ITPI20110122A1 - PRODUCTION PLANT FOR ENERGY COGENERATION CARD AND RELATIVE MANAGEMENT METHOD - Google Patents
PRODUCTION PLANT FOR ENERGY COGENERATION CARD AND RELATIVE MANAGEMENT METHOD Download PDFInfo
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Description
IMPIANTO DI PRODUZIONE DELLA CARTA A PAPER PRODUCTION PLANT A
COGENERAZIONE DI ENERGIA E METODO DI GESTIONE ENERGY COGENERATION AND MANAGEMENT METHOD
RELATIVO RELATIVE
SETTORE TECNICO TECHNICAL FIELD
La presente invenzione concerne un impianto di produzione della carta comprendente un sistema di cogenerazione di energia, in cui il sistema di cogenerazione di energia comprende turbine a gas e la sezione di seccheria dell’impianto comprende almeno una cappa di asciugatura. The present invention relates to a paper production plant comprising an energy cogeneration system, in which the energy cogeneration system comprises gas turbines and the drying section of the plant comprises at least one drying hood.
La presente invenzione concerne anche un metodo di gestione di un sistema di cogenerazione di energia in un impianto di produzione della carta. The present invention also relates to a method for managing an energy cogeneration system in a paper production plant.
STATO DELL’ARTE STATE OF THE ART
Sistemi di cogenerazione di energia sono installati in grandi impianti industriali in cui sono utilizzate macchine continue alle quali à ̈ necessario fornire sia energia elettrica che energia termica. Esistono varie tipologie di sistemi di cogenerazione quali i sistemi impieganti turbine a vapore, turbine a gas, sistemi combinati, a spillamento e anche alimentati da motori alternativi. La valutazione sul tipo di sistema che può convenire adottare tiene conto di diversi fattori tra i quali principalmente le potenze elettriche e termiche richieste ed in particolare il rapporto tra esse. I sistemi con turbine a gas sono molto flessibili, in quanto adatti per un ampio intervallo di potenze richieste e, rispetto ai sistemi con turbine a vapore, hanno un rapporto più basso tra energia termica prodotta ed energia elettrica prodotta. Energy cogeneration systems are installed in large industrial plants where continuous machines are used to which it is necessary to supply both electricity and thermal energy. There are various types of cogeneration systems such as systems using steam turbines, gas turbines, combined systems, bleed systems and also powered by alternative engines. The evaluation of the type of system that can be convenient to adopt takes into account various factors including mainly the electrical and thermal powers required and in particular the relationship between them. Gas turbine systems are very flexible, as they are suitable for a wide range of power requirements and, compared to steam turbine systems, they have a lower ratio between thermal energy produced and electrical energy produced.
Per quanto riguarda i settori applicativi, ad oggi, l’installazione di sistemi di cogenerazione à ̈ solitamente molto conveniente in impianti per la produzione di ceramiche, laterizi, pasta alimentare, carta, fibre tessili e tessuti. As regards the application sectors, to date, the installation of cogeneration systems is usually very convenient in plants for the production of ceramics, bricks, food pulp, paper, textile fibers and fabrics.
Nei settori suddetti la presenza di sistemi di cogenerazione comporta numerosi vantaggi tra i quali: garanzia di copertura dei carichi elettrici anche in caso di mancanza di alimentazione dalla rete pubblica, facoltà di non installare gruppi elettrogeni, realizzazione di rilevanti risparmi energetici tramite un migliore sfruttamento delle fonti di energia, possibilità di disporre di acqua calda o surriscaldata per l’impiego in impianti ausiliari quali quello di acqua sanitaria, ed altri ancora. In the aforementioned sectors, the presence of cogeneration systems entails numerous advantages including: guarantee of coverage of electrical loads even in the event of a power failure from the public network, the right not to install generators, realization of significant energy savings through better exploitation of energy sources, the possibility of having hot or superheated water for use in auxiliary systems such as sanitary water, and others.
