Optimierung von Energiesystemen ist ein wesentlicher Beitrag zu höherer Effizienz, weniger Umweltverschmutzung und reduzierten Betriebskosten. Mit einer Kombination aus Verfahrenstechnik, Automatisierungskonzepten und innovativen Regelungssystemen lassen sich deutlich zuverlässigere und sichere Technologien für die Prozesse in Kraftwerken, Verbrennungsanlagen, in Dampfproduktion und Stromgewinnung realisieren.
Die Firmengruppe INP International Projects bietet dazu nicht nur ihre langjährige Erfahrung in der E- und Leittechnik, sondern auch in Expertensystemen speziell für komplexe Prozesse. Mit Hilfe von INP Fuzzy Control lassen sich intelligente Regelungssysteme für Ihre laufenden oder neu geplanten Anlagen schaffen.
Themen im Vortrag:
Die Idee der unscharfen Logik
Fuzzy Logic ist eine Theorie, die für die Darstellung des menschlichen Wissens entwickelt wurde. Die grundlegende Idee besteht darin, die Erfahrung eines Experten, der einen Prozess führt, in eine Systemsteuerung einzubringen. Fuzzy-Systeme verarbeiten nicht nur Werte wie JA/NEIN, sondern auch Werte dazwischen, so dass damit auch Angaben wie EIN BISSCHEN oder STARK mathematisch behandelt werden können. Hauptvorteile eines solchen Ansatzes sind zum einen die Möglichkeit, Erfahrungen und Intuition zu erfassen, zum anderen die Tatsache, dass kein Modell eines Prozesses und eine daraus folgende aufwändige Simulationsrechnung notwendig ist, um ein System zu steuern.
Fuzzy Control in der Feuerleistungsoptimierung
Konventionelle Regelungstechnik stößt bei der Müllverbrennung wegen der Komplexität der Prozesse oft an ihre Grenzen. Um die bestmögliche Feuerleistung zu erreichen, müssen daher Müllzufuhr und Luftmengenverhältnisse permanent aufeinander abgestimmt werden. Daher war bisher in vielen Müllverbrennungsanlagen ein häufiges Eingreifen per Hand erforderlich. Erfahrene Anlagenbediener beobachteten den Verbrennungsprozess und regelten gegebenenfalls die Luft- oder Müllzufuhr. Die manuellen Eingriffe bei der Regelung funktionieren meistens gut, lassen aber dennoch erheblichen Raum für Effizienzsteigerungen.Eine innovative Lösung bietet INP Fuzzy Control. Die grundlegende Idee der Fuzzy Regelung besteht darin, das Wissen und die Erfahrung der Anlagenbediener in die Systemsteuerung einzubringen. Mit Hilfe eines Fuzzy-Systems kann zum Beispiel die sprachliche Messgröße „etwas zu heiß" in den konkreten Wert 860 Grad Brennkammertemperatur defuzzifiziert - also transformiert - werden. Letztlich beinhaltet die Fuzzy-Regelung das gesammelte Wissen des Anlagenpersonals, mit Hilfe dessen der Verbrennungsprozess in der Müllverbrennungsanlage geregelt wird.
Welche Vorteile bringt Optimierung mit INP Fuzzy Control
Die Aufgabe, für einen effizienteren Anlagenbetrieb zu sorgen, lässt sich auf unterschiedliche Weise lösen. Eine elegante und kostengünstige Möglichkeit ist der Einsatz von INP Fuzzy Control. Mit einer Leistungssteigerung der Gesamtanlage bei gleichzeitiger Reduzierung des Ressourceneinsatzes bietet das Konzept einige weitere gewichtige Vorteile:
- Keine zusätzlichen Investitionen in Hardware und Montage
- Ausschließlich Engineering-Leistungen und Software Update
- Höherer Automatisierungsgrad
- Modernisierung im laufenden Betrieb möglich
- Schnelle Amortisation
Wirtschaftliche und umwelttechnische Potentiale beim Einsatz von INP Fuzzy Control
Aus dem Einsatz von Fuzzy-Logic-Regelungen bei der Müllverbrennung oder beim Betrieb von ganzen Energienetzen resultieren eine Vielzahl an günstigen Begleiterscheinungen. Bei Altanlagen zeigt sich das Potential eines fuzzy-Logic-geregelten Systems am deutlichsten. Zum Beispiel kann der Mülldurchsatz und damit die Müllheizwerte gesteigert werden, ohne die Anlagensicherheit zu gefährden. Gleichzeitig wird die Schadstoffentstehung minimiert. Neben den umwelttechnischen Verbesserungen birgt der Einsatz von INP Fuzzy Control auch ein erhebliches wirtschaftliches Potential. Eine gleichmäßigere Feuerleistung bedeutet einen höheren Wirkungsgrad bei Feuerung und Dampferzeugung und damit eine Leistungssteigerung. Die resultierende Schadstoffminimierung ist wiederum wichtigster Faktor zur Vermeidung von Korrosionen in allen Anlagenteilen. Korrosionsbedingte Ausfälle werden seltener und der Umfang von Revisionsarbeiten wird spürbar reduziert. Folgende Aufzählung gibt einen Überblick über die
