Varčevanje z energijo v podjetju - napredne metode in tehnologije

Varčevanje z energijo v podjetju - glavne usmeritve:

• Varčevanje z električno energijo
• Zmanjšanje izgub toplote in pare
• Zmanjšanje izgub v parnih ceveh

Varčevanje z energijo v podjetju - metode varčevanja z energijo

• Izbira optimalne cenovne kategorije in revizija pogodbenih pogojev oskrbe z električno energijo
• Optimizacija elektromotorjev
• VFD namestitev
• Optimizacija sistemov s stisnjenim zrakom

Izbira optimalne cenovne kategorije za napajanje

Skupno obstaja 6 cenovnih kategorij oskrbe z električno energijo, v skladu s katerimi lahko podjetja kupujejo elektriko od zajamčenih dobaviteljev.

Vsa mala podjetja z instalirano močjo manj kot 670 kW ob sklenitvi pogodbe o avtomatskem napajanju spadajo v prvo cenovno kategorijo.

Vsa podjetja z instalirano močjo več kot 670 kW samodejno spadajo v tretjo cenovno kategorijo.

Prva in tretja cenovna kategorija nista vedno najbolj optimalni in najcenejši kategoriji oskrbe z električno energijo.

V nekaterih primerih lahko prehod na drugo cenovno kategorijo zniža stroške električne energije za 5% -30%.

Tema cenovnih kategorij je precej obsežna, v našem pregledu o cenovnih kategorijah podrobno povemo, kako pravilno izračunati in izbrati cenovno kategorijo oskrbe z električno energijo.

Poleg cenovnih kategorij priporočamo tudi natančen pregled drugih vidikov pogodbe o dobavi električne energije:

• nivo napetosti,
• moč,
• tarifa za prenos električne energije.

V našem pregledu lahko izveste o teh in drugih metodah za zmanjšanje stroškov energije.

Varčevanje z energijo v podjetju - električni motorji

Upoštevati je treba vso opremo, kjer se uporabljajo elektromotorji:

• črpalke,
• kompresorji,
• oboževalci,
• obdelovalni stroji,
• proizvodne linije.

Načrt nadzora elektromotorja

Načrt krmiljenja motorjev bi moral postati sestavni del programa varčevanja z energijo v obratu.

Tak načrt bo pomagal uvesti dolgoročni sistem varčevanja z energijo za vse elektromotorje v podjetju.

Načrt nadzora motorja bo zagotovil, da do napak in napak ne bo prišlo, in če se bodo, hitro in učinkovito odpravili.

Koraki za izdelavo načrta za nadzor motorja:

1. Izvedite popis vseh motorjev v objektu.
2. Ustvarite seznam motorjev z njihovimi glavnimi parametri, tehničnim stanjem, življenjsko dobo.
3. Razvijte splošna navodila za popravila.
4. Razviti smernice za preventivno vzdrževanje, mazanje in pregled.
5. Ustvarite varnostno zalogo pogosto uporabljenih nadomestnih delov.
6. Ustvarite specifikacijo nakupa za nove motorje.

Previjanje elektromotorjev

Na splošno je previjanje starega elektromotorja veliko cenejše kot nakup novega.

Elektromotor je treba zamenjati, če so stroški njegovega previjanja več kot 60% stroškov novega.

Potem bo vse odvisno od tega, kako se izvede previjanje nazaj.

Če je delo opravljeno na najvišji ravni, bo motor izgubil le 1% -2% odstotkov svoje učinkovitosti.

Če previjanje poteka slabo, se bodo izgube v elektromotorju povečale za 5% -10%.

Zamenjava starega električnega motorja z novim energetsko učinkovitim je smiselna v primerih, ko motor deluje več kot 2000 ur na leto.

Obdobje povračila za nov energetsko učinkovit motor ne bo daljše od 1, 5 do 2 let.

Varčevanje z energijo v podjetju s povečanjem faktorja obremenitve

Faktor obremenitve je razmerje med delovno in navidezno močjo.