In particolare sistemi di cogenerazione con turbine a gas sono ampiamente utilizzati per alimentare le macchine continue del settore cartario in quanto sono sistemi estremamente flessibili che permettono di essere installati in impianti che richiedono potenze da poche decine di kilowatt fino anche a 40MW. Nel settore cartario l’energia elettrica prodotta da un sistema di cogenerazione può essere vantaggiosamente sfruttata, ad esempio, per la preparazione ed il pompaggio dell’impasto e per la movimentazione del nastro cartaceo, mentre l’energia termica viene sfruttata principalmente nella seccheria. Tralasciando i dettagli, il foglio in entrata alla zona della seccheria presenta un'umidità di circa il 55-60% dovuta all’acqua legata alle fibre cartacee che non può più essere tolta con mezzi meccanici, per cui si passa all’asciugatura tramite evaporazione. Questa si ottiene ponendo il foglio a contatto di cilindri essiccatori, ovviamente rotanti, riscaldati con vapore. L’aderenza del nastro ai cilindri à ̈ garantita da feltri essiccatori detti anche (e più propriamente) tele essiccatrici. La zona della seccheria à ̈ racchiusa all’interno di una cappa di asciugatura tramite la quale si immette aria calda e si aspirano le fumane. In particular, cogeneration systems with gas turbines are widely used to power continuous machines in the paper industry as they are extremely flexible systems that allow them to be installed in plants that require power from a few tens of kilowatts up to 40MW. In the paper sector, the electricity produced by a cogeneration system can be advantageously exploited, for example, for the preparation and pumping of the dough and for the handling of the paper tape, while the thermal energy is mainly used in the drying room. Leaving aside the details, the sheet entering the drying area has a humidity of about 55-60% due to the water bound to the paper fibers which can no longer be removed by mechanical means, so it is time to dry by evaporation. This is obtained by placing the sheet in contact with drying cylinders, obviously rotating, heated with steam. The adhesion of the belt to the cylinders is guaranteed by drying felts, also called (and more properly) drying cloths. The drying area is enclosed inside a drying hood through which hot air is introduced and fumes are sucked in.
Lo sfruttamento dell’energia termica dei fumi delle turbine a gas del sistema di cogenerazione avviene solitamente alimentando un generatore di vapore che viene poi utilizzato in scambiatori di calore. Ad esempio, il vapore prodotto può essere utilizzato, oltre che nei cilindri essiccatori, anche per riscaldare l’aria, a temperatura ambiente o preriscaldata, che viene immessa nella zona della seccheria tramite la cappa di asciugatura. Tuttavia, il processo sopra delineato presenta dei limiti in quanto l’energia termica dei fumi di scarico delle turbine a gas non viene sfruttata completamente a causa dei rendimenti dei generatori di vapore e degli scambiatori di calore. Tale problema risulta ancor più accentuato quando la potenza elettrica richiesta al sistema di cogenerazione à ̈ molto bassa, ad esempio al di sotto dei 1000KW, per cui l’installazione di sistemi di cogenerazione di energia potrebbe diventare economicamente svantaggiosa se i relativi rendimenti non sono sufficientemente alti. The exploitation of the thermal energy of the fumes of the gas turbines of the cogeneration system usually takes place by feeding a steam generator which is then used in heat exchangers. For example, the steam produced can be used not only in the drying cylinders, but also to heat the air, at room temperature or preheated, which is introduced into the drying area through the drying hood. However, the process outlined above has its limits as the thermal energy of the exhaust fumes of gas turbines is not fully exploited due to the efficiency of the steam generators and heat exchangers. This problem is even more accentuated when the electrical power required by the cogeneration system is very low, for example below 1000KW, so the installation of energy cogeneration systems could become economically disadvantageous if the relative yields are not sufficiently high.
SINTESI DELL’INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di proporre un impianto di produzione della carta comprendente un sistema di cogenerazione di energia a turbine a gas, che ottimizzi lo sfruttamento dell’energia termica prodotta dalle turbine a gas, in particolare per l’asciugatura della carta nella zona della seccheria. The purpose of the present invention is to propose a paper production plant including a gas turbine energy cogeneration system, which optimizes the exploitation of the thermal energy produced by the gas turbines, in particular for drying the paper in the drying area.
Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ proporre un metodo di gestione di un sistema di cogenerazione di energia a turbine a gas integrato in un impianto di produzione della carta. A further object of the present invention is to propose a method for managing a gas turbine energy cogeneration system integrated in a paper production plant.
