ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Динамика изменения коэффициента использования энергии в различных отраслях промышленности Дании за период первых десяти пет после энергетического кризиса

 

Отрасль промышленности 1973г. 1975г. 1978г. 1980г. 1983г.
Производство первичных материалов
Пищевая, табачная отрасли, безалкогольные напитки
Текстиль, одежда, кожа
Деревообработка и мебель
Бумажно-полиграфическая
Химическая
Керамика, стекло
Металлообрабатывающая
Сталеплавильная
Всего по промышленности

 

ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ В МОЛОЧНІЙ ГАЛУЗІ:
  1.1 ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АУДИТ За последние десятилетия молочная промышленность стран-членов ЕС претерпела значительные структурные изменения. В то время, как объемы переработки молока упали на 10% с 1983 по 1989 гг., количество молокозаводов уменьшилось на 41% за период с 1973 по 1987 гг., и предполагается, что такая тенденция сохранится и в будущем. Количество компаний, занятых переработкой молока, также уменьшается. Каждый раз при закрытии молокозавода и переносе производства в другое место образуется его новая конфигурация, которая определяет уровень потребления энергии на много лет вперед. Таким образом, сектор молочной промышленности испытывает необходимость концентрации внимания на новейших методах и процессах, предлагающих существенные возможности экономии энергии. За последнее десятилетие молочная промышленность значительно снизила уровень потребления энергии. Но в тот же период времени те новые энергетически эффективные технологии, которые были высокоэффективными десять лет назад, уже значительно отстают от современных. В производственных затратах молочной промышленности стран-членов ЕС затраты на потребленную энергия составляют 0,8-2%. Удельное потребление энергии (количество использованной энергии на производство одной тонны переработанного молока) отличается в значительной степени среди различных молокозаводов и стран. Частично это зависит от ассортимента продукции каждого конкретного молокозавода, который отличается от ассортимента другого. Объем реализации готовой молочной продукции также отличается среди разных стран. Другой причиной отличий такого рода может быть разница в ценовом уровне на энергию и взаимозависимость тарифов на электроэнергию и цен на топливо в разных странах. Наряду с вышеприведенными причинами, последнее обусловлено также различным климатом, который характеризуется, например, для стран юга Европы высокой температурой воздуха, вызывающей дополнительные расходы на охлаждение и, соответственно, повышенное потребление электроэнергии по сравнению с северными странами (рис.1). ПРИМЕР. ФИРМА PREMIER DAIRIES LTD, ИРЛАНДИЯ. ТЕХНОЛОГИЯ "ЛЕДЯНОГО БАНКА" В 1988 г. фирма PREMIER DAIRIES LTD решила произвести замену старой холодильной установки охлаждения жидкого молока на новую, более эффективную установку с дополнительной возможностью смещения потребления электроэнергии с дневного времени на ночное. Новая система позволяет охлаждать продукты до температуры -2 °С. Старая установка оказалась дорогостоящей в эксплуатации, в основном, из-за слишком высокой температуры конденсации и низкой температуры испарения. Конструкция конденсатора обуславливала постоянную температуру конденсации 35 °С, а испарения -15 °С. Холодильный коэффициент составлял примерно 2,5. Установка потребляла порядка 7600 кВт-ч электроэнергии за день, в период с 8:00 до 19:00. Тариф, по которому производилась оплата за потребленную электроэнергию, действовал с 8:00 до 23:00. Конструкция новой установки была разработана фирмой Integrated Energy System Ltd. Хранилища поставила фирма Baltmore Airсoil International, а холодильное оборудование - фирма APV Hall Ltd. Для целей этого проекта в рамках Энергетической демонстрационной программы Европейского Союза был выделен специальный грант. Проектом преследовались следующие цели:  повысить холодильный коэффициент за счет снижения температуры конденсирования и повышения температуры испарения;  перевести основную часть потребления электроэнергии с дневного времени пиковой нагрузки на ночное время, когда тариф на электроэнергию значительно ниже. Был установлен новый конденсатор с температурой конденсирования 30 °С и температурой по влажному термометру, равной 20 °С. Температура испарения была снижена с помощью ледяного банка/гидроохладителя, что позволило работать системе с 23:00 до 8:00 при такой же нагрузке. В результате распределения нагрузки удалось поднять температуру испарения. Новая установка включает в себя следующие компоненты: Компрессоры: 2 х 480 кВт охлаждения: температура конденсирования: 30°С; температура испарения: -9 °С: потребляемая мощность: 125 кВт. Конденсатор: мощность: 1150 кВт: тип: испарительный: температура конденсирования: 30 °С. Ледяной банк/гидроохладитель: 2 хранилища производительностью по 3960 кВт-ч каждый. Новый ледяной банк/гидроохладитель состоит из большой емкости с водой и змеевиками испарителя, расположенными вблизи фуг от друга. По мере того, когда вода в емкости достигает температуры О С, на змеевиках начинает образовываться лед. При возникновении необходимости в охлаждении вода откачивается из емкости на теплообменники, а нагретая вода возвращается в емкость, охлаждаясь при взаимодействии со льдом. Система была спроектирована для образования такого количества льда, которое требуется в ночной период времени с 23:00 до 8:00. По производственной необходимости, время начала переработки молока переместили на 6:00. В результате пришлось включать раньше охладительные компрессоры (22:00), которые начинали потреблять электроэнергию по более дорогому тарифу (с 22:00 до 23:00). Сейчас компрессоры работают до 8:00 или до тех пор, пока толщина льда не достигнет 5 см, после чего, они отключаются до 22:00, или до тех пор, пока температура не поднимется выше 1°С. Поскольку, лед практически никогда не растаивает полностью в системе, в емкости между трубами, как правило, образуются перемычки из льда. По мере разрастания таких перемычек, они воздействуют на поток воды. Для устранения этой проблемы, один раз в неделю (в выходные дни), емкость полностью размораживается. В таблице 4 приведены данные по полученному экономическому эффекту с помощью новой холодильной установки. Таблица 1. Экономические результаты установки новой холодильной системы
Ночной тариф 0,036 $ США/кВт-ч
Дневной тариф 0,103 $ США/кВт-ч
Общее количество сэкономленной электроэнергии 525.000 кВт-ч/год
При переводе работы в ночной период времени 710.000 кВт-ч/год
Общие годовые затраты на потребленную энергию $32.360
Затраты на старую установку $133.300
Годовая экономия $100.940
Срок окупаемости 4,6 года



