В промышленных тепличных комплексах выхлопные газы от собственных теплоэлектростанций применяются не только для обогрева, но и в качестве удобрения. Выхлоп содержит широкий спектр газов, некоторые из них, например, этилен — нежелателен. Поэтому необходимо контролировать его концентрацию и при превышении предельного уровня отсекать подачу в теплицу выхлопных газов, предварительно очищенных от примесей оксидов азота. Для выполнения этой задачи на базе контроллера ОВЕН ПЛК200 разработана автоматизированная система, которая обеспечивает подачу газа с заданной концентрацией этилена.
Тепличное производство овощей является достаточно энергоемким, и крупные производители стремятся снизить энергетическую составляющую в себестоимости продукции.
Одним из наиболее эффективных вариантов — создание собственной генерации, для чего применяются газопоршневые когенерационные установки.
Тепличный комбинат «Майский» ввел в эксплуатацию мини-ТЭС на базе газопоршневой электростанции, которая вырабатывает электроэнергию для технологических нужд. При этом выхлоп не выбрасывается в атмосферу, а направляется в систему утилизации тепла и используется для обогрева теплиц. Более того, охлажденные и очищенные системой каталитической нейтрализации выхлопные газы используются для подкормки растений.
Использование выхлопных газов — распространенный и эффективный способ получения углекислого газа для повышения урожайности растений в современных тепличных хозяйствах. Этот вариант является стандартизированным решением для теплиц и не требует дополнительных вложений.
Система управления
Компания «ДИГАМ» разработала автоматизированную систему подачи выхлопных газов определенного состава от газопоршневых установок. Регулирование подачи обеспечивает система на основе контроллера ОВЕН ПЛК200. При превышении допустимой концентрации этилена система заслонок перекрывает подачу газа в теплицу и начинает сбрасывать газ на улицу до восстановления допустимого уровня этилена. Функциональная схема управления показана на рис. 1.
В составе системы применяется газоанализатор для мониторинга состава выхлопных газов и контроля за превышением нежелательных составляющих в очищенных выхлопных газах. Качество газов, в частности, концентрации этилена, контролирует хроматограф «Кристалл 5000» производства СКБ «Хроматэк».
Алгоритм работы системы контроля концентрации этилена
Автоматизированная система контроля обеспечивает отбор проб очищенных выхлопных газов на выходе трех установок каталитической нейтрализации COdiNOx на трех линиях. Отбор проб осуществляется последовательно с интервалом 10 минут. На рис. 2 представлен шкаф управления.
При отключении какой-либо установки нейтрализации подается дискретный сигнал на контроллер ПЛК200, который передает сигнал по протоколу Modbus TCP на хроматограф о прекращении отбора пробы с выключенных установок. При последующем запуске установки отбор пробы возобновляется.
В случае превышения концентрации этилена контроллер передает сигнал на хроматограф о необходимости выполнить повторный отбор пробы этой же точки. Время между отборами проб одной точки составляет 5 минут. Если получены подряд две отрицательные пробы, контроллер формирует дискретный сигнал на закрытие соответствующей заслонки. Чтобы ПЛК200 сформировал сигнал открытия заслонки, необходимо получение положительной пробы и активирование кнопки квитирования на панели оператора для разрешения открытия заслонки.
Разработанная система обеспечивает повышение производительности, снижение расходов на углекислый газ, безопасные условия производства для персонала. В современных тепличных комплексах подобные решения гарантируют увеличение урожайности за счет увеличения жизненного цикла растений с соблюдением требований экологических стандартов.
Текст: Игорь Прохватилов, генеральный директор «ДИГАМ»
Еще больше интересных новостей из мира электротехники, освещения и энергетики вы можете найти на портале Elec.ru.
Подписывайтесь на наши социальные сети:
🔹Дзен