Gli scopi suddetti sono raggiunti per mezzo di un impianto di produzione di carta comprendente un sistema di cogenerazione di energia, in cui detto sistema di cogenerazione di energia comprende almeno una turbina a gas e detto impianto di produzione di carta comprende almeno una cappa di asciugatura (C) in corrispondenza di una sezione di seccheria, caratterizzato dal fatto che detta almeno una turbina a gas à ̈ del tipo che non utilizza fluidi viscosi per la lubrificazione ed il raffreddamento degli elementi rotanti, i fumi di scarico in uscita da detta almeno una turbina a gas essendo immessi in detta sezione di seccheria tramite un sistema di ventilazione di detta cappa di asciugatura. The above purposes are achieved by means of a paper production plant comprising an energy cogeneration system, wherein said energy cogeneration system comprises at least one gas turbine and said paper production plant comprises at least one drying hood ( C) in correspondence with a section of the dryer, characterized by the fact that said at least one gas turbine is of the type that does not use viscous fluids for the lubrication and cooling of the rotating elements, the exhaust fumes leaving said at least one turbine gas being introduced into said drying section through a ventilation system of said drying hood.
Vantaggiosamente l’impianto comprende una condotta d’aria per il trasporto d’aria da un’apertura di scarico dei fumi di detta almeno una turbina a gas ad almeno un’apertura di immissione di aria di detta cappa di asciugatura, detta condotta d’aria comprendendo almeno un ventilatore. Advantageously, the system includes an air duct for the transport of air from a flue gas discharge opening of said at least one gas turbine to at least one air intake opening of said drying hood , said air duct comprising at least one fan.
Ancora vantaggiosamente la condotta d’aria comprende almeno una serranda di deviazione dei fumi ed almeno uno scambiatore di calore per innalzare la temperatura di detti fumi trasportati da detta condotta d’aria. Still advantageously, the air duct comprises at least one smoke deviation damper and at least one heat exchanger to raise the temperature of said fumes transported by said air duct.
Detta almeno una turbina a gas ha vantaggiosamente una potenza massima nominale compresa tra 40 e 500kW. Said at least one gas turbine advantageously has a maximum rated power of between 40 and 500kW.
Un impianto secondo la presente invenzione consente di ottimizzare il rendimento del sistema di cogenerazione di energia ad esso associato. A plant according to the present invention allows to optimize the efficiency of the energy cogeneration system associated with it.
Secondo un altro aspetto della presente invenzione gli scopi suddetti sono raggiunti anche per mezzo di un metodo di gestione di un sistema di cogenerazione di energia comprendente almeno una turbina a gas in un impianto di produzione di carta comprendente almeno una cappa di asciugatura atta ad immettere aria calda in una sezione di seccheria di detto impianto, ed aspirare quindi fumane di scarico di detta sezione di seccheria, detto impianto comprendendo almeno una sonda d’umidità associata a detta cappa di asciugatura ed almeno un’unità di controllo caratterizzata dal fatto che detta unità di controllo regola detta almeno una turbina a gas in funzione di una umidità desiderata pre-impostata di detta carta e di una umidità di detta carta rilevata da detta sonda d’umidità . According to another aspect of the present invention, the aforementioned purposes are also achieved by means of a management method of an energy cogeneration system comprising at least one gas turbine in a paper production plant comprising at least one drying hood suitable for introducing air. hot in a drying section of said system, and then aspirating exhaust fumes of said drying section, said system comprising at least one humidity probe associated with said drying hood and at least one control unit characterized in that said control unit regulates said at least one gas turbine as a function of a desired pre-set humidity of said paper and of a humidity of said paper detected by said humidity probe.
Vantaggiosamente detta unità di controllo regola la portata e/o la temperatura dei fumi in uscita da detta almeno una turbina a gas. In particolare detta regolazione avviene tramite regolazione della portata di gas di alimentazione di detta almeno una turbina e/o variazione del numero di giri di almeno un albero rotante di detta almeno una turbina a gas. Advantageously, said control unit regulates the flow rate and / or the temperature of the fumes leaving said at least one gas turbine. In particular, said regulation takes place through regulation of the gas flow rate of said at least one turbine and / or variation of the number of revolutions of at least one rotating shaft of said at least one gas turbine.
Ancora vantaggiosamente detta unità di controllo regola la velocità di rotazione di detti ventilatori in funzione dei parametri di regolazione di dette turbine a gas. Still advantageously, said control unit regulates the rotation speed of said fans as a function of the regulation parameters of said gas turbines.
