Valimoiden energiatehokkuuden vertailu FOUNDRYBENCH Markku Tapola Insinööritoimisto AX-LVI Oy, Finland SVY:n koulutuspäivät 5.2.216
Keskimääräinen energian kulutus erityyppisissä valimoissa selvitettiin Keskimääräinen energian kulutus & kustannukset valimoissa Toimenpide Yksikkö Rauta valimo Teräs valimo Metalli valimo Energia/ton MWh/t 2.3 4-6 4-7 Energiakustannus liikearvosta % 3 6 4 9 4 11
Energia-analyysi sisältää 7 askelta: 1. Tiedonkeruu 2. Energian hankinta (hyödykkeet, sopimusasiat, käyttötilastot, 3-5 vuotta) 3. Yksikköprosessien energiakulutuksen mittaus 4. Syöttö-, käyttö- ja päästö-analyysi (Sankey-diagram) 5. Säästövaihtoehdot (esisuunnittelu) 6. Kustannus + kannattavuuslaskelmat 7. Raportointi ja seuranta, toteutus
Yksityiskohtainen energian kulutuksen mittaus Sähkötehomittari Kompressorin sähkönkulutuksen analysointi Jäähdytyksen ja lämmityksen vesivirrat Jatkuvatoiminen loggeri
Sankey-diagrammi havainnollistaa vuosittaiset energiavirrat
Normeerattu energiankulutus rautavalimoissa oli 2.3 MWh/tuote tonni
Induktiouunin sulatuksen optimointi vaatii täyttä panostusta ja jatkuvaa käyttöä 94 kwh/t 88 kwh/t 859 kwh/t 673 kwh/t
Energian päästövirtojen tunnistamiseksi pitää mitata poistoilmavirrat (m3/s, T)
Valimot voivat säästää n. 2% energiakuluistaan (3 5 vuoden keskimääräisellä investoinnin takaisinmaksuajalla) Energia käyttökohde Osuus kokonaisenergian kulutuksesta, % (rauta) Osuus kokonaisenergian kulutuksesta, % (teräs) Sulatus 4 3 5 Lämpökäsittely (teräs) 29 3 Sähkökäytöt 15 1 2 Paineilma 1 7 2 Senkan esilämmitys 5 5 2 Säästöpotentiaali, % Ilmanvaihto 2 13 6 Lämmitys 5 3 1 Valaistus 5 3 1 Yhteensä 1 1 22
a) Air Distribution by Ductwork from Above b) Air Transfer and Distribution by Jets from Above c) Centralized Air Distribution from Above d) Air Distribution by Ductwork from Below Stratification Zone e) Thermal Displacement f) Air Distribution by Nozzle Ducts g) Blowing from Floor Level h) Cold Air Blowing (only during heating season) Ilmanvaihdon tehokkuudella on väliä! Valimoissa ilmanvaihtomäärät ovat korkeat: - 1 15 kertaa/h - sekoitusilmanvaihdossa tehokkuuskerroin on 1 - syrjäytysilmanvaihdossa tehokkuus on 1,5 2 kertaa korkeampi
Energiansäästöjärjestelmät Ilmanvaihdon regenaratiivinen lämmöntalteenotto (pyörivä kiekko LTO), palauttaa 75 % poistoilmasta tuloilmaan
Kompressorin tehokas säätöjärjestelmä säästää energiaa PRESSURE IN NETWORK BEFORE (RED) AND AFTER (BLUE) IMPROVING THE CONTROL SYSTEM - Kompressoreiden säätöjärjestelmän uusinnan sähkönsäästö on 1-3 %. - Paineilmajärjestelmän mekaaninen hyötysuhde on vain n. 1 %. Siksi järjestelmän sähkönkulutuksesta suurin osa muuttuu lämmöksi ja tällä energialla kannattaa lämmittää tuotantotiloja tai sosiaalivettä. Paineilmajärjestelmän optimaalinen nimellisenergian kulutus on luokkaa,1kwh/m3
Senkkojen säteilylämmitys säästää energiaa 1 8 % 6 4 2 gas oil oxygas oxy- electric fuel -Sähkölämmityksen hyötysuhde on luokkaa 8% -Maakaasun sintteripoltinkin on tehokas, n. 6 %
Teollisuustilojen valaistusvalinta on myös merkittävä energiapäätös Hehkulamppu Valaistustehokkuus, lm/w Halogenilamppu Compact Fluorecent Fluorecent lamppu Blended Light Elohopea lamppu Monimetallilamppu Korkeapaine Na-lamppu Natrium oksidi lamppu LED -lamppu 2 4 6 8 1 12 14 16 18
Energiansäästöanalyysin tuloksista saa hyvän pohjan energiakäytön hallintaan DESCRIPTION OF MEASURE TOTALS REPAYMENTINVESTMENT CO2 SAVING SAVING SAVING AGREED SAVINGS PERIOD EMISSION HEAT ELECTRICITY TAP WATER CONTINUATION REDUCTION ENERGY CO2 COSTS ENERGY CO2 COSTS TAP WATER COSTS MEASURE ENERGYOTHERS ENEGY OTHERS m3/a EUR/a a EUR t MWh/a t EUR/a EUR/a MWh/a t EUR/a EUR/a EUR/a T,P,H,E Heat recovery from furnaces hood canopies 145 2,9 42 11 5, 11, 145 Under consideration Heat recovery from general ventilation of refinery 224 2,5 54 154 76, 153,5 224 Under consideration Heat recovery from local ventilation of furnaces 1885 2, 38 131 65, 131,3 1885 Under consideration Local ventilation of welding station and masonry place 1715 2, 35 25 35, 24,5 1715 Carried out Frequency converter to furnaces local ventilation fan 392 2,9 115 56 8, 56, 392 Rejected Local ventilation on continuous casting 1617, 23 33, 23,1 1617 Rejected Usage of secondary compressor Tamrock 196, 28 4, 28, 196 Decided Leakages in compressed air network 294,3 1 42 6, 42, 294 Decided Combustion air blowers 1862, 27 38, 26,6 1862 Rejected Increasing usage of electric furnaces 311, 37 4, 16,8 36-1, -7, -49 Decided Preheating of ladles with electricity 1355 3,7 5 22 25, 56,8 16-5, -35, -245 Rejected Heating cold storage with castings 2465, 17 85, 17,2 2465 Carried out TOTAL 116519 2 662 2645 567 19855 136 95 6664
Energiankulutuksen jatkuva seuranta kannattaa Vuosi 27 28 29 21 3915 4759 1733 1919 Tuotanto t/a Energian kokonaiskulutus GWh/a 9.1 1.4 8. 8.8 Nimelliskulutus MWh/t 2.3 2.2 4.6 4.6. laiminlyönti saattaa maksaa maltaita...