德国K+S Kali GmbH燃气轮机控制系统的现代化

K+S KALI有限公司是全球领先的钾盐和镁盐生产商之一,在德国拥有六家生产工厂。

2015年,K+S KALI GmbH公司决定升级6台Solar Taurus 60S燃气轮机的涡轮控制系统,该控制系统由Valmet公司制造。此次升级将影响三个地点的六台94/95年燃气轮机——齐利茨、恩特布雷兹巴赫和哈托夫。具有现代化的控制系统瓦尔麦特公司DNA2015年在三个燃气轮机上实施。2016年还将有另外三座燃气轮机。

Zielitz,最大的单一网站

位于萨克森-安哈尔特州的Zielitz钾肥厂是最大的单一钾肥厂,开采含钾原盐,年产量约1200万吨。

该厂运行一台联合循环燃气轮机(CCGT)和三台94/95年的Solar Taurus 60S型燃气轮机。除了发电,太阳金牛座的废气是自然循环锅炉额外燃烧的热源。在热电联产(热电联产)中,燃气轮机的废气作为热载体,用于干燥所生产的肥料产品。


开放透明的自动化

最初的涡轮自动化在1995年调试时随燃气轮机一起发货,被设计成一个经典的黑匣子,无法满足K+S对现代透明涡轮控制系统日益增长的要求。

维美德DNA显示器维美德的新自动化解决方案包含燃气轮机自动控制和调节瓦尔麦特公司DNA振动和超速保护,以及一个趋势和报警管理系统,在一个通用的自动化平台上拥有现代化和开放的分析工具。自动控制和调节任务是由Valmet制造的高可用性和冗余ACN MR过程控制器完成的。自动化解决方案包括速度控制、负荷控制、燃烧控制、排放控制,以及燃气轮机的启动、关闭和冷却等任务。

Valmet DNA燃气轮机控制系统是Valmet DNA过程控制的一个组件,在硬件和软件层面上具有特定于涡轮的功能。维美德DNA提供50多种不同的通信协议,从而确保与其他制造商的系统轻松连接。

Ingo NiekeIngo Nieke位于Zielitz的K+S KALI GmbH发电厂负责人对新涡轮机控制系统的投资表示满意。尽管由于业务活动,项目时间很短,但与新系统有关的所有要求都得到遵守。自2015年10月以来,第一台太阳能金牛座60S燃气轮机使用Valmet DNA自动化系统运行。Nieke先生对项目流程的描述如下:“尽管新系统的实施时间很短,但新系统的工作非常出色。”

Zielitz工厂的第二台涡轮机将于2016年6月进行改造。

汽轮机的自动化程度随着瓦尔麦特公司DNA.最值得注意的是,有更多关于涡轮的信息。Ingo Nieke:“我们现在对启动和停止操作如何发生有了更好的了解。也就是说,我们知道在启动序列期间涡轮的状态,为什么一个序列被取消,错误在哪里,等等。现在我们能够积极地关注错误,新的自动化使工作更加方便。”

约翰·希尔格斯和英戈·尼克

Valmet Automation的Johann Hilgers(左)和K+S Kali GmbH的Ingo Nieke。


减少排放值

在德国,燃气轮机工厂的排放限值由“德国联邦排放控制法第13条指令”定义,简称13.BImSchV。上面说,排放限值为75毫克/米3.NOx不能超标。

Ingo Nieke说现在的排放水平要低得多:“我们的排放水平是16毫克/米3..这个很划算。投资的原因之一是在法律层面上符合排放标准。”

由于这些数值是由法律规定的,TÜV Nord当局定期检查。使用维美德新的先进控制技术和现代控制算法,排放非常低,仅达到允许限值的一小部分。


Valmet DNA燃气轮机控制系统在控制室

自动化系统瓦尔麦特公司DNA通过交叉连接协议连接到现有的主控系统。在控制室中使用单独的燃气轮机操作终端进行操作。该操作终端具有与交叉连接室涡轮柜操作面板相同的控制选项。

亚瑟柳妲这位工厂操作员对新系统的可能性感到非常满意。“与旧的黑盒系统相比,Valmet的用户界面更加清晰和可配置。在屏幕上检索数据的速度更快。最重要的是,我们可以获得更多的信息。”

亚瑟柳妲

在控制室,Arthur Luda和他的团队利用维美德DNA收藏夹菜单在上下文中显示选定的图像。这些增加了用户友好性,它们很容易作为显示器上显示的主视图的补充。


一个积极的副作用——更强大

自自动化升级以来,燃气轮机的过程行为得到了改善,并使容量增加成为可能。Ingo Nieke:“我们比以前增加了大约200千瓦的发电能力。这确实是显而易见的,因为我们现在从电网中消耗的电力更少了。这是该项目的积极副作用。”

Ingo Nieke证实:“现在我们的运营状况稳定多了。”“维美德的自动化系统是开放的。我们可以看到在这个过程中发生了什么。这也是我们招标的一个要求。”

控制室,齐利兹

Arthur Luda(前)和Ingo Nieke在控制室。


与专业人士合作项目

改造项目可能很耗时。为了解决这一问题,提前检查和分析了现场条件和现有自动化的实际状态。Valmet专家研究了这些文件,并确保实施包括保留所有功能,以免丢失。

该项目是与Valmet和NGT Gasturbinentechnik GmbH & Co. KG合作实施的。NGT Gasturbinentechnik GmbH在燃气轮机服务和维护方面拥有丰富的经验。NGT将自动化现代化的订单委托给了Valmet,因为他们相信Valmet的专有技术。

罗兰AdamekNGT Gasturbinentechnik GmbH首席执行官,了解自动化系统的技术功能:“Valmet DNA系统的涡轮过程控制器和涡轮专用I/O卡满足燃气轮机OEM性能规范的最严格要求。”

工厂验收测试是在Valmet与K+S KALI GmbH和NGT合作在芬兰坦佩雷的工厂进行的。工厂验收测试还允许实现与控制理念相关的客户特定需求。Zielitz的燃气轮机在一周内完成调试。

“维美德的专家在执行工作时牢记目标,你可以看出他们在类似项目上有很多经验。我仍然相信,通过这项投资,我们迈出了正确的一步,”Ingo Nieke重申。

如需更多信息,请联系:

约翰·希尔格

johann.hilgers (at) valmet.com

现代化项目的好处
  • 尽量减少排放
  • 改进的燃气轮机性能
  • 增加容量

Valmet DNA系统的涡轮过程控制器和涡轮专用I/O卡满足燃气轮机OEM性能规范的最严格要求。”
Roland Adamek, NGT Gasturbinentechnik GmbH首席执行官