Тепловой пункт завода по производству гофрированного картона «Стора Энсо Пакаджинг ББ» (г. Балабаново Калужской обл.) предназначен для снабжения предприятия горячей водой на бытовые и хозяйственные нужды.
В качестве источника тепла применялся электрокотел мощностью 250 кВт. Вода, нагретая до 60–70 °С, поступала в аккумуляторные баки. Регулятор температуры, установленный на линии подачи горячей воды потребителям, ограничивал температуру воды до 55 °С путем подмеса обратной воды из системы ГВС.
Задачи реконструкции ЦТП
Для сокращения расходов на электричество были проведены расчеты, которые показали, что максимальная экономия электроэнергии достигается при нагреве горячей воды в емкостных водонагревателях теплом от водогрейной котельной с предварительным подогревом холодной воды за счет утилизации тепла от системы охлаждения воздушного компрессора.
Первоначально система охлаждения компрессора была воздушной, т.е. тепло сбрасывалось в атмосферу. Чтобы аккумулировать это тепло, потребовалось дооснастить систему охлаждения компрессора дополнительным теплообменником.
Электрокотел решено было оставить в качестве резервного водонагревателя с включением его последовательно с промежуточным теплообменником. Такое проектное решение позволяет греть воду в емкостных водонагревателях теплом от водогрейной котельной в зимнее время и в электрокотле – летом, когда котельная остановлена.
Реконструкция ЦТП была проведена коллективом специалистов трех компаний: Термоэнергосервис, Кайзер, Гелиос – и предусматривала:
- модернизацию воздушного компрессора с установкой дополнительного теплообменника в систему охлаждения масла;
- замену трех аккумуляторных баков (500 л) на два емкостных водонагревателя по 750 литров каждый;
- подключение теплоносителя водогрейной котельной к емкостным водонагревателям для нагрева горячей воды;
- монтаж промежуточного теплообменника для подогрева водопроводной воды теплом, полученным от системы охлаждения компрессора.
Автоматическая система управления
В качестве управляющей единицы был выбран сенсорный панельный контроллер ОВЕН СПК207 с web-интерфейсом и модулями расширения ОВЕН Мх110 (рис. 1). В системе диспетчеризации web-визуализация позволяет обойтись без SCADA-системы.
На экран контроллера выводится упрощенная тепловая схема ЦТП (рис. 2). С помощью виртуальных кнопок, расположенных на экране контроллера, можно получать подробную информацию о работе емкостных водонагревателей, теплообменников компрессора и электрокотла, состоянии насосов, просмотреть текущие сообщения о неисправностях системы (рис. 3).
Для контроля температуры установлены датчики ДТС024-50М.В3.20/0,2 и ДТС025-50М.В3.200, которые подключены к модулю аналогового ввода ОВЕН МВ110-8А. Входные дискретные сигналы обрабатываются двумя модулями ОВЕН МВ110-16Д. Все исполнительные механизмы регуляторов температуры управляются модулем МУ110-8Р. Доступно ручное управление исполнительными механизмами регуляторов температуры со щита управления, на котором в качестве коммутационной аппаратуры установлены переключатели МТВ2 (MEYERTEC) различного исполнения (фото 1).
Режим работы
Холодная вода из водопровода подается в теплообменник системы охлаждения компрессора, где предварительно нагревается до температуры 35–70 °С (в зависимости от нагрузки). Далее подогретая вода поступает в теплообменник электрокотла или в емкостные водонагреватели, затем – в буферную емкость. Из буферной емкости горячая вода через смесительный клапан идет в систему горячего водоснабжения.
Регулирование температуры горячей воды в емкостных водонагревателях производится по двухпозиционному закону. Сетевые насосы в котельной создают напор, достаточный для создания циркуляции теплоносителя через водонагреватели, поэтому применение на линии теплоносителя шаровых кранов с электроприводом – более предпочтительный вариант по сравнению с установкой загрузочных насосов.
Регулирование температуры горячей воды, подаваемой потребителям, выполняется по ПИД-закону с помощью трехходового смесительного клапана. На линии подачи теплоносителя от системы охлаждения компрессора также установлен трехходовой смесительный клапан. Его назначение – ограничение температуры воды: минимальной – со стороны системы охлаждения компрессора и максимальной – со стороны водопровода.
Результат реконструкции
Как показала эксплуатация комплекса, теплоноситель в системе охлаждения компрессора нагревается до 89 °С, температура водопроводной воды в теплообменнике охлаждения компрессора поднимается с 12 до 35–45 °С. Недостающие 20–30 градусов добираются за счет теплосети в зимнее время, а летом – за счет электрокотла. Запаса воды в емкостных водонагревателях и в буферной емкости вполне достаточно для покрытия пиковых нагрузок по горячей воде.
После подключения системы охлаждения компрессора электрическая мощность, потребляемая электрокотлом, снизилась на 30–40 %. В целом на заводе наблюдается снижение потребления электроэнергии на 2 %, что существенно для энергоемкого предприятия. В зимнее время, когда основной нагрев горячей воды идет за счет водогрейного котла, электрокотел выключен.
Путем внедрения несложной системы достигнута основная цель реконструкции – снижение потребления электроэнергии.
Связаться с представителями компании можно по тел.: 8 (926) 236 76 20; (926) 541 09 70