Größenordnung der erreichbaren Verbesserungen:
- Reduzierung des Öl- oder Gasverbrauchs um bis zu 20%
- Steigerung der Dampfproduktion um bis zu 10%
- Steigerung des Müll- oder Kohledurchsatzes von 7%
- Reduzierung der Sauerstoffkonzentration im Abgas und Schwankungsbegrenzung von +/- 2 %
- Effizientere Verbrennung (Schwankungen der Brennkammertemperaturen von +/- 50°C)
- Reduzierung von CO- und Nox-Emissionen von bis zu 50%
- Reduzierung des Energieverbrauchs von bis zu 10%
Typische Anwendungen von Fuzzy Control in der Energieerzeugung
Ein System mit verschiedenen Dampfschienen, Hoch- und Niederdruck steht im wechselnden Einfluss von Dampferzeugern, Stromerzeugern, Dampfverbrauchern, etc. Im Betrieb eines solchen Energiesystems müssen Abnahmeschwankungen oder zusätzlicher Dampfbedarf möglichst effizient z.B. durch Umlenkung von Dampfströmen oder durch Zu-/Abschaltungen von weiteren Kesseln gesteuert werden. Um dies Ziel zu erreichen, eignet sich der Einsatz von INP Fuzzy Control als übergeordnete Einheit für die Energienetze in besonderem Maße.
Weitere Ziele können sein:
- Anpassung an veränderte Dampfmengen
- Maximale Verstromung des jeweils verfügbaren Dampfes
- Übergeordnete Dampfnetzregelung
- Kopplung von Teilanlagen für ruhigen und stabilen Anlagenbetrieb
- Realisierung von niedrigen Schwankungen in HD-Dampfnetzen
- Kessel- und anlagenschonender Betrieb unter Einhaltung der Sicherheitsfunktionen
- Stoßfreier Übergang von konventioneller zu Fuzzy-Regelung und umgekehrt
Die Firmengruppe INP International Projects bietet dazu nicht nur ihre langjährige Erfahrung in der E- und Leittechnik, sondern auch in Expertensystemen speziell für komplexe Prozesse. Mit Hilfe von INP Fuzzy Control lassen sich intelligente Regelungssysteme für Ihre laufenden oder neu geplanten Anlagen schaffen.
Themen im Vortrag:
Die Idee der unscharfen Logik
Fuzzy Logic ist eine Theorie, die für die Darstellung des menschlichen Wissens entwickelt wurde. Die grundlegende Idee besteht darin, die Erfahrung eines Experten, der einen Prozess führt, in eine Systemsteuerung einzubringen. Fuzzy-Systeme verarbeiten nicht nur Werte wie JA/NEIN, sondern auch Werte dazwischen, so dass damit auch Angaben wie EIN BISSCHEN oder STARK mathematisch behandelt werden können. Hauptvorteile eines solchen Ansatzes sind zum einen die Möglichkeit, Erfahrungen und Intuition zu erfassen, zum anderen die Tatsache, dass kein Modell eines Prozesses und eine daraus folgende aufwändige Simulationsrechnung notwendig ist, um ein System zu steuern.
Fuzzy Control in der Feuerleistungsoptimierung
Konventionelle Regelungstechnik stößt bei der Müllverbrennung wegen der Komplexität der Prozesse oft an ihre Grenzen. Um die bestmögliche Feuerleistung zu erreichen, müssen daher Müllzufuhr und Luftmengenverhältnisse permanent aufeinander abgestimmt werden. Daher war bisher in vielen Müllverbrennungsanlagen ein häufiges Eingreifen per Hand erforderlich. Erfahrene Anlagenbediener beobachteten den Verbrennungsprozess und regelten gegebenenfalls die Luft- oder Müllzufuhr. Die manuellen Eingriffe bei der Regelung funktionieren meistens gut, lassen aber dennoch erheblichen Raum für Effizienzsteigerungen.Eine innovative Lösung bietet INP Fuzzy Control. Die grundlegende Idee der Fuzzy Regelung besteht darin, das Wissen und die Erfahrung der Anlagenbediener in die Systemsteuerung einzubringen. Mit Hilfe eines Fuzzy-Systems kann zum Beispiel die sprachliche Messgröße „etwas zu heiß" in den konkreten Wert 860 Grad Brennkammertemperatur defuzzifiziert - also transformiert - werden. Letztlich beinhaltet die Fuzzy-Regelung das gesammelte Wissen des Anlagenpersonals, mit Hilfe dessen der Verbrennungsprozess in der Müllverbrennungsanlage geregelt wird.