Ancora vantaggiosamente detta unità di controllo regola l’attivazione di detto scambiatore di calore per aumentare la temperatura di detti fumi in funzione almeno dei parametri di regolazione e di curve caratteristiche di funzionamento di dette turbine a gas. Still advantageously, said control unit regulates the activation of said heat exchanger to increase the temperature of said fumes as a function of at least the adjustment parameters and operating characteristic curves of said gas turbines.
Grazie al metodo sopra delineato il sistema di cogenerazione viene regolato automaticamente per ottenere il valore di umidità della carta desiderato ottimizzando al contempo il rendimento del sistema di cogenerazione stesso. Thanks to the method outlined above, the cogeneration system is automatically adjusted to obtain the desired paper humidity value while optimizing the efficiency of the cogeneration system itself.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Queste ed altre caratteristiche dell’invenzione risulteranno più facilmente comprensibili dalla seguente descrizione di forme realizzative preferite dell’invenzione, fornite come esempi non limitativi, con riferimento alle figure allegate nelle quali: These and other characteristics of the invention will be more easily understood from the following description of preferred embodiments of the invention, given as non-limiting examples, with reference to the attached figures in which:
- la figura 1 mostra uno schema a blocchi di una porzione di un impianto di produzione della carta comprendente un sistema di cogenerazione di energia secondo la presente invenzione; Figure 1 shows a block diagram of a portion of a paper production plant comprising an energy cogeneration system according to the present invention;
- la figura 2 mostra uno schema a blocchi di un sistema di controllo di un impianto secondo la presente invenzione. DESCRIZIONE DELLE FORME REALIZZATIVE PREFERITE Figure 2 shows a block diagram of a control system of a plant according to the present invention. DESCRIPTION OF THE PREFERRED MANUFACTURING FORMS
In fig. 1 à ̈ rappresentata una porzione di un impianto di produzione di carta comprendente un sistema di cogenerazione di energia secondo la presente invenzione. L’impianto comprende una cappa di asciugatura, C, prevista in una sezione di seccheria dell’impianto. Alla sezione di seccheria arriva materiale cartaceo, N, proveniente dalla sezione presse della macchina continua, avente un’umidità mediamente compresa tra il 55% ed il 60% e ne esce lo stesso materiale cartaceo essiccato che deve avere un’umidità che si attesta intorno al 3% e che a questo punto può essere ribobinato o lasciato in fogli per proseguire il ciclo di produzione. La cappa di asciugatura C della sezione di seccheria à ̈ provvista di sezioni di ingresso di aria calda e di sezioni di uscita di fumane. In fig. 1 shows a portion of a paper production plant comprising an energy cogeneration system according to the present invention. The system includes a drying hood, C, provided in a drying section of the system. Paper material N arrives at the drying section, coming from the press section of the paper machine, having an average humidity between 55% and 60% and the same dried paper material comes out, which must have a humidity that certifies around 3% and that at this point it can be rewound or left in sheets to continue the production cycle. The drying hood C of the drying section is equipped with hot air inlet sections and fumes outlet sections.
L’impianto à ̈ provvisto di un sistema di cogenerazione di energia che prevede l’utilizzo di turbine a gas, T1, T2,…,Tn, associate a rispettivi generatori elettrici, G1, G2, …, Gn. Le turbine a gas utilizzate in un sistema di cogenerazione associato all’impianto della presente invenzione non utilizzano fluidi viscosi per la lubrificazione ed il raffreddamento della parti rotanti, in modo tale che fluidi viscosi non possono andare a contaminare i fumi di scarico. Vantaggiosamente le micro-turbine a gas sono provviste di mezzi di supporto delle parti rotanti ad aria o altro gas. Inoltre, vantaggiosamente sono usate turbine capaci di erogare una potenza elettrica nominale massima compresa tra 10KW e 500KW. I fumi in uscita dalle turbine, ai valori di massima potenza nominale, hanno una temperatura compresa tra 250°C e 400°C, una portata compresa tra 0,1Kg/s e 10Kg/s ed una concentrazione di ossidi di azoto (NOx) molto bassa, comunque inferiore a 50mg/m<3>. The plant is equipped with an energy cogeneration system that involves the use of gas turbines, T1, T2, â € ¦, Tn, associated with respective electric generators, G1, G2, â € ¦, Gn . The gas turbines used in a cogeneration system associated with the plant of the present invention do not use viscous fluids for the lubrication and cooling of the rotating parts, so that viscous fluids cannot contaminate the exhaust fumes. Advantageously, the gas micro-turbines are provided with means for supporting the rotating parts with air or other gas. Furthermore, turbines capable of delivering a maximum nominal electric power between 10KW and 500KW are advantageously used. The fumes leaving the turbines, at maximum rated power values, have a temperature between 250 ° C and 400 ° C, a flow rate between 0.1Kg / s and 10Kg / s and a very high concentration of nitrogen oxides (NOx). low, however lower than 50mg / m <3>.
