Szárítókemencék füstgáz-hőjének hasznosítása hűtésre Bacsó László, energiagazdálkodási mérnök laszlo.bacso@eur.crowncork.com

Motiváció Elhivatottság: munkahelyi igény az energiahatékonyság növelésére Alapfeltevés: hulladékhő felhasználása egész évben lehetséges abszorpciós hűtő alkalmazásával Célkitűzés: megvalósítás előkészítése

A projekt kidolgozása A földgázfelhasználás jellemzői Füstgáz hőhasznosítás Hűtési igény felmérése Az abszorpciós hűtés alkalmazása Megvalósítás költségei, üteme Eredmények Hozzájárulás a virtuális erőműhöz

A gyár földgáz fogyasztása

Lakkozó üzemi szárítókemence

Lakkozó üzemi szárítókemence Füstgáz 1 hőcserélő Füstgáz 2 hőelosztó gáz égőtér MK1 MK2 V1 V4 V2 V3 1. zóna 2. zóna

Kemencék füstgáz jellemzői P2. lakkozó P3. lakkozó P4. lakkozó Gázégő teljesítménye 1000 kW 1200 kW Kémény magasság 18,0 m Kémény belső átmérő 0,5 m Hordozógáz hőmérséklete 421 °C 501 °C 498 °C Sűrűség 0,500 kg/m³ 0,451 kg/m³ 0,447 kg/m³ Füstgáz sebessége 11,5 m/s 15,9 m/s 12,1 m/s Effektív térfogatáram 8093 m³/h 11227 m³/h 8597 m³/h

Kemencék füstgáz összetevői P2. lakkozó P3. lakkozó P4. lakkozó Oxigén (O2) 15,3 tf% 15,6 tf% 15,4 tf% Szén-dioxid (CO2) 3,4 tf% Szén-monoxid (CO) 1499,9 ppm 703,4 ppm 258,2 ppm Nitrogén-oxidok (NO2) 23,7 ppm 35,8 ppm 34,7 ppm Nedvességtartalom (H2O) 5,7 tf% 4,7 tf% 8,0 tf% Nitrogén (N2) 75,4 tf% 76,2 tf% 73,2 tf%

Füstgáz fajhő változása

Füstgáz hőteljesítmény változása

A hőhasznosítás korlátai P3 kemence tfg, 1=500 °C tfg, 2=110 °C tv, 2=95 °C tv, 1=86 °C

A szárítókemencék üzeme II I

Visszanyerhető hőmennyiség

Visszanyerhető hőmennyiség Qfg=19603 GJ/a

Technológia hűtési hőigény

Technológia hűtési hőigény Q=810 GJ/a

Épület hűtési hőigény MSZ-04-140-4:1978 szabvány alapján számolva

Nyári hűtési hőigény biztosítása Kompresszoros folyadékhűtők 16LJ23: 738 kW 16LJ22: 633 kW Abszorpciós hűtők

Választott alkalmazás Kompresszoros folyadékhűtő Meglévő 233,5 kW

Az abszorpciós hűtő paraméterei fűtővíz hűtött víz hűtővíz 95 °C 12,5 °C 38,4 °C 86 °C 7 °C 29,4 °C 29 l/s 31,8 l/s 47,7 l/s 4,21 kJ/kg·K 4,19 kJ/kg·K 4,18 kJ/kg·K 0,962 kg/l 0,999 kg/l 0,996 kg/l 1058 kW 733 kW 1787 kW Hűtőtorony: JACIR AIR TRAITEMENT, AT-VAP-273 típus Hűtési teljesítmény: 1821 kW (@ 22 °C)

A füstgáz hőcserélők kapcsolása SZ1 SZ2 SZ3

Hőcserélők adatai 1. hőcserélő 2. hőcserélő 3. hőcserélő 400 °C 500 °C 1,077 kJ/kg·K 1,069 kJ/kg·K 1,111 kJ/kg·K 1,31 kg/s 1,62 kg/s 1,24 kg/s 352 kW 606 kW 479 kW 9,3 kg/s 16,0 kg/s 12,6 kg/s

