Вернуться к старому виду сайта
Задать вопрос

или свяжитесь с нами по телефону +7 (495) 792-57-57

* - обязательные поля

Силовая электроника
+7 (495) 792-57-57

Биотопливная тепловая установка позволяет экономить топливо

Технологии будущего

Своего статуса одной из наиболее эффективных биотопливных установок она достигла благодаря высоким требованиям ко всему оборудованию. Эти требования включают внедрение новейшего двигателя класса IE4 (SynRM) везде, где это возможно. Двигатель, основанный на технологии синхронного магнитного сопротивления, работает в составе насосов и вентиляторов по всему заводу. Эффективность работы каждого двигателя SynRM обеспечивается частотным преобразователем «Данфосс». Также на территории завода располагается инновационная геотермальная установка.

Несмотря на высокие инвестиции в новую технологию, установка имеет срок окупаемости всего семь лет. В результате потребитель получает плановое снижение тарифа на тепло на 5,5 % на финансовый год, 2014–2015 гг.

Инвестиции 16 миллионов евро
Окупаемость двигателей IE4 SynRM, работающих при частичной нагрузке — 2 года. 
7 лет — окупаемость всей новой установки.

 
Вертикальный котел биотоплива и жидких отработанных газов   На переднем плане абсорбер. На заднем - скрубберы

Дальновидные цели

Цели, поставленные менеджером производственного отдела Niels-Peter на этапе тендера в сфере новейших технологий в 2011 году:

1. Гибкая система использования топлива

Основным топливом является щепа из древесины, находящаяся в ближайшей доступности. Однако котел должен быть в состоянии сжигать различные невзрывоопасные виды топлива, такие как солома, корни деревьев и стволы в виде щепы.

«Главная экономическая выгода для нас в том, что установка способна работать на всех видах биотоплива», объясняет директор Per Sorensen. «В этой местности избыток щепы, так что мы можем экономить на транс- портных расходах, ведь топливо так близко. Более того, это еще и преимущество в учете выбросов CO2».

Установка должна работать с различными видами топлива, но сырье должно иметь уровень влаги 35–55 %, оптимально — 45 %. Следовательно, если топливо слишком влажное, воздух для сжигания предварительно нагревается. Если же топливо слишком сухое, воздух увлажняют путем разбрызгивания воды. Разбрызгивание воды — одна из нескольких новых технологий, использующихся в установке. Альтернативой является энергия рециркуляции дымовых газов.

Для погрузки и перемешивания предусмотрены две погрузочные зоны, соединенные с общим конвейером подачи. Хранение и смешивание деревянной щепы управляется компьютером: создание нескольких виртуальных складов, отслеживание по типу, влажности и др.

2. Вертикальный котел для оптимальной эффективности

3. Электрофильтр вместо традиционных мультициклонов удаляет частицы из дымовых газов

4. Двигатели SynRM и индукционные двигатели класса IE4 (IM)

Все двигатели более 0,75 кВт были выбраны типа SynRM, 4-х полюсные, 1500 оборотов в минуту, IE3 или IE4, если это было возможно. Нильс-Питер предпочел SynRM двигателям с постоянным магнитом (PM) из-за сложностей, связанных с починкой PM. Конструкция же SynRM очень проста (в сравнении с PM), следовательно, требует меньше обслуживания, и двигатель проведет больше времени в эксплуатации.

SynRM гораздо эффективнее асинхронных двигателей (АД). Модели выше 75 кВт IE4 SynRM превосходят IE4 АД по скорости и эффективности производительности при частичной загрузке. Для моделей ниже 75 кВт, АД вообще существуют только класса IE3. При частичной нагрузке, потери SynRM существенно ниже. В этом особенное преимущество SynRM над АД.

В момент заказа в апреле 2013 года, в проект пришлось инвестировать на 20 % больше за IE4, по сравнению с IE3. Но цены падают, и в Дании уже можно купить IE4 SynRM по той же цене, что и АД IE3.

5. Спиральные насосы вместо рядных.

6. Высокоэффективные вентиляторы в системе вентиляции.

7. Трансформатор располагается ближе к установке, чтобы минимизировать расход кабеля.

8. Управляющая система ABB800 XA создана для связи PROFIBUS с преобразователями частоты, управляющими клапанами и инструментами.