Una condotta d’aria, 100, raccoglie i fumi di scarico in uscita dalle turbine a gas e li porta alle aperture di ingresso dell’aria della cappa di asciugatura C. La condotta d’aria 100 à ̈ anche connessa alle aperture di scarico delle fumane della cappa di asciugatura C per far ricircolare le fumane nella condotta d’aria 100 verso la cappa di asciugatura o per espellere le fumane in atmosfera. An air duct, 100, collects the exhaust fumes exiting the gas turbines and carries them to the air inlet openings of the drying hood C. The air duct 100 is also connected to the openings fumes discharge from the drying hood C to recirculate the fumes in the air duct 100 towards the drying hood or to expel the fumes into the atmosphere.
Lungo la condotta d’aria 100 sono presenti mezzi di movimentazione dell’aria. In particolare si trovano un ventilatore di rilancio, 110, che spinge i fumi di scarico in uscita dalle turbine verso la cappa di asciugatura, un ventilatore di ricircolo, 120, per spingere verso la cappa di asciugatura C anche le fumane provenienti da un ramo di ricircolo, 130, un ventilatore di asciugatura dei bordi carta, 140, che regola specificamente l’immissione di aria in aperture della cappa di asciugatura C per l’immissione di aria in prossimità delle porzioni di bordo della carta, ed un ventilatore di estrazione, 150, per l’estrazione delle fumane dalla cappa di asciugatura C e l’invio delle stesse a scambiatori di calore, per l’ulteriore recupero di energia o direttamente in atmosfera. Along the air duct 100 there are means for moving the air. In particular there are a relaunch fan, 110, which pushes the exhaust fumes coming out of the turbines towards the drying hood, a recirculation fan, 120, to push towards the drying hood C also the fumes coming from a branch of recirculation, 130, a paper edge drying fan, 140, which specifically regulates the introduction of air into the openings of the drying hood C for the introduction of air near the edge portions of the paper, and a extraction, 150, to extract the fumes from the drying hood C and send them to heat exchangers, for further energy recovery or directly into the atmosphere.
Ulteriori componenti del sistema dislocati lungo la condotta d’aria 100 sono: una serranda di deviazione, 160 che, posta a valle del ventilatore di rilancio 110 permette di deviare verso scambiatori di calore o in atmosfera i fumi provenienti dalle turbine nel caso che venga rilevata un’eccessiva contropressione potenzialmente dannosa; uno scambiatore di calore, 170, alimentato da una linea di vapore, 180, su cui à ̈ presente una valvola di regolazione, 185, per mettere in funzione lo scambiatore di calore nel caso che la temperatura dei fumi sia troppo bassa e debba essere aumentata; ed una serranda di parzializzazione dell’aria di estrazione, 135, posta nel ramo di ricircolo 130 per determinare la portata di fumane che vengono fatte ricircolare nella condotta d’aria 100. Further components of the system located along the air duct 100 are: a deviation damper, 160 which, placed downstream of the relaunch fan 110, allows the fumes coming from the turbines to be diverted to heat exchangers or into the atmosphere in the event that it is a potentially damaging excessive back pressure has been detected; a heat exchanger, 170, fed by a steam line, 180, on which there is a regulation valve, 185, to start the heat exchanger in the event that the flue gas temperature is too low and needs to be increased ; and a shutter for partialization of the extraction air, 135, placed in the recirculation branch 130 to determine the flow rate of fumes that are recirculated in the air duct 100.
Vantaggiosamente la condotta d’aria 100 comprende anche ulteriori componenti di tecnica nota che per semplicità non sono stati rappresentati. Sono presenti, ad esempio, valvole di non ritorno dei fumi in uscita dalle turbine, un collettore dei fumi in uscita dalle turbine, filtri in ingresso ed in uscita dai vari componenti sopra menzionati dislocati lungo la condotta d’aria 100 ed i mezzi di comando e di azionamento dei suddetti componenti. Advantageously, the air duct 100 also comprises further components of known art which for simplicity have not been shown. There are, for example, non-return valves for the fumes leaving the turbines, a collector for the fumes leaving the turbines, filters at the inlet and outlet of the various components mentioned above located along the air duct 100 and the means of control and actuation of the aforesaid components.
