KELI 2010 - Mauell GmbH
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ME 4012 <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong><br />
Helm Helmut t <strong>Mauell</strong> Ma ell <strong>GmbH</strong><br />
Partner der Energieversorger<br />
KKraftwerksleitsystem ft k l it t ME 4012:<br />
Strukturen<br />
Funktionen<br />
Engineering<br />
Applikationsbeispiele<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
1
Kraftwerksleittechnik<br />
• Entwicklung<br />
• Beratung<br />
• Engineering g g<br />
• Fertigung<br />
• Montage<br />
• Inbetriebnahme<br />
• Schulung<br />
• Produktpflege<br />
• weltweiter Service<br />
Fertigungstiefe und<br />
Projektabwicklung
ME 4012<br />
200MW<br />
Siemens GT V93.0<br />
50MW<br />
Verdichter<br />
Gasturbinen-Leittechnik ME 4012<br />
Kraftwerk Altbach Kombiblock 4<br />
Dampfturbine<br />
M<br />
M<br />
Öl<br />
Gas<br />
Turbine<br />
Öl<br />
Gas<br />
Dampfstrom Einspritzung<br />
Öl<br />
Gas<br />
Silo-<br />
Brennkammer<br />
Sek. - Prim.<br />
Überhitzer<br />
Feuerraum<br />
Brenner<br />
Trommel<br />
Wasser -<br />
rohre<br />
Rauchgas<br />
Speisewasser<br />
-<br />
fluß<br />
Kühler<br />
Absalzung<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
3
ME 4012<br />
E.ON Kraftwerk Heyden<br />
Turbinen-Leittechnik 920 MW<br />
Blockdaten:<br />
Leistung:<br />
920 MW<br />
Frischdampf: f<br />
T = 544°C<br />
P = 210 bar<br />
ZÜ-Dampf:<br />
T = 544°C<br />
P = 46 bbar<br />
Baujahr 1987<br />
Betriebsstunden:<br />
110.000 h<br />
Starts:<br />
1850<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
4
ME 4012<br />
Stadtwerke München<br />
GuD-Prozesses, HKW München Süd<br />
Fernwärmenetz München<br />
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5
ME 4012<br />
Stadtwerke München<br />
GuD-Anlage HKW München Süd<br />
• GuD 1 (Altanlage): 2 Gasturbinen mit je 120MW el<br />
Dampfturbine mit 83MW el<br />
2 Abhitzekessel je 260MW t/h<br />
Wasseraufbereitungsanlage<br />
3 Hilfsdampferzeuger mit je 36MW t/h<br />
• GuD 2 (Neuanlage): 2 Gasturbinen mit je 150MWel<br />
Dampfturbine mit 150MW el<br />
2 Abhitzekessel<br />
• FFernwärmenetz ä t Mü München: h Auskopplung A k l 1.700MW 1 700MW t/h<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
6
ME 4012<br />
Vattenfall Braunkohlekraftwerk<br />
Boxberg Block R, 670 MW el<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
7
ME 4012<br />
Vattenfall Steinkohlekraftwerk<br />
Moorburg: 2x 820 MW el , 2x 450MW th<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
8
ME 4012<br />
Electrabel / Tractebel<br />
Kernkraftwerk Tihange<br />
Turbinenleittechnik 2x 1100 MW<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
9
ME 4012<br />
Engineering- und Diagnose- System<br />
ME-DRP und ME-VIEW Client<br />
ME-DRP<br />
Server /<br />
Client<br />
DRP-/ PD- LAN<br />
Kraftwerksleitsystem<br />
Arbeitsplatz 1 Arbeitsplatz 2 Arbeitsplatz n<br />
ME-VIEW<br />
Client<br />
bis zu 32 Screens<br />
cold<br />
standby<br />
ME-VIEW<br />
Monsterclient<br />
VIEW-LAN<br />
VIEW- Switch 1<br />
Router<br />
VIEW- Switch 2<br />
Firewall<br />
Standort<br />
Fernwartung<br />
PD-Server 1 PD-Server 2<br />
IIntranet t t<br />
M<strong>Mauell</strong> ll / Velbert V lb t<br />
DRP-<br />
Switch<br />
RAID<br />
5<br />
RAID<br />
5<br />
(Rail) PD-Switch 1<br />
PD-Switch 2<br />
Multifunktionsprozessor<br />
Binär-<br />
Eingang /<br />
Ausgang<br />
SUB-NET<br />
Koppler<br />
SUB-NET<br />
Koppler<br />
Multifunktionsprozessor<br />
