 000 кг ингредиентов для супов. На предприятии Valenzi в городе Зудербург в Нижней Саксонии (Германия) работает около 100 человек.
Проект
На протяжении почти 31 года компания Valenzi использовала четыре котла от Bosch Industriekessel GmbH для обеспечения технологическим паром. Эта установка, некогда бывшая передовой, больше не отвечала современным стандартам энергоэффективности. Отсутствие оборудования для утилизации тепла приводило к тому, что значительные объемы тепловой энергии уходили в атмосферу, вместо того чтобы использоваться повторно.
Более того, старые двухступенчатые жидкотопливные горелки с механическим регулированием соотношения топливо/воздух обуславливали высокие затраты на топливо и его повышенный расход. В тесном сотрудничестве с проектным бюро Westfalia Wärmetechnik из Рёдингхаузена и монтажной организацией AME-Technik из Хамельна компания Valenzi сделала выбор в пользу модульной комплексной системы от Bosch Industriekessel.
Каждый из двух новых паровых котлов типа UL-S имеет производительность 5 000 килограммов пара в час. Предприятие использует технологическое тепло в первую очередь для консервирования грибов, а также для переработки лесных ягод и ингредиентов для супов. Один из котлов используется в качестве резервного и для покрытия пиковых нагрузок.
Знакомство с нашей технологией.
Загляните за кулисы. В этом видео мы покажем вам наши высококачественные промышленные котлы и системные компоненты крупным планом.
Использование отработанного тепла для нагрева питательной воды
Встроенный экономайзер обеспечивает максимальную эффективность.
Встроенные экономайзеры обеспечивают максимальную энергоэффективность. Питательная вода котла подается в теплообменник утилизации тепла дымовых газов и предварительно нагревается горячими дымовыми газами примерно до 135 °C. Этот процесс приводит к снижению температуры дымовых газов примерно до того же значения при полной нагрузке. КПД установки увеличивается на 4,8 процента, а расход топлива снижается в той же пропорции.
Эффективность благодаря современным горелкам на природном газе
Горелки на природном газе обеспечивают очень экономичную работу. Электронное регулирование соотношения топливо/воздух в горелках оптимизирует дозирование топлива и воздуха для горения. По сравнению с механическим регулированием, использовавшимся в старых горелках, это позволяет добиться более точной настройки и соответственно снизить расход топлива.
Еще одно преимущество заключается в модулируемом режиме работы с диапазоном регулирования всего 1:6. Мощность горелки плавно и непрерывно адаптируется к фактической потребности в паре. Горелочная система может снижать производительность примерно до 17% от номинальной мощности. Частота включения/выключения горелок существенно снижается, что сокращает потери энергии, связанные с предварительной продувкой дымовых каналов.
Кроме того, скорость вращения двигателей вентиляторов регулируется в зависимости от мощности горелки, что приводит к значительному снижению потребления электроэнергии при частичной нагрузке. Это сокращает как расходы на электроэнергию, так и ее объем.
Чистая питательная вода для долгого срока службы
Питательная вода для котла, прошедшая наилучшую возможную обработку, жизненно важна для долгого срока службы и эффективной работы котла. Элементы, содержащиеся в воде (например, кальций и магний), приводят к образованию нежелательных отложений. Вследствие этого снижается КПД котла и ухудшается качество пара. В некоторых случаях установка может быть даже повреждена без возможности восстановления. Умягченная подпиточная вода производится в установке умягчения WTM посредством ионообменного процесса. В ходе этого процесса ионы, вызывающие жесткость (кальций и магний), замещаются ионами натрия.
Для снижения подверженности коррозии после процесса умягчения проводится термическая деаэрация с помощью модуля водоподготовки WSM-V. Вода нагревается до температуры примерно 103 °C, в результате чего содержащиеся в ней газы выделяются и отводятся. Для связывания остаточной жесткости и кислорода, а также для подщелачивания котловой воды в питательную воду добавляются химические реагенты. После этого вода подается в котлы через насосы питательной воды и экономайзер.
Рекуперация тепла продувочной воды
Модуль водоподготовки с рекуперацией тепла продувочной воды.
Модуль расширения, рекуперации тепла и продувки (EHB) удаляет сточные воды из паровых котлов (продувочная/шламовая вода). Продувочная вода, находящаяся под давлением и при высокой температуре, подается в расширительный бак и расширяется. Образующийся при этом пар вторичного вскипания способствует нагреву питательной воды. Оставшаяся продувочная вода подается в последующий теплообменник и используется для нагрева холодной подпиточной воды. Температура продувочной воды падает примерно до 35 °C. Охлажденная продувочная вода и горячая шламовая вода подаются в бак для продувки и охлаждения. При необходимости вода охлаждается путем подмешивания холодной подпиточной воды до температуры слива и отводится дальше. Модуль повышает КПД установки и играет важную роль в снижении затрат на топливо, охлаждающую воду и сточные воды.