Nell’impianto della presente invenzione i fumi di scarico delle turbine a gas T1, T2, …, Tn, sono immessi direttamente nella sezione di seccheria tramite i mezzi di ventilazione della cappa di asciugatura C, determinando un’ottimizzazione dello sfruttamento dell’energia termica dei fumi. In the plant of the present invention, the exhaust fumes of the gas turbines T1, T2, â € ¦, Tn are introduced directly into the drying section through the ventilation means of the drying hood C, determining an optimization of the exploitation of the thermal energy of the fumes.
Come già accennato, quella rappresentata à ̈ solo una porzione dell’impianto di produzione della carta e del sistema di cogenerazione di energia ad esso associato e tale porzione può essere collegata in vario modo con le altre porzione degli stessi. I fumi in uscita dalle turbine a gas potrebbero avere ulteriori utilizzi oltre quello di essere immessi nelle aperture dei mezzi di ventilazione della cappa di asciugatura C. Potrebbero essere presenti più cappe di asciugatura. As already mentioned, the one shown is only a portion of the paper production plant and the associated energy cogeneration system and this portion can be connected in various ways with the other portions of the same. The fumes exiting the gas turbines could have further uses besides being introduced into the openings of the ventilation means of the drying hood C. There may be more than one drying hood.
I vantaggi di ottimizzazione del rendimento energetico di un impianto di produzione della carta con sistema di cogenerazione di energia della presente invenzione risultano ancora maggiori in virtù del metodo di gestione dello stesso della presente invenzione che viene di seguito descritto con riferimento alla fig. 2. The advantages of optimizing the energy efficiency of a paper production plant with an energy cogeneration system of the present invention are even greater by virtue of the management method of the same of the present invention which is described below with reference to fig. 2.
Una unità di controllo, 200, riceve in ingresso una serie di parametri di funzionamento del sistema, ed in base ad essi gestisce l’impianto di produzione, ed in particolare il sistema di cogenerazione ad esso associato. A control unit, 200, receives in input a series of operating parameters of the system, and on the basis of these it manages the production plant, and in particular the associated cogeneration system.
L’unità di controllo riceve valori rilevati di umidità da una o più sonde d’umidità , 210, associate alla cappa di asciugatura C. The control unit receives measured humidity values from one or more humidity probes, 210, associated with the drying hood C.
Vantaggiosamente à ̈ presente almeno una sonda d’umidità della carta ed il valore d’umidità della carta rilevato da tale sonda viene confrontato con un valore di umidità della carta desiderato preimpostato. In base a tale confronto l’unità di controllo 200 esegue le regolazioni come nel seguito descritte. Advantageously, there is at least one paper humidity probe and the paper humidity value detected by this probe is compared with a pre-set desired paper humidity value. On the basis of this comparison, the control unit 200 carries out the adjustments as described below.
Oltre alla sonda d’umidità della carta potrebbero essere associate alla cappa C ulteriori sonde d’umidità , ad esempio dei fumi in ingresso alla cappa e delle fumane estratte dalla cappa. Inoltre, potrebbero essere previste due sonde d’umidità della carta, una all’ingresso della cappa d’asciugatura C ed una in uscita dalla cappa stessa. In addition to the paper humidity probe, additional humidity probes could be associated with the hood C, for example of the fumes entering the hood and the fumes extracted from the hood. Furthermore, two paper humidity probes could be provided, one at the entrance to the drying hood C and one at the exit from the hood itself.
Ulteriori parametri in ingresso, 220, all’unità di controllo 200, da essa utilizzati per eseguire le regolazioni potrebbero essere, ad esempio, valori di temperatura in varie zone della cappa d’asciugatura C e della condotta d’aria 100, o altri parametri di funzionamento dei vari componenti dislocati lungo la condotta d’aria 100 o in altre porzioni adiacenti dell’impianto. Additional input parameters, 220, to the control unit 200, used by it to carry out the adjustments could be, for example, temperature values in various areas of the drying hood C and of the air duct 100, or other operating parameters of the various components located along the air duct 100 or in other adjacent portions of the system.