Analog-<br />
Eingang /<br />
Ausgang<br />
Multifunktionsprozessor<br />
Binär-<br />
Eingang /<br />
Ausgang<br />
SUB-NET Level B<br />
RV<br />
SUB-NET Level A<br />
Multifunktionsprozessor<br />
Analog-<br />
Eingang /<br />
Ausgang<br />
Automatisierungseinheit<br />
AE4012<br />
Multifunktionsprozessor<br />
Binär-<br />
Eingang /<br />
Ausgang<br />
Multifunktionsprozessor<br />
Analog-<br />
Eingang /<br />
Ausgang<br />
ME-VIEW<br />
ME-DRP<br />
SUB-NET<br />
Koppler<br />
Multifunktionsprozessor<br />
SUB-NET<br />
Koppler<br />
Funkuhr<br />
ME-VIEW<br />
Client<br />
GPS /<br />
DCF77<br />
SUB-NET Level A<br />
Multifunktionsprozessor<br />
ME-VIEW<br />
Client<br />
Automatisierungseinheit<br />
AE4012<br />
Multifunktionsprozessor<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
Binär-<br />
Eingang /<br />
Ausgang<br />
Analog-<br />
Eingang /<br />
Ausgang<br />
Binär-<br />
Eingang /<br />
Ausgang<br />
Analog-<br />
Eingang /<br />
Ausgang<br />
Binär-<br />
Eingang /<br />
Ausgang<br />
Multifunktionsprozessor<br />
Analog-<br />
Eingang /<br />
Ausgang<br />
10
ME 4012 ME-VIEW Systemstruktur<br />
Ab Arbeitsplatz it l t 1 Ab Arbeitsplatz it l t n<br />
Intranet<br />
ME-VIEW<br />
Client<br />
Firewall<br />
PD-Switch 1<br />
VIEW-LAN<br />
VIEW-Switch 1<br />
RAID<br />
5<br />
cold<br />
standby<br />
max. 32 Screens<br />
ME-VIEW<br />
Monsterclient<br />
Router<br />
DRP-<br />
Switch<br />
(Rail)<br />
VIEW-Switch 2<br />
RAID<br />
5<br />
PD-Switch 2<br />
Dezentrale Kopplung ME4012 Dezentrale Kopplung ME4012<br />
DRP-LAN<br />
ME-VIEW<br />
Client<br />
Engineering- u. Diagnose-System<br />
ME-DRP und ME-VIEW-Client<br />
ME-DRP<br />
Server /<br />
Client<br />
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ME-DRP<br />
Client<br />
11
ME 4012<br />
RWE Braunkohle-KW Frimmersdorf<br />
Eigenbedarfswarte für 16 Braunkohleblöcke<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
12
ME 4012<br />
RWE Braunkohlekraftwerk Frimmersdorf<br />
Standort Eigenbedarf für 16 Braunkohleblöcke<br />
14x150MW, 2x300MW<br />
E-Warte<br />
Neue E-Warte<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
13
ME 4012<br />
P<br />
E<br />
Heizwertkorrektur<br />
1<br />
Braunkohle<br />
3<br />
Primärluft<br />
Freilast<br />
Kessel<br />
Schütthöhe<br />
Mahlgrad<br />
M<br />
Ausbrandluft<br />
Sekundärluft<br />
M<br />
Drehzahl<br />
8<br />
6x<br />
NOx,SO NOx,SO2,CO 2,CO 2<br />
IIn Situ Sit<br />
F<br />
Kohle<br />
Q CO<br />
In Situ<br />
Q O2<br />
Moderne Regelalgorithmen<br />
der Kraftwerksleittechnik<br />
DE<br />
12%<br />
T<br />
Ein<br />
F<br />
E-Filter DeNOx<br />
550°C<br />
400°C<br />
max.<br />
535°C<br />
525°C<br />
0°C<br />
4mA 20mA<br />
164 bar<br />
165 bar<br />
T<br />
FD<br />
P<br />
FD<br />
Rußbläser<br />
F<br />
6<br />
5<br />
5<br />
Feuerraum-<br />
T-Überwachung TÜberwachung und<br />
T-Verteilung<br />
F FD<br />
ZÜÜ<br />
REA<br />
4<br />
525°C<br />
34 bar<br />
n<br />
max. 525°C<br />
7<br />
2<br />
Stressmonitor<br />
HD MD ND<br />
1. Blockmodell (ruhige Lastführung) 3. FUZZY-basierende Feuerleistungsregelung 5. Zustandsregler mit Beobachter 7. Turbinen Stress Monitor<br />
2. Kondensatstau-Regelung<br />
Detlef Baran<br />
4. Drehzahl-/ Leistungsregelung Turbine<br />
6. Verbrennungsanalyse-Regelung<br />
<strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012<br />
8. Freilast Kessel<br />
04.Mai <strong>2010</strong><br />
Koondensat<br />
38°C<br />
66 mbar<br />
