联合利华的锅炉房改造,通过使用 VLT® AQUA Drive 节省了 25% 的能源

2014年7月31日星期四
联合利华的锅炉房改造,通过使用 VLT® AQUA Drive 节省了 25% 的能源

2009 年,联合利华对现有锅炉房效率的研究显示,通过采取创新方法改造锅炉房,可减少 25% 的 CO2 排放。

鹿特丹联合利华是世界上最大的人造黄油工厂之一,每年生产超过 200,000 吨,还有著名的 Calvé 品牌产品。生产过程的能源消耗量大,需要热量(蒸汽和热水)、压缩空气和制冷,所有这些过程都需要大量电能。锅炉房为工厂提供大量的能源,2009 年,联合利华对现有锅炉房效率的研究显示,通过采取创新方法改造锅炉房,可减少 25% 的 CO2 排放。E-mission 项目于 2010 年初发布,并于 9 月完成。新建锅炉房到现在已投入使用了好几个月。

如今,通过卡特彼勒公司热电联产 (CHP) 电厂产生了 1.6 MW 的电力和 2 MW 的热能。尽管在许多生产过程中,锅炉每小时仍需在 12 bar 下产生 6.5 吨的蒸汽,但是这些热能主要用于工厂 90 摄氏度的过程供热。工厂有三台智能控制型空气压缩机,总装机容量为 500 KW。 

此外,还安装了六台制冷压缩机,机器产生的废热通过热泵回收,用于建筑的中央供暖和热水系统供热。

SCADA 系统

Hellebrekers Technieken 设计并安装了一套全新的 ViSpro SCADA 监控系统,用于控制、监控并运行整个锅炉房。 

除了该系统提供的一般功能外,Hellebrekers 还编写了自定义设计的“能源页面”来监视并记录能源使用情况。粗看一眼,各能量值可与前一时期的值或与前一年同期的值相当, 这可进行主动控制,以减少更多的能源消耗和 CO2 排放。 

热水配送

热水用来分配产生的热量。在锅炉房里,将水加热到不同温度,然后储存在缓冲区内,用两组或三组离心泵将热水抽到不同区域。 

泵系统有三大主要考虑因素: 

  1. 系统设计须确保尽管单个系统组件发生故障,整个系统也不会发生故障。
  2. 节能是锅炉房改造的主要原因,因此,必须最大限度地提高泵效率。
  3. 可实现在不停止过程的情况下进行系统维护。 

选用配有 VLT® 扩展型多泵控制器 MCO 101 的丹佛斯 VLT® AQUA Drive 来实现泵的有效控制。 外部 24V 供电可确保如果 400V 电源发生故障,控制电路可保持上电状态。而且,选用 Profibus 通信,让 SCADA 系统来监视系统中的所有数据。

分散控制

选择分散系统有许多好处。分散系统可允许某些子流程独立工作,并且,只提供导入和导出其他流程所需的数据。

整个过程可细分为多个小型子过程,操作更加简便。如果您还选择了一个已完全开发的系统来控制所有可用的标准功能,那么,还将节省大量的软件开发、工程和调试时间。 

多泵控制

三台泵并联布置,保证热水有足够的循环能力。通过与装在一个逆变器上的多泵控制系统直接相连的压力变送器来控制泵压力。多泵控制可确保正确的压力。联合利华安装的设备有双泵和三泵配置,但事实证明,丹佛斯多泵控制可扩展到八台泵。

50% 储备

此系统中三个泵的尺寸满足计算容量的 150%,因此,两台泵运行时可达到最大容量。但是,要确保可靠性,已提供了 50% 的储备,以确保如若三个泵中有一个发生故障,可保持 100% 的容量。

运行小时均匀分布

通过内置智能型多泵系统,三泵运行时间均匀分布。根据容量或内置日历的变化,控制器将单个泵设置为“主泵”或“从属泵”,从而共享运行小时,且三个泵实现均匀磨损。

操作期间,操作员只需关闭泵即可实现泵脱机。泵控制系统将通过压降识别此情况,并自动切换到另一个泵。

过程数据

测量压力、设定值、流量、运行时间等所有过程数据都通过 Profibus 传递给 SCADA 系统,然后在该系统中用于控制和监控。 

流量补偿

丹佛斯 VLT® AQUA Drive 有许多内部软件特性,可确保能源节约得到优化。内置流量补偿可确保即使压降小,也要进行调整。比如,在 3 bar 压力下运行正常,但是压力为 2.8 bar 时同样可以接受,而且更经济,且采用独立控制方式。 

用 VLT® Software Tool MCT10 软件工具调试

使用 VLT® Software Tool MCT10 软件设置,让使用客户的首选值对变频器进行调试变得极其容易。 装置在一个小时内启动并运行,并在接下来的一周进行一些微小调整后,对控制进行了优化。