Результаты:
Наряду со снижением температуры конденсирования и при равном, и даже большем, объеме производимого холода, эффективность работы системы охлаждения повысилась на 40%. Практически вся электроэнергия, требуемая для работы установки, потреблялась в ночное время. Дополнительным эффектом явилось то, что продукция охлаждается сейчас до температуры 2 °С в результате снижения температуры охлаждающей воды.

ПРИМЕР. МОЛОКОЗАВОД IDEVAL В БЕНЕСТРОФФЕ, ФРАНЦИЯ ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЕ ГАЗОВЫЕ НАГРЕВАТЕЛИ

Молокозавод IDEVAL - это часть большого молочного комплекса во Франции, провинция Содиааль. На молокозаводе ежегодно перерабатывается 38 млн. литров молока. Основной продукцией является сыр, а также молочные продукты для вскармливания телят, сливочное масло и обезвоженный молочный жир.
До 1988 г. завод получал тепловую энергию для производственных нужд из следующих источников:

 двух централизованных газовых котлов типа Badcock, производительностью 10 т/ч, давлением 15 бар:

 одного газового нагревателя и терможидкостного нагревателя для двух распылительных сушилок.
Централизованная подача пара не являлась эффективным решением, в основном, из-за отклонений по требованиям горячего водоснабжения и подачи пара и из-за наличия большой разветвленной теплосети, что не позволяло проследить за уровнем потребления энергии каждым подразделением молокозавода.
В 1988г. было принято решение о переходе на децентрализованное теплоснабжение. Новая система была разработана фирмой Tamarindi de Thionville и включала в себя следующие компоненты:

 Систему регулирования и контроля с компьютеризированной поддержкой для всех котлов молокозавода с ежедневным регистрированием основных производственных параметров, что дало возможность персоналу предотвращать возможные отклонения от нормы в будущем. Система оказалась очень удачной и, как оказалось, предотвратила впоследствие все остановки производства.

