Efektywność energetyczna systemów sprężonego powietrza. Wojciech Halkiewicz 7 bar sp. z o.o. (dawniej Aria-C) 8 czerwca 2016r.

Transkrypt

1 Efektywność energetyczna systemów sprężonego powietrza Wojciech Halkiewicz 7 bar sp. z o.o. (dawniej Aria-C) 8 czerwca 2016r.

2 Kim jesteśmy? Inżynierami z ponad 25 letnim doświadczeniem, Oszczędziliśmy już miliony złotych dla naszych klientów. Pomagamy firmom w całej Europie, np.: Ikea Industry LG Samsung Indesit Michelin Eaton Bridgestone Unilever Reckitt Benckiser Cemex Volvo HJ Heinz Kronospan Rockwool Saint Gobain URSA (Uralita) Valeo NGK Kimberley-Clark ICT Imperial Tobacco Mondelez Glaxo - Smithkline Danone Volkswagen SCA Oława Teva Norma Group GKN Helvetia Ikea

3 1. Ile kosztuje sprężone powietrze? 0,111 kwh/m3 0,33 zł/kwh Energia cieplna: strata 80% Energia ciśnienia: 10% - 20% 1 m 3 powietrza sprężanego do 7 bar obciążony jest poborem energii ~111 Wh i kosztuje w produkcji ok. 0,04 zł/m 3 przy cenie energii 0,33 zł/kwh.

4 1. Ile kosztuje sprężone powietrze? Zużycie powietrza zaczyna się od jego przesyłu i kończy się w punkcie poboru co oznacza, że koszt powietrza w punkcie poboru jest o 100% wyższy niż w sprężarkowni czyli wynosi 0,08 zł/m 3.

5 1. Co warto zrobić? Od czego zacząć? Określenie kosztu energii zużywanej do produkcji sprężonego powietrza. pomiary energii pobieranej przez sprężarki analiza efektywności arkusz online wskazanie kosztów energii określenie wskaźników [kwh/m 3 ] i [zł/m 3 ] Jeśli nie ma innej możliwości, skorzystaj ze wzoru: 30 kw x 3 x 0,9 x 7000 h/rok x 0,3 [zł/kwh] = ,-zł/rok moc i liczba sprężarek współczynnik liczba godzin pracy rocznie stawka za [kwh]

6 2. Gdzie zacząć optymalizację? Optymalizacja ma różne możliwości w każdym z obszarów: Obszar produkcji powietrza Obszar przesyłu powietrza Obszar poboru poprawa sprawności maksymalnie o 5 20% poprawa efektywności o 5 20% poprawa sprawności o 10% - 60% dwukrotnie wyższy koszt powietrza

7 2. Gdzie zacząć optymalizację? Detekcja i naprawa wycieków zmniejszenie poboru aż Obszar poboru o ~10 15%, większość wycieków nie jest słyszalna. Redukcja ciśnienia 1% niższe ciśnienie to 7% mniej energii pobranej przez sprężarki i 13% mniejsze wycieki. Redukcja niepoprawnych poborów zużycie zmniejszać się może o około 10%. Wyznaczenie 1 lub kilku liderów efektywności energetycznej połączone ze szkoleniem świadomych i odpowiedzialnych użytkowników powietrza. Świadomość ile m 3, kwh lub zł kosztu sprężonego powietrza ma udział w koszcie jednostkowym produkcji poprzez instalację pomiaru i monitoringu. (UWAGA - np. koszt energii zużywanej na sprężone powietrze w hutach szkła, rozlewniach oleju, rozlewniach wód sięga nawet do ~50% rachunku za energię!).

8 2. Gdzie zacząć optymalizację? Sprawdzenie przepustowości rurociągów jaka jest Obszar przesyłu powietrza ich średnica i długość arterii + obliczenia przepustowości i strat przesyłu. Określenie straty przesyłu możliwa duża poprawa efektywności - zmierz spadek ciśnienia na sieci. Dobór materiału rurociągów polecamy aluminium dedykowane do sprężonego powietrza, o wysokiej jakości, gwarantowanej szczelności na 20 lat z możliwością przebudowy. Dobre instalacja to: właściwe przekroje i długości, instalacja zamknięta w pętlę, zejścia z boku lub od góry ( fajki ), właściwa ilość zaworów, zbiorniki wzmacniające, pochylenie dla odwadniania, właściwe mocowania, certyfikacja materiałów i gotowej sieci, zalecany spadek ciśnienia <2-5% początkowego.

