Budowa, automatyzacja i uruchomienie instalacji akumulatora ciepła w Elektrociepłowni Białystok

fot. APS

W 2011 roku firma Automatyka-Pomiary-Sterowanie S.A (APS S.A.) zrealizowała inwestycję polegającą na automatyzacji i uruchomieniu układu akumulacji ciepła w Elektrociepłowni Białystok S.A.

Instalacja akumulatora ciepła w elektrociepłowni

Dzięki dobrej współpracy wszystkich uczestników biorących udział w modernizacji oraz sprawnej koordynacji przedsięwzięcia przez specjalistów Elektrociepłowni Białystok SA, powstał zaawansowany technologicznie produkt spełniający wysokie wymagania inwestora.

Firma APS SA dotychczas działała już w różnych branżach, głównie w ciepłownictwie i energetyce, jednak obce nie były również instalacje oczyszczalni ścieków, zakładów produkcyjnych itp. Głównym wykonawcą inwestycji była firma Energomontaż-Północ Bełchatów Sp. z o. o. 

Zakres prac wykonanych przez APS S.A. obejmował:

• prefabrykację szaf sterowniczych, dostawę i montaż układów AKPiA;
• oprogramowanie systemu sterowania zawierającego blokady, zabezpieczenia technologiczne i układy automatycznej regulacji oraz wizualizację procesu technologicznego;
• uruchomienie instalacji wraz z testami sterowań i działania układów automatycznej regulacji.

Rys. Maska wizualizacji technologicznej instalacji akumulatora ciepła w Elektrociepłowni Białystok S.A.

Instalacja akumulacji ciepła w Elektrociepłowni Białystok SA ma na celu magazynowanie nadwyżek energii cieplnej związanych z okresowym, zmiennym zapotrzebowaniem na ciepło. Energia powstała w procesie spalania paliwa w kotłach jest akumulowana przez czynnik grzewczy (wodę), który zapewnia późniejsze jej wykorzystanie w razie chwilowych niedoborów ciepła w wymaganiach sieci ciepłowniczej, bez konieczności uruchamiania kolejnych kotłów bądź zwiększania mocy pracujących. Wiąże się to z oszczędnością energii zarówno elektrycznej (związanej z koniecznością pracy kolejnych urządzeń w instalacji, celem uruchomienia kolejnych układów wytwarzania energii), cieplnej (dzięki akumulacji), jak również oszczędności w paliwie spalanym w kotłach energetycznych.

Istotnym elementem jest możliwość poprawienia efektywności energetycznej, finansowej i ekonomicznej pracy elektrociepłowni poprzez zwiększenie ilości produkowanej energii w dzień , a powstały w wyniku tego "nadmiar" ciepła zostanie zgromadzony w akumulatorze i zostanie wykorzystany w godzinach nocnych gdzie zapotrzebowanie na ciepło jest zdecydowanie wyższe. Instalacja akumulatora ciepła jest jedną z nielicznych instalacji tego typu w Polsce.

Głównym elementem instalacji jest wysoki na ok. 40 m zbiornik akumulacyjny w kształcie walca konstrukcji pionowej o pojemności ok. 12 tys. m³. W skład instalacji wchodzą również rurociągi obiegu ładowania i rozładowywania akumulatora spięte z siecią ciepłowniczą wraz z zaworami odcinającymi, regulacyjnymi, pompami wspomagającymi rozładowywanie i ładowanie akumulatora oraz instalacja parowa mająca na celu wytworzenie tzw. poduszki parowej spięta z kolektorem pary technologicznej.

Dodatkowo, w sytuacji awaryjnej, przy braku pary technologicznej przewidziana została również elektryczna wytwornica pary. Układ wyposażony został w liczne pomiary (na samym zbiorniku jest 25 pomiarów temperatur), których głównym celem jest ocena bilansu energetycznego instalacji akumulacji ciepła.

Realizacja sterowania i wizualizacja procesu technologicznego wykonana została przez APS S.A. z wykorzystaniem istniejącego rozproszonego systemu sterowania DCS firmy Honeywell Experion PKS. Automatyka instalacji akumulacji ciepła w Elektrociepłowni Białystok S.A. bazuje na układach automatycznej regulacji prędkości ładowania/rozładowywania akumulatora (regulacja przepływu), poziomu wody w akumulatorze oraz temperatury ładowania i ciśnienia poduszki parowej. W jej skład wchodzą również sekwencje ładowania, rozładowywania, jak i odstawienia akumulatora ciepła.