Система управления PlantPAx от Rockwell Automation помогает бороться с выбросами при производстве электроэнергии из ископаемого топлива

Румынская электростанция, работающая на угле, соответствует национальным директивам по загрязнению благодаря внедрению мощного, гибкого и масштабируемого решения системы управления от Rockwell Automation.

Вызовы:
Перед крупной румынской ТЭЦ встала необходимость снизить выбросы в паровом котле, работающем на угле, для достижения национальных экологических целей.

Решения:

сервер процессов (PASS);

новейшие OWS и EWS;

единая интегрированная среда программирования и управления;

контроллер процесса высокого уровня;

контроллер процесса среднего уровня;

Результаты:
достигнут строгий уровень выбросов;

новое передовое решение для управления процессом;

сбор данных для анализа в реальном времени и истории;

гибкость и открытое сетевое решение обеспечивают четкий путь обновления и повышения производительности.

Устойчивое развитие по-прежнему остается чрезвычайно важным приоритетом в современном мире, поскольку существуют местные, национальные и международные программы, стимулирующие людей, организации, компании и страны «вносить свой вклад» в защиту окружающей среды.

На международном уровне Парижское климатическое соглашение ставит амбициозные цели, в то время как на региональном уровне директивы ЕС по выбросам оказывают такое же давление на государства-члены с целью создания своих собственных программ по сокращению выбросов до приемлемых уровней, причем эти цели становятся все более труднодостижимыми, когда подходит срок их исполнения.

Одним из предприятий, которые ощущают влияние этого законодательства, является крупная теплоэлектростанция (ТЭЦ) в Яссах, втором по величине городе Румынии. Два из паровых котлов на 420 т/ч все еще работают на угольном топливе, и, как и во многих системах, работающих на ископаемом топливе, их выбросы были ниже оптимальных.

Руководство станции осознало, что ему необходимо лучше управлять установкой и уменьшить выбросы, особенно уровни SO2, и воспользовалось этим проектом как возможностью обновить всю инфраструктуру управления для системы производства электроэнергии. Для этого проекта была привлечена румынская компания Elsaco Electronic SRL — член Rockwell Automation PartnerNetwork в качестве признанного системного интегратора — которая специализируется на энергетике, гидроэнергетике и автоматизации и SCADA, охватывая различные проекты не только в Европе, но и во всем мире.

Признанные Rockwell Automation системные интеграторы и проектные партнеры — это проверенные и авторитетные компании, которые предлагают знания и опыт в разработке, внедрении, управлении проектами и обслуживании промышленных систем управления.

По словам конечного пользователя: «Целью проекта отопления в Яссах было создание инвестиционной программы, которая обеспечила бы соблюдение экологических обязательств, установленных в соответствии с Договором о присоединении, а также целей национальных энергетических стратегий и политики, таких как улучшение энергоэффективности, гибкость топлива и безопасность теплоснабжения».

Задачи
Экологические директивы, особенно в отношении контроля выбросов источников ископаемого топлива, достаточно тяжело соблюсти. Многие проблемы сводятся к работе с установленной базой старого оборудования, которое было разработано еще до того, как эти цели и директивы стали обычным явлением. В большинстве случаев можно добиться некоторых улучшений эксплуатационной эффективности, таких как более чистое сжигание и более жесткий контроль топлива, но в других случаях, когда сам процесс по своей природе не является экологически чистым, вам приходится иметь дело с образующимися выбросами чтобы сделать их менее вредными для окружающей среды.

ТЭЦ должна была развернуть новое решение по десульфурации дымовых газов (FGD) в общей дымовой трубе двух котлов, которое улучшило бы управление уровнями SO2, а также предприняло ряд других улучшений, таких как обновление водяных котлов, электрофильтров, насосов и системы передачи, и установка горелок с низким уровнем выбросов NOx. С точки зрения FGD, установка должна была соответствовать строгим рабочим параметрам для концентрации SO2 и концентрации пыли на выходе для отвода дымовых газов, включая эффективность десульфурации дымовых газов и эксплуатационную готовность. Потребление электроэнергии, количество реагента и количество воды, используемой в процессе, также необходимо было строго контролировать и поддерживать в соответствии с определенными заранее определенными значениями.