f<br />
P<br />
E<br />
500MW<br />
G<br />
14
ME 4012<br />
CAE für die Projektierung<br />
ME-DRP 5: Funktionsumfang<br />
AnlagenSystemAnlagen- topologie struktur schema<br />
Fließbilder<br />
Gerätekatalog<br />
FunktionsHardwarepläne p belegung g g<br />
Kabelpläne<br />
Montageanordnung<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
15
ME 4012<br />
Beistellung des<br />
Auftraggebers<br />
Projektabwicklung<br />
SW-Module<br />
Logik<br />
Geräte- Dokumente<br />
katalog<br />
Stammdaten<br />
Projektierungsstandards<br />
ME-DRP 5<br />
Projektabwicklung und Strukturen<br />
Ausführungsrichtlinien<br />
Projektdefinitionen<br />
Standards<br />
SW-Module<br />
Logik<br />
Geräte- Dokumente<br />
katalog<br />
Stammdaten<br />
Projekthandbuch<br />
Anlagenschemata<br />
(R+I)<br />
Sensor-/ FunktionsAktorlistenbeschreibungen<br />
Basic-Engineering<br />
HW - Planung SW - Planung<br />
Geräteanordnung Feldplanung Fließbilder Funktionspläne<br />
Feld-<br />
Hardware<br />
Bedienung<br />
Steuerungg<br />
Signalbearbeitung<br />
Prozeßobjekte<br />
Protokolle<br />
Archiv<br />
Logik<br />
Registrierung<br />
Prozeßobjekte<br />
Anlage<br />
Teilanlage A<br />
Teilanlage A1<br />
Teilanlage A1.1<br />
Prozeßobjekt<br />
Funktion<br />
<strong>Mauell</strong> - Regelwerk Standortspezifisches<br />
Projektdatenbank<br />
Dokument<br />
Regelwerk<br />
Standortspezifische<br />
DDokumente k t und d KKonfiguration fi ti<br />
Schränke<br />
Unterverteiler<br />
Fertigungsaufträge<br />
Kabelliste Funktionspläne<br />
UV-<br />
Belegung<br />
Montage- und<br />
IBS-Unterlagen<br />
Stromlaufpläne<br />
Dokumente<br />
und Listen<br />
Autom.<br />
Einheiten<br />
Prozessobjekte<br />
Prüfprotokolle<br />
Steuerung<br />
Regelungen<br />
Konfigurationsdateien<br />
Signal<br />
Signal<br />
Gerät<br />
Gerät<br />
Gerät<br />
Gerät<br />
Teilanlage B<br />
Fließbilder<br />
Standard-<br />
Bilder<br />
BuB-<br />
Dateien<br />
Funktionsdokumentation ME 4012 Konfiguration<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
16
ME 4012 Engineeringsystem ME-DRP 5<br />
Dokumentation und autom. Konfiguration, Diagnose<br />
DVD-Writer<br />
Projektdatenbankserver<br />
Administration 1. DRP-Arbeitsplatz 2. DRP-Arbeitsplatz Arbeitsplatz 1 Arbeitsplatz 2<br />
Dokum.drucker<br />
DRP-LAN<br />
ME-DRP ME-DRP ME-DRP<br />
SUB-NET<br />
Elektronikraum<br />
AE4012 AE4012 AE4012<br />
AE4012 AE4012 AE4012<br />
ISDN<br />
Router<br />
ME ME-VIEW VIEW ME ME-VIEW VIEW ME ME-VIEW VIEW ME ME-VIEW VIEW<br />
Kohleförderung<br />
ME-VIEW<br />
Client<br />
VIEW-LAN<br />
PD-Server 1<br />
RAID<br />
5<br />
PD-LAN<br />
n. DRP-Arbeitsplatz p<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
ME-VIEW<br />
Client<br />
PD-Server 2<br />
RAID<br />
5<br />
17
CO2-Reducction by<br />
ME 4012<br />
<strong>Mauell</strong> Leittechnik für die<br />
Umsetzung engagierter Klimaziele<br />
zum Beispiel: p Vattenfall‘s target g of Carbon dioxide reduction<br />
0 % EU-Target<br />
20 %<br />
50 %<br />
90 %<br />
Vattenfall-Target I:<br />
emission reduction<br />
by 50% until 2030<br />
emission reduction<br />
by 20% until 2020<br />
1990 <strong>2010</strong> 2030 2050<br />
Basis<br />
EU & Kyoto<br />
VVattenfall-Target tt f ll T t II<br />
CO2 neutrality<br />
until 2050<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
18
ME 4012<br />
Vattenfall Steinkohlekraftwerk<br />
Moorburg: 2x 820 MW el 2x 450MW th<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