 Парогенератор, типа Clayton, мощностью 2,9 МВт с давлением пара 15 бар. Пар этой установки используется для сгущения продукта перед обработкой в распылительных сушилках.

 Парогенератор, типа Clayton, с давлением пара 55 бар, который используется сейчас вместо газового воздухонагревателя для распылительных сушилок с использованием принципа непрямого нагрева воздуха вместо прямого нагрева воздуха газом. При этом температура воздуха достигает значения 260°С. Котел оборудован экономайзером и общая эффективность работы превышает 90% даже при пониженной нагрузке.

 Два котла мощностью 696 кВт, типа Dietrich, для нагрева воздуха сушилки с псевдоожиженным слоем для котла вытопки технического жира и воздухонагревателей зданий.

 Два котла мощностью 1467 кВт каждый, давлением 6 бар, для сыроварен.

 Котел мощностью 696 кВт для отопления и подогрева воды.

 Три водонагревателя общей мощностью 1324 кВт.
Результаты:
После перехода на децентрализованную систему уровень энергосбережения составил более 20% сэкономленного газа (м? на одну тонну переработанного молока). Благодаря внедрению компьютеризированной системы появилась возможность предотвращения проблем, связанных с энергоснабжением.

ПРИМЕР. МОЛОКОЗАВОД CELIA В КРАОНЕ, ФРАНЦИЯ МНОГОСТУПЕНЧАТАЯ СУШИЛКА

Молокозавод CELIA в Краоне является частью молочного комплекса в районе Анжу и производит исключительно порошки. Преимущественно это детское питание и цельное сухое молоко.
При переработке молоко проходит следующие этапы:

 охлаждение до 5 °С;

 пастеризацию

 нормализацию (добавление сливок и/или белков в зависимости от требований продукта);

 вторичную пастеризацию при повышенной температуре 74-118 °С в зависимости от продукта и времени выдерживания (от 20 секунд до 5 минут);

 концентрацию в четырехкорпусной выпарной установке с термокомпрессором. Содержание сухого вещества на выходе выпарной установки составляет 45-48% Последнее может быть увеличено с эффектом энергосбережения в распылительной сушилке и при увеличении пропускной способности. Такая модернизация, однако, может повлечь за собой повышенные потери сухого вещества из-за увеличения образования накипи в выпарной установке;

 сушку в одной из трех распылительных сушилках.
Молокозавод имеет три распылительных сушилки, две из которых первоначально изготавливались как одноступенчатые сушилки. Некоторое время спустя каждая сушильная камера была оборудована вибрационной сушилкой с псевдоожиженным слоем, что превратило их в двухступенчатые.
Горячий воздух, поступающий в старые сушильные камеры, подогревался котлом прямого сжигания, работающего ранее на мазуте, однако эффективность его была низкой из-за высокой температуры отходящих газов. На практике, температура ино1 да превышала 350°С в результате отложения гари на внутренних поверхностях.
После перевода работы котла на природный газ и установке экономайзера температура отходящих газов была снижена до 80°С, при эффективности работы котла 88%.
В 1988 г. была установлена новая, высокоэффективная распылительная сушилка с автономным воздухонагревателем и высокой степенью утилизации тепла. Сушилка представляет собой многоступенчатую установку. Это означает, что кроме наружной вибрационной сушилки с псевдоожиженным слоем, которая является третьей ступенью, была добавлена внутренняя статичная сушилка с псевдоожиженным слоем. При достижении каплями нижнего края сушильной камеры, содержание в них влаги составляет 10-15%. При такой скорости сушки агломерация капель еще возможна.
Проведенная модернизация позволила повысить качество продукта и снизить температуру на выходе до 80 °С. С технической точки зрения возможно и дальнейшее снижение температуры, однако это может вызвать проблемы бактериологического характера. Температура на входе может быть на уровне 270 °С. Повышение температуры на входе и снижение температуры на выходе позволит повысить общую эффективность. На практике многоступенчатая сушилка потребляет только 3,4 МДж/кг воды, в то время как одноступенчатая - 4,9 МДж/кг.
Воздух нагревается утилизированным теплом конденсата выпарной установки и воздухом на выходе. Таким образом, температура воздуха на входе теплового жидкостного газового нагревателя составляет 55 °С с автоматической регулировкой подачи воздуха на горение. Эффективность такой системы составляет 8,6%. Тепловой жидкостный нагреватель был выбран по причине производственной гибкости. На статичную сушилку с псевдоожиженным слоем воздух, нагреваемый паром, подается при температуре 90 °С.
Многоступенчатая сушилка разработана фирмой Niro A/S, а газогенераторы - фирмой Kleinrwefers Energie und Umwelttechnik, GmbH.
Результаты:
По утверждению директора молокозавода, новая распылительная сушилка позволила снизить потери продукта на 2%; основным результатом явилось снижение затрат, а полученная экономия энергии и повышение качества продукции также оказались важными факторами при отборе.
В целом, молокозавод снизил потребление энергии на 50% по сравнению с уровнем 1973 г., т.е. после энергетического кризиса.

