Obniżenie kosztów energii w zakładzie chemicznym jest możliwe

• Strona główna
• Artykuły
• Obniżenie kosztów energii w zakładzie chemicznym jest możliwe

2023-04-07  / Autor: Piotr Hargesheimer, Solution Sales Manager w firmie Endress+Hauser

Gaz ziemny, para wodna, woda czy sprężone powietrze to nośniki energii obecne we wszystkich sektorach przemysłu – także w branży chemicznej. Na ich produkcję, przesył i dystrybucję wydatkowane są ogromne kwoty. Dziś, kiedy polski przemysł musi się zmierzyć z rosnącymi cenami energii, efektywność wszystkich tych systemów staje się szczególnie ważna.

Oszczędzanie energii oznacza mniejsze koszty operacyjne, co bezpośrednio wpływa na konkurencyjność przedsiębiorstwa. Wciąż dostrzega się jednak, że wiele firm nie wie, ile energii zużywa w procesach produkcyjnych. Kluczowy jest system monitoringu energii (EMS) i odpowiednie jej opomiarowanie. Jednak pierwszym krokiem, który powinni wykonać przedsiębiorcy, jest sprawdzenie, czy w ogóle w ich firmach monitoruje się przepływ energii. Potem dopiero można szukać oszczędności. Tylko samo kompleksowe monitorowanie energii pomaga bowiem zmniejszyć jej zużycie od 5 do 15%.

Para wodna

Para wodna wykorzystywana jest w wielu procesach produkcyjnych przemysłu chemicznego. Aż 40% paliw kopalnych wykorzystywanych jest właśnie do wytwarzania pary w kotłach. Systemy parowe mają spory potencjał w zakresie oszczędzania i odzyskiwania energii. Obniżka kosztów jest możliwa zarówno na etapach wytwarzania, dystrybucji, rozliczania, jak i dzięki poprawie sprawności kotła.

Natychmiastowe oszczędności można osiągnąć dzięki minimalizacji nieszczelności instalacji; odpowiedniej izolacji rurociągów; odcięciu nieużywanych odcinków; redukcji strat kondensatu; regularnemu serwisowi kotłów (np. odmulaniu); monitorowaniu wskaźników efektywności energetycznej (np. sprawności kotła).

Sprężone powietrze

Około 10% energii elektrycznej w światowym przemyśle służy do wytwarzania sprężonego powietrza. To tyle energii, ile produkuje 75 dużych elektrowni jądrowych. W instalacjach przemysłowych nawet do 30% wytwarzanego sprężonego powietrza „znika” z powodu nieszczelności w sieci dystrybucji. Straty finansowe wynikające z nieefektywnych instalacji sprężonego powietrza są nadal niedoszacowane, ignorowane lub po prostu akceptowane jako konieczność. Ciepło odpadowe, straty ciśnienia czy zbyt wysokie ciśnienie w układzie – to czynniki, które powodują, że sprężarki są często uważane za „pożeracze energii”.

Natychmiastowe oszczędności można osiągnąć dzięki usunięciu nieszczelności (mniejsze straty ciśnienia); monitorowaniu stanu filtrów (mniejsze straty ciśnienia); poborowi powietrza dla sprężarek z miejsca o najniższej temperaturze (podwyższenie sprawności); wykorzystaniu ciepła odpadowego ze sprężarek (powietrze procesowe); utrzymaniu możliwie najniższego ciśnienia w instalacji; wyłączaniu sprężarek w czasie przerw produkcyjnych; kontroli sprawności kompresorów (moc zużyta na jednostkę objętości normalnej).

Pomiar ciepła

Na rynku dostępnych jest wiele różnych technologii grzewczych oraz układów chłodzenia, wymagających indywidualnego podejścia do oceny ich wydajności i poprawy wyników. Zwykle wysokie straty energii mają swoje źródło w kotłach. Monitorowanie wydajności jest zatem najłatwiejszym sposobem pomiaru strat i pozwala podjąć działania zaradcze. Odpowiednie optymalizacje, wdrożone w systemach grzewczych, mogą zmniejszyć zużycie energii nawet o 55%.

