ABB optimiert den Energieverbrauch der Meerwasserentsalzungs-anlage Fujairah

Ende 2004 erhielt ABB von der UWEC (Union Water & Electricity Company) in den Vereinigten Arabischen Emiraten den Auftrag zu Online-Optimierung und Kennwert-berechnungen für die Meerwasserentsalzungsanlage in Fujairah. Der Auftrag hat einen Umfang von 1,4 Millionen Euro und ist der zentrale Baustein für die optimale Nutzung der Anlage.

Die Trinkwassererzeugung ist ein lebenswichtiges Thema in der Golfregion. Aufgrund des Klimas und der geringen Niederschläge in der Region ist die Entsalzung von Meer-wasser häufig die einzige Möglichkeit, ausreichend Brauch- und Trinkwasser bereit-zu stellen. Da in der Region die Primärenergie (Erdgas) ausreichend verfügbar und sehr kostengünstig ist, bieten sich thermische Verfahren zur Entsalzung an. Das sogenannte Multi Stage Flush (MSF) Verfahren nutzt Prozesswärme aus Kraftwerken zur Erhitzung und Destillation des Meerwassers. Ein weiteres Verfahren ist die Reverse Osmose (RO), in der Meerwasser unter hohem Druck durch eine semipermeable Membran ge-drückt wird, wobei die Salzmoleküle abgeschieden werden.

Der Betrieb solcher Anlagen steht als Folge zunehmender Privatisierungen unter hohem Kostendruck. Entsprechend suchen die Betreiber zur Reduzierung der Pro-duktionskosten auch bei bestehenden Anlagen nach Optimierungsansätzen. Bei Meer-wasserentsalzungen bieten sich dabei folgende Ansätze:

• Optimierung des MSF-Prozesses
• Optimierung des RO-Prozesses
• Optimierung des Einsatzes des Kraftwerks, der MSF- und der RO-Entsalzung
• Berechnung der "Key Performance Indicators" (KPI)
• Instandhaltungsoptimierung

Diese Online-Optimierungen kommen auch in der bestehenden Anlage Fujairah zum Einsatz. Bei einer Leistung von 662 MW und einer Produktion von 450 Millionen Liter Wasser pro Tag können dadurch erhebliche Einsparungen erreicht werden. Die Anlage, eine sogenannte Hybrid-Meerwasserentsalzung, liegt im Norden der Vereinigten Arabischen Emirate und besteht aus vier Gasturbinen, vier Abhitzekesseln, zwei Dampfturbinen, fünf MSF-Entsalzungsanlagen und einer RO-Entsalzungsanlage, die mit einem Fremdsystem automatisiert sind. Die Optimierung einer solch komplexen An-lage ist nur mit aufwendigen rechnerbasierten Lösungen realisierbar.

Die Flexibilität der Lösungen von ABB, die ausgezeichneten Referenzen und die Zusicherung von Brennstoffeinsparungen waren für den Kunden entscheidende Kriterien, ABB als Lieferanten für dieses Projekt auszuwählen.

Im Zuge umfangreicher Maßnahmen zur Kennwertberechnung und Optimierung der Anlage liefert ABB aus seiner Optimax Applikationsfamilie:

• Informationsmanagement mit Power Generation Information Manager
• Kennwertberechnungen mit Plant Performance
• Simulation und Datenvalidierung mit PowerCycle
• Online-Optimierung der Entsalzungsanlagen mit PowerCycle
• Brennstoff Bedarfsmodell mit PowerCycle
• Optimierte Einsatzplanung mit PowerFit
• Lebensdauerberechnungen für Kessel, Dampf- und Gasturbinen mit BoilerLife und Plant Performance
• Datenaustausch mit dem vorhandenen Instandhaltungssystem MAXIMO

Aus diesen Funktionen zieht der Kunde folgenden Nutzen:

• Optimierte Sollwerte für die Bedienung und Fahrweise führen zu reduzierten Betriebskosten
• Geringerer Verbrauch an Betriebsstoffen (Chemikalien)
• Verringerter Bedarf an Prozessdampf beim MSF-Verfahren
• Optimierter Reinigungszyklus und Druckerhöhung beim RO-Verfahren
• Verbesserte Analyse und Verständnis des Prozessverhaltens für das Anlagenpersonal

Nach nur sieben Monaten Ausführungs- und Lieferzeit findet ein dreimonatiger Probebetrieb für den Zeitraum August bis Oktober 2005 statt.