A rendszer kapcsolása 7 °C 12,5 °C technológia HCSH hűtőtorony 29,4 °C füstgáz be füstgáz ki hidraulikus váltó fűtés, HMV 7 °C 12,5 °C 29,4 °C 38,4 °C 95 °C 86 °C abszorpcióshűtő technológia HCSH

Leegyszerűsített helyszínrajz Hővisszanyerő központ Befúvó légcsatornák ~140 m Ipari folyadékhűtők

A rendszer szabályzása Az abszorpciós hűtő saját szabályzása Kapacitás 10-100% között A füstgáz térfogatáramának szabályzása arányos állítású pillangószeleppel (0-100%) A technológia és az épület hűtés szabályozása prioritás és igény szerint

A rendszer költségei 93 232 000 Ft Mindösszesen Egységár Mennyiség   Egységár Mennyiség Tétel ár Tervezés, engedélyezés, pályázatírás 4 000 000 Ft 1 db Füstgáz hőcserélő 2 850 000 Ft 3 db 8 550 000 Ft Hőhasznosítás installáció 5 200 000 Ft Abszorpciós hűtő + hűtőtorony 32 782 000 Ft Az abszorpciós hűtő installáció 3 500 000 Ft Víz-levegő hőcserélők a légcsatornákba 330 000 Ft 20 db 6 600 000 Ft Légcsatornák átalakítása, installálás 420 000 Ft 10 db 4 200 000 Ft Négyvezetékes hőszigetelt csőhálózat 18 000 000 Ft Egyéb szerelvények 4 600 000 Ft Elektromos vezérlőszekrény 5 800 000 Ft Mindösszesen 93 232 000 Ft

Megvalósítási ütemterv Üzemi feltételek: termelést nem lehet akadályozni, hőhasznosító beépítés karbantartási időszakban (november) Szállítási határidők: hőhasznosítók 15-16 hét, hűtő, hűtőtorony 8-9 hét A megvalósítás tervezett időtartama: 27 hét

Szárítókemence Sankey-diagram Füstgáz veszteség Visszanyerhető hőmennyiség 31,6% 13480 GJ/a 44,4% 19603 GJ/a 44110 GJ/a Hasznosított hő 5734 GJ/a 13% Sugárzási és egyéb veszteségek Rekuperáció

Gazdasági eredmények 19 603 GJ/a, 57 162 348 Ft/a Energia Mennyiség Egységár Költség/érték Évi földgáz felhasználás 44 110 GJ/a 2 916 Ft/GJ 128 624 760 Ft/a Füstgázként távozó hőmennyiség 33 082 GJ/a 96 467 112 Ft/a HASZNOSÍTHATÓ HŐMENNYISÉG 19 603 GJ/a, 57 162 348 Ft/a Egyszerű megtérülés a visszanyert hőtartalomhoz viszonyítva: 1,74 év Egyszerű megtérülés a kiváltott energiafelhasználással: 8,11 év Földgáz felhasználás változása a beruházás után: -7% Új funkció: üzemcsarnok hűtése Kiváltható földgáz felhasználás (fűtés, HMV): 3 282 172 MJ/a, 9 570 814 Ft/a Kiváltható kompresszoros folyadékhűtő (technológia): 80 367 kWh/a, 2 652 116 Ft/a

Hozzájárulás a virtuális erőműhöz Villamos energia, kWh/a Villamos teljesítmény, kW n-1. év n. év Megtakarítás Ipari hűtés 80 367 10 771 69 596 82 6 76 Csarnok hűtés 532 360* 160 956 371 404* 224* 88 136* Összesen 440 700* 212* * Kompresszoros hűtéssel megvalósítható alternatív megoldás COP=3,3 W/W Nyári napon a csarnok hűtési hőigénye: 14 640 kWh/d Éves (120 nap) csarnok hűtési hőigény: 1 756 MWh/a  6 324 GJ/a Kompresszoros hűtő hőteljesítménye : 738 kW Kompresszoros hűtő villamos teljesítménye: 224 kW Kompresszoros hűtő éves villamosenergia felhasználása: 532 360 kW

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!