Szárítókemencék füstgáz-hőjének hasznosítása hűtésre

Az előadások a következő témára: "Szárítókemencék füstgáz-hőjének hasznosítása hűtésre"— Előadás másolata:

1 Szárítókemencék füstgáz-hőjének hasznosítása hűtésre
Bacsó László, energiagazdálkodási mérnök

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

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

4 A gyár földgáz fogyasztása

5 Lakkozó üzemi szárítókemence

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

7 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

8 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%

9 Füstgáz fajhő változása

10 Füstgáz hőteljesítmény változása

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

12 A szárítókemencék üzeme
II I

13 Visszanyerhető hőmennyiség

14 Visszanyerhető hőmennyiség
Qfg=19603 GJ/a

15 Technológia hűtési hőigény

16 Technológia hűtési hőigény
Q=810 GJ/a

17 Épület hűtési hőigény MSZ :1978 szabvány alapján számolva

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

19 Választott alkalmazás
Kompresszoros folyadékhűtő Meglévő 233,5 kW

20 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)

21 A füstgáz hőcserélők kapcsolása
SZ1 SZ2 SZ3

22 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

23 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

24 Leegyszerűsített helyszínrajz
Hővisszanyerő központ Befúvó légcsatornák ~140 m Ipari folyadékhűtők

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

26 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 Ft 3 db Ft Hőhasznosítás installáció Ft Abszorpciós hűtő + hűtőtorony Ft Az abszorpciós hűtő installáció Ft Víz-levegő hőcserélők a légcsatornákba Ft 20 db Ft Légcsatornák átalakítása, installálás Ft 10 db Ft Négyvezetékes hőszigetelt csőhálózat Ft Egyéb szerelvények Ft Elektromos vezérlőszekrény Ft Mindösszesen 93 232 000 Ft

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

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

29 Gazdasági eredmények 19 603 GJ/a, 57 162 348 Ft/a
Energia Mennyiség Egységár Költség/érték Évi földgáz felhasználás GJ/a 2 916 Ft/GJ 128 624 760 Ft/a Füstgázként távozó hőmennyiség GJ/a 96 467 112 Ft/a HASZNOSÍTHATÓ HŐMENNYISÉG 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  Ft/a

30 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 * * 224* 88 136* Összesen * 212* * Kompresszoros hűtéssel megvalósítható alternatív megoldás COP=3,3 W/W Nyári napon a csarnok hűtési hőigénye: kWh/d Éves (120 nap) csarnok hűtési hőigény: MWh/a  GJ/a Kompresszoros hűtő hőteljesítménye : 738 kW Kompresszoros hűtő villamos teljesítménye: 224 kW Kompresszoros hűtő éves villamosenergia felhasználása: kW

31 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!