Меньше подпиточной воды — больше экономии
Кроме того, установка оснащена модулем сбора конденсата (CSM). Модуль собирает и накапливает образовавшийся конденсат и направляет его обратно в систему деаэрации питательной воды с помощью конденсатного насоса. Встроенное устройство контроля гарантирует, что никакие вредные посторонние вещества не смогут попасть в питательную воду котла. Возврат конденсата означает, что требуется меньше подпиточной воды, а потребление воды и энергии снижается.
Снижение объемов подпиточной воды за счет использования модуля сбора конденсата.
Удобные в эксплуатации котлы
Интуитивно понятное управление BCO делает котлы простыми в эксплуатации. Все данные (например, расход топлива, количество пара, история давления или количество включений и выключений горелки) можно вызывать, анализировать и настраивать для достижения максимальной энергоэффективности. Управление пуском, режимом ожидания и остановом (SUC) доступно через систему BCO. Процессы пуска и останова парового котла полностью автоматизированы и запускаются одним нажатием кнопки или по внешнему сигналу запроса. Во время нормальной работы встроенные автоматические функции защищают котел и установку от коррозии, гидравлических ударов и засоления. Также снижается механическая нагрузка, в частности, во время холодных пусков. Обслуживающий персонал котла освобождается от множества задач, что позволяет ему сосредоточиться исключительно на функциях контроля и надзора.
Эксплуатация многокотельной установки с оптимизацией потребления
Отработанное тепло от компрессоров и холодильных камер аккумулируется в баке-аккумуляторе тепла.
Система управления SCO объединяет управление котлами и модулями в единую универсальную систему менеджмента. Встроенное каскадное управление применяет оптимизированный по потреблению режим работы для многокотельной установки. Переключение между основным и ведомым котлами автоматизировано для плавной и экономичной эксплуатации паровых котлов. Схема каскадного управления реализована через регулирование давления в системе. Если давление в системе падает ниже настраиваемого значения, на ведомый котел подается сигнал ВКЛ. Это происходит путем открытия моторизованного клапана. Если давление пара в системе снова повышается, моторизованный паровой запорный клапан закроет ведомый котел. Оба котла поддерживаются в теплом состоянии с помощью нагревательного змеевика, встроенного в заднюю часть котла. Таким образом, ведомый котел может поддерживаться в теплом состоянии от основного котла при пониженном давлении. Это экономит энергию, предотвращает коррозию и обеспечивает быструю готовность к работе.
Прочие меры: Использование отработанного тепла для нагрева технологической воды
В дополнение к новой котельной системе компания Valenzi выбрала дальнейшие меры по энергосбережению, включая утилизацию отработанного тепла в компрессорах и холодильных камерах. При сжатии воздуха в компрессорах выделяется тепло. Эта энергия направляется в бак-аккумулятор тепла через пластинчатые теплообменники. Отработанное тепло от компрессионных холодильных установок также поступает в бак-аккумулятор. Тепловая энергия используется для нагрева пресной воды для производственных и моечных целей. Если количества тепла в баке-аккумуляторе недостаточно, оно дополняется паровым догревом.
Этапы реализации
- Строительство новой котельной
- Использование двух паровых котлов со встроенными экономайзерами и системами поддержания тепла
- Использование современных газовых горелок с электронным связанным регулированием
- Установка энергосберегающего регулирования скорости
- Установка модулей рекуперации тепла, водоподготовки и рециркуляции конденсата
- Интеграция программируемых контроллеров с автоматическим пуском и каскадным управлением для энергооптимизированной работы
- Интеграция бака-аккумулятора тепла для использования в производстве отработанного тепла от компрессорной и холодильной системы
Результат
Компания Valenzi GmbH & Co.KG ожидает, что эти инвестиции в новые технологии предприятия приведут к ежегодной экономии энергии в размере около 40 000 евро. Это также сокращает выбросы CO2 примерно на 300 тонн. Модульная конструкция котлов и компонентов Bosch позволила свести к минимуму затраты на проектирование и монтаж. Оператор получает преимущества благодаря повышенной степени автоматизации в системе выработки энергии, которая была оптимизирована как с экономической, так и с экологической точки зрения.
Принципиальная схема парового котла с соответствующей технологией установки для рекуперации тепла, водоподготовки и утилизации отработанного тепла от компрессоров и холодильных камер.