Kupper Engineering 是 Asplundh Infrastructure Group 的成员，该集团是一个领先的国家基础设施服务和解决方案联盟，面向公用事业、电力生产商和高耗能客户。Kupper Engineering 提供卓越的全方位专业工程服务、工程支持、设备采购和自动化控制集成服务，涵盖从规划和设计到实施和调试的全过程。
- 设计一个将填埋气转化为可再生天然气 (RNG) 的系统
- 在 2026 年之前在 20 个 RNG 工厂实施
- 系统由数十个执行器、电机、阀门、泵和传感器组成，基于 ControlLogix® 和 CompactLogix™ 控制系统、 智能电机控制中心、 变频器 和其他组件构建
- 能够监测和检测天然气泄漏、控制通风、调节风扇，并在需要时关闭系统
- 在 20 个场地中的每一个场地，每分钟将 3,000 到 8,000 标准立方英尺的填埋场气体转化为可再生天然气
从食品和乳制品业务到垃圾填埋场，Kupper Engineering 正在帮助公司将废物和相关副产品转化为可再生天然气 (RNG)。RNG 由有机废物排放的沼气制成，经过处理达到管道质量标准，可用作化石燃料的替代品。
作为一家工程、控制和采购服务提供商，Kupper 是最早为 RNG 生产设施提供电气工程服务的公司之一。他们已经支持了大约 30 个 RNG 项目，并计划在未来三年内再支持 30 个项目。这些项目包括利用厌氧消化器系统从垃圾填埋场气体、动物和食品废物中提取 RNG。
“我们不是从地下开采天然气（不可再生资源），而是将人类活动的副产品转化为人们日常生活中可以使用的资源，”Kupper Engineering 的首席系统集成商 Jude Matteo 说。
“我们的独特之处在于，作为一家工程和控制公司，我们了解在这些高度专业化的项目中，所有环节如何相互配合，”Kupper 高级项目经理 William Moss 补充道。“我们从最初的设计到实施以及整个站点的支持都密切参与其中。”
作为其解决方案组合的一部分，Kupper 已经依赖罗克韦尔自动化超过十年。
挑战
质量和控制至关重要
Kupper 正在帮助北美最大的垃圾填埋场运营商之一积极扩展其 RNG 基础设施，作为其增长和可持续发展战略的一部分。
“从历史上看，垃圾被掩埋在垃圾填埋场后会分解。这会产生有臭味的废气，积累起来会非常危险，并对环境和臭氧层产生负面影响，”Matteo 解释道。“运营商最初的处理方法是去除垃圾填埋场气体并燃烧它们——就是燃烧掉。现在，通过一系列过程，他们可以从垃圾填埋场中提取这种气体，净化它，并将其转化为本质上是天然气的东西。”
该运营商计划使用生成的 RNG 来为其运输车队提供燃料，然后将剩余部分返回到天然气管道。过程控制至关重要，因为严格的准则规定了将填埋场气体 (LFG) 转换为管道优质气体的过程。
“填埋场气体通常含有 50% 的甲烷，以及大量的二氧化碳 (CO2) 和少量的微量成分。需要去除 CO2 和微量成分，以便最终产品达到 98% 的甲烷纯度，”Kupper 高级项目经理 Michael Markham 说。“整个过程需要经过多个步骤，每个阶段都可能需要进行压缩、冷却、加热和过滤。”
由于涉及数十个执行器、电机、阀门、泵和传感器，这是一套复杂的系统，需要设计、连接和控制。正因如此，Kupper 在其许多 LFG 到 RNG 项目中使用了罗克韦尔自动化产品，包括 ControlLogix® 和 CompactLogix™ 控制系统、智能电机控制中心、变频器和其他组件。
这些技术对于员工和系统安全也至关重要。 它们帮助设施监测和检测气体泄漏、控制通风、调整风扇，并在需要时关闭系统。
解决方案
标准化工厂设计和设备
Markham 解释说：“我们被要求参与这个客户的项目，因为他们希望在各种项目规模中实现工厂设计和设备的标准化，以确保安全、可靠和一致性。”
从现在到 2026 年，该客户计划建造 20 座 RNG 工厂，面积从 16,000 到 30,000 平方英尺不等。这些工厂将能够处理每分钟 3,000 到 8,000 标准立方英尺的 LFG。
“这些设施将运行快速反应的复杂过程，需要安装、配置和集成数百个组件。 当我们使用罗克韦尔自动化产品时，这是迄今为止最简单、最快捷的方式，”Matteo 说。“由于我们知道我们将建造更多这样的工厂，我们尝试对它们进行模板化。标准化和模块化编程的能力非常直接，我们可以依靠罗克韦尔产品的性能。”
所有这些对于尽可能延长生产时间至关重要。
“无论是消化器还是垃圾填埋场，就像这个客户的情况一样，他们总是在产生必须持续处理的气体。 每当工厂不运行时，他们必须对气体采取措施，通常意味着燃烧它，”Matteo 解释说。 “因此，任何可靠性的提高都是巨大的好处。”
结果
潜在的经济和环境效益
Kupper 为该客户当前的投资组合建立的第一个标准化 LFG 转 RNG 站点于 2023 年春季上线，预计 2024 年将有大约八个站点上线，剩余的站点将在随后的几年内上线。
平均每个站点每年有潜力回收和生产超过 780,000 MMBtu 的 RNG。MMBtu 是用于衡量加热含量和燃料价值的常用指标。这个数量相当于每年为 26,000 多个家庭或 676 辆重型卡车提供服务，相当于 530 多万加仑的柴油燃料。使用这种规模的工厂生产的 RNG，而不是化石燃料，有可能每年消除 50,000 多吨的温室气体排放。
“我们正在帮助这家客户将一种有害的副产气体转化为可用的能源，”Markham 说。“他们不必花费资本和年度资金来处理这些气体，而是会生产出一种对环境更有益且能带来可观收入的可行能源。”
访问我们的可再生能源页面，了解更多关于我们如何帮助公司加速能源转型的信息。
发布时间 2023年11月15日