19
ME 4012<br />
Vattenfall Steinkohlekraftwerk<br />
Moorburg: 2x 820MW el 600MW th<br />
Nettowirkungsgrad ohne Fernwärme 46,5 %<br />
Brennstoffausnutzung mit Fernwärme bis 57,2 %<br />
Frischdampftemperatur 600 °C<br />
Zwischendampftemperatur 610 °C<br />
Frischdampfdruck 276 bar<br />
Nennleistung g( (elektrisch) ) 1.640 MW<br />
Fernwärmeauskopplung bis 600 MW<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
20
ME 4012<br />
Vattenfall Steinkohlekraftwerk<br />
Moorburg: 2x 820 MW el , 600MW th<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
21
ME 4012<br />
Vattenfall Steinkohlekraftwerk<br />
Moorburg: 2x 820 MW el 600MW th<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
22
ME 4012<br />
Vattenfall Steinkohlekraftwerk<br />
Moorburg: 2x 820 MW el , 600MW th<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
23
ME 4012<br />
Vattenfall Steinkohlekraftwerk<br />
Moorburg: 2x 820 MW el , 600MW th<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
24
ME 4012<br />
Vattenfall Braukohlekraftwerk<br />
Neubau Boxberg Block R, 670 MW el<br />
2005<br />
Neubau Block R<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
2011<br />
25
ME 4012<br />
Vattenfall Braukohlekraftwerk<br />
Boxberg g Block R<br />
Grundlastbetrieb<br />
Verfügbarkeit > 91 %<br />
Regelfähigkeit 50 % - 103 %<br />
Hoher Automatisierungsgrad<br />
Erfüllung Transmission Code<br />
Netto-Wirkungsgrad > 43,7 %<br />
(Frischdampf: T = 600 °C; C;<br />
p = 285 bar)<br />
Kohlebedarf: 4,5 , Mio. t/a<br />
Spezifische CO2-Emission:<br />
924 g/kWh<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
26
ME 4012<br />
Vattenfall Kraftwerk Boxberg<br />
Anlagenstruktur Block R, 670 MW el<br />
+ 155 m<br />
+ 135 m<br />
Kühlturm mit RG-Ableitung Elektro-Filter Saugzug<br />
REA Dampferzeuger<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
Maschinenhaus<br />
27
ME 4012<br />
Vattenfall Kraftwerk Boxberg<br />
Block R, 670 MW el<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
28
ME 4012<br />
Vattenfall Kraftwerk Boxberg<br />
Block R, 670 MW el<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
29
ME 4012<br />
Vattenfall Kraftwerk Boxberg<br />
Block R, 670 MW el<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
30
ME 4012<br />
Vattenfall Kraftwerk Boxberg<br />
Block R, 670 MW el<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
31
ME 4012<br />
Electrabel / Tractebel<br />
Kernkraftwerk Tihange 3<br />
Turbinenleittechnik 2x 1100 MW, MW 4x SPAT<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
32
Electrabel / Tractebel<br />
ME 4012 Kernkraftwerk Tihange<br />
Turbinenleittechnik 2x 1100 MW, 4x SPAT<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
33
ME 4012<br />
Electrabel / Tractebel<br />
Kernkraftwerk Tihange, 2x 1100 MW<br />
Turbinen-Hydrauliksystem<br />
Turbinen Hydrauliksystem<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
34
ME 4012<br />
Electrabel / Tractebel<br />
Kernkraftwerk Tihange, 2x 1100 MW<br />
neues Bedienpult im Bereich Turbine<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
35
ME 4012 <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong><br />
Helm Helmut t <strong>Mauell</strong> Ma ell <strong>GmbH</strong><br />
Partner der Energieversorger<br />
DDanke k fü für Ih Ihre Aufmerksamkeit!<br />
A f k k it!<br />
Detlef Baran <strong>KELI</strong> <strong>2010</strong>: Prozessleitsystem ME4012 04.Mai <strong>2010</strong><br />
36
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