Udpumpningsanlæg optimerer fjernvarmedrift

På en sommerdag, når solen skinner, dækkes hele Silkeborgs fjernvarmeforbrug af solvarme fra verdens størstesolvarmeanlæg, og når vinden blæser og vindmøllerne producerer mere strøm, end der behov for, indgår det direkte i produktionen af fjernvarme eller lagres til senere brug som varmt vand i store tanke på Silkeborgs kraft-/-varmeværk. Hvis det er vindstille og solen ikke skinner, producerer kraft-/varmeværket både strøm til el-nettet og fjernvarme til Silkeborgs forbrugere ved hjælpaf naturgas. For det meste er det en kombinationaf disse energiformer, der anvendes på den mest optimale måde - både med hensyn til forsyningssikkerhed og økonomi. Den praktiske kombinering af de forskellige energiformer sker ved hjælp af et nyligt- af Valmont SM A/S opført -udpumpningsanlæg, der automatisk sørger for, at de forskellige energiformer udnyttes bedst muligt.

”Silkeborg kraft-/varmeværk er Danmarks største decentrale, naturgasfyrede kraftvarmeværk, der producerer strøm og leverer fjernvarme til cirka 20.000 forbrugssteder i Silkeborg”, fortæller maskinmester Per Hvilshøj Christiansen, Silkeborg Forsyning A/S.”Strømmen fra kraft-/varmeværketproduceres af en dampturbine samt to afledte gasturbiner med en samlet kapacitet på 108 MegaWatt. Fjernvarmevandet opvarmes af restvarmen fra dampproduktionen eller ved hjælp af en el-kedel og en naturgaskedel. ”El-kedlen alene har en kapacitet på30 MegaWatt, og i denne kedel udnytter vi strøm fra vindmøller i perioder ,hvor vindmøllerne producerer mere strøm end el-nettet har behov for - og hvor strømmen derfor er billig”, fortsætter Per Hvilshøj Christiansen.”Værkets to gasturbiner har Dry Low-NOx-brændkamre, der sikrer et lavt niveau af kvælstofilter i den knap 500 grader varme røggas fra gasturbinerne, som afkøles til cirka 68 grader i de to afgaskedler. Et efterfølgende røggaskondenseringsanlæg sænker afkasttemperaturen yderligere, og øger derved værkets samlede virkningsgrad til noget nær 100 procent. Afgassen har en varmeeffekt på 82MegaJoule/sekundet. Produktet af denne proces er damp, som afleverer en del af sin energi til el-produktion i dampturbinen. Med sin generator øger denne værkets el-virkningsgrad med 10 procent. Den brugte damp fra dampturbinen afkøles i en fjernvarme-kondensator, der producerer 85 grader varmt vand til fjernvarmenettet. Turbinernes generatorer producerer 10.000 Volt vekselstrøm, som sættes op til 60.000 Volt i maskintransformere, inden strømmen afsættes til nettet. ”I 2016 fik vi etableret verdens hidtil største, væskebaserede solfangeranlæg på Sejling Hede i nærheden af kraft-/varmeværket. Det består af 12.436 solfangere med et samlet areal på 156.694 kvadratmeter, og kan med en peak-effekt på 110 MegaWatt årlig tproducere cirka 80.000 MegaWatt-timer, hvilket dækker cirka 20 procentaf vores varmebehov.

Vandet fra solvarmeanlægget er mellem 40 og 80 grader afhængig af årstiden og ledes fra solvarmeanlægget til udpumpningsanlægget gennem en 600 millimeter rørledning. Igennem udpumpningsanlæggets hentes vandet enten ind på fremløbet til fjernvarmevandet, til en af kedlerne eller til en af vore fire akkumuleringstanke, der hver rummer 16.000 kubikmeter, fortæller Per Hvilshøj Christiansen.

Udpumpningsanlægget, der er styret af et temperaturoptimeringssystem idet overordnede ABB Scada-system, er leveret af Valmont SM. Det består af rør, pumper, ventiler og instrumentering, der sørger for fordelingen af vandet mellem kraft-/varmeværkets forskellige energiformer. Valmont SM har haft hele udpumpningsanlægget i totalentreprise, hvilket har omfattet smedearbejder i forbindelse med levering og montering af rør, pumper, ventiler og øvrigt udstyr. Alle rør, der er i dimensionerne op til DN 900, er således præfabrikerede udfra en 3D-model, og montage og isoleringsarbejde er udført efter en drejebog for rækkefølge og tidsplan. Hele projektet med etableringen af udpumpningsanlægget tog cirka et år. Instrumenteringen til udpumpningsanlægget, der består af tryktransmittere, flowmålere og temperaturtransmittere fra Krohne Messtechnik GmbH, er leveret af Fagerberg. På hele udpumpningsanlægget er der installeret 31 tryktransmittere af typen OPTIBAR PC5060 C, 6 differetialtryktransmittere af typen OPTIBAR DP 7060 C, 8 specielle ultralydsflowmålere til fjernvarme type OPTISONIC 3400 DN80-DN400, 1 ultralyds clamp-on flowmåler af typen OPTISONIC 6300 og 38 temperaturtransmittere af typen OPTITEMP TRA/TCA.”Tryktransmitterne er valgt med keramisk membran som gør dem ekstremt robuste over for fysisk påvirkning, eksempelvis trykstød og hurtigt skiftende temperaturer. Flowmålerne er fra Krohnes serie af ultralydsflowmålere, som er specielt velegnede til fjernvarmevand, idet de blandt andet kan klare høje temperaturer og ikke har krav omledningsevne i mediet, og temperatur-transmitterne er produceret på Krohnes fabrik i Sverige, i henhold til udbudsmaterialets specielle krav og specifikationer” fortæller Fagerbergsalgs ingeniør Tomislav Antic.