ПРИМЕР. DE TAKOMST, ГОЛЛАНДИЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ ПАРОВАЯ РЕКОМПРЕССИОННАЯ УСТАНОВКА

Кооперативное молочное предприятие DE TAKOMST в Сан-Николасга установило трехступенчатую выпарную установку с механическим паровым рекомрессором (МПР) вместо шестиступенчатой выпарной установки с тепловым паровым рекомпрессором. Оцененные капиталовложения двух установок были практически одинаковы, однако энергозатраты выпарной установки с МПР были значительно ниже.
С помощью новой установки предполагалось повысить содержание сухого вещества молочной сыворотки с 5,5 до 27% при объеме испаряемой воды 20 т/ч.
Первоначально предполагалось также, что возникнут две основные проблемы:

 снижение качества молочной сыворотки из-за длительного ее выдерживания при высокой температуре, вызванного рециркуляцией молочной сыворотки в каждой стадии;

 конденсат возможно нельзя будет использовать в качестве питательной воды котла.
В конечном счете, ни одна из предполагаемых проблем не возникла.

Таблица 2
Потребление энергии в м3/год природного газа.

Наименование Трехступенчатый механический паровой рекомпрессор Шестиступенчатый тепловой паровой рекомпрессор
Пар 94.000 745.000
Электроэнергия 306.000 84.000
Итого 400.000 829.000


Таблица 3
Экономические результаты установки механического парового рекомпрессора

Наименование Шестиступенчатый тепловой паровой рекомпрессор Трехступенчатый механический паровой рекомпрессор
Капиталовложения $1.877.540 $2.055.225
Пар $180.730 $22.834
Электроэнергия $33.290 $120.800
Дополнительные затраты на техническое обслуживание - $3.550
Эксплуатационные расходы $214.020 $14710190
Срок окупаемости - 2,6 года


В качестве привода компрессора может использоваться как газовый, так и электрический двигатель. Был выбран последний, поскольку тепло от газового двигателя нельзя было утилизировать эффективно, а также из-за того, что персонал не имел практики его использования. Установка была поставлена фирмой Wiegand Ansterdam Ltd.
Потребление первичной энергии осуществлялось при эффективности производства энергии 31% и общей эффективности работы котла и теплосети 60%. Необходимо отметить также, что используемые в примере цены в Голландии выше по сравнению с другими странами ЕС. Соотношение цен на электроэнергию/пар составляет 3:1.
Нововведение оказалось успешным как с технической, так и с экономической точки зрения.

