Instalacja próbkobiorni oleju, umożliwiająca pobieranie próbek z rurociągu transportującego olej do kotła opalanego biomasą, pozwoliła na wdrożenie nowoczesnych rozwiązań w zakresie monitorowania jakości paliwa.
Nowy system kontrolny zapewnił możliwość bieżącej analizy parametrów oleju, co ma kluczowe znaczenie dla utrzymania stabilnych i efektywnych warunków spalania w kotle.
Wprowadzenie zautomatyzowanego układu próbkowania zwiększyło niezawodność procesu technologicznego oraz umożliwiło szybkie wykrywanie ewentualnych zanieczyszczeń lub odchyleń jakościowych, które mogłyby negatywnie wpłynąć na sprawność instalacji i środowisko.
Systematyczna kontrola jakości oleju przyczynia się do optymalizacji procesu spalania, ograniczając emisję szkodliwych substancji do atmosfery, takich jak CO₂, SO₂ i NOₓ, oraz wspierając działania na rzecz ochrony środowiska.
Instalacja ta stanowi ważny element strategii zwiększania efektywności energetycznej zakładu, podnosząc niezawodność eksploatacji kotła oraz wpisując się w cele zrównoważonego rozwoju i odpowiedzialnego zarządzania paliwami pochodzenia biologicznego.
Czas realizacji
Przed startem
Realizacja instalacji próbobiornika została poprzedzona wizją lokalną, podczas której projektant określił warunki techniczne oraz optymalne miejsce zabudowy urządzenia.
Na podstawie przeprowadzonych ustaleń opracowano projekt techniczny, dostosowany do specyfiki istniejącej instalacji oraz warunków eksploatacyjnych.
Kolejnym etapem była kompletacja elementów mechanicznych oraz układu automatyki próbobiornika, umożliwiającego automatyczne i powtarzalne pobieranie próbek oleju bez konieczności ingerencji operatora.
Montaż zostanie przeprowadzony z uwzględnieniem integracji z istniejącą infrastrukturą rurociągu, co pozwoliło na sprawne wdrożenie systemu i rozpoczęcie bieżącego monitoringu jakości medium transportowanego do kotła opalanego biomasą.
Problem klienta
Dotychczasowy brak automatycznego systemu poboru próbek oleju wiązał się z wieloma ograniczeniami eksploatacyjnymi i ryzykiem błędów pomiarowych. Ręczne pobieranie próbek było czasochłonne, obarczone ryzykiem niejednoznacznych wyników oraz wymagało zatrzymania lub ograniczenia pracy instalacji, co wpływało negatywnie na ciągłość procesu spalania.
Brak stałego monitoringu parametrów oleju utrudniał bieżącą ocenę jakości paliwa doprowadzanego do kotła, co mogło prowadzić do pogorszenia warunków spalania, zwiększonego zużycia instalacji oraz wzrostu emisji szkodliwych substancji.
Wyzwania
Instalacja próbobiornika została zaprojektowana z myślą o automatycznym i cyklicznym pobieraniu próbek oleju grzewczego typu EKOTERM PLUS lub BIODIESEL RME (B, D, F) z rurociągu zasilającego kocioł opalany biomasą w Elektrowni Szczecin.
Stanowi ona kluczowy element systemu kontroli jakości paliwa, zapewniając reprezentatywne próbki medium bez konieczności ingerencji operatora w bieżącą pracę instalacji.
W skład instalacji wchodzi układ poboru próbek (próbobiornik), rurociągi łączące go z istniejącym systemem olejowym oraz układ sterowania i monitorowania pracy urządzenia.
Próbobiornik przystosowano do współpracy z rurociągiem DN50, w którym panują ściśle określone warunki eksploatacyjne:
- ciśnienie robocze w zakresie od 0,8 MPa do 1,2 MPa,
- temperatura medium od +5°C do +25°C.
Zastosowanie tej instalacji pozwala na uzyskanie wiarygodnych danych o jakości paliwa trafiającego do kotła, co ma bezpośredni wpływ na sprawność procesu spalania, bezpieczeństwo pracy oraz zgodność z wymaganiami środowiskowymi.
- Układ poboru próbek (próbobiornik) stanowi kluczowy element instalacji, odpowiedzialny za cykliczne, automatyczne pobieranie próbek oleju opałowego w sposób bezpieczny i powtarzalny.
- Rurociągi przyłączeniowe łączą próbobiornik z główną instalacją olejową kotła. Zaprojektowane z uwzględnieniem wymagań dotyczących ciśnienia i temperatury medium.
- Układ sterowania i monitorowania odpowiada za automatyzację pracy urządzenia oraz nadzór nad jego stanem technicznym.
- kołnierze DN10 PN1,6 MPa do podłączenia rurociągów olejowych,
- ręczne zawory DN10 (Z74, Z75) z wyłącznikami krańcowymi,
- elektryczne zawory DN10 (Z71, Z72, Z73) z napędami i krańcówkami,
- zbiornik próbki jednostkowej z czujnikiem ciśnienia 4–20 mA,
- zbiornik odbiorowy z poziomowskazem optycznym i analogowym,
- filtr węglowy do redukcji oparów,
- zawór Z76 do ręcznego odbioru próbek z krańcówkami,
- pojemnik odbiorczy z zaworem spustowym Z77,
- układ grzewczy z termostatem (71EGD30AH001) utrzymujący 25°C,
- izolacja termiczna (~50 mm),
- rama nośna,
- szafa sterująca (71EGD10CX001) z lampkami i przyciskami.
Co zrobiliśmy w ramach projektu?
Zaprojektowano rozwiązanie pozwalające na automatyczny pobór próbek oleju opałowego z rurociągu zasilającego kocioł w elektrowni. W skład opracowanej instalacji weszły następujące elementy i założenia techniczne:
- Zabudowa próbobiornika jako niezależnego, elektrycznie sterowanego urządzenia, osadzonego na ramie nośnej i dostarczonego w formie kompletnego, zmontowanego zestawu, gotowego do podłączenia do instalacji olejowej,
- Automatyczne pobieranie jednostkowych próbek oleju (do 50 ml) w określonych odstępach czasu oraz ich gromadzenie w zbiorniku o pojemności około 2,5 litra w celu uzyskania dobowej próbki do badań laboratoryjnych,
- Lokalizacja próbobiornika poza strefami zagrożenia wybuchem lub pożarem, wewnątrz pomieszczenia kotłowni,
- Pobieranie próbek z niezanieczyszczonego oleju opałowego typu Ekoterm Plus lub bioestru, zgodnie z wymaganiami norm DIN 51603-1 oraz PN-EN 14213, z maksymalnym rozmiarem drobin stałych do 0,2 mm,
- Podłączenie urządzenia do rurociągu DN50 o ciśnieniu roboczym do 1,2 MPa i zakresie temperatur pracy od +5°C do +25°C,
- Zastosowanie układu sterowania z lokalną konsolą operatorską umożliwiającą wyświetlanie komunikatów o stanie pracy próbobiornika oraz zmianę częstotliwości poboru próbek.