Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Optimalizace spotřeby energie v průmyslovém prostředí

28.12.2009  |  zdroj: HN  |  138× přečteno      vytisknout článek

Snižování energetických ztrát v průmyslu pomocí technologickokonstrukčních řešení, snižování provozních nákladů úsporou energií, nové technologie pro úsporu energií, konkrétní příklady z praxe

Technologie používané v hutnictví se vyznačují velkým množstvím vstupů, kromě zpracovávaných surovin nebo polotovarů vstupují do procesu mnohé další "ingredience" jako přísady, legury, šroty, různé vody o různých teplotách a tlacích, plyny, vzdušniny, energie paliv a elektřina pro pohon, ohřev, osvětlení či napájení všelijakých spotřebičů.

Tohle všechno se potká v některém výrobním procesu, jehož výsledkem je výrobek (polotovar), ale také velké množství vedlejších produktů (strusky, kov, okuje, oteplené a znečištěné vody, spaliny, znečištěné vzdušniny a mnoho jiných), přičemž i tyto vedlejší produkty je třeba zpracovat tak, aby co nejméně poškozovaly životní prostředí, aby se pokud možno vrátila zpět vložená tepelná energie a co je možné, to znovu využít, byť v jiné technologii, a co zbude, realizovat jako druhotné suroviny pro jiné (stavebnictví atp).

Úskalím většiny hutních procesů je to, že se jedná o procesy kontinuální, takže všechny výše vyjmenované "ingredience" se musí ve výrobním procesu potkat:

a) ve správný čas

b) ve správném množství

c) ve správné kvalitě

Když se tak stane, je produkt OK.

Hutní technologie, kde se objevují snad všechny druhy strojů, strojních, elektro, řídicích a bůh ví jakých ještě zařízení, je velmi hustě namíchaná polévka, kde všechno ovlivňuje všechno, kde se setkávají různé obory a specializace, různí lidé, a každý má své pohledy, názory a cíle. Udělat z nich jedno mužstvo, které bude mít "tah na bránu", je hodně těžké.

Životní cyklus každé hutní technologie je velmi složitý. Vždycky se jedná o originál a unikát s kladnými i zápornými vlastnostmi, které mu vdechne ten, kdo jej vymyslel a vyrobil.

O úsporách energií, pohonech a frekvenčních měničích (FM)

Existuje pár jednoduchých zásad jak ušetřit energii:

1) nespotřebovat, co nemusím (jaké nejmenší množství koksu musí být ve vsázce do vysoké pece, aby proces spolehlivě běžel?)

2) nevyrobit, co nepotřebuji (musím prohánět chladící vodu přes válcovací trať, když zrovna nevyrábí?)

3) co vyrábím a spotřebovávám, chci dělat s co nejmenšími energetickými ztrátami (musí odsávací ventilátor u spékacího pásu aglomerátu běžet na plný výkon, zatímco na jednotlivých odsávacích místech škrtím jako o život, aby mi to neodsálo aglomerát i s pásem?)

Vypadá to strašně jednoduše, ale skutečnost je daleko složitější.

Když k nám frekvenční měniče před dvaceti lety přišly, byly ještě "v plenkách" (skaláry). V roce 1999 bylo v Třineckých železárnách a.s. provozováno asi 200 FM s AM (asynchronní motory) a zhruba 230 ŘU (řízených usměrňovačů) se stejnosměrnými motory. Zatím co u ŘU se stavy spíše snižují, u FM s AM se počet blíží k 1 000.

V železárnách je v provozu zhruba 24 000 motorů, asynchronních zhruba 22 000, VN motorů asi 200, skladem jako náhradní díly asi 2 400 motorů různých typů a výkonů. A asi polovina asynchronních motorů by si FM "zasloužila".

V dnešní době, po přibližně 50tiletém vývoji FM se dá říct, že to jsou velmi chytré "mašinky". S postupujícím vývojem zvládají mnoho požadavků. Od začátku umí otáčkovou regulaci a postupně k ní přibývaly: proudové a momentové omezení, momentové řízení, procesní zpětné vazby (PID regulátor), s pomocí polohové zpětné vazby i polohová regulace. Některé FM mají integrované malé PLC, které zvládá pomocí několika DI a AI i jednoduché cykly a snad každý umí ochránit svůj motor před přetížením, ať už s teplotním čidlem nebo modelem. Účinnost některých přesahuje 98 %.

Jejich velikost v poměru k výkonu postupně klesá stejně jako cena. Dá se říct, že u malých výkonů a při potřebě reverzace je už řešení s měničem méně rozměrné než dva reverzační stykače + motorová ochrana, a taky daleko výhodnější.

Použití FM má 2 zásadní výhody:

1) a/ energetické úspory plynoucí z možnosti "bezeztrátové" regulace tam, kde dříve nebyla

b/ energetické úspory plynoucí z plynulého rozběhu "po rampě"

c/ možnost rekuperace mechanické energie do elektrické sítě (zatím drahé a jen u větších výkonů)

2) snížení mechanického namáhání poháněných strojů, podle mého názoru zatím podceňované, které podle našich zkušeností (vzhledem k nákladům na údržbu a opravy) je v některých případech významnější než úspora energie.

