1

Wysokonapięciowy bojler elektrodowyOd MOCY do CIEPŁA – para wodna lub gorąca woda

32

PARAT; bojlery od 1920 rokuBojler elektrodowy został zaprojektowany i opracowany przez naszych wewnętrznych inżynierów i jest produkowany w naszym zakładzie w Norwegii od 1990 roku. Bojlery elektrodowe PARAT charakteryzują się wysoką niezawodnością i były wykorzystywane w wielu naszych dotychczasowych rozwiązaniach jako bojler główny. Dzięki naszemu długiemu doświadczeniu dostarczyliśmy pierwsze na świecie bojlery wytwarzające parę wodną do regulacji sieci energetycznej.

Para wodna i gorąca wodaBojler elektrodowy jest dostępny w wersji wytwarzającej parę wodną i gorącą wodę. Energię odnawialną można wykorzystać w sieciach parowych i okręgowych sieciach grzewczych. Bojler elektrodowy może pełnić również funkcję bojlera pomocniczego.

Zobacz nasz plik wideo o bojlerze elektrodowym: www.parat.no/youtube

Od ENERGII odnawialnej do WYSOKIEJ TEMPERATURY z bojlerem elektrodowym PARAT

Bojler elektrodowy wytwarzający gorącą wodę o mocy 25 MW z PARAT Halvorsen AS umieszczony w kotłowni N-ERGIEs w Norymberdze (Niemcy).

54

Regulacja sieci elektroenergetycznejRosnąca ilość energii wytwarzanej przez systemy wiatrowe i słoneczne stworzyła za-potrzebowanie na szybką regulację często-tliwości sieci elektroenergetycznych. Bojler elektrodowy PARAT może być używany do pierwotnej regulacji w czasie krótszym niż 30 sekund z minimalnego do pełnego obcią-żenia. Przekształcanie energii elektrycznej na ciepło umożliwia magazynowanie energii odnawialnej w okresach nadprodukcji. Bojler elektrodowy PARAT to najbardziej kompakto-wy i najbardziej opłacalny sposób przekształ-cania energii na ciepło.

Umożliwiają one wykorzystanie energii odnawialnej i zastąpienie paliw kopalnianych czystą energią.

Bojler pomocniczy Ponieważ w przyszłości energia elektrycz-na będzie stanowiła konkurencyjne cenowo źródło energii, bojlery elektrodowe PARAT będą również przydatne jako bojlery rezerwo-we w przypadku awarii bojlerów opalanych węglem lub systemu dystrybucji paliwa. Nie ma żadnych innych alternatywnych bojle-rów, które osiągają stan gotowości od stanu zimnego do pełnego obciążenia w 5 minut.

Niska cena energiiNawet w krajach, w których udział energii odnawialnej w sieciach energetycznych nie jest znaczny, bojler elektrodowy może być używany w okresach, kiedy cena energii jest niska, np. w nocy. n

Regulacja sieciRosnąca ilość energii odnawialnej uzyskiwanej z systemów słonecznych

i wiatrowych zapewnia coraz więcej nadmiernej energii w sieci. Moc trzeba wykorzystać, aby ustabilizować częstotliwość prądu na

poziomie 50 Hz. Jest to tzw. regulacja częstotliwości sieci.

12,5 MW

25,0 MW

0 MW11:20 11:40

Sygnał SRL z kontroli sieci

Wymagane obciążenie bojlera

Rzeczywiste obciążenie bojlera

Typowe krzywe regulacji SRL w Infraserv Höchst (Frankfurt).

76

WYLOT PARY

KONTROLA POZIOMU

PRZETWORZONA WODA ZASILAJĄCA

SPUST

DOPROWADZENIE WYSOKIEGO NAPIĘCIA

KONTROLA CIŚNIENIA

ZAWÓR DŁAWIKOWY

KONTROLA PRZEWODNOŚCI

CIŚNIENIOWY ZAWÓR BEZPIECZEŃSTWA

POMPA OBIEGOWA

BEZPIECZNE CIŚNIENIE

BEZPIECZNY POZIOM

Najlepszy w branżyBojler elektrodowy PARAT jest czołowym rozwiązaniem na świecie w dziedzinie elektrodowych bojlerów parowych. Para jest wytwarzana w wodzie między elektrodami. Wewnętrzny system obiegu doprowadza wodę do elektrod w stosunku 10:1 w celu uzyskania parowania. Wyrzut jest kontrolowany przez zawór dławikowy, który reguluje poziom w górnej komorze.