ПРИМЕР. КООПЕРАТИВ COOPERATIVA CADI, ИСПАНИЯ ПЕРЕХОД С ОБРАТНОГО ОСМОСА НА ТЕПЛОВОЙ ПАРОВОЙ РЕКОМПРЕССОР

Несмотря на более высокую эффективность обратного осмоса и механической выпарной рекомпрессии по сравнению с трехступенчатыми выпарными установками, менее эффективная, с энергетической точки зрения, технология может быть иногда более привлекательна из соображений общего плана. Примером тому является кооператив COOPERATIVA CADI , Испания.
В 1990 г. молокозавод переработал 55 млн. литров молока на сыр, сливочное масло и на основе полученной при переработке сыворотки -лактозу. Последняя технология была наиболее энергоемкой. До 1975 г., сыворотка сгущалась в двухступенчатой выпарной установке без какой-либо рекомпрессии и в однокорпусном финишере. Такая комбинированная установка потребляла 70% энергии, потребляемой всем молокозаводом.
По причине разразившегося энергетического кризиса 1973 года молокозавод решил смонтировать установку обратного осмоса, первую в Испании. Потребляемая мощность установки составляла 83 кВт. При загрузке продукта в установку содержание сухого вещества составляло 4,5% и 14% в концентрате на выходе. В финишере концентрация увеличивалась до 46%. Период окупаемости такой установки при существующих тогда ценах на энергию составлял 2 года.
В последующие годы поднялись тарифы на электроэнергию, и стало ясно, что затраты на техническое обслуживание установки с обратным осмосом слишком высоки, поскольку, только замена отработавших мембран обходилась молокозаводу в 47.500 дол.США. После того, как встал вопрос об увеличении производительности, предприятие вернулось к вопросу о снижении затрат при производстве лактозы.
Анализ возможных решений привел в решению о возврате к трехступенчатой выпарной установке с термокомпрессором. Одной из причин такого решения явился тот факт, что в такой выпарной установке можно добиться концентрации 32%, а на выходе финишера она может быть выше 60%. Таким образом, можно будет сберечь значительное количество энергии в распылительной сушилке, и, что было очень важно для предприятия, - увеличить производительность распылительной сушилки.
Еще одной причиной снижения эксплуатационных затрат явилась установка автоматической системы в комбинации с выпарной установкой, что предоставило возможность повторного использования горячей химводы.

Таблица 4
Эксплуатационные затраты молокозавода и период окупаемости на установку нового оборудования

Наименование Установка с обратным осмосом Тепловой выпарной рекомпрессор
Электроэнергия $103 $52
Мазут $400 $304
Очистка, техобслуживание $269 $10
Утилизация тепла - -$58
Итого $780 $308
Период окупаемости - 4 года


В таблице 4 сравниваются текущие эксплуатационные затраты на установку с обратным осмосом и выпарной установкой с тепловым паровым рекомпрессором. Кроме того, следует учесть то, что в распылительной сушилке можно сэкономить дополнительно количество энергии, требуемой для выпарки 11.700 литров воды, что не отражено в приведенных данных.
Капиталовложения на монтаж выпарной установки с тепловым паровым рекомпрессором составили 594.779 дол.США.

ПРИМЕР. МОЛОКОЗАВОД AVONMORE MILOKO PLANT , ИРЛАНДИЯ УЛЬТРАОСМОС ДЛЯ КОНЦЕНТРАТОРА МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ

В 1990 г. молокозавод AVONMORE MILOKO PLANT ввел в эксплуатацию установку с использованием ультраосмоса для сгущения соляно-кислой казеиновой сыворотки. Такая установка была первой в Европе. Производительность установки составила 500 тыс. литров за 20 часов работы. Подаваемый продукт состоит из сыворотки (6% стандартный раствор), а продукт на выходе содержит 27%.
Общая площадь мембраны составляет 1500 м3, состоящей из 250 элементов в 50 емкостях под давлением. Продукт подается при давлении около 40 бар, создаваемого насосом, и проходит 5 ре-циркуляционных циклов.
После предварительного сгущения в установке ультраосмоса, полуфабрикат перевозят цистернами на другое предприятие, где он сгущается далее и высушивается в распылительной сушилке. Раствор, образуемый при переработке (преимущественно это соленая вода), сливается.
Установка оснащена автоматической системой. Очистка системы производится ежедневно в течение 4-х часов, для чего требуется 20 тыс. литров воды в день. Уровень потребления энергии составляет 88 кВт-ч или 316 МДж.
Необходимо отметить, что установка ультраосмоса будет экономически выгодной даже при замене хорошо функционирующей существующей системы.