Welche Vorteile bringt Optimierung mit INP Fuzzy Control
Die Aufgabe, für einen effizienteren Anlagenbetrieb zu sorgen, lässt sich auf unterschiedliche Weise lösen. Eine elegante und kostengünstige Möglichkeit ist der Einsatz von INP Fuzzy Control. Mit einer Leistungssteigerung der Gesamtanlage bei gleichzeitiger Reduzierung des Ressourceneinsatzes bietet das Konzept einige weitere gewichtige Vorteile:
- Keine zusätzlichen Investitionen in Hardware und Montage
- Ausschließlich Engineering-Leistungen und Software Update
- Höherer Automatisierungsgrad
- Modernisierung im laufenden Betrieb möglich
- Schnelle Amortisation
Wirtschaftliche und umwelttechnische Potentiale beim Einsatz von INP Fuzzy Control
Aus dem Einsatz von Fuzzy-Logic-Regelungen bei der Müllverbrennung oder beim Betrieb von ganzen Energienetzen resultieren eine Vielzahl an günstigen Begleiterscheinungen. Bei Altanlagen zeigt sich das Potential eines fuzzy-Logic-geregelten Systems am deutlichsten. Zum Beispiel kann der Mülldurchsatz und damit die Müllheizwerte gesteigert werden, ohne die Anlagensicherheit zu gefährden. Gleichzeitig wird die Schadstoffentstehung minimiert. Neben den umwelttechnischen Verbesserungen birgt der Einsatz von INP Fuzzy Control auch ein erhebliches wirtschaftliches Potential. Eine gleichmäßigere Feuerleistung bedeutet einen höheren Wirkungsgrad bei Feuerung und Dampferzeugung und damit eine Leistungssteigerung. Die resultierende Schadstoffminimierung ist wiederum wichtigster Faktor zur Vermeidung von Korrosionen in allen Anlagenteilen. Korrosionsbedingte Ausfälle werden seltener und der Umfang von Revisionsarbeiten wird spürbar reduziert. Folgende Aufzählung gibt einen Überblick über die
Größenordnung der erreichbaren Verbesserungen:
- Reduzierung des Öl- oder Gasverbrauchs um bis zu 20%
- Steigerung der Dampfproduktion um bis zu 10%
- Steigerung des Müll- oder Kohledurchsatzes von 7%
- Reduzierung der Sauerstoffkonzentration im Abgas und Schwankungsbegrenzung von +/- 2 %
- Effizientere Verbrennung (Schwankungen der Brennkammertemperaturen von +/- 50°C)
- Reduzierung von CO- und Nox-Emissionen von bis zu 50%
- Reduzierung des Energieverbrauchs von bis zu 10%
Typische Anwendungen von Fuzzy Control in der Energieerzeugung
Ein System mit verschiedenen Dampfschienen, Hoch- und Niederdruck steht im wechselnden Einfluss von Dampferzeugern, Stromerzeugern, Dampfverbrauchern, etc. Im Betrieb eines solchen Energiesystems müssen Abnahmeschwankungen oder zusätzlicher Dampfbedarf möglichst effizient z.B. durch Umlenkung von Dampfströmen oder durch Zu-/Abschaltungen von weiteren Kesseln gesteuert werden. Um dies Ziel zu erreichen, eignet sich der Einsatz von INP Fuzzy Control als übergeordnete Einheit für die Energienetze in besonderem Maße.
Weitere Ziele können sein:
- Anpassung an veränderte Dampfmengen
- Maximale Verstromung des jeweils verfügbaren Dampfes
- Übergeordnete Dampfnetzregelung
- Kopplung von Teilanlagen für ruhigen und stabilen Anlagenbetrieb
- Realisierung von niedrigen Schwankungen in HD-Dampfnetzen
- Kessel- und anlagenschonender Betrieb unter Einhaltung der Sicherheitsfunktionen
- Stoßfreier Übergang von konventioneller zu Fuzzy-Regelung und umgekehrt
