始于微末,發(fā)于華枝——進(jìn)入綠色能源新階段:自20世紀初以來(lái),瑞典諾爾雪平一直是主要渦輪機和泵制造商的聚集地。一百多年后,一家名叫Againity的小型公司于2013年加入他們的行列,現在這家公司正在顛覆能源生產(chǎn)領(lǐng)域,追求更綠色的未來(lái)。
Againity的故事始于微末,一切都源于其創(chuàng )始者David Fryker?s的個(gè)人夢(mèng)想。為了充分利用工業(yè)過(guò)程中的能量損失,他成立了Againity。這家公司找到了一種將熱水轉化為電力和區域供暖的方法,系統效率高達99%。
Againity的專(zhuān)利ORC渦輪機,能充分利用各種低溫余熱,并將其轉化為穩定、可再生的電力。無(wú)論是供熱廠(chǎng)的熱水鍋爐還是工業(yè)過(guò)程中的余熱,都能成為其發(fā)電的能量來(lái)源。即使溫差只有30攝氏度,也能驅動(dòng)這種特殊類(lèi)型的ORC渦輪機發(fā)電。而且,Againity的ORC渦輪發(fā)電系統采用模塊化設計,電功率從100kWe至560kWe不等。
前沿技術(shù)賦能渦輪發(fā)電系統
Againity致力于投資高質(zhì)量產(chǎn)品,深知任何小裝置的故障都可能影響整個(gè)系統的正常運行。而ABB在高質(zhì)量產(chǎn)品和專(zhuān)業(yè)技術(shù)支持方面擁有良好的聲譽(yù),為Againity使用ABB的完整自動(dòng)化產(chǎn)品組合提供了堅實(shí)的基礎。在A(yíng)gainity的ORC渦輪發(fā)電系統中,幾乎所有組件都由ABB提供,包括低壓產(chǎn)品、變頻器、ABB Jokab Pluto安全可編程邏輯控制器(PLC)以及帶有CP600控制面板的AC500 PLC。這些產(chǎn)品具有出色的協(xié)同性,構成了完整的ABB產(chǎn)品組合,成為Againity理想的選擇。
圖說(shuō):ABB 為 Againity的ORC渦輪機提供所有外圍設備,包括電機、變頻器、PLC系統、保險絲、繼電器保護、軟啟動(dòng)器、開(kāi)關(guān)和CP600控制面板(圖片來(lái)源:Againity)
該渦輪發(fā)電應用采用了兩套AC500 PLC。其中一套PLC用于模塊化、升級預裝的渦輪機,以及實(shí)現數據采集和安全云連接,而主PLC則負責控制ORC發(fā)電機。這兩套PLC需要處理大約200個(gè)信號。
AC500 CPU需要考慮大量參數以滿(mǎn)足電網(wǎng)規范,并在啟動(dòng)期間使渦輪機與電網(wǎng)同步。該渦輪機采用 Modbus TCP 作為主要通信協(xié)議,不僅便于兩套 AC500 CPU之間的數據交換,還可連接柜體中的其他組件,如 ABB 變頻器、液位開(kāi)關(guān)以及其他重要設備。
該設備配備了ACS380機械型傳動(dòng)和ACS580通用型傳動(dòng),用于控制為水泵提供動(dòng)力的電機的轉速,以在整個(gè)過(guò)程中實(shí)現更佳的流量控制。在有些應用中,會(huì )將ACS880回饋型工業(yè)變頻器連接到專(zhuān)門(mén)設計的ABB電機上,該電機作為發(fā)電機,并由負責發(fā)電的渦輪機驅動(dòng)。此外,該設備還安裝了一個(gè)CP600控制面板,用于本地操作。所有設備都集成到已有的現場(chǎng)SCADA解決方案中,通過(guò)該解決方案完成大部分的監測工作。
圖說(shuō):用于ORC渦輪發(fā)電系統的云網(wǎng)關(guān) AC500-eCo PLC(左)和主控制器AC500 PLC(右)(來(lái)源:Againity)
AC500充當網(wǎng)關(guān),通過(guò)MQTT協(xié)議從設備向專(zhuān)有云解決方案提供實(shí)時(shí)數據。它從主PLC、變頻器以及其他重要組件讀取數據。所有數據均由云網(wǎng)關(guān)PLC進(jìn)行處理,生成包含200個(gè)浮點(diǎn)值的數據包。這些數據包以每秒一次的頻率傳輸到云端,并可用于進(jìn)一步分析。
Againity自動(dòng)化經(jīng)理Rickard Haglund表示:“在這些應用中,網(wǎng)絡(luò )安全至關(guān)重要,而ABB的PLC能夠提供非常高級別的安全防護?!?/p>
所有設備組件的可靠運行至關(guān)重要,因為在理想情況下,渦輪機應該始終保持運行,在熱水供應耗盡的情況下,組件可以限制其性能以防止停機。AC500 PLC的CPU充分利用其集成式浮點(diǎn)單元,使用六次多項式連續執行高等熱力學(xué)計算,以確保渦輪機的連續運行并監測過(guò)熱和欠熱情況。
Rickard補充道:“ABB的編程軟件提供了簡(jiǎn)化編程的工具??稍诰€(xiàn)下載程序變更對我們來(lái)說(shuō)很重要,它可以在操作過(guò)程中完成,無(wú)需停機?!?/p>
Automation Builder以結構化文本進(jìn)行高等計算編程,并以連續功能圖(CFC)編程主程序,提供整個(gè)過(guò)程的概述,是Againity ORC渦輪機的理想工具。
Againity的ORC渦輪機可以部署在不同場(chǎng)所,如含有殘余氣體的處理廠(chǎng)、區域供熱站等。如今,有許多Againity渦輪機已在瑞典、挪威、芬蘭、波蘭、愛(ài)沙尼亞、立陶宛和格陵蘭島等地投入運行。
掃碼關(guān)注ABB傳動(dòng)