Centrálně řízené spalování zvyšuje energetickou účinnost

Se systémem SIMATIC PCS 7 zvyšuje Raffinerie Tirlemontoise svou energetickou účinnost z 85% na 98%.

Rafinace cukrové řepy na cukr je energeticky náročná. Spotřebuje mnoho energie: několik megawattů za hodinu. Proto Raffinerie Tirlemontoise usilovně usiluje o efektivitu. Se zcela novou centrálně řízenou kotelnou zvýšila svou energetickou účinnost z 85 na 98 procent najednou.

Výroba cukru probíhá přes odpařování vody

Umyje se cukrová řepa, oloupe, nakrájí na kousky, poté se extrahuje horkou vodou tak, aby se cukry rozpustily na cukrovou šťávu, a poté se tato šťáva koncentruje a nechá krystalizovat.

Takto rafinerie cukru Tiense vyrábí cukr již 190 let. Principy zůstaly stejné, ale produkce narostla. A technologie se zlepšila.

„Cukrárna je továrna na vodu,“ říká Benny Holemans, projektový manažer Energy & Sustainability. Cukrová řepa obsahuje 14 až 18 procent cukru v závislosti na ročním období. Zbytek je sušina, ale většinou voda. A musíme odpařit tu vodu. Stojí to hodně energie.“

Raffinerie Tirlemontoise usilovně pracuje na tom, aby tuto energii využila co nejefektivněji. V roce 2023 společnost postavila novou difuzní věž s vyšší účinností a nižší spotřebou energie než staré odsávací systémy. Šťáva je zahuštěna párou ve výparnících a pánvích.

Celá odpařovací zařízení je vyvážená a veškeré proudění kondenzátu a tepelné přebytky jsou využity na maximum. Průmyslové tepelné čerpadlo získává energii z části páry s nízkou výhřevností, která nebyla znovu použita.

Od výrobce energie k bateriím pro rozvodnou síť

Navzdory všem těmto snahám zůstává energie nadále výzvou. „Musíme vyrábět zeleně. Pro naši planetu, ale také pro kontrolu našich nákladů. V současné době vyrábíme 14 až 15 megawattů, převážně plynem. Sami z toho spotřebováváme asi 13 megawattů, zbytek jde na síť. To je stále dražší. Nedělat nic by nás stálo desítky milionů eur v příštích patnácti letech.“

„Vyrábíme biomethan také z odpadu z řepy, i když stále ještě zdaleka neuspokojuje naši energetickou poptávku. Takže musíme elektrifikovat provoz. Ale je tu jeden problém: vyrábíme cukr od září do března spolu se sklizní řepy. To jsou přesně temné měsíce, kdy je k dispozici málo sluneční energie. Museli jsme tedy udělat další skok v efektivitě.“

Další výzva: mix energetických zdrojů. „V současné době jsme i výrobcem energie. S elektrifikací se stáváme spotřebitelem energie. Chceme spotřebovat co nejlevněji, takže řešení muselo být flexibilní. Během našich výrobních měsíců je někdy příliš málo elektřiny, ale někdy příliš mnoho, například když je příliš mnoho větru. Pak jsme placeni za to, abychom tuto energii využili. Tímto způsobem se dokonce stáváme záložní baterií pro síť.“

Nejmodernější kotelna na plyn, elektřinu a vodík

Kolem areálu byly rozmístěny 3 kotelny, z nichž jedna ještě donedávna běžela na uhlí. Callens, Callensvyncke a Siemens postavili jedna centrální kotelnu za osm měsíců. „Pracovali jsme s malou projektovou skupinou plnou specialistů a vyplatilo se to.“

„Jsme tady od roku 1995,“ dodává Stein Monserez, Vertical Manager Food & Beverage ve společnosti Siemens. „Nvzájem se velmi dobře známe a díky tomu existují velmi krátké komunikační linky.“

Informace o Raffinerie Tirlemontoise

Raffinerie Tirlemontoise vyrábí cukr od roku 1836. Společnost je lídrem na trhu v Belgii s přibližně 600 zaměstnanci rozmístěnými v šesti závodech v Belgii a Nizozemsku. Závod Tienen pokrývá 17 hektarů.

Otevřená komunikace byla v tomto projektu klíčová: díky ní existují velmi krátké komunikační linky a tento projekt proběhl velmi hladce.

Stein Monserez, Vertical Manager Food & Beverage, Siemens

„Kotelna absolutnní špička moderní technologie,“ říká Benny. „Instalovali jsme energeticky úsporné hybridní kotle s nízkým NOx plně řízené systémem SIMATIC PCS 7. Centralizací všeho a použitím zcela nového vybavení jsme dosáhli energetické účinnosti od 85% do 98% najednou. To má za následek přímé roční úspory ve výši 5 - 10 procent. S účtem za energii ve výši 13 milionů eur je to docela velké sousto.“

„Už nějakou dobu jsme standardizovali na PCS 7. Nyní můžeme také plně ovládat naši kotelnu z našeho centrálního řídícího centra. Pokud je to vůbec nutné, protože v podstatě běží autonomně. To znamená, že obsluha má méně časté obchůzky.“

S touto novou instalací jsme snížili spotřebu vody až o třetinu. Významná úspora, která také prospívá životnímu prostředí.

Benny Holemans, Project Manager Energy & Sustainability, Rafinerie Tirlemontoise

„Navíc hodně ušetříme na údržbě. Naše staré kotelny už nebyly ve špičkovém stavu. Netěsné potrubí, poruchy hořáku atd., obsluha často musela zasahovat venku. To je celá historie. Máme také nižší náklady na spotřebu: již nemusíme likvidovat například uhelný popel. A recyklací jsme snížili spotřebu vody až o třetinu. Jedná se o významné úspory, z nichž každá bude přínosem pro životní prostředí.“

„Kotle nyní běží na zemní plyn, ale brzy budou také fungovat na elektřinu. V blízké budoucnosti se sem přivede vodíkové potrubí, na které jsou také vybaveny kotle. Tak vždy vybíráme nejlevnější energii a pomáháme přenosové soustavě, když existuje přebytečná energie, které se distributoři chtějí zbavit.“

Výhody v kostce

Energetická účinnost od 85% do 98%
5% až 10% úspora nákladů na energii
Spotřeba vody snížena na třetinu
Připraveno na flexibilní provoz na elektřinu a vodík
Úspory provozovatelů a nákladů na údržbu

Připraveni na energeticky úspornou budoucnost

„S tímto projektem jsme začali vyrábět mnohem udržitelněji. A v příštích 20 letech jsme připraveni udělat ještě více. Naše průmyslové tepelné čerpadlo má koeficient výkonu 2,5 - 3 - to znamená, že generuje 3 - 4krát více energie, než spotřebuje. S ještě novějšími technikami, jako je mechanická rekomprese par, se pohybujeme směrem k COP 6 až 7.“