9 2. Gdzie zacząć optymalizację? Wiedza o obciążeniu sprężarek pomiar lub arkusz Obszar produkcji powietrza online. Analiza pracy sprężarek online. Świadomość kontrola wskaźników efektywności: [kwh/m 3 ] i [zł/m 3 ]. Optymalizacja i utrzymanie wysokiej sprawności wytwarzania powietrza. Skuteczne i sprawne energetycznie uzdatnianie powietrza - osuszanie, filtracja z minimalną i kontrolowaną stratą ciśnienia oraz separacja kondensatu

10 3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Detekcja i naprawa wycieków Wycieki stanowią ok %, ale nawet do 70% łącznie produkowanego sprężonego powietrza. Wartość tę można łatwo obniżyć co najmniej o połowę, nawet do 8%. Detekcja przy użycia detektora firmy UESystems pozwala na jednoznaczną lokalizację nieszczelności i wyliczenie strat (w Euro/PLN). Warto wyłączać niepotrzebnie działające sprężarki.

11 3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Detekcja i naprawa wycieków

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27 3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Instalacja aluminiowa Teseo do sprężonego powietrza Aluminiowe rurociągi dedykowane do sprężonego powietrza - nowoczesne, uniwersalne i łatwe w montażu. Koszt materiału Koszt montażu / robocizny Koszty ukryte (jakość powietrza, czas modyfikacji rurociągów, niska sprawność i wycieki sprężonego powietrza) instalacja aluminiowa instalacja stalowa

28 3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Właściwa instalacja aluminiowa Teseo bardzo niskie opory ruchu i brak zagrożenia korozją, łatwość montażu pozwalająca na bieżąco dostosowywać instalację do potrzeb zakładu i zmian produkcji, bardzo wysoka szczelność.

29

30

31 3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Sterowanie energooszczędne ograniczenie pracy sprężarek na biegu jałowym 2%, monitorowanie najważniejszych wskaźników energetycznych procesu produkcji sprężonego powietrza ograniczenie cykli rozruchowych maszyn, korzystnie wpływając na ich żywotność oraz serwisowanie, sterowanie maszyn różnych producentów bez utraty gwarancji. W samych tylko Niemczech takich sterowników pracuje już 8 tysięcy!

32 3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Analiza pracy systemu sprężarek dzień pomiarowy

33 3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Analiza pracy systemu sprężarek cały okres pomiarowy

34 3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Symulacja pracy ze sterownikiem

35 3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Symulacja pracy ze sterownikiem

36 4. W co i ile warto zainwestować? Koszt energii zużywanej na produkcję sprężonego powietrza np ,-zł Wyliczenie 10% tej wartości jako targetu oszczędności. To bardzo niska wartość, którą można bardzo prosto osiągnąć np. z wycieków (średnio 30% produkowanego powietrza), z optymalizacji wydmuchów (średnio 10% wyprodukowanego powietrza) ,-zł Opomiarowanie za taką kwotę głównych punktów poborów. 12 przepływomierzy

37 4. W co i ile warto zainwestować?

38 4. W co i ile warto zainwestować?

39 4. W co i ile warto zainwestować?

40 4. W co i ile warto zainwestować? Odzysk ciepła ze sprężarek energia może zostać wykorzystana do przygotowania C.W.U. wspomagania C.O. czy też wykorzystania ciepła do procesu produkcyjnego, Ważna jest dobra kalkulacja ROI.

