Termotecnica Pompe di Industriale

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1 Termotecnica Pompe di Industriale Calore

2 McTer 2014 Biogas Criticità e modelli di mantenimento della efficienza degli impianti Mercoledì 25 Giugno 2014 Crowne Plaza Hotel - San Donato Milanese Gestione impianto di digestione anaerobica e manutenzione programmata: un rapporto da sviluppare nel cambio di alimentazione da insilati a sottoprodotti ed effluenti d allevamento Ing. Sami Shams Eddin Azienda agricola Cominello Dott. Claudio Fabbri Centro Ricerche Produzioni Animali CRPA spa

3 Scopo della presentazione Descrizione impianto Parametri operativi Leve di influenza La gestione Prestazioni Indicatori di prestazione Analisi di criticità Analisi dei costi 2

4 L impianto a biogas Potenza elettrica: 999 kw Tipologia di impianto: C.S.T.R. (Completamente miscelato e riscaldato), condizioni mesofile Dimensioni: m 3 (8.200m 3 ferm, 7.800m 3 stocc), 160d HRT Alimentazione: insilato di mais + effluenti zootecnici + sottoprodotti agro-industriali Avviamento: 1 settembre

5 Lay Out Area impianto: 3 ha Volumi vasche: 2 primari (2.300 m 3 x 2) 2 secondario (3.300 m 3 x 2) 1 stoccaggi (3.300 m 3 ) prevasca carico liquami: 300 m 3 vasca scarico: 300 m 3 vasca acque prima pioggia: 50 m 3 Sistema di separazione solido/liquido Vasca separato liquido: 300 m 3 Sili orizzontali per trinciato e sottoprodotti In corso di installaz. pretrituraz. liquami 4

6 I parametri operativi Silomais utilizzato t/anno SMeq Carico organico volumetrico kgsv/m 3 digestore/gi orno 1,98/ 2,8 Tempo ritenzione idraulica digestori primario+ secondario giorni 160 mais / 33 eff+sott Tempo ritenzione idraulica digestori + stoccaggio giorni 297 / 65 eff+sott Produzione di biogas m 3 /anno Contenuto metano % 51,5 Nm 3 biogas/tsv Nm 3 metano/tsv Nm 3 metano/t tq Nm 3 biogas/m3/giorn o 690 / 450 eff+sott 356 / 250 eff+sott 219 / 25 eff+sott 1,37 / 1,37 eff+sott 5

7 I parametri operativi (media di 3,5 anni di operatività a insilati di cereali) Potenza elettrica media kw 959 Produzione di energia elettrica kwh/anno Autoconsumi ausiliari % della produzione 3,8 Autoconsumi digestore % della produzione 5,4 Produzione di energia elettrica vendibile kwh/anno

8 Diagramma Fishbone Leve di influenza Macchinari Personale Processo caricatori miscelatori coperture pompe specializzazione formazione interno/esterno dedicato/generalista biologico variabilità influenze esterne riscaldamenti EFFETTO controllo filiera traffico autorizzazioni varietà stoccaggio cost. approvv. qualità odore impatto visivo rumore popolazione attenzione impatti ext. controllo efficienza imp. controllo processo procedure precise Materiali Ambiente Gestione 7

9 La gestione: numero di comandi e allarmi in 4,5 anni di funzionamento a cereali Totale segnali (compreso allarmi) Complessivi (484 comandi al giorno) (9 allarmi al giorno) Allarmi 1,9% dei segnali totali Miscelazione (15 utenze) ,8% ,1% Caricamento solidi (2 utenze) ,4% ,8% Livelli (7 utenze) ,7% Cogeneratore (1 utenza) 120 0,02% 948 6,5% Pompaggi (2 utenze) ,09% ,1% 8

10 La gestione: n di comandi ed allarmi in 1 anno di funzionamento ad effluenti (06/ /2014) Totale segnali (compreso allarmi) Complessivi (1.191 comandi al giorno) (75 allarmi al giorno) Allarmi 6,3% dei segnali totali Miscelazione (15 utenze) % degli allarmi Caricamento solidi (2 utenze) % degli allarmi Livelli (7 utenze) % degli allarmi Cogeneratore (1 utenza) % degli allarmi Pompaggi (2 utenze) % degli allarmi 9