Bohužel má použití FM i některé nevýhody:

1) cena pořízení a spolehlivost

2) ovlivňování kvality elektřiny, viz ČSNISO 50160

3) nároky na kvalitu elektřiny

Několik příkladů z provozu

Čtyři stejná čerpadla s příkonem 315 kW dodávají ochlazenou a očištěnou vodu do "věže" a tato voda je používána pro chlazení technologie VOD1 a 2. Při maximálním požadavku musí běžet 3 čerpadla, jedno je záložní. Při původní regulaci připínáním čerpadel a škrcením docházelo k energetickým ztrátám, ale také k velkému opotřebení škrticích klap a ke kavitačním jevům, při nestejném opotřebení oběžných kol dokonce i k hydraulickým kmitům. Po zprovoznění ZPO2 (zvýšená spotřeba vody) vzrostla poruchovost natolik, že byla provedena rekonstrukce tohoto uzlu s použitím 4 kusů FM a změněn program řízení dodávky vody. Byla zvolena alternativa se samostatným řízením každého čerpadla na konstantní tlak na výstupu čerpadla s dodržením celkového požadovaného množství. Tato alternativa byla volena pro značný rozptyl charakteristik čerpadel v souvislosti s jejich opotřebením. Celé to bylo realizováno v roce 2001 za zhruba 4 mil. Kč. Za rok 2002 byla prokázána úspora za elektřinu v přib ližné výši 1,1 mil. Kč a náklady na údržbu oproti roku 1999 poklesly o asi 350 tis. Kč.

Před rekonstrukcí, která se uskutečnila v roce 2006, měl každý spékací pás (jsou 2) ventilátor pro odsávání znečištěné atmosféry se synchronním motorem 1,9 MW, 6 kV, 1500 otáček s průměrným odběrem 1,4 MW. Řízení bylo prováděno na konstantní podtlak v odsávacím potrubí škrtící klapou na vstupu do ventilátoru. Součástí zařízení bylo vodní a olejové hospodářství s obsahem 1500 l oleje. Při rekonstrukci byly motory nahrazeny šestipólovými asynchronními nakrátko se třemi trojfázovými vinutími (takže 9 fázové!) 2,7 MW, 690 V spolu s FM výkonu 3,2 MW. Místo vodního a olejového hospodářství se používá jen mazání oběžného kola ventilátoru se 100 l oleje. Otáčky ventilátoru jsou řízeny na žádaný podtlak. V současné době je průměrný odběr 800 kW při zhruba 700 ot/min. Pořizovací náklady činily asi 40 mil. Kč. Při návratnosti zhruba 2,5 roku zařízení teď už "vydělává".

Organizace neenergetického managementu v TŽ a.s.

Jednotliví vedoucí provozů jsou zodpovědní i za snižování energetické náročnosti svých provozů. Mají k tomu k dispozici provozní technology, technology údržby, odbor TT - technologie a výzkum, Vyt - technická zařízení, ve kterém kromě jiných specialistů jsou i energetici jednotlivých provozů, jejichž úkolem je tvořit THN spotřeby energií a také je kontrolovat a diskutovat na měsíčních rozborech jednotlivých provozů. Kromě toho existuje komise pro úspory energií, která je poradním orgánem ředitele a shromažďuje podněty pro úspory energie z různých stran, včetně zlepšovatelského hnutí. Všechny tyto podněty se scházejí na TERce - technicko-ekonomické radě, která uvolňuje jednotlivé záměry k realizaci. Realizaci "velkých" akcí zajišťuje odbor TV - Rozvoj a investice. Drobné akce do 100 tis. Kč si zajišťují provozy.

Ale už jste někdy stáli před úředníkem "berňáku" a přesvědčovali ho, že nahrazení šesti stykačů jedním FM (například pojezd mostu jeřábu) je prostá obnova? Já ano a už bych nechtěl. Totéž samozřejmě platí například i v oblasti osvětlení. Nebylo by vhodné poněkud pozměnit legislativu (zákon 586/1992 Sb - o dani z příjmů), jestliže je energetická úspornost natolik akcentována? Snad by stálo za to osvobodit od daně z příjmů takové technické zhodnocení, jehož hlavním účelem je úspora energií. V TŽ je jen v osvětlení instalovaný výkon téměř 14 MVA.

Bořivoj Dadok
technolog oddělení Zabezpečení údržeb, Technická zařízení, Elektrodiagnostika - Třinecké železárny, a.s.


Související články


Poslední diskuse k článku - 0 příspěvků celkem

přidej nový příspěvek

Zatím žádný příspěvek
můžete na tento článek reagovat jako první...


EnviWeb s.r.o. neručí a nenese zodpovědnost za obsah diskusních příspěvků, diskuse nemoderuje ani nerediguje. Diskusní příspěvky vyjadřují názor jejich autorů. EnviWeb s.r.o. si vyhrazuje právo odstraňovat diskusní příspěvky, a to zejména takové, které odporují dobrým mravům, porušují platné zákony ČR, poškozují dobré jméno serveru nebo obsahují neplacenou reklamu. Diskuse NEJSOU určeny pro dotazy na autory článků nebo redaktory EnviWebu.



Search
Partneři
Ekologický oskar
ZmapujTo.cz
Fandíme EnviWebu
Výrobky a služby pro životní prostředí
Výrobky a služby pro životní prostředí
Partnerské časopisy
<< Předchozí Následující >>



Doporučujeme: Ekologove.cz - ekologie v každodenní praxi, EnviMarket.cz - nabídka výrobků a služeb, ZmapujTo.cz - hlášení podnětů od občanů, Nazeleno.cz - úspory energie, Inspirace v bydlení, Cena elektřiny, Dřevěné brikety, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo


Enviweb s.r.o. využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti,a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
Copyright (2008) The Associated Press (AP) - všechna práva vyhrazena. Materiály agentury AP nesmí být dále publikovány, vysílány, přepisovány nebo redistribuovány.
Toplist