Vantaggiosamente, oltre all’unità di controllo generale 200, sono presenti una unità di controllo delle turbine, 230, ed un’unità di controllo dei ventilatori di rilancio e di estrazione, 240. Advantageously, in addition to the general control unit 200, there is a turbine control unit, 230, and a control unit for the relaunch and extraction fans, 240.
L’unità di controllo delle turbine 230 si interfaccia con un quadro elettrico di rete, Q, e regola la portata di gas di alimentazione alle turbine tramite apposito compressore (non illustrato) e/o il numero di giri di almeno un albero rotante delle stesse nel caso che le turbine siano disaccoppiate meccanicamente dall’alternatore o che siano di tipo bialbero. The control unit of the turbines 230 interfaces with an electrical network panel, Q, and regulates the gas flow rate to the turbines by means of a special compressor (not shown) and / or the number of revolutions of at least one rotating shaft of the the same if the turbines are mechanically decoupled from the alternator or if they are of the twin-shaft type.
La regolazione delle turbine viene eseguita tenendo conto delle loro curve caratteristiche di funzionamento e dei valori di umidità rilevati da detta almeno una sonda d’umidità 210. Vantaggiosamente la regolazione delle turbine viene eseguita tenendo conto anche degli ulteriori parametri in ingresso 220 all’unità di controllo 200 e delle regolazioni eseguite sugli altri componenti del sistema. The regulation of the turbines is performed taking into account their characteristic operating curves and the humidity values detected by said at least one humidity probe 210. Advantageously, the regulation of the turbines is carried out also taking into account the additional input parameters 220 to the control unit 200 and the adjustments made to the other components of the system.
In pratica, nel caso che l’umidità della carta rilevata dalla sonda d’umidità 210 sia superiore al valore di umidità della carta preimpostato l’unità di controllo regola le turbine per aumentare la portata e/o la temperatura dei fumi all’uscita dalle stesse. Nel caso che l’umidità della carta rilevata dalla sonda d’umidità 210 sia inferiore al valore di umidità della carta pre-impostato l’unità di controllo regola le turbine per diminuire la portata e/o la temperatura dei fumi all’uscita dalle stesse. In practice, in the event that the humidity of the paper detected by the humidity probe 210 is higher than the humidity value of the preset paper, the control unit adjusts the turbines to increase the flow rate and / or the temperature of the fumes at the € ™ exit from the same. In the event that the humidity of the paper detected by the humidity probe 210 is lower than the pre-set humidity value of the paper, the control unit adjusts the turbines to reduce the flow rate and / or the temperature of the fumes at the ™ exit from the same.
L’unità di controllo dei ventilatori di rilancio e di estrazione 240 regola la velocità di rotazione del ventilatore di rilancio 110 e del ventilatore di estrazione 150 in funzione dei comandi ricevuti dall’unità di controllo 200, i quali dipendono dai parametri di ingresso 210 e 220 e dalla regolazione delle turbine. The control unit of the relaunch and extraction fans 240 adjusts the rotation speed of the relaunch fan 110 and of the extraction fan 150 according to the commands received from the control unit 200, which depend on the input parameters 210 and 220 and by the regulation of the turbines.
L’unità di controllo 200 regola la velocità di rotazione del ventilatore di ricircolo 120, l’apertura della serranda, 135, di parzializzazione dell’aria di estrazione e di ingresso di aria fresca, la velocità di rotazione del ventilatore di asciugatura dei bordi della carta, 140, e l’apertura della serranda di deviazione dei fumi, 160. The control unit 200 adjusts the rotation speed of the recirculation fan 120, the opening of the damper, 135, for the partialization of the extract air and the fresh air inlet, the rotation speed of the drying fan of the paper edges, 140, and the opening of the smoke deflection damper, 160.
L’unità di controllo 200 regola inoltre la linea di vapore 180, ed in particolare la valvola 185 per azionare lo scambiatore di calore 170 nel caso che la temperatura dei fumi scenda sotto un valore desiderato. The control unit 200 also regulates the steam line 180, and in particular the valve 185 to operate the heat exchanger 170 in the event that the temperature of the fumes falls below a desired value.