Układy chłodzenia odpowiadają za około 10% całkowitego zużycia energii elektrycznej we wszystkich gałęziach przemysłu. Zatem nawet niewielkie zmniejszenie zużycia w tym obszarze może zapewnić znaczne oszczędności. Podstawowym warunkiem sprawnego działania układów chłodzenia jest ich regularna konserwacja. Systemy chłodzenia są często projektowane według specyficznych wymagań klientów, dlatego nie wystarczy mierzyć zużycie energii elektrycznej, aby rzetelnie monitorować całkowite zapotrzebowanie na energię. Na efektywność systemu wpływa przede wszystkim konfiguracja urządzeń i sposób ich eksploatacji.

Natychmiastowe oszczędności można osiągnąć dzięki utrzymywaniu prawidłowego stanu technicznego izolacji rurociągów, urządzeń i budynków; minimalizacji nieszczelności; odzyskowi ciepła z systemów chłodniczych, wentylacji i procesów produkcyjnych, np. do ogrzewania wody (w lecie) lub ogrzewania pomieszczeń (w zimie); zmniejszeniu temperatury czynnika na zasilaniu, zgodnie z faktycznymi potrzebami grzewczymi; używaniu układów magazynowania ciepła o odpowiednio dużej pojemności; stosowaniu energooszczędnych technologii, takich jak kotły kondensacyjne lub skojarzone wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej; optymalizacji pracy palników.

Gazy techniczne

W przemysłowych instalacjach technologicznych używane są ogromne ilości azotu (N₂ ), dwutlenku węgla (CO₂ ), tlenu (O₂ ), argonu (Ar) i wielu innych gazów technicznych. Znajdują one zastosowanie głównie jako gazy spawalnicze, gazy osłonowe lub gazy wykorzystywane do pakowania w atmosferze modyfikowanej (MAP) w przemyśle spożywczym. Tutaj, podobnie jak w przypadku ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji, bardzo ważne jest unikanie strat energii i wycieków. Istotne jest również zapewnienie dokładnego i prawidłowego rozliczania kosztów, jeśli instalacja jest wykorzystywana przez wielu odbiorców.

Natychmiastowe oszczędności można osiągnąć dzięki minimalizacji nieszczelności instalacji; kontroli czystości filtrów; zapobieganiu unoszenia skroplonego gazu do rurociągów kolektorowych.

System monitorowania energii EMS

Wprowadzenie natychmiastowych zmian, takich jak kontrola czy usunięcie nieszczelności jest tylko pierwszym krokiem do prawdziwych oszczędności. Zakłady, które chcą szczegółowo kontrolować zużycie nośników energii inwestują w nowoczesne i kompleksowe systemy monitorowania energii.

Przy wdrażaniu takich rozwiązań ważne jest, aby były one wiarygodne, szczegółowe i zgodne z ISO 50001 oraz ISO 50006. Przykładowo system EMS do zarządzania energią pozwala dopasować go „pod klucz”. Zarząd może monitorować zużycie i mieć dostęp do analiz z poziomu Internetu lub intranetu.

Co więcej, to rozwiązanie można powiązać ze znajdującymi się już w firmie systemami zarządzania i sieciami cyfrowymi.

CAŁA TREŚĆ DOSTĘPNA W "Chemia i Biznes" nr 1/2023

"Chemia i Biznes” to dwumiesięcznik biznesowo-gospodarczy, stworzony z myślą o firmach poszukujących rzetelnej, aktualnej i profesjonalnie przygotowanej informacji na temat rynku chemicznego i sektorów powiązanych.

energetykagaz ziemnyprzemysł chemicznye Endress+Hauser