Собственная генерация для стекольной промышленности
Предприятия по производству стекла (тарное, листовое, оптическое и т.д.) в России активно внедряют собственную генерацию по причине энергоемкости и высокой загрузки производства. Как правило, предприятия по выпуску стекла предполагают работу в течение 365 дней в году, по три 8-часовых смены в сутки.
Стекольные заводы характеризуются:
- строгими требованиями к надежности и бесперебойности электроснабжения (значительные затраты на потери продукции и подготовку оборудования к новому циклу при остановке производственного процесса);
- сложной кривой нагрузки (высокие пусковые токи от мощных электродвигателей вентиляторов, насосов, печей, компрессоров, конвейеров, мостовых кранов и т.д.).
В технологическом процессе для целей охлаждения может использоваться холод (+7°С) от абсорбционной холодильной машины.
В связи с тем, что ключевым энергоресурсом является электроэнергия, подавляющее большинство объектов собственной генерации использует газопоршневые установки, которые имеют более высокий электрический КПД в сравнении с газотурбинными установками.
Для устойчивой работы системы рекомендуется организация параллельной работы собственной генерации с Сетью. Отсутствие Сети как балансира часто приводит к нестабильной работе газопоршневых установок, которые крайне чувствительны к резким набросам/сбросам нагрузки. Предлагаемое поставщиками оборудования решение – закупка генерации с запасом мощности – плохой вариант, так как кардинально ухудшаются инвестиционные показатели проекта.
Альтернативным решением устойчивости системы в островном режиме является согласованная с производственной технологией система управления нагрузками. Возможно, с применением незначительной балансной нагрузки (типа нагрузочного реостата) для сглаживания кривой нагрузки.
Контейнерные агрегаты, по нашему мнению, не являются единственным выбором на все случаи жизни по следующим причинам:
-
Постоянная нагрузка предполагает выделение значительных теплоизбытков в объем помещения ГПУ в летнее время. В итоге недостатки вентиляции контейнера решаются за счет открытия ворот и дверей, а это нарушение правил безопасности и эксплуатации.
-
Бесперебойное электроснабжение требует резервирования большинства агрегатов, наличия байпасных линий, удобства сервисного обслуживания. Обычный контейнер этим условиям не соответствует, а контейнер, построенный под эти требования, сравним со стоимостью здания.
-
Объект состоит из множества позиций: газопоршневые установки, дизель-генераторные установки, распределительные устройства, абсорбционная холодильная машина с градирней, пиковые котлы. Все это, а также удобно расположенные диспетчерская и механическая мастерская, экономично и гармонично размещаются в едином здании.
-
При реализации собственной генерации в здании персонал имеет прямой обзор машинного зала, слышит все, что происходит с оборудованием. Все коммуникации, включая цепи связи между оборудованием, шкафами управления и диспетчерской, проложены внутри помещения с возможностью легкого доступа к ним. При реализации объекта в контейнерах персонал реагирует на проблему гораздо дольше, поиск проблемы занимает больше времени.
Преимущество контейнера в мобильности, особенно в случае размещения прочего оборудования в производственных помещениях (в этом варианте совокупность контейнеров ГПУ может быть дешевле, чем соответствующие строительно-монтажные работы).
Краткая информация о собственной генерации стекольных заводов
Примерная стоимость Энергоцентра |
Ориентир стоимости объекта (Pэл = 10 МВт): 10,5-13 млн евро 8-9% - инжиниринг (вкл. предпроект, проектирование, функции технического заказчика) 53-57% - основное оборудование (КГУ, нагрузочное устройство, котлы, ДГУ) 15-17% - вспомогательное оборудование (ТХ, ЭС, ОВ, ВК, СС, ГСВ, ДТ) 6-8% - общестроительные работы (КЖ, КМ, АР) 6-8% - монтаж и материалы (ТХ, ЭС, ОВ, ВК, СС, ГСВ, ДТ) 5-6% - автоматизация 3-4% - пусковая наладка и сдача в эксплуатацию |
Сроки реализации | Общая длительность проекта: 12-24 месяца |
Условия окупаемости проекта |
Окупаемость в пределах 5,0 лет достигается при следующих условиях:
|
Электрические нагрузки |
Коэффициент использования мощности: 75-90%. Загрузка круглосуточная со снижением мощности при сервисном обслуживании (ППР производственного оборудования, ТО ГПУ). |
Использование вторичных энергоресурсов когенерационных установок (КГУ) |
Вторичные энергоресурсы генераторных установок используются в технологическом процессе и теплоснабжении корпусов. Тепло газопоршневых установок используется в абсорбционной холодильной машине (АБХМ) для производства холода (+7°С) на цели технологического охлаждения. |
Надежность энергоснабжения и качество электроэнергии |
Надежность электроснабжения – ключевой фактор для стекольных заводов, так как остановка технологического процесса приводит к значительным денежным и временным затратам на повторный запуск. Надежность и бесперебойность электроснабжения обеспечивается:
При параллельной работе с Сетью, останов генерации не приведет к останову производственного процесса. С другой стороны, возможны проблемы со стороны Сети (аварии или низкое качество электроэнергии), что приведет к останову и генерации, и производства. Для минимизации этого риска следует заранее получить статистику по отключениям на подстанции, которая относится к предприятию, и сделать выводы о целесообразности параллельной работы. Без параллельной работы с Сетью частота отключений из-за сбросов/набросов нагрузки от мощных электродвигателей будет нередким событием. Необходимо реализовывать сложную систему управления нагрузками, возможно, с применением незначительной балансной нагрузки (типа нагрузочного реостата) для сглаживания кривой нагрузки. Дизель-генераторная установка нужна для обеспечения потребителей 1-й категории надежности электроснабжения, а также недопущения значительных убытков при порче оборудования (например, застывания стекла в печи отжига). При наличии двух вводов от Сети, можно обойтись и без дизель-генератора. Аварийное топливо для водогрейных котлов имеет смысл для обеспечения максимальной надежности теплоснабжения. Экспертизу можно пройти и без аварийного топлива. Например, предусмотрев возможность включения мобильных электрических нагревателей в случае отключения газоснабжения. |
Требования к подрядчикам |
Непрерывный технологический процесс основного производства предъявляет особые требования к надежности работы Энергоцентра. В частности, резервируются насосные агрегаты, предусматриваются обходные линии, создаются аккумулирующие баки подготовленной воды, используется сверхнадежная промышленная автоматизация. Вместе с тем, необходимо ограничить затраты на строительство Энергоцентра. Для этого нужно:
|
Распространенные ошибки | Все потенциальные ошибки обусловлены низкой квалификацией исполнителей или недостаточным вниманием к проекту Заказчика и исполнителей:
|
Эксплуатация Энергоцентра | Рекомендуется формирование отдельной службы, отвечающей за Энергоцентр, электроустановки и вспомогательное инженерное оборудование (насосы, арматура, датчики и т.д.) всего тепличного комплекса. Диспетчерский контроль выполняется из Энергоцентра. Возможна организация дополнительного места оператора рядом с основным климатическим компьютером (для выполнения функций оператора Энергоцентра в ночное время). При необходимости, имеет смысл привлекать внешних специалистов по шеф-эксплуатации собственной генерации. Описание услуги «шеф-эксплуатации» Для повышения прозрачности производства и потребления энергоресурсов, рекомендуется создание автоматизированной системы учета энергоресурсов. Описание АСТУЭ |
Примеры объектов |
Стеклотарный завод «Анжи Стекло» Пилкингтон Гласс Лыткаринский завод оптического стекла |