Valimoiden energiatehokkuuden vertailuFOUNDRYBENCH

Markku TapolaInsinööritoimisto AX-LVI Oy, Finland

SVY:n koulutuspäivät

5.2.2016

Keskimääräinen energian kulutus & kustannukset valimoissa

Toimenpide Yksikkö Rautavalimo

Teräsvalimo

Metallivalimo

Energia/ton MWh/t 2.3 4 - 6… 4 - 7

Energia-kustannusliikearvosta

% 3 − 6 4 − 9 4 − 11

Keskimääräinen energian kulutus erityyppisissä valimoissaselvitettiin

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

Jatkuvatoiminen loggeri

Kompressorin sähkönkulutuksen analysointi

Jäähdytyksen ja lämmityksen vesivirrat

Sankey-diagrammi havainnollistaa vuosittaiset energiavirrat

Normeerattu energiankulutus rautavalimoissa oli 2.3MWh/tuote tonni

Induktiouunin sulatuksen optimointi vaatii täyttä panostustaja jatkuvaa käyttöä

940 kWh/t

673 kWh/t

808 kWh/t859 kWh/t

Energian ”päästövirtojen” tunnistamiseksi pitää mitata poisto-ilmavirrat (m3/s, T)

Valimot voivat säästää n. 20% energiakuluistaan (3 – 5 vuoden keskimääräiselläinvestoinnin takaisinmaksuajalla)

Energia käyttökohde Osuuskokonaisenergiankulutuksesta, %

(rauta)

Osuuskokonaisenergiankulutuksesta, %

(teräs)

Säästöpotentiaali,%

Sulatus 40 30 5

Lämpökäsittely (teräs) 29 3

Sähkökäytöt 15 10 2

Paineilma 10 7 2

Senkan esilämmitys 5 5 2

Ilmanvaihto 20 13 6

Lämmitys 5 3 1

Valaistus 5 3 1

Yhteensä 100 100 22

Ilmanvaihdontehokkuudellaon väliä!

Valimoissa ilmanvaihtomäärätovat korkeat:

- 10 – 15 kertaa/h- sekoitusilmanvaihdossa

tehokkuuskerroin on 1- syrjäytysilmanvaihdossa

tehokkuus on 1,5 – 2 kertaakorkeampi

Stratification Zone

a) Air Distribution by Ductworkfrom Above

c) Centralized Air Distribution fromAbove

e) Thermal Displacement

g) Blowing from Floor Level

b) Air Transfer and Distribution byJets from Above

d) Air Distribution by Ductworkfrom Below

f) Air Distribution by Nozzle Ducts

h) Cold Air Blowing(only during heating season)

Energiansäästöjärjestelmät

• Ilmanvaihdonregenaratiivinenlämmöntalteenotto(pyörivä kiekko LTO),palauttaa 75 %poistoilmastatuloilmaan

Kompressorin tehokas säätöjärjestelmä säästääenergiaa

PRESSURE IN NETWORK BEFORE (RED) ANDAFTER (BLUE) IMPROVING THE CONTROL SYSTEM

- Kompressoreidensäätöjärjestelmän uusinnansähkönsäästö on 10-30 %.

- Paineilmajärjestelmänmekaaninen hyötysuhde onvain n. 10 %. Siksijärjestelmänsähkönkulutuksesta suurinosa muuttuu lämmöksi ja tälläenergialla kannattaalämmittää tuotantotiloja taisosiaalivettä.

• Paineilmajärjestelmän

optimaalinen nimellisenergiankulutus on luokkaa0,1kWh/m3

0

20

40

60

80

100

gas oil oxy-

gas

oxy-

fuel

electric

%

Senkkojen säteilylämmitys säästää energiaa

-Sähkölämmityksen hyötysuhde on luokkaa 80%-Maakaasun sintteripoltinkin on tehokas, n. 60 %

Teollisuustilojen valaistusvalinta on myös merkittävä energiapäätös

Valaistustehokkuus, lm/W

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

LED -lamppu

Natrium oksidi lamppu

Korkeapaine Na-lamppu

Monimetallilamppu

Elohopea lamppu

Blended Light

Fluorecent lamppu

Compact Fluorecent

Halogenilamppu

Hehkulamppu

Energiansäästöanalyysin tuloksista saa hyvän pohjan energiakäytön hallintaan

DESCRIPTION TOTALS REPAYMENTINVESTMENT CO2 SAVING SAVING SAVING AGREED

OF MEASURE SAVINGS PERIOD EMISSION HEAT ELECTRICITY TAP WATER CONTINUATION

REDUCTION ENERGY CO2 COSTS ENERGY CO2 COSTS TAP WATER COSTS MEASURE

ENERGYOTHERS ENEGY OTHERS

EUR/a a EUR t MWh/a t EUR/a EUR/a MWh/a t EUR/a EUR/a m3/a EUR/a T,P,H,E

Heat recovery from furnaces hood canopies 14500 2,9 42000 101 500,0 101,0 14500 0 Under considerationHeat recovery from general ventilation of refinery 22040 2,5 54000 154 760,0 153,5 22040 0 Under considerationHeat recovery from local ventilation of furnaces 18850 2,0 38000 131 650,0 131,3 18850 0 Under considerationLocal ventilation of welding station and masonry place 1715 2,0 3500 25 35,0 24,5 1715 0 Carried outFrequency converter to furnaces local ventilation fan 3920 2,9 11500 56 80,0 56,0 3920 0 RejectedLocal ventilation on continuous casting 1617 0,0 0 23 33,0 23,1 1617 0 RejectedUsage of secondary compressor Tamrock 1960 0,0 0 28 40,0 28,0 1960 0 DecidedLeakages in compressed air network 2940 0,3 1000 42 60,0 42,0 2940 0 DecidedCombustion air blowers 1862 0,0 0 27 38,0 26,6 1862 0 RejectedIncreasing usage of electric furnaces 31100 0,0 0 37 400,0 106,8 36000 -100,0 -70,0 -4900 0 DecidedPreheating of ladles with electricity 13550 3,7 50000 22 250,0 56,8 16000 -50,0 -35,0 -2450 0 RejectedHeating cold storage with castings 2465 0,0 0 17 85,0 17,2 2465 0 Carried out

TOTAL 116519 200000 662 2645 567 109855 0 136 95 6664 0 0 0

…. laiminlyönti saattaa maksaa maltaita...

Vuosi 2007 2008 2009 2010

Tuotanto t/a 3915 4759 1733 1919

Energiankokonaiskulutus GWh/a 9.1 10.4 8.0 8.8

Nimelliskulutus MWh/t 2.3 2.2 4.6 4.6

Energiankulutuksen jatkuva seuranta kannattaa