Secondo il metodo della presente invenzione quando l’umidità della carta rilevata dalla sonda d’umidità 210 à ̈ superiore ad un valore di umidità della carta pre-impostato l’unità di controllo 200 regola le turbine per aumentare la portata e/o la temperatura dei fumi all’uscita dalle stesse. Quando l’umidità della carta rilevata dalla sonda d’umidità 210 à ̈ inferiore ad un valore di umidità della carta preimpostato l’unità di controllo 200 regola le turbine per diminuire la portata e/o la temperatura dei fumi all’uscita dalle stesse. According to the method of the present invention, when the humidity of the paper detected by the humidity probe 210 is higher than a pre-set humidity value of the paper, the control unit 200 adjusts the turbines to increase the flow rate and / o the temperature of the fumes leaving them. When the humidity of the paper detected by the humidity probe 210 is lower than a preset humidity value of the paper, the control unit 200 adjusts the turbines to reduce the flow rate and / or the temperature of the fumes at exit from the same.
Vantaggiosamente, se la regolazione delle turbine comporta una regolazione al di fuori di un intervallo di rendimento pre-definito, deducibile da curve caratteristiche di funzionamento delle turbine, le turbine vengono regolate per rimanere entro il suddetto intervallo di rendimento e l’energia termica mancante o in eccesso viene ottenuta, o smaltita, tramite regolazione della valvola 185 della linea di vapore 180, e/o tramite regolazione della serranda di deviazione 160, e/o tramite regolazione della serranda di parzializzazione dell’aria di estrazione, 135, e/o tramite regolazione dei ventilatori 110, 120, 140, 150. Advantageously, if the adjustment of the turbines involves an adjustment outside a pre-defined performance range, which can be deduced from the operating characteristic curves of the turbines, the turbines are adjusted to remain within the aforementioned performance range and the missing thermal energy. o excess is obtained, or disposed of, by adjusting the valve 185 of the steam line 180, and / or by adjusting the deviation damper 160, and / or by adjusting the extraction air shutter, 135, and / or by adjusting the fans 110, 120, 140, 150.
Vantaggiosamente, la regolazione delle turbine viene eseguita in funzione di parametri di ingresso dell’unità di controllo 200 che comprendono l’umidità dei fumi in ingresso alla cappa C, e/o l’umidità delle fumane estratte dalla cappa C, e/o la temperatura dei fumi in ingresso alla cappa C, e/o la temperatura delle fumane estratte dalla cappa C. Advantageously, the adjustment of the turbines is performed according to the input parameters of the control unit 200 which include the humidity of the fumes entering the hood C, and / or the humidity of the fumes extracted from the hood C, and / or the temperature of the fumes entering the hood C, and / or the temperature of the fumes extracted from the hood C.
Grazie al metodo sopra descritto il sistema di cogenerazione viene regolato automaticamente per ottenere il valore di umidità della carta desiderato ottimizzando al contempo il rendimento del sistema di cogenerazione stesso. Thanks to the method described above, the cogeneration system is automatically adjusted to obtain the desired paper humidity value while optimizing the efficiency of the cogeneration system itself.
Oltre a quelle descritte, ulteriori varianti o modifiche possono essere apportate all’impianto dell’invenzione ed al metodo di gestione dello stesso secondo la presente invenzione, pur sempre rimanendo all’interno dell’ambito di protezione definito dalle rivendicazioni seguenti. In addition to those described, further variants or modifications can be made to the plant of the invention and to the management method of the same according to the present invention, while always remaining within the scope of protection defined by the following claims.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000122A ITPI20110122A1 (en) | 2011-10-26 | 2011-10-26 | PRODUCTION PLANT FOR ENERGY COGENERATION CARD AND RELATIVE MANAGEMENT METHOD |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000122A ITPI20110122A1 (en) | 2011-10-26 | 2011-10-26 | PRODUCTION PLANT FOR ENERGY COGENERATION CARD AND RELATIVE MANAGEMENT METHOD |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITPI20110122A1 true ITPI20110122A1 (en) | 2013-04-27 |
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ID=45420807
Family Applications (1)
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| IT000122A ITPI20110122A1 (en) | 2011-10-26 | 2011-10-26 | PRODUCTION PLANT FOR ENERGY COGENERATION CARD AND RELATIVE MANAGEMENT METHOD |
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|---|---|
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Citations (5)
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-
2011
- 2011-10-26 IT IT000122A patent/ITPI20110122A1/en unknown
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