Таблица 5
Сравнение затрат на эксплуатацию 4х ступенчатой установки тепловой паровой рекомпрессии и установки с ультраосмосом, включая расчет срока окупаемости

Наименование 4-х ступенчатая установка тепловой паровой рекомпрессии Установка с ультраосмосом
Пар, кг/день 78.000
Электроэнергия, кВт-ч/день 1.600
Потребление первичной энергии, кВт-ч/день 63.250 4.570
Энергозатраты $328.360 $40.460
Энергосбережение - $287.900
Капиталовложения - $1.219.444
Срок окупаемости - 4,1 года


В приведенных в таблице 5 данных не учтены затраты на замену мембран, составляющие порядка 116.715 дол.США за год. Положительный эффект повышение качества продукции после обессоливания также не отражен в табличных данных.

ПРИМЕР. ОБЪЕДИНЕННЫЕ МОЛОКОЗАВОДЫ - MD FOODS, ACCRINGTON, UK ENERGY. РАЦИОНАЛЬНОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ ВОДЫ

В 1990 г. Объединенные молокозаводы - MD FOODS установили автоматизированную систему мониторинга на молокозаводе ACCRINGTON с целью снижения затрат и повышения прибыльности производства. Был установлен целый ряд расходомеров и счетчиков для ввода их показаний в автоматизированную систему, на основе которых система выдает информацию, указывающую на зоны энергопотерь. Регистрация потребления энергии и воды велась и перед установкой этой системы, однако, полученная информация практически не использовалась. Система основана на электронной программе табличных расчетов с внесением данных со счетчиков расхода электроэнергии, мазута и водомеров, а также производственных данных, градусо-дней и других параметров, представляющих интерес для предприятия. Кроме того, были установлены счетчики, предоставляющие информацию по потреблению энергии каждым отдельным производственным участком молокозавода. Система опрашивает счетчики один раз в неделю. Компьютер составляет сводную таблицу по показаниям счетчиков за предыдущую неделю, оставляя место для текущих показаний. После считывания новых показаний, система генерирует набор соответствующих столбовых диаграмм и отчетов. Полученная информация используется на еженедельном совещании руководства. Вовлечение руководства предприятия к анализу результатов и к работе самой системы значительно повышает интерес работников к вопросу достижения экономии энергии и воды. После запуска системы был разработан целый ряд мероприятий, направленных на энергосбережение. Были внесены изменения в график работы стерилизаторов, поскольку выяснилось, что они перегружены. Вода после мойки бутылок, которая ранее попросту сбрасывалась в канализацию, стала направляться на решетчатую моечную машину, что позволило снизить расход пара и воды одновременно. Автоматические таймеры моечного аппарата были подрегулированы соответствующим образом, что также позволило получить значительную экономию. Помимо этого, расход электроэнергии был снижен за счет корректировки коэффициента мощности. Для молочной промышленности основное воздействие на потребление энергии и воды оказывает количество перерабатываемого молока. Таким образом, простым инструментом экономии энергии является управление и регулирование удельного расхода энергии и воды на единицу выпускаемой продукции. За 36 недель работы системы достигнутая экономия сравнялась с суммой капиталовложений, и за указанный период она составила 66950 дол.США.