11 La gestione: manutenzione straordinaria Miscelazione Sostituzione miscelatori (intervento ext, no perdita prod.) Sostituzione strutture di sostegno dei miscelatori (intervento ext, no perdita prod.) Sostituzione pompe di processo (intervento ext, no perdita prod.) Poluzia condotte gas per occlusione da schiuma (intervento ext, no perdita prod.) Modifica sistema lubrificazione mixer (intervento ext, no perdita prod.) Modifica piede d albero sostegno mixer (intervento ext, no perdita prod) 10

12 La gestione: manutenzione straordinaria Coperture Collasso pallone per peso della neve (intervento int, no perdita prod.) Bloccaggio ventole coperture per ghiaccio (intervento int, no perdita prod.) Sostituzione teli per cedimento saldature (intervento ext, perdita prod.) Disassamento coperture per irraggimento asimmetrico(intervento ext, no perdita prod.) Disassamento coperture per spinta interna da schiuma (intervento ext, si perdita prod.) 11

13 La gestione: manutenzione straordinaria Alimentatori Compattazione della biomassa nei caricatori: (intervento int, no perdita prod.); Rottura pistone idraulico del caricatore: ( intervento int, no perdita prod.); Sost. mozzi e motoriduttori delle coclee: (intervento ext, no perdita prod.); Rottura coclee di carico biomasse: (intervento ext, calo produttivo); Rifacimento rivestimenti interni tramoggia: (intervento ext, calo produttivo). Rifacimento sistema di trasporto a coclee: (intervento ext, no perdita prod.). Modifica sistema di trasporto a coclee: (intervento ext, no perdita prod.) 12

14 La gestione: manutenzione straordinaria Cogeneratore Problemi generatore Stanford (intervento ext, perdita prod.) Adeguamento CHP a condizioni ambientali locali (intervento ext, perdita prod.) Rottura gruppo turbocompressore (intervento ext, perdita prod.) Otturazione intercooler (intervento ext, perdita prod.) Guasti sistema carburazione (intervento ext, perdita prod.) Guasti sistema rabbocco olio automatico (intervento int, perdita prod.) Installazione sistema nebulizzazione acqua sui radiatori (intervento ext, no predita prod.) 13

15 La gestione: manutenzione ordinaria Piano manutentivo, 140 operazioni quotidiane (tot 3,5h) gestite con una ronda manutentiva ordinaria affidata a operatore professionalmente istruito 14

16 La gestione: grandi manutenzioni h Cogeneratore Manutenzione cogeneratore h (2,5 giorni fermo prod.) Manutenzione cogeneratore h (4,5 giorni fermo prod.)* 1 Manutenzione cogeneratore h (4,5 giorni fermo prod.) Manutenzione cogeneratore h (7,0 giorni fermo prod.) * 1 * 1 Formazione professionale specialistica del personale per manutenzione (corso casa madre fornitore motore) * 1 Approccio proattivo alla gestione degli eventi 15

17 La gestione: grandi manutenzioni h Linea D.A. - Ctrl ed event. revisione su 13 agitatori (16) - Ctrl ed event. revisione su 2 caricatori - Ctrl ed event. revisione su 5 cupole - Ctrl ed event. revisione 6 motoriduttori (8) - Ctrl ed event. revisione 2 pompe (5 pompe) - Ctrl ed event. revisione 1 compressori aria - Ctrl ed event. revisione 5 soffianti - Ctrl ed event. revisione 5 valvole di sicurezza - Ctrl ed event. revisione 2 compressori per desolforazione (3) - Ctrl ed event. revisione 3 circolatori acqua calda (4) - pulizia e controllo quadri elettrico - pulizia e controllo cabine elettriche - pulizia scarichi e collettori fognari - -(possibilità funzionamento parziale con sovrapposizione fermo motore) 16

18 Indicatori di disponibilità MTTR: Mean Time To Repair, tempo medio per riparare il guasto MTBF: Mean Time Between Failure, tempo medio fra due guasti consecutivi MTTC: Mean Time To Check, tempo medio di reazione per ispezione guasto 17

19 Key Performance Indicators (KPI s) CHP e DA (4,5 anni di operatività) 885 avviamenti (tot CHP); (982) ,4MWh (tot CHP); (40357,4) h (tot CHP); (40973) h (tot d.a.)**; (43067) kWh autocons DA ( ) 5,4% (5,6%) segnali (tot d.a.), allarmi* (totd.a.) *allarmi + tacitazioni ** anche durante le grandi manut. i batteri producono gas 18