Tako se učinkovito porablja energija.

Višji ko je faktor obremenitve, učinkoviteje se porabi elektrika.

Elektromotor deluje optimalno pri obremenitvi 75% in več.

Zato namestitev motorjev nad zahtevano močjo (iz varnostnih razlogov) ne bo le dražja, ampak tudi neučinkovita v smislu porabe energije.

Faktor obremenitve lahko povečate na naslednji način:

• zaustavitev neobremenjenih motorjev,
• zamenjava motorjev z manj kot 45% obremenitve za manj zmogljive modele,
• prerazporeditev obremenitve med obstoječimi elektromotorji.

Pogon s spremenljivo frekvenco (VFD)

Namestitev pogonov s spremenljivo frekvenco je smiselna samo za dinamične sisteme.

V statičnih sistemih, ki so na primer vključeni samo za dvigovanje bremen, namestitev pogona s spremenljivo frekvenco ne bo pomagala in pogosto lahko škoduje.

VFD uravnava obremenitev in hitrost motorja, s čimer zagotavlja optimalno porabo električne energije.

VFD lahko zmanjša porabo energije motorja za najmanj 5% in največ 60%.

Obdobje povračila za VFD je običajno 1-3 leta.

Optimizacija sistemov s stisnjenim zrakom

Stisnjen zrak se uporablja v najrazličnejših panogah.

V nekaterih podjetjih je stisnjeni zrak glavni porabnik električne energije.

Stisnjen zrak se uporablja v pnevmatskih napravah in opremi, na tekočih trakovih, avtomatskih linijah.

Uporaba stisnjenega zraka je priljubljena, ker je priročen in varen vir energije.

Toda mnogi pozabljajo, da je stisnjen zrak eden najbolj neučinkovitih virov energije - le 5% električne energije, porabljene za proizvodnjo stisnjenega zraka, se spremeni v koristno delo, preostalih 95% gre ven v cev.

Varčevanje z energijo v podjetju - stisnjen zrak:

• Za čiščenje prostorov ne uporabljajte stisnjenega zraka.
• Zmanjšanje temperature zraka na vstopu v kompresor za 3% zmanjša porabo energije za 1%.
• Za tiste tehnične postopke tlak stisnjenega zraka, kjer je to mogoče, zmanjšajte na minimum. Znižanje tlaka za 10% zmanjša porabo energije za 5%.
• Izvajajte redne preglede, popravila kompresorske opreme in daljnovodov za stisnjen zrak. Eno, tudi najmanjše puščanje stisnjenega zraka, lahko včasih zmanjša učinkovitost opreme.

Varčevanje z energijo v podjetju - zmanjšujemo izgube toplote in pare

Para se pogosto uporablja v industriji, zlasti v tekstilni, živilski in predelovalni industriji.

Izboljšanje učinkovitosti parnih kotlov in ponovna uporaba proizvedene toplote lahko bistveno zmanjša porabo energije v teh napravah.

Proizvodnja pare

Kotel najučinkoviteje deluje s polno močjo.

Ker se povpraševanje po količini pare sčasoma lahko spremeni, se pogosto zgodi, da kotel deluje pod optimalno obremenitvijo.

Zmogljivost vgrajenega kotla je lahko veliko večja od potreb podjetja zaradi upada povpraševanja po izdelkih ali neuresničenih načrtov za širitev proizvodnje.

Prav tako zmogljivost kotla morda ne bo potrebna zaradi izboljšav proizvodnega procesa ali uvedbe ukrepov za varčevanje z energijo.

V takih primerih kotel deluje bodisi s polno zmogljivostjo bodisi v načinu kratkih ciklov vklopa ali izklopa.

Obe situaciji povzročata velike izgube energije.

Za to težavo ni preprostih in poceni rešitev.

Najlažja možnost jenamestite "majhen" kotel, ki bo deloval s polno zmogljivostjopri povprečni ali nizki obremenitvi v podjetju.

Kljub temu, da to ni poceni rešitev, je lahko rok vračila takšne naložbe krajši od dveh let.

In na splošno je vedno bolj učinkovito imeti več majhnih zamenljivih kotlov, zlasti v podjetjih s spreminjajočim se povpraševanjem ali pomembnimi sezonskimi nihanji porabe toplote in pare.

Sistem avtomatske regulacije

Če ima podjetje več kotlov, je smiselno namestitiavtomatski sistem za regulacijo obremenitve kotlov. . .

Avtomatizacija se odziva na potrebo po pari v podjetju, s prerazporeditvijo obremenitve med kotli, vklopom ali izklopom kotlov in s tem znatno poveča učinkovitost celotnega sistema.

Zaporni ventil

V podjetjih, kjer kotli redno zapirajo zaradi padca povpraševanja po pari, so lahko toplotne izgube skozi dimnik precej velike.

Možno je blokirati izgubo vročega zraka skozi dimnikz namestitvijo zapornega ventilaki zapre cev, ko je kotel izklopljen.

Preprečevanje in vzdrževanje

Če gorilniki in sistemi za vračanje kondenza ostanejo brez nadzora, se lahko hitro poslabšajo ali odpovedo.

To lahko zmanjša učinkovitost kotla za 20% -30%.

Preprost program vzdrževanja - ki zagotavlja, da vsi sestavni deli kotla delujejo na najvišji ravni - bo znatno povečal učinkovitost delovanja.

V praksi redno vzdrževanje zmanjša porabo energije kotla za 10%.

Izolacija - toplotne izgube s površine pravilno izoliranega kotla morajo biti pod 1%.

Odstranjevanje saj in vodnega kamna

Treba je nenehno spremljati in odpravljati nastajanje saj na kotlovskih ceveh, vodni kamen znotraj kotla.

0, 8 milimetra debela plast saj zmanjša prenos toplote za 9, 5%, 4, 5 milimetra debela plast pa prenos toplote za 69%!

Kamen nastane, ko se kalcij, magnezijev oksid in silicij odložijo na izmenjevalnik toplote kotla.

Lestvica debeline 1 milimetra poveča porabo energije za 2%.

Saje in vodni kamen lahko odstranite mehanično ali s kislinami.

Nastanek saj in vodnega kamna lahko določimo s povišanjem temperature dimnih plinov ali z vizualnim pregledom, ko kotel ne deluje.

Še posebej natančno je treba nadzirati nastajanje saj in vodnega kamna, če kotel deluje na trda goriva (premog, šota, drva).

Plinski kotli so manj nagnjeni k težavam s saj.

Optimizacija pihanja kotla

Pihanje kotla je odvajanje kotlovske vode za čiščenje vode v kotlu pred nečistočami in solmi.

Namen pihanja kotla je preprečiti ali zmanjšati nastanek vodnega kamna.

Nezadostno izpihovanje kotla lahko privede do vstopa vode v paro ali nastanka usedlin v kotlu.

Prekomerno izpihovanje pomeni izgubo toplote, vode in kemikalij.

Optimalna raven izpihovanja je odvisna od vrste kotla, delovnega tlaka v kotlu, priprave in kakovosti uporabljene vode.

Najprej je treba biti pozoren na pripravo vode. Če je voda dobro obdelana (nizka vsebnost soli), je lahko hitrost pihanja 4%.

Če so v vodi tuje snovi in soli, bo stopnja pihanja 8% -10%.

Sistem samodejnega pihanja lahko tudi znatno zmanjša porabo energije.

Obdobje povračila za tak sistem je običajno 1-3 leta.

Zmanjšanje emisij dima

Prekomerni dim je pogosto posledica prodiranja zraka v kotel in dimnik skozi puščanje in odprtine.

To zmanjša prenos toplote in poveča obremenitev kompresorskega sistema.

Puščanja in luknje je mogoče enostavno odpraviti, potrebno je le občasno opraviti vizualni pregled kotla in dimnika.

Regulacija zraka

Več zraka porabi za kurjenje goriva, več toplote se vrže v veter.

Količina zraka nekoliko nad idealnim stehiometričnim razmerjem med gorivom in zrakom je iz varnostnih razlogov potrebna za zmanjšanje emisij NOx in je odvisna od vrste goriva.

Kotli v slabem tehničnem stanju lahko porabijo do 140% dodatnega zraka, kar povzroči prekomerne emisije dimnih plinov.

Učinkovit plinski gorilnik potrebuje 2% do 3% dodatnega kisika ali 10% do 15% dodatnega zraka, da gorivo gori brez ustvarjanja ogljikovega monoksida.

Splošno pravilo je, da se izkoristek kotla poveča za 1% za vsakih 15% zmanjšanja dodatnega zraka.

Zato je treba stalno preverjati razmerje med gorivom in zrakom.

Ta dogodek nič ne stane, ima pa zelo dober učinek.

Nadzor emisij dima

Količina kisika v dimnih plinih je vsota dodatnega zraka (dodanega za povečanje varnosti in zmanjšanje emisij) in zraka, ki skozi luknje in puščanje pronica v kotel.

Prisotnost puščanja in lukenj je mogoče enostavno zaznati, če je vzpostavljen nadzorni sistem za dovod zraka in količino kisika v dimnih plinih.

S pomočjo podatkov o količini ogljikovega monoksida in kisika je mogoče optimizirati razmerje med gorivom in zrakom v kotlu.

Namestitev sistema za spremljanje in analizo emisij dimnih plinov se običajno povrne v manj kot letu dni.

Varčevanje z energijo v podjetju - namestitev ekonomizerja

Toplota dimnih plinov se lahko uporablja za ogrevanje vode, ki vstopa v kotel.

Ogrevana voda vstopi v kotel in zahteva, da se manj toplote pretvori v paro in s tem prihrani gorivo.

Izkoristek kotla se poveča za 1% na vsakih 22 ° C znižanja temperature dimnih plinov.

Ekonomizator lahko zmanjša porabo goriva za 5% do 10% in se bo izplačal v manj kot dveh letih.

Toplotni izmenjevalnik za odvajanje toplote iz vode in pare pri pihanju kotla

Izmenjevalnik toplote bo pomagal reciklirati približno 80% toplote vode in pare pri pihanju kotla.

To toploto lahko uporabimo za ogrevanje stavb ali za ogrevanje vode, ki napaja kotel.

Vsak kotel s konstantno hitrostjo izpihovanja 5% ali več je odličen kandidat za izmenjevalnik toplote.

Če sistem za izpihovanje ne deluje v konstantnem načinu, je smiselno razmisliti o njegovem prenosu v konstanten način ob hkratni namestitvi izmenjevalnika toplote.

Povprečna doba povračila za izmenjevalnik toplote ne bo presegla 1, 5 - 2 leti.

Namestitev kondenzacijskega ekonomajzerja

Vroč kondenzat lahko vrnemo v kotel, s čimer prihranimo energijo in zmanjšamo potrebo po prečiščeni vodi.

Ekonomizator za kondenzacijo lahko poveča učinkovitost sistema za dodatnih 10%.

Namestitev takega ekonomizerja je treba izvesti pod natančnim nadzorom strokovnjakov, ki bodo upoštevali vse nianse takega sistema, njegov učinek na kotel in kemično sestavo vode.

Uporaba sistema, ki vrne kondenzat nazaj v kotel, se običajno povrne v 1-1, 5 letih.

Sistem, ki kondenzat usmeri na oskrbo s toplo vodo, se povrne v manj kot letu dni.

Hladilni stolpi (hladilni stolpi)

Hladilni stolp je izmenjevalnik toplote, v katerem se voda hladi s tokom zraka.

Kar zadeva energetsko učinkovitost, je hladilni stolp naprava, ki oddaja toploto vetru.

Potencial za prihranek energije v hladilnih stolpih:

• V nekaterih podjetjih je smiselno, da hladilne stolpe popolnoma opustijo. Veliko je primerov, ko se ogrevanje uporablja za ogrevanje prostora, hkrati pa hladilni stolp za odvajanje toplote. Namestitev toplotne črpalke bo rešila problem ogrevanja in vsaj delno zmanjšala potrebo po uporabi hladilnega stolpa.
• Namestitev odklopnikov za ventilatorje hladilnega stolpa lahko zmanjša porabo energije za 40%.
• Zamenjava aluminijastih ali železnih ventilatorjev z novimi ventilatorji (iz steklenih vlaken in plastike) lahko zmanjša porabo energije do 30%.

Zmanjšanje izgub v parnih ceveh

Prekinitev nepovezanih parnih vodov

Potrebe in poraba pare se nenehno spreminjajo.

To lahko privede do dejstva, da se celotni sistem za distribucijo pare ne uporablja s polno zmogljivostjo, ampak le 20% -50%, kar neizogibno vodi do toplotnih izgub.

Jasno je, da bo optimizacija ali rekonfiguracija celotnega sistema za distribucijo pare za nove potrebe zelo draga in morda neizvedljiva.

Vendar pa je prepoznavanje in zaustavitev parnih vodov, ki se skoraj ne uporabljajo, lahko zelo učinkovit ukrep za varčevanje z energijo.

Varčevanje z energijo v podjetju - Toplotna izolacija cevi

Izolacijske parne cevi lahko zmanjšajo izgube energije do 90%.

To je eno najhitrejših donosov prihrankov energije v sistemu za distribucijo pare.

Povprečna doba povračila za izolacijo cevovodov, po katerih se prenašata para ali vroča voda, je približno 1 leto.

Kondenzacijske cevi 1, 5-2 leta.

Nadzor parnih lovilcev

Preprost program spremljanja tehničnega stanja parnih lovilcev lahko znatno zmanjša izgubo toplote.

Če na primer vzdrževanje ni bilo opravljeno 3 do 5 let, potem praviloma približno tretjina lovilcev pare ne deluje, kar omogoča, da para pronica v sistem odvajanja kondenzata.

Iz prakse je v podjetjih, ki imajo program spremljanja parnih lovilcev, v okvari največ 5% parnih pasti.

Povprečno obdobje vračila za zamenjavo ali vzdrževanje ene parne lovilke je manj kot šest mesecev.

Program spremljanja lovilcev pare običajno zmanjša izgube pare za 10%.

Termostatske lovilce pare

Uporaba sodobnih termostatskih lovilcev pare lahko zmanjša porabo energije in hkrati poveča zanesljivost celotnega sistema.

Glavna prednost termostatskih lovilcev pare je, da

• odprto, ko se temperatura približa ravni nasičene pare (+/- 2 C °),
• po vsakem odprtju oddajajo nekondenzirane pline in
• so na začetku delovanja sistema v odprtem stanju, kar zagotavlja njegovo hitro segrevanje.

Poleg tega so ti parni lovilci zelo zanesljivi in jih je mogoče uporabljati pri najrazličnejših tlakih.

Odklop lovilcev pare

Porabo energije lahko zmanjšate tako, da izklopite lovilce pare na pregretih parnih ceveh, ko jih ne uporabljate.

Odprava puščanja pare

Program popravila puščanja pare v majhnih luknjah se lahko povrne v manj kot 3 do 4 mesecih.

Ne smemo pozabiti, da lahko majhna puščanja ostanejo leta neopažena in nenehno škodujejo sistemu.

Ponovna uporaba kondenzata in pare

Ko parna past odvaja kondenzat iz parnega sistema, padec tlaka ustvari paro iz tega kondenzata.

To paro lahko skupaj s kondenzatom uporabimo v izmenjevalniku toplote za ogrevanje napajalne vode ali zraka.

Najpomembneje pa je, da je to paro in kondenzat mogoče uporabiti blizu točke izpusta, saj je lahko zelo drago ustvariti ločen cevni sistem za prevoz do točke uporabe.