De digitalisering ontketent de kracht van stoom

In deze omgevingen worden gegevens van sensoren verzameld en rechtstreeks naar de cloud gestuurd. Deze informatie wordt dan gebruikt om het rendement te verbeteren, de efficiëntie te verhogen en de betrouwbaarheid te vergroten.

Voor stoominstallaties zorgt de snelle vooruitgang in digitalisering en de groei van het Internet of Things ervoor dat dit soort innovatie en rendement vandaag al beschikbaar is. Combineer dit met stoomtechnologie, en het vormt de sleutel tot een duurzaamheidsrevolutie in de industrie.

Stoom - een ’natural technology’

Het is nu al mogelijk om stoominstallaties zeer efficiënt te maken. Maar nieuwe benaderingen zullen helpen om van stoom een echt koolstofvrije technologie te maken. Ketels kunnen bijvoorbeeld aangedreven worden door elektriciteit, geleverd door hernieuwbare stroomopwekking zoals wind- of zonne-energie. Elektrische stoomgeneratoren kunnen hernieuwbare elektriciteit in stoom omzetten met een energieomzettingsefficiëntie van 97%.

Groene waterstof, die zonder koolstofuitstoot wordt gemaakt, is een andere manier om stoomketels aan te drijven.

Deze alternatieven kunnen organisaties helpen hun stoomproductie koolstofvrij te maken. En dit alles is haalbaar tegen een verrassend realistische investering, want door het hergebruik van bestaande apparatuur hoeft geen kostbare nieuwe infrastructuur aangelegd te worden.

Maar om het rendement van deze updates te kwantificeren, verbeteringen aan stakeholders te demonstreren en ervoor te zorgen dat installaties hun volledige potentieel bereiken, is er nog een stukje van de puzzel nodig.

Data tonen zaken aan en stimuleren resultaten

Dankzij de vooruitgang in de digitale technologie kunnen industriële installaties nauwkeuriger dan ooit opgevolgd worden en kunnen de prestaties beter zichtbaar gemaakt worden. Sensoren zijn betaalbaar, compact, hebben een laag stroomverbruik en bevatten vaak een draadloze verbinding om gegevens naar een centrale server te sturen. Zodra deze gegevens verzameld zijn, kunnen ze plaatselijk verwerkt worden, of naar de cloud gestuurd worden voor analyse.

Met gegevens uit stoomapparatuur, zoals debietmeters, regelkleppen, condenspotten en warmtewisselaars, kunnen relevante key performance indicators (KPI's) worden vastgesteld. Dit zal de installaties helpen om op langere termijn een nog hoger rendement te bereiken.

De gegevens zijn ook van onschatbare waarde om apparatuur op eventuele problemen te controleren. Door problemen vroeg op te sporen ontstaat de mogelijkheid tot  preventief onderhoud, voordat ernstigere problemen ontstaan. Dit helpt om stilstand, wat in grote productiebedrijven vaak erg prijzig is, tot een minimum te beperken. Preventief onderhoud kan ook helpen om eventuele lekken te verminderen, waardoor er minder stoom nodig is.

Digitale oplossingen maken het gemakkelijker om stoominstallaties te integreren in grotere platformen. Gegevens uit stoominstallaties geven besluitvormers een volledig overzicht, en bieden opties om de werking aan te passen aan het moment.  Bijvoorbeeld door te kiezen wanneer stoom kan worden opgewekt en gebruikt bij een overschot aan beschikbare elektriciteit uit zonnecellen.

Data kan ook zorgen voor een beter beheer van het condensaat in de installatie, en van de condenspotten die gebruikt worden om het te verwijderen, om het daarna terug te voeren naar de ketel. Condensaat bevat gewoonlijk ongeveer 25 procent van de bruikbare energie van de stoom waaruit het afkomstig is. Door dit terug te voeren naar de ketelvoedingstank kan alleen al aan energie duizenden euro per jaar bespaard worden. Het vermindert ook de behoefte aan vervangingswater, terwijl geld bespaard wordt doordat er minder kostbare chemicaliën nodig zijn om dit vers water te behandelen.

Zo voerde Spirax Sarco een project uit in een olieraffinaderij, dat binnen 12 maanden een energiebesparing van meer dan € 100 000 opleverde, simpelweg door defecte condenspotten op te sporen en te vervangen.

Over het geheel genomen kunnen digitalisering en de hieruit voorkomende inzichten , gebruikt worden om het rendement en de duurzaamheid van stoominstallaties verder te verbeteren. Nu organisaties ernaar streven hun koolstofuitstoot tot het absolute minimum te beperken, vormen al deze verbeteringen een belangrijk onderdeel van het geheel.

Een blik op de toekomst

Een van de grootste technologietrends van dit moment is de ontwikkeling van kunstmatige intelligentie (AI). In de industrie kunnen AI-systemen nieuwe mogelijkheden voor automatisering scheppen, waarbij besluitvorming mogelijk is die voordien, met conventionele IT-systemen, onmogelijk zou zijn geweest.

Uiteindelijk kan AI het ontstaan van volledig autonome stoominstallaties inluiden, die zichzelf in real time callibreren om de productiviteit te verhogen en het rendement te verbeteren. Er is een groeiende tendens om AI-algoritmen op 'edge' processoren op of nabij de werkvloer te laten draaien, in plaats van de gegevens naar de cloud te sturen, waardoor sneller op inputs kan worden gereageerd en dergelijke autonome systemen een praktische realiteit zouden kunnen worden.

Momenteel maakt stoom een enorme innovatie door. Het kan een sleutelrol spelen in de ruimere context van de klimaatopwarming en boeiende mogelijkheden bieden voor het technisch talent van nu en de volgende generatie die voor milieuverandering wil zorgen.