Zrównoważona produkcja energii z biomasy — biogazownia na urządzeniach Unitronics

Wykonawca projektu

Firma Gezis Sp.J. dostarczyła kompletną instalację elektryczno-sterującą oraz pneumatyczną do Biogazowni  rolniczej w Stęszewie (województwo wielkopolskie) o mocy 0,5MW. Roczna wydajność instalacji to 2 102 000 m³. W zakres zadania wchodziło:

• Dobór oraz dostarczenie elementów kontrolno-pomiarowych;
• Dobór oraz dostarczenie podzespołów wykonawczych;
• Prefabrykacja oraz dostarczenie kompletnych rozdzielnic elektryczno-sterujących;
• Montaż oraz uruchomienie instalacji;
• Projekt wykonawczy;
• Wykonanie programu sterownika nadrzędnego PLC Unitronics;
• Wykonanie wizualizacji procesu;
• Wykonanie badań odbiorczych instalacji elektrycznej;
• Serwis

Krótki opis projektu

Biogazownia działa w pełni automatycznie. Do zadania operatora sprowadzają się tylko do dostarczania substratów w formie płynnej i stałej. Dane w postaci wykresów zmiennych procesowych tj.: wartości temperatury, ciśnienia, poziomy w zbiornikach, parametry biogazu (CH4,O²,H²S) są przesyłane automatycznie raz na dobę do technologów w celu optymalizacji procesu.

Do zasilania mieszadeł w zbiornikach, pompy centralnej, maceratora oraz pompy kawitacyjnej użyte zostały przemienniki częstotliwości Unitronics. Komunikacja z nimi odbywa się poprzez port szeregowy RS485.

Komunikacja ze sterownikami urządzeń peryferyjnych takich jak: układ karmienia Vogelsang, waga w paszowozie, pochodnia awaryjnego spalania, wyspa zaworowa Festo użyto protokołu Modbus TCP/IP.

Galeria zdjęć

Wykorzystane urządzenia

• Sterownik modułowy PLC+HMI 15.6” – USP-156-B10 + USC-P-B10;
• Moduły rozszerzeń I/O: 4x UID-W1616T + 2x UID-1600 + 4x UIA-0800NH + UIA-0006;
• Adaptery modułów rozszerzeń: 2x UAG-XKP300;
• Przemienniki częstotliwości Unitronics (7 sztuk): 2x UMI-0220EE-B1 + 4x UMI-0185EE-B1 + UMI-0075EE-B1;
• Układ karmienia Vogelsang;
• Przepływomierze biomasy, przepływomierz biogazu, czujniki poziomu, czujniki ciśnienia biogazu, czujniki temperatur firmy Endress&Hauser;
• Pneumatyka, wyspa zaworowa firmy Festo.

Dlaczego sterowanie zostało oparte na urządzeniach Unitronics?

• Sterowniki PLC Unitronics pokazały swoją niezawodność nie raz. W związku z dużą ilością zewnętrznych systemów sterowania np. układów pneumatycznych postawiliśmy na łatwość i szybkość integracji, a właśnie to oferują urządzenia Unitronics.
• Prosta integracja z przemiennikami częstotliwości, która praktycznie nie wymaga programowania. Wszystko ułatwiają gotowe bloki funkcyjne. Dodatkowo parametry pracy silnika są szybko dostępne w strukturach, które tworzą się automatycznie. Podglądać je możemy tak samo jak stan wejść czy wyjść.
• Szybkość integracji z innymi systemami za pomocą wbudowanych protokołów komunikacyjnych. W sterownikach UniStream, tak jak i w oprogramowaniu UniLogic komunikacja jest bardziej konfiguracją niż programowaniem.
• Funkcja automatycznego wysyłania zebranych zmiennych za pomocą e-mail. Możliwość rozwoju tej funkcjonalności do zbierania danych w chmurze i zdalnego podglądu na żywo.
• Sprawna pomoc techniczna specjalistów Elmark Automatyka niezależnie od wielkości problemu.

Wygląd pulpitów HMI

Jak działa biogazownia?

Biogazownia to instalacja, która przetwarza biomasy i odpady organiczne w celu produkcji biogazu. Biogaz jest gazem otrzymywanym w wyniku procesów fermentacyjnych zachodzących w środowisku beztlenowym.

Proces produkcji biogazu rozpoczyna się od zbierania surowca, którym mogą być różnego rodzaju odpady organiczne, jak np. resztki żywności, odpady rolnicze, pozostałości po produkcji rolnej, a nawet niektóre gatunki roślin energetycznych. Surowiec ten jest następnie przetwarzany w reaktorze biologicznym w procesie fermentacji beztlenowej. W wyniku tego procesu powstaje biogaz, który składa się z metanu, dwutlenku węgla oraz niewielkich ilości innych gazów.

Po wytworzeniu biogazu jest on przechowywany w zbiornikach, a następnie poddawany procesowi oczyszczania, w trakcie którego usuwane są z niego szkodliwe związki chemiczne oraz wilgoć. Czysty biogaz może być wykorzystany jako paliwo do produkcji energii elektrycznej, cieplnej lub jako paliwo do pojazdów.

Ważnym aspektem biogazowni jest również produkcja biopłynów, czyli cieczy będących produktem ubocznym w procesie produkcji biogazu. Biopłyny są bogate w składniki odżywcze i mogą być stosowane jako nawóz dla roślin uprawnych.

Kontakt z wykonawcą automatyki

Grzegorz Gajdziel 
tel. +48 790 396 794
e-mail: biuro@gezis.pl

Gezis G.Gajdziel M.Chojnacki sp.j.
Koszanowo 19a
78-316 Brzeżno k. Świdwina
NIP: PL 6722094433

Fotorelacja i opis
Grzegorz Gajdziel (G.Gajdziel M.Chojnacki sp.j.)