Para gromadzi się w górnej części zbiornika ciśnieniowego i jest uwalniana przez główny zawór parowy. Jeżeli ciśnienie pary wzrasta ponad wartość zadaną, moc jest automatycz-nie zmniejszana.

Ważnym parametrem powiązanym z optymalną eksploatacją bojlera, jest przewodność wody. Przewodność jest stale monitorowana, aby zapewnić prawidłowy wyrzut z bojlera. Kiedy przewodność przekracza wartość zadaną, uruchamia się automatyczny wydmuch.

PrzegrzewanieOddzielnie dostępne są niskonapięciowe przegrzewacze elektryczne. n

Podstawowy diagram systemu wytwarzania pary w bojlerze elektrodowym

Rozwiązania paroweSieć parowa to doskonałe miejsce na wykorzystanie nadmiaru mocy

z odnawialnych źródeł energii. Kiedy bojler elektrodowy działa, tradycyjne bojlery mogą zmniejszyć obciążenie, co prowadzi do

oszczędności paliw kopalnych

Sieć parowaCurrenta Chempark, Leverkusen

98

Instalacja zbiornika do magazynowania ciepła zwiększa zdolność do odbioru dużych ilości energii, kiedy działa regulacja sieci. Później energia może zostać uwolniona ze zbiornika, kiedy klient potrzebuje ciepła.

Gorąca woda jest wytwarzana poprzez obieg wody w bojlerze przez górną komorę, gdzie zawieszone są elektrody. Zbiornik bojlera sprężany jest azotem, i z uwagi na względnie niską ilość wody, bojler pełni również funkcję zbiornika wyrównawczego.

Jeżeli temperatura dostarczana do klienta przekracza wartość zadaną, moc bojlera zostaje automatycznie zmniejszona. Wylot jest kontrolowany przez zawór dławikowy, który reguluje poziom w górnej komorze bojlera.

Istotnym parametrem związanym z optymalną sprawnością bojlera jest przewodność wody. Dzięki naszej optymalnej konstrukcji elektrodowej przewodność wody pozostaje na stałym poziomie, co pozwala na redukcję zużycia wody do minimum.

System przesyłowy obejmuje przewody, zawór kontrolny i wymiennik ciepła zapewniające dostarczenie ciepła do okręgowego obiegu ciepła. n

Gorąca wodaOkręgowa sieć cieplna zawsze będzie miała możliwość

odbioru nadwyżki energii z odnawialnych źródeł. Kiedy bojler elektrodowy działa, tradycyjne bojlery mogą zmniejszyć obciążenie,

co prowadzi do oszczędności paliw kopalnych.

Podstawowy diagram systemu wytwarzania gorącej wody w bojlerze elektrodowym.

KONTROLAPRZEWODNOŚCI

PRZETWORZONA WODA ZASILAJĄCA

SPUST

DOPROWADZENIE WYSOKIEGO NAPIĘCIA

KONTROLA CIŚNIENIA

ZAWÓR DŁAWIKOWY

KO

NTR

OLA

PR

ZE

WO

DN

OŚ

CI

CIŚNIENIOWY ZAWÓR BEZPIECZEŃSTWA

POMPA OBIEGOWA

WYMIENNIK CIEPŁA

BEZPIECZNE CIŚNIENIE

BEZPIECZNY POZIOM

N2

ZAWÓR TRÓJDROŻNY

KO

NTR

OLA

TEM

PE

RAT

UR

Y

BE

ZP

IEC

ZN

ATE

MP

ER

ATU

RA

SYSTEMCIŚNIENIOWY

KONTROLATEMPERATURY

Okręgowa sieć cieplna

Magazynowanie ciepła

Ško-Energo, Republika Czeska

1110

Dane wagowe podano dla ciśnienia projektowego 6 barg. Wymiary dla jednostki 6/10kV. Produkt może ulec zmianie.