В дополнение к масштабу проекта и нескольким техническим нюансам, Elsaco, как разработчик и интегратор системы, также столкнулся с временными ограничениями проекта, которые усугублялись тем, что он должен был проводить тестирование и регулировку в контурах дымовых газов, не повреждая каких-либо существующего оборудования.

Внедрение системы PlantPAx

Новая установка FGD используется для осаждения кислотных соединений, таких как SO2, SO3, HCl, HF и пыль из дымовых газов. Он включает реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем (ЦКС), тканевый фильтр, бустерный вентилятор и несколько вспомогательных систем.

При работе неочищенный дымовой газ протекает через циркулирующий псевдоожиженный слой, состоящий из сухой порошкообразной гидратной извести и циркулирующих продуктов реакции. Контролируемое количество воды под давлением распыляется в реактор для улучшения условий реакции, а также для снижения температуры неочищенного газа. Охлажденный и химически очищенный газ, содержащий частицы, покидает реактор и попадает в тканевый фильтр, который удаляет пыль. Затем осажденные твердые частицы собираются в сосуде для возврата твердых частиц, при этом большинство из них рециркулируется в реактор CFB. Небольшое количество собирается в бункере продукта.

Целью этого процесса было снижение концентрации SO2 с 2,190 мг/м³ STP на сухой основе до 50 мг/м³ STP на сухой основе и снижение содержания твердых веществ с 50 мг/Нм³ на 6% на сухой основе до менее 20 мг/Нм³ на 6% сухой основе в очищенном дымовом газе.

«Для контроля над заводом FDG конечный пользователь принял наше предложение развернуть систему управления PlantPAx® от Rockwell Automation», — объясняет Богдан Панзару, один из инженеров Elsaco. «Система управления PlantPAx обеспечивает требуемую производительность, гибкость и доступность, и с нашей точки зрения, как разработчика системы, библиотека объектов процессов Rockwell Automation, доступная с PlantPAx, значительно сократила время разработки проекта.

«Для удовлетворения конкретных потребностей клиентов система управления должна предлагать свободно конфигурируемые и программируемые компоненты самодиагностики, — продолжает он, — основываясь на современных микропроцессорах. Заказчику также требовалась гибкость и свобода для дальнейшего развития системы, чтобы в будущем добиться еще большей производительности».

С точки зрения аппаратного обеспечения решение PlantPAx контролируется высокопроизводительным контроллером процесса Rockwell Automation, связывающимся по оптоволоконной сети EtherNet/IP ™ и управляемыми коммутаторами, с контроллером процесса цифрового ввода-вывода среднего уровня, который контролирует и собирает данные из вспомогательного оборудования. Резервирование встроено на уровне контроллера высокого класса, серверов и системы связи. Операторы могут контролировать всю работу с рабочих станций оператора (OWS) в центральной диспетчерской.

Коммуникационные модули PROFIBUS и Modbus также использовались вместе с контроллером среднего уровня для связи с устройствами, которые напрямую не подключались к сети EtherNet/IP. Данные модули были предоставлены ProSoft Technology, еще одним участником Rockwell Automation PartnerNetwork, на уровне Global Encompass Product Partner.

Общие функции системы включают сбор и обработку данных, команды и блокировки, человеко-машинные интерфейсы и хранение данных — для архивирования, контроля тенденций, связи и проектирования.

Результаты внедрения 

Благодаря внедрению проверенной в промышленности FDG с управлением DCS от PlantPAx — в сочетании с восстановлением электростатических осадителей на обоих котлах — диапазон выбросов твердых частиц теперь ниже 50 мг / нм3 6% O2. В результате этот элемент завода теперь соответствует нормам выбросов твердых частиц.

«Elsaco внедрила стабильную и надежную систему в короткие сроки», — объясняет конечный пользователь. «Проверенное в отрасли решение под управлением PlantPAx обеспечивает уровень операций, который отвечает нашим требованиям с точки зрения производительности и надежности, и в то же время позволяет нам выполнять наши экологические обязательства».

«У нас прекрасные отношения с инженерами Rockwell Automation», — заключает Панзару. «Они оказали нам действительно хорошую поддержку, как на этапе проекта, так и на этапе разработки, за что я очень благодарен, и я с нетерпением жду нашего будущего сотрудничества».

*по материалам Rockwell Automation

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *