Aktuální vydání

celé číslo

10

2022

Chemie, potravinářství a farmacie

celé číslo

Řízení kotelny na biomasu v Novém Jičíně

V listopadu 2008 byla v Novém Jičíně uvedena do provozu nová kotelna, která jako palivo používá dřevěnou štěpku. Tento článek seznámí čtenáře s tím, jak je kotelna řízena a jak je začleněna do tepelného hospodářství celého města.
 

Zdůvodnění projektu

 
Nový Jičín leží na okraji průmyslové oblasti Ostravska a ovzduší je zde nepříznivě ovlivňováno průmyslovými imisemi. Proto zde systém centrálního vytápění využívá jako palivo výhradně zemní plyn. Protože cena zemního plynu v globálním pohledu neustále roste, bylo rozhodnuto doplnit vytápění o zdroj tepla, který bude využívat dřevěnou štěpku. Výhodou je, že v okolí Nového Jičína je štěpka snadno dostupná a není třeba ji převážet na velké vzdálenosti. Dálková doprava by tento způsob vytápění neúměrně prodražovala a měla by negativní dopady na životní prostředí.
 

Parametry kotelny

 
Bylo rozhodnuto, že soustava centrálního zásobování teplem a teplou užitkovou vodou bude doplněna o biokotel s výkonem 1,5 MW, který rozšíří současnou soustavu plynových kotelen. Vybrán byl kotel značky Kohlbach, vybavený cyklonovým a elektrostatickým odlučovačem popílku (obr. 1). Kotelna je umístěna v lokalitě Anenská v bezprostřední blízkosti sídliště, proto jsou zde požadavky na emise velmi přísné. Provoz kotelny je řízen z centrálního dispečinku, umístěného v jiné části města.
 

Řízení

 
Pro řízení vlastního kotle, tj. jeho spalovacího procesu a provozu elekrostatického odlučovače, byl vybrán řídicí systém Simatic S7 od firmy Siemens (obr. 2). Na tom, že to bude právě tento systém, se shodli zástupci provozovatele, společnosti Dalkia Česká republika, s dodavatelem kotle, společností Schiestel, i dodavatelem řídicích a informačních systémů pro soustavu centrálního vytápění v Novém Jičíně, společností MAR-Complex. Podle Ing. Václava Skaly ze společnosti Dalkia je k tomu vedlo několik důvodů. Simatic S7 je v oblasti řízení teplárenských kotlů již osvědčenou volbou a uživatelé s ním mají dobré zkušenosti. Dalkia tyto systémy využívá i v jiných zdrojích tepla, a je zde tedy výhodou také unifikace a s ní spojené úspory v oblasti náhradních dílů a školení pracovníků. Zařízení kotle jsou vybavena moderními pohony s měniči frekvence a výhodou systému Simatic S7 je to, že tyto měniče dokáže bez problémů obsluhovat prostřednictvím průmyslové sběrnice. A v neposlední řadě je výhodou systému Simatic S7 jeho otevřenost a možnost snadné integrace s ostatními použitými systémy řízení.
 
Pro zbývající technická zařízení kotelny byl vybrán systém Amiris 99 od firmy Amit (obr. 3). Ten zajišťuje tyto funkce:
  • snímá požadavek na dodání paliva od řídicího systému kotle,
  • snímá požadavek na odběr popelu od řídicího systému kotle,
  • řídí pásový dopravník paliva,
  • řídí šnekový dopravník v kontejneru popela,
  • spouští a sleduje logické prvky pro řízení zásobníků paliva,
  • napojuje měřič vyrobeného tepla, čidla objektových poruchových stavů a optickou signalizaci,
  • hlídá poruchové části připojených zařízení.
I v tomto případě jde o systém, který je v podobných úlohách již vyzkoušený, včetně jeho napojení na vizualizační software.
 
Systém vizualizace a dálkového ovládání soustavy zásobování teplem v Novém Jičíně je provozován na dohledovém PC v centrálním dispečinku v areálu firmy Tonak. Využívá se zde systém Promotic od firmy Microsys (obr. 4).
 
Data jsou do dispečinku přenášena prostřednictvím bezdrátové ethernetové datové sítě, kterou realizovala firma MaR Complex. Touto sítí jsou spravovány ještě další dva zdroje tepla v Novém Jičíně a počítá se s jejím dalším rozšiřováním. Systém je koncipován tak, že umožňuje přenos dat i po metalických nebo optických kabelech. Cílem je řídit zdroje tepla podle informací o spotřebě tak, aby byl provoz celé soustavy co nejefektivnější.
 
Z centrálního dispečinku je možné nejen sledovat činnost kotle a souvisejících zařízení, ale také je ovládat. Kromě toho lze kotel ovládat také lokálně, pomocí operátorského panelu systému Simatic v kotelně.
 
Do centrálního dispečinku jsou přenášeny veškeré informace o provozu připojených kotelen, včetně poruchových hlášení. Významným provozněbezpečnostním prvkem je to, že systém Promotic odesílá důležitá poruchová hlášení v podobě SMS na vybraná telefonní čísla pracovníků technické údržby.
 
Vlastislav Ševčík z firmy MAR-Complex oceňuje na systémech Amiris a Promotic především jejich poměr ceny a výkonu. Podstatnou výhodou jsou také standardní rozhraní, umožňující vzájemnou spolupráci obou systémů i systému Simatic. Amiris i Promotic jsou dílem českých firem a je pro ně poskytován komplexní technický servis.
 

Závěr

 
Kotelna na dřevěnou štěpku představuje ekonomicky výhodný způsob, jak doplnit existující systém vytápění v Novém Jičíně a omezit výhradní závislost města na vytápění plynem. V současné době biokotelna pokrývá zhruba 10 % spotřeby tepla. Současně jde také o řešení šetrné k životnímu prostředí, protože dřevěná štěpka patří mezi obnovitelná paliva a její zdroje jsou v místě k dispozici.
 
Z hlediska řízení zde byl uplatněn moderní systém dálkového ovládání s perspektivou přechodu na optimální regulaci zdrojů tepla podle okamžité a predikované spotřeby.
 
Petr Bartošík
 
Obr. 1. Kotel Kohlbach na dřevěnou štěpku
Obr. 2. Provoz kotle řídí systém Simatic S7
Obr. 3. Amiris 99 řídí pomocné technologie
Obr. 4. Pracoviště dispečinku s vizualizačním systémem Promotic