20 Key Performance Indicators (KPI s) CHP e DA (4,5 anni di operatività) Disponibilità (CHP): 97,4% (h CHP/h DA) (95,13%) *40 Kh effettuata a maggio Disponibilità (DA): 100% (**) Efficacia: 94,9% ore disponibili fatte a pieno carico Efficienza (CHP): ca. η el =41% (>41% maggior utilizzo del calore) Efficienza (CHP+DA): ,56 MWh/ ,4 MWh=90,83% (90,74%)(87,66% ultimi 2 mesi) MTTR CHP: 2,87 h MTBF CHP: 446 h MTBF DA: 4,08 h Produzione lorda: ,4 MWh (40357,4) Ore accensione CHP: h (40973) 19

21 Key Performance Indicators (KPI s) Evento MTTR MTBF Work Center MTTC Mixer interni 15gg 3mesi Fornitore DA 2 gg PC software 2gg 1,5a Fornitore DA 1 h PLC caricatore 7mesi 4a Fornitore DA 7 mesi PC hardware 7gg 1,5a Fornitore DA 1 h Tramoggia struttura 12h 2mesi Carpenteria metallica 2 h Danno elettrico 6h 4mesi Elettrostrumentale 6 h CHP 18h 1mesi GE 1 h Telescopico 7gg 21gg Meccanico mezzi agricoli 2 gg Spazzatrice 15gg 21gg Meccanico mezzi agricoli 2 gg Teli 7gg 12mesi Fornitore DA 1 gg cabine 3gg 2a Elettrostrumentale 3 gg Coclee carico 1gg 6mesi Carpenteria metallica 3 h 20

22 Analisi criticità Possibility of events high medium low Impact on Biogas Plant Reliability high medium low X3 X4 X25 X13 X5 X7 X8 X9 X14 X15 X10 X11 X1 X2 X6 X12 X16 X17 X18 X19 X20 X21 X22 X23 X24 X25 X1 stocc trincee X2 prevasca X3 fortis 1 X4 fortis 2 X5 pc X6 pompa ferm X7 ferm 1 X8 ferm 2 X9 post ferm X10 sr1 X11 sr2 X12 staz scarico digest X13 chp X14 trafo X15 cab elettrica X16 afs X17 vasca 1 p X18 torcia X19 laboratorio X20 pesa X21 disinf mezzi X22 magazz X23 recinz X24 allarme vid X25 manitou X26 spazzatr/daily/tagliaerba 21

23 Analisi criticità Possibility of events high medium low Impact on Biogas Plant Reliability high medium low X3 X4 X2 X7 X8 X25 X25 X13 X5 X9 X14 X15 X20 X10 X11 X1 X6 X12 X16 X17 X18 X19 X21 X22 X23 X24 X1 stocc trincee X2 prevasca X3 fortis 1 X4 fortis 2 X5 pc X6 pompa ferm X7 ferm 1 X8 ferm 2 X9 post ferm X10 sr1 X11 sr2 X12 staz scarico digest, separat. X13 chp X14 trafo X15 cab elettrica X16 afs X17 vasca 1 p X18 torcia X19 laboratorio X20 pesa X21 disinf mezzi X22 magazz X23 recinz X24 allarme vid X25 manitou X26 spazzatr/daily/tagliaerba 22

24 La gestione delle criticità: Elenco Centri di Lavoro - CHP : 20 fornitori - D.A. : 19 fornitori - SEG : 64 fornitori -TOTALE ADDETTI INTERNI: 3 (5) 23

25 Costi di manutenzione e servizi (OpEx) Servizi generali Digestione anaerobica CHP Totale Totale per vita impianto , Totale per anno % (20%) ( ,9 )** 25% (38%) * % (42%) 100.0% Importo per MWh generato 7,3 7,6 15,4 30,32 Percentuale del fatturato 2,89% 2,97% 6,06% 11,92% * Inclusi olio, extra per 10,20,30 Kh,smaltimenti, catalizzatori ** proiezione fatta sulla base dei primi 6 mesi 24

26 McTer 2014 Biogas Criticità e modelli di mantenimento della efficienza degli impianti Mercoledì 25 Giugno 2014 Crowne Plaza Hotel - San Donato Milanese Grazie per l attenzione! Ing.Sami Shams Eddin dott. Claudio Fabbri Azienda agricola Cominello CRPA spa