Automatizované jeřáby pro tepelné elektrárny spalující dřevo

Tepelné elektrárny spalující dřevo s kombinovanou výrobou elektřiny a tepla významně přispívají k ochraně klimatu. Skladování paliva i zásobení topeniště dřevem je zajišťováno plně automatickými Demag jeřábovými zařízeními.

• Spolehlivý provoz zařízení v nepřeržitém režimu 24/7
• Prostorově úsporné řešení skladováním v bunkrech
• Čisté hospodářství bez emisí
• Automatizované mísení zajišťuje homogenní hodnoty při spalování

Elektrárna Hamburg-Lohbrügge

Zaměřeno na efektivitu, úspora fosilních paliv

Využití zbytkového dřeva neslouží pouze k výrobě čisté energie, ale vyznačuje se také vysokou efektivitou. Snižují se emise CO₂ a dochází k úsporám zásob fosilních paliv. Příkladem ekologického a ekonomického systémového řešení je tepelná elektrárna spalující dřevo v Hamburku - Lohbrügge, která ročně vyrobí kolem 13 mil. kWh elektrické energie z obnovitelných zdrojů. Ke spalování se používá pouze přírodní dřevěná řezanka pocházející z lesních a zemědělských zdrojů. Současně vznikající teplo, kolem 60 000 MWh, se dodává do sousední teplárny pro zásobení více než 8 000 domácností teplem. Díky kombinované výrobě elektřiny a tepla je zajištěno optimální využití energie ze dřeva s účinností 85 %.

Z pohledu investora  investovala společnost KWA Bioenergie GmbH und Co. Kraftwerk Lohbrügge KG celkem 13 mil. EUR do stavby hamburské tepelné elektrárny. Zařízení koncipované projekční kanceláří Schuler v Bietigheim-Bissingen snižuje roční emise oxidu uhličitého přibližně o 23 000 tun.

Také ve druhé tepelné elektrárně projektované kanceláří Schuler ve městě Ludwigsburg zajišťuje procesní jeřáb značky Demag spolehlivé skladování materiálu a zásobení palivem.

Jeřáb v automatickém provozu

Zaměřeno na automatizaci

V tepelné elektrárně spalující dřevo (HHKW) v Hamburgu Lohbrügge zajišťuje procesní jeřábová technologie ústřední klíčové funkce. Automatické řešení zajišťuje provozuschopnost zařízení a přináší maximální efektivitu při současně vysoké flexibilitě.

Plně automatický dvounosníkový mostový jeřáb je přesně řízen nezávislým počítačem pro správu skladu (LVR). Úkoly procesního jeřábu jsou:

• Plynulé odklízení výsypek
• Ukládání paliva do tří definovaných skladovacích oblastí
• Zásobení topeniště na spalování dřeva palivovou směsí

Základní údaje o jeřábu:

• Nosnost: 11 t
• Rozpětí: 16 400 mm
• Výška zdvihu: 24 500 mm
• Plynulá rychlost jeřábu / kočky / vrátku: 50 / 40 / 50 m/min.
• Vícečelisťový drapák: objem 8 m³

Motoricky ovládaný vícečelisťový drapák je zkonstruován speciálně pro specifické požadavky dřeva, protože materiál je dodáván v přírodním stavu.Tato konstrukce umožňuje spolehlivé uchopení jak velmi jemné dřevěné řezanky, tak i malých větví a slisovaného materiálu.

Požadovaný výkon překládky je minimálně 140 m³ materiálu za hodinu. Výsypná jáma se musí plynule vyprazdňovat, aby nedocházelo k dlouhým čekacím dobám a případným kolonám zásobujících vozidel.

Čisté řešení

Projektování tepelných elektráren s integrovaným silem bylo řešeno se zásadním požadavkem optimálního využití plochy. Proto bylo preferováno řešení s automatickým jeřábem před skladem obsluhovaným například kolovým nakladačem. Tato alternativa by znamenala nejenom větší emise spalin a hluku, ale také by představovala vyšší personální náklady vynakládané na obsluhu skladu.

Procesy

Bezpečná manipulace s břemeny v zásobovacím procesu

Dřevěná řezanka dodávaná do HHKW Hamburk činí přibližně 32 000 tun ročně. Přístup k výsypné jámě o objemu 300 m³ je regulován integrovaným systémem čteček magnetických karet. Jakmile nákladní vozidlo projede vážní stanicí, otevře se závora a oblast nad místem výsypky zablokuje provoz jeřábu, aby nedošlo k poškození drapáku vyklápěným materiálem. Po vysypání nákladu z nákladního vozidla obdrží jeřáb signál pro  vyprázdnění výsypné jámy. Ještě předtím provede obsluha zařízení kontrolu jakosti dodaného materiálu a palivo se zařadí do jedné ze tří předem definovaných jakostních tříd paliva, pro které jsou určeny tři skladovací oblasti. Automatický jeřáb uloží roztříděné palivo do zásobníku.

Vibrace vznikající při pojíždění jeřábu a kočky jsou kompenzovány aktivním tlumičem kolísání břemene Demag. Tím je zajištěn bezpečný provoz, protože nehrozí náraz drapáku do stěny.

Kontrola stavu naplnění v provozním zásobníku

Kromě skladu s kapacitou 900 m³ je k dispozici provozní zásobník na cca 700 m³ paliva. Odtud se palivo zaváží pomocí posuvné podlahy k topeništi. Stav naplnění provozního zásobníku je monitorován stacionárními radarovými sondami. Při dosažení minimálního stavu naplnění zajistí řídicí jednotka automatického jeřábu opětovné doplnění provozního zásobníku potřebným množstvím paliva.

Strategie mísení a skladování

Kromě vlastních požadavků na překládku zajišťuje procesní jeřáb také mísení materiálu. Tento proces nastává v okamžiku, když provozovatel v rámci řízení jakosti zjistí, že například zlomkové dřevo ze zemědělské produkce je pro další použití příliš vlhké nebo má příliš nízkou výhřevnost a proto je nutné smísení s kvalitním lesním dřevem. Jakmile je na ovládacím panelu Demag LVR nastaven požadovaný poměr mísení, podává jeřáb automaticky materiál z jednotlivých oblastí a mísí jej v provozním zásobníku.

Další postupy byly implementovány dodavatelem jeřábu do systémového řízení: například  po zanoření drapáku do materiálu a jeho uchopení nedojde nejdříve k úplnému zavření čelistí drapáku. Jeřáb drapák zlehka nadzvedne a malá část materiálu vypadne. Nyní je možné drapák uzavřít s optimálním stupněm naplnění.