ПРИМЕР. МОЛОКОЗАВОД MILCHWERKE DONAUALB РАЙДЛИНГЕН, ГЕРМАНИЯ ПРОИЗВОДСТВО БИОГАЗА ИЗ СТОЧНЫХ ВОД МОЛОКОЗАВОДА

На молокозаводе MILCHWERKE DONAUALB мощности существующей системы очистки сточных вод оказалось недостаточно. Вместо простого расширения существующей установки, предприятие приняло решение о монтаже установки предварительной очистки биогаза. Поскольку данный проект еще находится в стадии разработки, была смонтирована пилотная экспериментальная установка и проведена оптимизация работы отдельных компонентов оборудования. Результаты, полученные от работы пилотной установки, используются в настоящее время в качестве основы для планируемого проекта.
В 1991 г. молокозавод перерабатывал 180 млн. кг молока. Ассортимент продукции включает в себя различные виды сыров и масло. Кислотная казеиновая сыворотка проходит ультрафильтрацию, а концентрат с высоким содержанием белка используется повторно. Раствор, состоящий из лактозы, соли и на 94% из воды, сгущается в отстойнике до содержания сухого вещества (35%), после чего он сбрасывается в канализацию. Планируется, что в будущем раствор будет подогреваться в биогазовой установке, разработанной фирмой Gebruder Sulzer, Butzbach.
Принцип новой технологии заключается в том, что концентрат предварительно подогревается и подается в два анаэробных ректора, объемом 2000 м?. Скорость подачи будет составлять 250-300 м?/день с продолжительностью выдержки 10-12 дней. В этих реакторах будет образовываться биогаз. Содержание метана составит около 65% с теплотворной способностью примерно 6,6 кВт-ч/м?. Биогаз планируется использовать в качестве топлива для установки комбинированной выработки тепловой и электрической энергии мощностью 450 кВт.
Осадок будет представлять собой безвредное вещество, пригодное для использования в качестве удобрения. Стоки, прошедшие предварительную очистку, будут поступать на водоочистную установку для дальнейшей очистки.
Общие капиталовложения на установку получения биогаза составляют порядка 3,97 млн. дол.США, включая 992.550 дол.США на приобретение блочной установки комбинированной выработки тепловой и электрической энергии. Капиталовложения, необходимые для увеличения производительности системы очистки, составят около 330-397 тыс. дол.США.
Информация об ожидаемых объемах годовой экономии приведена ниже в таблице 6.

Таблица 6
Годовая экономия и ожидаемый период окупаемости

Вода 15,000 м3
Мазут 377,000 л
Дизельное топливо 19,000 л
Электроэнергия 3,200,000 кВт-ч
Срок окупаемости 3-4 года


Как следует из приведенных данных, произведенная энергия позволит окупить расходы на установку комбинированной выработки, а экономия за счет уменьшения сбросов окупит остальную часть системы.

ПРИКЛАД РЕАЛІЗАЦІЇ ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ В М'ЯСНІЙ ГАЛУЗІ:
Как и в других секторах Западно-Европейской агропищевой промышленности, компании мясной отрасли уделяли большое внимание экономии энергии в последние несколько десятков лет ввиду роста цен на энергию. Вот почему компании внедряли различные меры по экономии энергии за этот период. Специфика этих мероприятий заключается в том, что, во многих случаях было трудно точно оценить эффект снижения уровня расхода энергии, как, например, в случае с изоляцией какого-то отдельного компонента. В последние годы политики и администрации некоторых стран, членов Европейского Союза, определили общие цели по снижению выбросов СО2. Одним из способов достижения цели уменьшения выбросов СО2 является энергосбережение. Следовательно, национальные администрации делают попытки одновременно заставить и поощрить промышленные компании в реализации энергосберегающих потенциалов. Описания, представленные в этом разделе, представляют собой примеры, показывающие, каким образом эта политика реализуется на практике. В Дании власти взяли на себя инициативу по проведению аудитов для выявления возможности внедрения энергосберегающих мероприятий в различных промышленных секторах. Как следствие, компании обязаны внедрять меры, имеющие срок окупаемости меньше двух лет. В случае более длительного срока окупаемости компании могут получить национальные гранты для инвестиций. Во время энергетических аудитов производится детальное рассмотрение потребления энергии различными компонентами производственной линии. Это позволяет консультантам определить сферы действий по экономии энергии и осуществить оценку затрат и эффективности (продолжительность срока окупаемости) отдельных мероприятий, которые предстоит внедрить. Следующий пример, взятый из работы мясной отрасли Дании иллюстрирует методологию проведения подобных энергетических аудитов. Приведенный пример описывает мероприятия по экономии энергии в отделе Датской компании VESTJYSKE SLAGTEIER в городе Холстебро, специализирующейся на производстве мясных продуктов, которая обрабатывает полмиллиона туш в год с тенденцией к последующему увеличению объема производства. Проект, охватывающий мероприятия по экономии энергии, был начат в январе 1992 года и окончен в начале 1994 года. Проект был осуществлен Датским исследовательским институтом по мясу в сотрудничестве с консультантами из электроснабжающих компаний и представителями завода. Результаты, полученные в результате этого проекта, являются моделью для внедрения мер по экономии энергии на других предприятиях Дании. Благодаря высоким ценам на энергию в Дании, фирма VESTJYSKE SLAGTEIER была осведомлена о возможности проекта по реализации экономии энергии еще до его утверждения. Таким образом, серия наименее затратных мероприятий была. внедрена по инициативе заводоуправления. В качестве примера таких мероприятий можно привести установку новой опалочной печи, которая имеет возможность регенерации тепла, что дает возможность для полезного использования теплоты уходящих газов. Другим примером является установка изоляции на существующем канале ошпаривания. Изоляция верхней части канала позволила уменьшить тепловые потери на 75%. Учитывая вышеизложенное, следует помнить, что проект был реализован в условиях, когда большая часть мероприятий по энергосбережению была проведена. Последующее описание сфокусировано, в основном, на методологии, которая использовалась в тех же условиях, и на полученных при этом результатах. Наиболее важными задачами проекта являются:  детальное распределение потребления энергии:  определение зон (объектов) для экономии энергии;  оценка эффективности затрат отдельных мероприятий:  план внедрения мероприятий по энергосбережению. Предварительным условием для внедрения энергосберегающих мероприятий является распределение потребления энергии различными звеньями производственной линии. Для этой цели была создана система автоматического сбора необходимых данных. Указанная система обеспечивает Детальную регистрацию ежедневного потребления воды, электричества, природного газа и тепла.
Рис.1 Относительные затраты на энергию, распределенные по видам источников энергии (в усл. ед.).