Система OPC для связи с кранами, абсорберами и аварийными генераторами. Операторы управляют установкой с помощью iPad, это новое решение для центрального отопления уже широко известно в других сферах.

9. Выдающиеся параметры производительности.

Абсорбер позволяет оптимально использовать энергию

Тип выбросов Размерность Измеренный уровень выбросов при полн. нагрузке,
апрель 2014
Максимально допустимый уровень,
Дания 2014
Возможный максимально допустимый уровень,
Дания 2022
CO мг/Нм3

17

625 -*
NOx(NO2) мг/Нм3 230 300 220
Пыль мг/Нм3 4,4 100 14
O2 dry % 7,37   6

*В 2022 году фокус будет сделан на выбросах NOx, и не будет требованиям к CO.

Всего 18 преобразователей частоты серии VLT Automation Drive FC 302 установлено в биотопливной установке. Все преобразователи имеют опцию сетевого протокола PROFIBUS и плату резервного питания 24В:

Применение Мощность Кол-во ПЧ FC302 Тип и класс эффективности двигателя
Насоса бойлера  55 кВт  3  IE4 SynRM
Насос абсорбера  45 кВт  1  IE4 SynRM
Сетевой насос  37 кВт  1  IE4 SynRM
 90 кВт  2  IE4 АД
Первичный вентилятор горелки  22 кВт  1  IE4 SynRM
Вторичный вентилятор горелки  55 кВт  1  IE4 SynRM
Насос тушения  11 кВт  1  IE4 SynRM
Конденсатные насосы для скрубберов  75 кВт  1  IE4 АД
 55 кВт  1  IE4 SynRM
Вентилятор выхлопных газов  132 кВт  1  IE4 АД
Сортировка топлива  5.5 кВт  2  IE4 АД
Конвейер подачи топлива  5.5 кВт  1  IE4 АД
Насос подачи  7.5 кВт  1  IE4 АД
Вспрыск воды в котле  1.1 кВт  1  IE4 АД

Совместимость с SynRM теперь стандартно

Будучи ведущим поставщиком преобразователей частоты, компания Danfoss стремится к совместимости своей продукции со всеми типами двигателей.

Разработка программного обеспечения ведется непрерывно, чтобы добавлять новые алгоритмы для совместимости оборудования с новыми типами двигателей. В этом случае, алгоритм управления был разработан специально для двигателей SynRM, установленных на заводе в Джоринге.

«Danfoss создает отличную продукцию и открыта для тесного сотрудничества, с этой компанией удобнее работать, чем с некоторыми другими поставщиками.»
Niels-Peter Heje

В лаборатории Danfoss были протестированы два привода, мощностью 55 и 22 кВт, для обеспечения совместимости с SynRM и подтверждения соответствия уровню эффективности IE4.

Созданный ради конкретного проекта алгоритм совместимости с SynRM теперь является стандартной функцией. Во время ввода в эксплуатацию, электрик устанавливает четыре параметра двигателя: ток, обороты, частоту и крутящий момент, также возможно выбрать новую автоматическую адаптацию двигателя (AMA). АМА для SynRM двигателя занимает 2,7 секунды. Производятся измерения необходимых параметров двигателя для обеспечения оптимальной производительности и энергоэффективности.

Решение Danfoss

Преобразователи частоты Danfoss были выбраны для этого проекта среди других марок, так как это было полностью готовое решение.

Индивидуальное решение, обеспечивающее совместимость SynRM, сейчас доступно в качестве встроенной функции для VLT® AutomationDrive, VLT® AQUA Drive и VLT® HVAC Drive.

Преимущества данного решения:

Подрядчик Weiss уверен, что это правильное решение, и как результат — максимально эффективное производство на мультибиотопливе.

Горм Гаде из Weiss объясняет: «Нам нравится продукция Danfoss, и мы не сомневались в том, что испытания благополучно завершатся. В начале было довольно сложно. Однако сейчас двигатели поколения IE4 реальность.»

Основываясь на требуемой производительности, Danfoss подобрал преобразователи частоты под необходимые размерные параметры конкретного двигателя. Каждый ПЧ соответствует определенной нагрузке и применению — насосу или вентилятору.