Jak drtit odpady s menší spotřebou energie

Velkoobjemové drtiče odpadu ve skládkových a sběrných provozech ovlivňují elektrickou soustavu

PRAHA – 19. prosince 2014

Proces likvidace a třídění odpadu je komplexní proces a jeho nedílnou součástí je drcení velkoobjemového odpadu, jako jsou například automobily, motory, či stavební odpad, použitá betonářská ocel a další. Pro jejich zpracování se využívají drtiče odpadu s vysokou kapacitou a odpovídajícím příkonem, který při jejich provozním režimu způsobuje poklesy napětí elektrické sítě pod normovanou úroveň.

Zpracování kovového šrotu je velmi důležitý proces v likvidaci a recyklaci výrobků pro domácnost a při získávání cenných zdrojů průmyslového kovu. Reálným případem je recyklační závod nedaleko Pittsburghu, který zpracovává tisíce tun kovového odpadu každý rok s drtičem kovu o výkonu 3000 koní a se spotřebou 2.237MW. Ačkoliv největší podíl odpadu tvoří automobily, závod zpracovává také mnoho dalších forem šrotu, jako jsou ledničky a domácí kovové spotřebiče, nebo průmyslový ocelový odpad, potrubí či ocelové sudy.

Většina strojů na drcení kovu je provozována na střední napětí (od 2,4 kV do 13,2 kV) s motory o výkonu od 1,5 MW až po 6 MW. Při plném zatížení mohou tyto stroje pracovat na 165 % svého jmenovitého výkonu a s významnými dynamickými výkyvy zatížení.

Zatížení sítě při provozu

Drtič kovu je v klidovém stavu na přibližně 30 % plného zatížení (1000 koní), ale úroveň výkonu se zvyšuje dramaticky se zahájením skartace. Obvykle se zatížení zvyšuje na 150 až 200 %. Úroveň dynamického kolísání zatížení je přímo úměrná typu zpracovávaného materiálu, tj: těžší materiál vyžaduje vyšší spotřebu energie. Spotřeba jalového výkonu (kVAr) je rovněž dynamicky kolísavá 200-250 kVAr, a to i při lehké zátěži drtiče. Drtič kovu při maximálním zatížení (bylo mu naměřeno 7.325 MW vyžaduje jalový výkon na úrovni 4.4 MVAr. Toto kolísání napětí pak vede k nepřijatelným změnám napětí (blikání/flicker nebo pokles), které mají vliv na místní elektrickou síť a na ostatní spotřebitele.

Špičková spotřeba kilowatů drtiče nelze snížit. Proto není možné zcela eliminovat poklesy napětí, aniž by se zvýšila kapacita napájecího transformátoru alespoň na odpovídající maximální spotřebu 8.3MVA a souběžně byly doplněny dynamické kompenzační systémy. Nicméně, v případě, že se bude dynamicky odstraňovat pouze složka samotného jalového výkonu, dojde k poklesu celkové spotřebované energie (kVA) a změny v napětí mohou klesnout na přijatelnou úroveň.

Popis řešení kompenzace a výsledek

Kompenzační systémy pro tuto aplikaci byly navrženy tak, aby zátěž byla rozložena na dvě jednotky. Každá z jednotek s kapacitou 2.25MVAr je odpovědna za 50 % výkonu drtiče při jeho maximálním zatížení. Tato metoda prodlužuje životnost kompenzačních systémů a zvyšuje celkovou spolehlivost. V případě poruchy nebo údržby mohou být oba kompenzátory znovu naprogramovány na plné vytížení. V případě poruchy jedné jednotky je tak zbývající jednotka schopna poskytovat až 70 % jalového příkonu drtiče.

Při měření bez kompenzace dosahoval pokles napětí 290 V (7 %) a po uvedení do provozu se výrazně snížil na 80 V (2 %). Díky dodávce jalového výkonu došlo také ke snížení špičkové spotřeby o 1MVA a také došlo k udržení průměrného účiníku na úrovni 1,0. Po instalaci kompenzátoru se zlepšila stabilita napětí, zvýšila životnosti stávajících transformátorů a odstranil se flicker v síti.

„Problematika vlivu těžkých strojů na stav elektrické sítě je dlouhodobě známa, ale až překvapivě podceňována. V České republice je řada příkladů, kdy absence kompenzace, nebo její špatná instalace či volba pronásleduje firmy na jejich účtech za spotřebovanou elektřinu i v podobě penalizací za účiník,“ říká Jaroslav Smetana, zakladatel a ředitel společnosti Blue Panther.

O společnosti Blue Panther

Společnost Blue Panther s 20. letou tradicí je předním odborníkem na elektrickou energii a poskytuje nejen výrobním podnikům auditorskou a konzultační činnost v otázkách kvality elektrické energie a její spotřeby. Prostřednictvím svých certifikovaných odborníků s dlouholetými zkušenostmi a vyškolených specialistů analyzuje aktuální situaci, vyhledává příčiny problémů dané kvalitou elektrické energie a navrhuje škálu možných řešení. Vše s cílem zajištění ekonomického přínosu a úspor pro podnik.

Své praktické zkušenosti společnost dlouhodobě udržuje a získává i prostřednictvím dodávek profesionálních měřicích přístrojů a poskytování souvisejících odborných služeb, jako jsou záruční a pozáruční servisní středisko a školicí středisko pro zvyšování kvalifikace. Společnost je též zřizovatelem a provozovatelem certifikované kalibrační laboratoře.

Od roku 2008 je též držitelem certifikátu ISO 9001:2008 pro dodávky a servis měřicí techniky.