41 5. Przykłady działań optymalizacyjnych Detekcja wycieków Pobór powietrza [m 3 /min] 2 sprężarki 55 kw 20 m 3 /min Pobór powietrza [m 3 /h] 1200 m 3 /h Koszt m 3 powietrza Czas pracy zakładu rocznie Koszt produkcji powietrza rocznie Koszt detekcji i naprawy wycieków 0,04 zł 8000 h zł zł Oszczędności Zwrot nakładów 4,2 miesiąca

42 5. Przykłady działań optymalizacyjnych Montaż przepływomierzy Pobór powietrza Czas pracy zakładu rocznie (5 x24h + 12 h)/tydzień Koszt produkcji powietrza rocznie Oszczędności 10% rocznie Koszt 6 przepływomierzy 2 (każdy do 1000 m 3 /h) oraz systemu monitoringu Zwrot nakładów na monitoring 22,9 m 3 /min 6600 h/rok zł zł zł Około 12 miesięcy

43 5. Przykłady działań optymalizacyjnych Optymalizacja 3 sprężarkowni Cementowania RUDNIKI (CEMEX) Pomiar przepływu na niebiesko to punkt oznaczający miejsce montażu sondy na powietrze osuszone pobierane w ciągu tygodniowych pomiarów. Pomiar wydajności - kolor czerwony to miejsca, w których przeprowadzano pomiary sprawdzające wydajności sprężarek. Na kolor zielony pomiar punktu rosy.

44 5. Przykłady działań optymalizacyjnych Optymalizacja sprężarkowni Liczba zbadanych sprężarkowni: 3 Liczba sprężarek: = 12 Moc zainstalowana: 300kW + 150kW + 300kW = 750 kw Liczba osuszaczy: = 6 osuszaczy Roczny koszt powietrza: około ,-zł Wydajność deklarowana: 49,4 + 2x13,3 + 4x12,1 = 102,4 m 3 /min

45 5. Przykłady działań optymalizacyjnych Optymalizacja sprężarkowni - korzyści eliminacja starej części sieci napowietrzania zbiorników B Poprawa higieny Sprężonego Powietrza (wymiana zaworów i reduktorów na podstawie regularnie uzupełnianych checklist) opomiarowanie sprężarek, identyfikacja kosztów procesu i modernizacji, wyłączenie 4 sprężarek, identyfikacja problemów ze sprawnością 5 sprężarek (pomiary weryfikacyjne), diagnoza osuszaczy do naprawy, identyfikacja kosztów osuszania na zimno. identyfikacja osuszacza adsorpcyjnego, który 90% powietrza pobierał na straty i pracował bardzo krótko, wyłączenie dwóch z trzech osuszaczy.

46 Podsumowanie Sprawność całkowita jest tym większa, im większe są sprawności cząstkowe: sprawność wytwarzania, akumulacji, dystrybucji i wykorzystania powietrza. Kiedy kontroluje się sprawność sprężarkowni, warto udowodnić, że prawdziwe oszczędności są u użytkowników.

47 Podsumowanie Warto skorzystać z naszej wiedzy, narzędzi i usług: detekcja i naprawa wycieków wraz z zarządzaniem projektem online, pomiar przepływu, ciśnienia i punktu rosy sprężonego powietrza oraz przepływomierze sprężonego powietrza, pomiar i analiza obciążenia sprężarek oraz nadrzędne sterowanie AirLeader,

48 Podsumowanie Warto skorzystać z naszej wiedzy, narzędzi i usług: szkolenia i plany naprawcze wraz z realizacją, inwentaryzacje sieci sprężonego powietrza, projektowanie i konsultacje oraz budowa i dostawa aluminiowych instalacji sprężonego powietrza, dostawy przepływomierzy, sterowników, detektorów ultradźwiękowych.

49 Podsumowanie Warto skorzystać z naszej wiedzy, narzędzi i usług: miernik mocy, End Of Line, Nowość! Nowość! Beginning Of Line. Nowość!

50

51 VP FlowScope M Nowość! Rewolucja na światowym rynku przepływomierzy: Dzięki Ethernet owi IOT sieci zakładowe Industry 4.0, Wyjście RS485, Ethernet, 4..20, inpulsowe, Wymienna sonda! Możliwość podglądu każdej sondy poprzez smartfona, Pomiar 2-kierunkowy z tą samą ceną

52 VP FlowScope M Nowość!

53 7 bar sp. z o.o. (dawniej Aria-C) ul. Kordeckiego 30B, Poznań Pozostaję do Państwa dyspozycji mgr inż. Wojciech Halkiewicz Tel wojciech.halkiewicz@7bar.pl