Bojler wytwarzający gorącą wodę

Bojler wytwarzający parę wodną

Kody projektoweDostarczane bojlery są opatrzone znakiem CE z kodem EN12953 zgodnie z dyrektywą w sprawie urządzeń ciśnieniowych 2014/68/EU. Opcjonalnie urządzenia mogą być dostarcza-ne ze stemplem ASME. Bojler elektrodowy jest również dostępny w wersji EX do instalacji w strefie 2. obszarów niebezpiecznych. Przy-łącze średniego napięcia jest zaprojektowane zgodnie z normą EN 61936 dotyczącą instala-cji elektrycznych.

Zasady działania bojleraBojler składa się ze kontenera zewnętrznego i wewnętrznego. Wewnątrz kontenera we-wnętrznego, który jest odizolowany elektrycz-nie od zewnętrznej obudowy, zawieszone są elektrody. Napięcie bojlera wynosi 6 – 24 kV. Ciepło jest generowane przez rezystancję w wodzie między elektrodami. Bojler działa jako rezystancja w głównym obwodzie. Woda i kontener wewnętrzny tworzą izolowany punkt zero w połączeniu gwiazdkowym między elek-trodami. Firma PARAT stosuje tę udaną kon-cepcję elektrod od 1993 roku. Dzięki geometrii elektrod przepływ prądu jest tak niski, że elek-trody nie zużywają się.

System kontroliWykorzystaliśmy nasze doświadczenie do opracowania nowoczesnego i solidnego systemu kontroli bojlera w oparciu o platformę Siemens S7 Fail-safe PLC, która jest prosta w użyciu. Bojler jest również dostępny z systemem zdalnego sterowania PARAT. W ten sposób można zdalnie monitorować bojler w sieci z dowolnego miejsca na świecie. System obejmuje również diagnostykę online i aktualizacje oprogramowania do kontroli z centrum serwisowego PARAT w Norwegii. Oprzyrządowanie może być 1oo2 lub 2oo3.

Średnica

Średnica

Wys

okoś

ć

Bojler elektrodowy ma wyjątkowo kompaktową konstrukcję. Nawet bojler o pojemności 60 MW zmieści się w dotychczasowej kotłowni. Obudowa bojlera jest wyposażona seryjnie w izolację z wełny mineralnej 2 x 75 mm i pokryta malowanymi proszkowo płytami aluminiowymi. Części wizualne są malowane.

Wymiary zewnętrzne bojlerów do regulacji sieci obejmują płaszcz izolacyjny. Producent zastrzega sobie prawo do wprowadzenia zmian:

Specyfikacje techniczne

Ze stanu zimnego do pełnej temperatury w mniej niż 5 minutCzas reakcji od minimalnego obciążenia do pełnego to 30 sekund

Minimalne obciążenie 0 %

Brak uziemienia Kompaktowa konstrukcja – maksymalnie 60 MW w jednym urządzeniuNie wymaga dodatkowego transformatora

Elektrody nie podlegają zużyciu

Minimalny zakres konserwacji

* Jeżeli pompy obiegowe są umieszczone na tym samym poziomie co bojler, należy przewidzieć dodatkową wysokość dla pompy NPSH.

Dane wagowe podano dla ciśnienia projektowego 16 barg. Wymiary dla jednostki 6/10kV. Wartości pary dla wody zasilającej o temp. 100°C. Produkt może ulec zmianie.

Wydajność (MW) 0-5 0-15 0-30 0-45 0-60

Para (t/h) 7,5 22,5 45 67,5 90

Średnica (mm) 2100 2350 2700 3000 3500

Wysokość (mm)* 4350 5100 5580 5800 6350

Masa transportowa (kg) 6000 8000 11000 13000 16000

Masa eksploatacyjna (kg) 8500 12000 16200 18000 25000

Masa testowa (kg) 13500 25000 29000 34000 46000

Wydajność (MW) 0-5 0-15 0-30 0-45 0-60

Średnica (mm) 2100 2350 2700 3000 3500

Wysokość (mm) 4350 5100 5580 5800 6350

Masa transportowa (kg) 4500 6000 9500 10500 11000

Masa eksploatacyjna (kg) 7000 9500 14000 15500 20000

Masa testowa (kg) 11500 17500 26500 31000 41000

12

PARAT Halvorsen ASP.O. Box 173NO-4402 FlekkefjordNorwegia

Tel. +47 99 48 55 00Faks +47 38 32 44 71office@parat.nowww.parat.no