Ротек: Решения на Rockwell Automation управляват процесите в инсталация за генериране на чиста енергия от органични отпадъци

Разходите за производството на енергия продължават да нарастват в световен мащаб и производителите са принудени да използват всички възможни технологии, за да намалят себестойността на произвежданата от тях продукция. Водещ производител и преработвател на зърнени култури използва анаеробна ферментация, за да генерира енергия от органични отпадъци. Това позволява понижаване разходите за енергия, като същевременно намалява въздействието върху околната среда. „Системен интегратор на Rockwell Automation разработи система за автоматизация и контрол на инсталация за анаеробна ферментация. Първата такава инсталация е разработена от интегратора преди почти 10 години и досега се експлоатира с непроменена надеждност, благодарение на впечатляващата технология на Rockwell Automation“, коментираха за Инженер.bg от водещата българска инженерингова и търговска фирма Ротек, официален дистрибутор на Rockwell Automation за България.

Управлението на отпадъците е сложен въпрос, който може да има значително въздействие върху околната среда. „Затова той изисква внимателно разглеждане. Интелигентните нови технологии и процеси за избягване, намаляване и рециклиране на отпадъците помагат за понижаване на количеството отпадъци, изпращани в депото за утилизация“, допълниха българските специалисти.

Процесът на анаеробна ферментация превръща търговските и промишлените отпадъци в електричество, топлина и чист газ метан. Резултатът от този процес са големи количества биогаз, включващ метан и въглероден диоксид. Пречистената метанова фракция е възможно да се съхранява, компресира и използва за производство на енергия и топлина за собствено потребление. Излишъкът от произведената електроенергия може да се подава към електрическата мрежа, а метанът - да се използва в различни технологични процеси и за зареждане на превозни средства.

Наскоро водещ производител на висококачествени зърнени продукти и смески със силна социална и екологична ангажираност възложи на австралийска компания да проектира и изгради инсталация за анаеробна ферментация към негово производство. Тя ще генерира газ метан от овесени отпадъци и ще използва това гориво в комбинирана топлоенергийна инсталация, която ще покрива напълно съществуващи и бъдещи енергийни нужди. Наред с това ще има възможност произведената в повече енергия да се подава към електроразпределителната мрежа.

Какви са ползите от мащабируемото решение?

Компанията Auto Control Systems (ACS) , утвърден системен интегратор на Rockwell Automation, е натоварена със задачата да разработи система за автоматизация и контрол на инсталацията за анаеробна ферментация. „Мащабируемото решение предоставя гъвкавост в посока увеличаване или намаляване на капацитета в зависимост от конкретните производствени нужди. Решението за автоматизация и контрол, което разработихме, предостави тази гъвкавост в мащабируемо изпълнение от тип контейнер. След като бе произведено и предварително тествано в Пърт, то бе транспортирано до обекта на клиента готово за монтаж“, обяснява Андрю Тейлър, мениджър в ASC.

Центровете за управление на електродвигатели ниско напрежение Allen-Bradley Centerline 2500 IEC (MCC) на Rockwell Automation са в основата на създаденото решение. Благодарение на Ethernet комуникацията, Centerline MCC опростява процеса на предварително тестване, а технологията ArcShield повишава защитата срещу вътрешни неизправности в резултат на електрическа дъга, осигурявайки допълнително ниво на безопасност.

Управлението на технологичните процеси в инсталацията се осъществява от контролери Allen-Bradley CompactLogix PLC , а задвижванията PowerFlex 525 и 753 AC осигуряват необходимата надеждност, за да се отговори на изискванията за използване на инсталацията. Софтуерът FactoryTalk View SE визуализира процеса в реално време с висока точност, като подава аларми чрез SMS и позволява на ACS да използва библиотеките PlantPAx , за да намали своите разходи за проектиране.

„Пилотната инсталация за тази технология бе разработена преди почти 10 години и досега се експлоатира с непроменена надеждност, благодарение на впечатляващата технология на Rockwell Automation. Центърът за управление на двигатели Centerline MCC бе отличен избор, защото знаейки, че в сила ще влезе новият стандарт AS/NZS 61439, бе важно да сме сигурни, че решението отговаря на неговите изисквания“, казва г-н Тейлър.

Радж Сингх, мениджър за връзки с клиентите в Rockwell Automation, добавя: „Нашата крайна цел е да помогнем на компаниите да намалят времето от началото на проекта до предоставяне на готовото решение. Използването на библиотеките за процесни обекти PlantPAx DCS помага за намаляване на оперативните разходи, необходими за изграждане инфраструктурата за автоматизация, като същевременно предоставя подобрена диагностика и анализ. Като цяло, характеристиките на системата оказват положително влияние върху жизнения цикъл на технологичните линии, като гарантират, че системите, които могат да се мащабират, стимулират производителността, подобряват рентабилността и намаляват общите рискове за операциите“.

Как отпадъците се преобразуват в енергия?

Процесът на анаеробна ферментация започва в резервоара, в който се съхраняват овесените отпадъци, преди те да бъдат преработени. След това, отпадъците се подават към резервоарите на реактора, където се нагряват, разбъркват и след това се охлаждат. Четирите основни етапа на процеса са хидролиза, ацидогенеза, ацетогенеза и метаногенеза. Крайният резултат представлява смес от метан, биогаз, вода и органична утайка. След това суровият биогаз се използва за генериране на топлина и електричество за производството, като произведената в повече енергия се подава към централната енергоснабдителна мрежа.

Процесът на анаеробна ферментация е непрекъснат и стойностите на pH и температурата трябва да се следят внимателно от системата за управление. Компанията ACS отговаря за акредитацията на опасните зони и има пълен дистанционен достъп до инсталацията.

Захранване с електроенергия и метан при преработката на овес

Анаеробната ферментация носи много ползи за бизнеса, включително елиминиране на транспортните разходи и таксите за утилизация на отпадъците от производството, намаляване на разходите за енергия, възможност за зареждане на превозни средства и използване в технологични процеси, приходи от кредити по правителствената програма на Австралия за фючърси за чиста енергия, както и приходи от продаваната излишна електроенергия.

Инсталацията е пусната успешно в експлоатация и в момента произвежда биогаз. След окончателното й пускане тя ще генерира 1.5 MW електроенергия и топлина, които ще се използват за пълно удовлетворяване на енергийните нужди на производството на зърнопроизводителя.

Източник на снимковия материал: Ротек, Rockwell Automation