Ремонт котельні на Unilever економить 25% енергії за допомогою приводу VLT® AQUA

31 липня 2014 р.
Boiler-house Renovation at Unilever Saves 25% Energy with VLT® AQUA Drive

У 2009 році дослідження Unilever за паливною ефективністю існуючої котельні показало, що скорочення викидів CO2 на 25% може бути досягнуто шляхом застосування інноваційного підходу до ремонту котельні.

Unilever в Роттердамі - одна з найбільших в світі маргаринових фабрик, яка виробляє більше 200 000 тонн в рік разом зі знаменитою продукцією Calvé. Процеси є енергоємними і вимагають тепла (пари та гарячої води), стисненого повітря та охолодження, і все це вимагає величезної кількості електричної енергії. Котельня забезпечує більшу частину енергетичних потреб станції, і в 2009 році дослідження Unilever за паливною ефективністю існуючої котельні показало, що скорочення викидів CO2 на 25% може бути досягнуто шляхом застосування інноваційного підходу до оновлення їх «домашньої» котельні. Проект E-mission був випущений на початку 2010 року і завершено у вересні. Нова котельня працює вже кілька місяців.

Сьогодні 1,6 МВт електричної енергії та 2 МВт теплової енергії виробляється за допомогою теплоелектроцентралі (ТЕЦ) Caterpillar. Тепло використовується для забезпечення технологічного теплопостачання при температурі 90 градусів за Цельсієм, хоча все ще існує потреба в котлі для виробництва 6,5 тонн пари на годину при 12 бар для багатьох виробничих процесів. Були встановлені три повітряних компресора з інтелектуальним керуванням загальною встановленою потужністю 500 кВт.

Також було встановлено шість холодильних компресорів, і відпрацьоване тепло з них витягується за допомогою теплового насоса, пристосованого для живлення центрального опалення будівлі і системи гарячого водопостачання.

Система SCADA

Hellebrekers Technieken спроектував і встановив повністю нову диспетчерську систему ViSpro SCADA для управління, контролю і експлуатації всієї котельні.

Крім звичайних функцій, що надаються такою системою, Hellebrekers написали спеціально розроблені «енергетичні сторінки» для моніторингу та реєстрації споживання енергії. На перший погляд, значення енергії можна порівняти зі значеннями за попередній період або з тим же періодом попереднього року. Це можна активно контролювати, щоб знизити споживання енергії та викиди CO2 ще більше.

Розподіл гарячої води

Гаряча вода використовується для розподілу тепла, що виділяється. Вода нагрівається до різних рівнів в котельні і зберігається в буферах, а подвійні або потрійні відцентрові насосні установки перекачують воду навколо.

Існувало три основні міркування щодо насосної системи:

  1. Система повинна бути спроектована таким чином, щоб вся система не вийшла з ладу внаслідок відмови одного компонента системи.
  2. Енергозбереження було головною причиною реконструкції котельні, тому ефективність насоса повинна була бути максимальною.
  3. Потрібно мати можливість проводити технічне обслуговування в системі, не вимикаючи процеси.

Для ефективного управління насосами був обраний привід Danfoss VLT® AQUA з розширеним каскадним контролером VLT® MCO 101. Зовнішнє джерело живлення 24 В гарантує, що в разі збою мережі 400 В ланцюга управління залишаться включеними і обраний зв'язок Profibus, щоб система SCADA могла контролювати всі дані в системі.

Децентралізований контроль

Вибір децентралізованої системи пропонує безліч переваг. Це дозволяє окремим підпроцесів працювати незалежно, і для імпорту і експорту доступні тільки дані, необхідні для інших процесів.

Весь процес можна розділити на більш дрібні підпроцеси і зробити його набагато простіше. Якщо ви також виберете вже повністю розроблену систему для управління всіма стандартними доступними функціями, це значно заощадить час на розробці програмного забезпечення, проектування та налагодженні.

Каскадне управління насосом

Три насоси розташовані паралельно, щоб забезпечити достатню продуктивність для циркуляції гарячої води. Насоси контролюються тиском за допомогою датчика тиску, підключеного безпосередньо до каскадної системі управління, встановленої в одному з інверторів. Каскадне управління забезпечує правильний тиск. Установка Unilever має конфігурації з двома і трьома насосами, але перевірене каскадне управління насосами Danfoss може бути розширено до восьми насосів.

50% резерву

Розміри трьох насосів в цій системі відповідають 150% розрахункової продуктивності, тому повна продуктивність досягається при двох працюючих насосах. Проте, для забезпечення надійності, 50% резерв був наданий так, щоб в разі відмови одного з трьох насосів зберігалася продуктивність 100%.

Час роботи рівномірно розподілений

Завдяки вбудованому інтелекту каскадної системи години роботи трьох насосів рівномірно розподілені. Залежно від зміни продуктивності або вбудованого календаря контролер буде встановлювати окремі насоси як «головні» або «ведені», таким чином розділяючи робочі години та рівномірно зношуючись по  всіх трьох насосах.

Під час роботи оператор може відключити насос, просто вимкнувши його. Система керування насосом визначить це по падінню тиску і автоматично переключиться на інший насос.

Оброблені дані

Усі дані процесу, такі як виміряний тиск, задана температура, витрата, години роботи тощо, передаються через Profibus до системи SCADA, де їх можна використовувати для цілей контролю та моніторингу.

Компенсація потоку

Привід Danfoss VLT® AQUA забезпечує ряд вбудованих програмних функцій для оптимізації енергозбереження. Вбудована компенсація потоку забезпечує можливість регулювання навіть при невеликому зниженні тиску. Наприклад, робота при тиску 3 бар може бути хорошою, але 2,8 бар може бути однаково прийнятним, але більш економічним, і це незалежно контролюється.

Введення в експлуатацію з VLT® Software Tool MCT10

Використання програмного забезпечення VLT® Software Tool MCT10 надзвичайно полегшило введення в експлуатацію приводів з кращими для клієнта значеннями. Установка була запущена протягом однієї години, і після декількох незначних коректувань протягом наступного тижня управління було оптимізовано.