Automatyzacja układów kogeneracyjnych

Tradycyjne źródła komunalne i przemysłowe były budowane w oparciu o jednorodne paliwo i podobne jednostki kotłowe, z niewielkim udziałem układów kogeneracyjnych. Zmiany formalno-prawne oraz uwarunkowania ekonomiczne powodują konieczność modernizacji obiektów w kierunku budowy poligeneracyjnych obiektów, opartych o różnorodne paliwo (w tym biomasę) oraz wytwarzających jednocześnie ciepło i energię elektryczną.

Ważnym zadaniem systemu automatyki jest zapewnienie właściwej i optymalnej współpracy obiektów i poszczególnych urządzeń energetycznych o różnych charakterystykach (przepływy, ciśnienia, wydajności) i różnych parametrach ekonomicznych (rodzaj i koszt paliwa, sprawność, energochłonność).

Systemy automatyki w obiektach energetyki odnawialnej wykorzystujących biomasę muszą uwzględniać rodzaj biomasy, postać i jej parametry oraz powinny obejmować przygotowanie i transport biomasy, podawanie biomasy do kotła, spalanie we wszystkich fazach, odbiór pozostałości spalania i system bezpieczeństwa dla całego obiektu. Niejednorodność biomasy oraz zakłócenia w jej podawaniu stawiają wysokie wymagania dla systemu automatyki.

W obiektach kogeneracyjnych, bez względu na ich wielkość (pojedyncze MWe lub kilkadziesiąt MWe), zadania i wymagania stawiane systemom automatyki są znacznie wyższe niż w tradycyjnych ciepłowniach. System automatyki musi przede wszystkim zapewnić bezpieczeństwo pracy ludzi i urządzeń, ale jednocześnie umożliwić dotrzymanie parametrów produkcji energii elektrycznej, pary technologicznej i ciepła.

Zastosowanie agregatów kogeneracyjnych opartych o paliwo gazowe w systemach ciepłowniczych wymaga dostosowania poszczególnych agregatów lub całych zespołów agregatów do współpracy siecią cieplną i/lub innymi urządzeniami wytwórczymi w źródle ciepła.

System automatyki układu wyprowadzenia ciepła z układów kogeneracyjnych ma za zadanie:

• zapewnienie stałych punktów pracy agregatów kogeneracyjnych przy zmiennych rzeczywistych parametrach sieci cieplnej,
• koordynacje produkcji energii elektrycznej i ciepła, z preferencją produkcji energii elektrycznej,
• optymalizacją ilości produkowanego ciepła z punktu widzenia dobowych zmian zapotrzebowania na ciepło,
• zapewnienie właściwych parametrów wyjściowych temperaturowych z układu kogeneracyjnego do sieci cieplnej,
• zapewnienie właściwych ciśnień dyspozycyjnych do sieci cieplnej oraz zapewnienie właściwej współpracy z innymi źródłami pracującymi na wspólną sieć,
• przygotowanie kompletu danych raportowych dotyczących zużycia gazu, produkcji energii elektrycznej oraz wyprowadzonego ciepła.