 

Рис.2 Расход энергии, распределенный по видам источников энергии (в киловатт- часах).



На основе картографирования (распределения потребления энергии) стало возможным получить обзор суммарного потребления энергии и данные по относительным затратам на энергию. Эти данные представлены на графиках, которые показаны ниже.
Очевидно, что конечной целью является уменьшение потребления электрической энергии и природного газа, а также - увеличение доли вторичного использования тепла.
Система сбора данных дала консультантам возможность идентифицировать зоны, наиболее подходящие для экономии энергии. На основании этих данных и специального обзора различных производственных процессов консультанты разработали каталог мероприятий, рекомендуемых для внедрения. Нижеприведенная таблица содержит примерный список возможностей по экономии энергии, а также отражает уровень инвестиций для данных мероприятий.

Таблица 1. Примеры мер по экономии энергии

Меры по эффективности Сэкономленная энергия Величина экономии энергии Инвестиции Срок окупаемости (лет)
    кВт-ч в год м3 газа в год      
  Опалочная печь          
Теплообменник в системе нагрева   3.000 3.000 25.000 8.3
Дополнительный экономайзер   14.600 14.600 44.300
Изоляция трубы для дымовых газов к экономайзеру   40.000 40.000 22.000 0,5
  Нагревательная система          
Новая система управления   2.500 2.500 5.000
Переделка смешивающего контура   3.450 3.450 3.000 0,85
NH3 - тепловой насос     77.000 650.000 8,4
  Котел          
Экономайзер дымовых газов          
Установка рекуператора   5.850 5.850 55.000 9,4
  Конечный потребитель горячей воды          
Аккумулирование предварительно подогретой воды в новой 20 м3 емкости   13.500 13.500 40.000 3,7
Установка сигнализаторов       10.000 0.2
  Вентиляционна я система/носочная охладительная система          
Изменение периодов работы 16.680 11.010 17.010
Запуск носочной охладительной системы через оптимизатор 5.023   1.800 25.000
Изменение метода работы циркуляционных насосов 11.900   4.260 13.000
Емкость для ошпаривания 121.000   103.875 (включая экономию воды) 2.630.000



Поскольку затратная эффективность сильно отличается для различных мероприятий, следующий этап заключался в ранжировании этих мероприятий в соответствии со сроком окупаемости.
При содействии представителей фирмы VESTJYSKE SLAGTEIER ко

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти