Çimento Çözümleri

👤V.Bahadır Avcı, Çimento Projeleri Satış Mühendisi - Schneider Electric
Schneider Electric, PlantStruxure Mimarisi ile Hardware ve Operator İstasyonlarını tek bir database altyapısı kullanarak programlayabiliyor. Bu mimari, tüm Schneider CPU modülleri, I/O sistemleri, Schneider Electric markalı enerji kontrol - ölçüm ekipmanları, sürücüler ve motor kontrol ekipmanları ile tam uyumlu çalışmaktadır. Sektöre yönelik özel kütüphanelerin de içerisinde olduğu bu mimari ile birlikte mühendislik-devreye alma zamanında %30 seviyelerine kadar avantaj sağlanabilmektedir. Kütüphanelerdeki en önemli avantajlardan biri de, bir tesis yapıldıktan sonra yeni yapılacak ya da yenileme yapılacak dahili bir projede, ilgili mühendislik departmanı tarafından projenin devreye alınma kolaylığıdır. İlgili mühendislik grubu, tamamen kodları açık bir kütüphane ile sistemin ihtiyaçlarını P&ID diyagramına bakarak oluşturur ve kolayca devreye alabilir. Çimento kütüphanesi Proses otomasyonuna yönelik tüm farklı tip motorların, valflerin, analog input (level, flow gibi), analog output, PID vb. ekipmanların olduğu kütüphaneyi içermektedir ve müşteri isteğine bağlı olarak Advance Process Control, Predictive Control kütüphaneleri dahil edilerek özel uygulamalar yapılabilir. Schneider Electric ekipmanlarının blok ve faceplate’lerinin hazır olduğu Device Library Kütüphanesi ile projedeki tüm sürücü, O.G. koruma röleleri, enerji analizörleri, motor koruma ürünleri gibi haberleşmeli tüm ürünleri kolayca sisteme entegre etmek mümkündür. Bunlara ek olarak, çimento sektörüne özel; Birden Fazla Yakıt Sistemi için Kontrol Bloğu (Multi fuel controller- 6 fuel destekler), Gaz Analiz Bloğu, Bag Filter Bloğu (18 solenoid valfi destekler), Girth Gear Yağlama Sistemi Bloğu, RootManagement Bloğu, Grup Kontrol Blokları vb. prosese yönelik özel birçok blok içermektedir. Orta gerilim ve alçak gerilim panolu sürücüler Orta Gerilim Sürücüler (ATV1000 ve ATV1100) 10MW’a kadar 2,4 / 3,3 / 6 / 6,6 /10 kV gerilim seviyelerinde orta gerilim sürücü seçimi yapılabilir. Kullanıcı ihtiyacına bağlı olarak su soğutmalı veya hava soğutmalı seçenekler ile çözümler sunulmaktadır. Toptan çözüm olarak sürücü, trafo ve motordan oluşan bir paket olarak çözüm verilebilmektedir. Tesisin tek hat tasarımına göre OG sürücüler, 12/24/36 pulse besleme trafo tipleri ile veya düşük harmonikli rejeneratif sistemlerle IP31, IP41 veya IP54 koruma sınıfıyla müşteri beklentileri fazlasıyla karşılanabilmektedir. İki farklı çözüm ailesi ile, tesislere ihtiyacı olan en iyi çözümü sunmaktadır. Tüm topolojiler, IGBT (insulated gate bipolar transistor) teknolojisi ile sunulmakta olup; OG IGBT’lerden oluşan yüksek verimli 3 seviyeli çıkış dalga formu veya AG IGBT’lerden oluşan çok seviyeli psüdo-sinüs çıkış dalga formu elde etmek mümkündür. OG IGBT’ler ile donatılmış ATV1000 ailesi, baştan sona %98 verimle çalışan bir sistem sunar. Bunun yanında yapısı, AG IGBT’lerden oluşan ATV1100 ile çıkışta yakalanan psüdo-sinüs dalga formu, motor çıkışında herhangi bir çıkış filtresi kullanımı ihtiyacını ortadan kaldırır. Bu hem yeni sistemler için filtre nedeniyle oluşan kayıpları ortadan kaldırırken; diğer yandan da retrofit projeler için en hızlı ve en kolay adaptasyonu sağlar. Alçak Gerilim Panolu Sürücüler (ATV61-71 Plus) Ağırlıklı çimento sektörü ve daha birçok farklı sektöre yönelik, ATVPlus; 400V, 500V veya 690V alçak gerilim seviyelerinde uygulama tipine bağlı olarak Schneider Electric’in panolu sürücü sistemleri ailesidir. ATVPlus ailesi, fan ve pompa gibi değişken torklu uygulamalar için 2400kW’a kadar ATV61 Plus serisi; değirmen tahrik motorları, kırıcı ve ayırıcılar gibi sabit torklu uygulamalar için ATV71 Plus serisinden oluşmaktadır. ATV Plus, IP23 ve IP54 (özellikle çimento sektöründe IP54) olmak üzere farklı koruma sınıflarında seçilebilirken; ayrıca su soğutmalı ve kompakt ya da ayrı tip hava soğutmalı seçeneklerine de sahiptir. Bu şekilde müşteri ihtiyaçlarına göre en uygun soğutma tipi seçilebilir. Ayrıca 12/24 Pulse çözümlerle harmonik bozunumlarına karşı en pratik ve sade çözüm sağlamaktadır. ATVPlus ailesinin en önemli özelliklerden bir tanesi, 800kW’a kadar pano içerisinde standart sürücülerden oluşurken; 500kW ve üzeri sistemlerde dahili kapalı çevrim su soğutmalı sistemlerden oluşur. Bunun yanında 800-1200kW ve 1500-2400 kW arası güçlerde büyük ölçüde ortak yedek parça referansları sayesinde minimum sayıda ortak yedek parça ve IGBT üniteleri ile yedekleme yapılabilir. Ayrıca dahili su soğutma sistemi ile aynı güçteki sürücü sistemlerini hem daha az enerji harcayarak soğutmak mümkün olurken aynı zamanda daha az yer kaplayan tasarımıyla da tesislerde büyük avantaj sağlamaktadır. Özelleştirilebilir Türkçe grafik display ile devreye alma ve bakımı daha da kolaylaştırmaktadır. Yüksek güç testi ve validasyon merkezinde tüm testler, simülasyonlar ve eğitimler gerçekleştirilmektedir. Ayrıca, müşterilerin özel talepleri doğrultusunda sistemi PAC gibi kontroller dahi olmak üzere, acil stop butonu, analog akım ve gerilim göstergeleri gibi opsiyonlarla geliştirmek mümkündür. Akıllı soğutma çözümleri nedir? Separate Air Flow Teknolojisi Şekil 6’da görüldüğü gibi, panolu sürücü akıllı soğutma teknolojisini kullanarak “Separate Air Flow” olarak adlandırılan tasarım sayesinde, güç katı ve kontrol katında ayrı ayrı hava akışı sağlanmaktadır. Sürücünün kontrol kısmı, pano üzerindeki bir filter fanı ile ya da opsiyonel bir havalandırma sistemi ile havalandırılabilir. Bu sistem konvensiyonel havalandırma sistemleri ile karşılaştırıldığında, soğutmak için harcanan enerjiden %25 oranında tasarruf mümkündür. 1) Pano 2) Altivar 61/71 3) DC choke 4) Güç katına soğutma havasının girişi 5) Ayrı hava kanalı 6) Sıçrayan suya karşı korumalı, soğutma havasının güç katından çıkışı 7) Kontrol katına soğutma havasının girişi ve filtre Soğutma, sürücülerde çok önemli bir kriter olduğu için; Schneider Electric tüm yüksek güçlü panolu sürücülerinde (500kW ve üzeri) IGBT katında, tamamıyla kapalı çevrim su soğutma sistemi ile soğutma yapılmaktadır. IGBT’lerde verimliliği artıran ve soğutmayı sağlayan bu sistemde kapalı çevrim su sistemindeki ısınan suyun enerjisi ise gene hava veya su soğutma sistemi ile sağlanarak maksimum verim gerçekleştirilir. Uygulama ve isteğe göre elektrik odasının dışındaki bir ısı eşanjörüyle ya da harici soğutma ünitesi ile de soğutma işlemi gerçekleştirilebilir. 1200 kW ATV61Plus IP54 panolu sistemin soğutulmasında enerji verimliliği hesaplanması a) Tüm Kayıplı bir Havalandırma Teknolojisi ile Enerji Tüketimi (25kW) 19000kWh (300 gün/yıl 16 saat/gün işlem) b) Sadece Kontrol Katı Kayıplı bir Havalandırma Teknolojisi ile Enerji Tüketimi 3800kWh (300 gün/yıl 16 saat/gün işlem) Enerji tasarrufu yılda 15200kWh! Çimento Üreticileri için “EOS” (Enerji Optimizasyon Sistemi ) Çimento dünyada en çok tüketilen ürünlerden biri. Talebin artması ile birlikte bu talebe göre rekabet de sürekli artıyor. Enerji tüketimi ve karbon emisyonu ile ilgili düzenlemeler daha sıkı hale geliyor. Enerji Yönetim ve Bilgilendirme Sistemleri (EMIS), tüketimleri izleme ve kararlar alma konusunda üretici firmalara yardımcı oluyor. Çimento üreticileri için Schneider Electric tarafından geliştirilmiş, EOS yazılımı (Enerji Optimizasyon Sistemi), temel olarak elektriksel ve enerji bilgilerini prosesten aldığı bilgiler (marka bağımsız) ile birleştirerek birçok üretim/tüketim raporlarına ulaşılabilecek bir EMIS sistemidir. Tamamen web tabanlı bir yazılım olan EOS ile internete bağlanılabilecek herhangi bir noktadan veya cep telefonundan tüm üretim/tüketim bilgilerine/raporlarına erişilebilir, tesis kontrol altında tutulabilir. EOS yazılımı, “fabrika müdürleri”, “operasyon ve proses sorumluları”, “ bakım müdürleri”, “enerji verimliliği müdürleri” gibi 4 farklı segment için ayrı raporlar oluşturulabilecek özel bir yazılımdır. Her segmentteki kullanıcılar için farklı dashboard’ların yaratılabileceği ve ilgili bölümün, sadece ilgilendiği dashboard’lara erişebileceği bir yapısı vardır. Kendine özel dashboard’lar yaratarak, müşteriler kendilerine özel raporlama çözümleri de geliştirebilirler. Örnek olarak fabrika müdürleri, özellikle ton başına çimento enerji tüketimleri, ton başına klinker enerji tüketimleri ve çevresel CO2 tüketimlerini azaltma ile ilgili raporlara ulaşabilirler. Birden fazla fırın hattı ya da çimento değirmeni olan bir fabrika ise, hatların birbirleri arasındaki enerji tüketim, termal ısı, (üretim)/(enerji tüketim) farklılıklarını grafiksel olarak görerek üretim ile ilgili verimlilik analizleri yapabilirler. WHR kurulu tesislerde, üretilen enerji miktarlarının, WHR ile azalan CO2 emisyon değerlerinin ne olduğu, ne kadar enerji ihtiyacının tesiste WHR tarafından sağlandığı gibi özel bilgilere yine bu optimizasyon sistemi ile ulaşılabilir ve istenen tüm değerlere çok kolay bir şekilde ulaşılabilir. Proses sorumluları ise, tesisin tüm bölümlerinin (kırıcı, farin, kömür değirmeni, pyro-process, çimento değirmeni gibi) ayrı ayrı enerji tüketimlerini görerek üretim maliyetlerini ne kadar azaltabileceklerine dair verileri görebilirler. Bakım müdürleri ağırlıklı olarak ekipmanların kullanılabilirlik, güvenlik ve bakım maliyetlerini azaltmaya yönelik raporlamalar ile ilgileniyorlar. Duruş zamanlarının, çalışma zamanlarının, kullanım bilgilerine erişip istediği dashboard’ları yaratarak kendi raporlarına ulaşabiliyorlar. Özellikle birden fazla tesise ya da birden fazla hatta sahip olan üretici firmalarda, enerji verimliliği uzmanlarının tüm sahalardan gelen bilgilere göre, üretimin aynı olduğu benzer ekipmanların farklı tüketimlerini görerek, fabrika müdürlerini bilgilendirip verimlilik artırıcı çalışmaları başlatması için geç kalınmamış olur.