Енергийна ефективност на предприятие by Георги Хаджийски

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив -1–

ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ЕФЕКТИВНАТА РАБОТА НА ТОПЛИННОТО СТОПАНСТВО НА ПРЕДПРИЯТИЕ „АГРИЯ” – АД – ГРАД ПЛОВДИВ

СЪДЪРЖАНИЕ: Въведение................................................................................................................... .

2 стр.

ПЪРВА ГЛАВА Описание на технологичния процес....................................................................

3 стр.

ВТОРА ГЛАВА Анализ на консумацията на топлинния енергия..............................................

27 стр.

ТРЕТА ГЛАВА Топлинен баланс....................................................................................................

35 стр.

ЧЕТВЪРТА ГЛАВА Мерки за повишаване икономията на топлинната енергия в предприятието........................................................................................................

43 стр.

Изводи и заключения ...........................................................................................

47 стр.

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив -2–

Въведение Проблемът за енергийната ефективност е един от основополагащите за създаване на конкурентоспособна икономика. Понастоящем всички производствени мощности в България имат относително висока енергоемкост. Ето защо разработването и практическото внедряване на нови технологии, насочени към подобряването на енергийната ефективност на българските предприятия би могло да спомогне за повишаване на конкурентоспособността на произвежданите стоки и услуги. Енергийната ефективност в България е под средното ниво в ЕС, не само защото не се работи достатъчно за подобряването й, а и защото у нас се развиват производства, които по принцип са енергоемки. България има едни от най-модерните в света технологии за производство на рафинирана мед и редица други енергоемки производства. Освен това през последните години много от чуждестранните инвеститори развиват именно енергоемки производства у нас, като при това изнасят голяма част от печалбата си в чужбина. За съжаление у нас засега не се прилагат и мерки, които да насърчават пестенето на електроенергия, както в промишлеността, така дори и в бита. Един от начините за това е по-голямата либерализация на електроенергийния пазар, която ще доведе до стремеж към намаляването на разходите и при самите електроенергийни оператори и търговци на енергия. Настоящата разработка е насочена към определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град

Пловдив. Това

предприятие е едно от водещите в нашата страна в областта на разработването и практическото прилагане на авангардни технологии в сферата на подобряването на енергийната ефективност, някои от които ще бъдат представени и тук. Именно инвестициите в технологии, насочени към подобряване на енергийната ефективност в крайна сметка доведоха до снижаване на разходите по производството на основната продукция на „Агрия” – АД – град Пловдив – различни видове препарати за растителна защита и подобряване на конкурентоспособността.

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив -3–

ПЪРВА ГЛАВА Описание на технологичния процес Описание Акционерно дружество “Агрохимическа индустрия” (“Агрия”) е създадено през 1932 г. През 1934 г. “Агрия” пуска на пазара първия български инсектицид – карболинеум. Увеличаването на производствените мощности става по-късно със сливането на "Агрия" с "Първа българска фабрика за сода каустик и солни киселини". През 1982 г. започва реконструкция и модернизация на "Агрия"АД - Пловдив, която включва изграждането на нови цехове и инсталации на сегашната площадка на завода на Асеновградско шосе. През 1991 г. химическият завод "Агрия" се обособява като eднолично акционерно дружество. През 1997 г. "Агрия" ЕАД се пререгистрира в акционерно дружество, след като 78% от акциите на дружеството стават частна собственост. Останалите 22% са собственост на държавата. На територията на производствената площадка на “Агрия”АД през 2005 г. са разположени следните инсталации и производства, съгласно комплексно разрешително № 23/2004 г. на “Агрия”АД: • инсталация “Синтез на дитиокарбамати” – синтез на цинеб 94%, 90%, 80%, 75% и манкоцеб 80% за вътрешно производство (ВП) по две рецептури; • инсталация “Аминиране на органични киселини”; не се извършва дейност; инсталацията е спряна с писмо пред „Регионална инспекция по опазване на околната среда и водите” (РИОСВ) от 06.10.2005 г. • инсталация “Формулиране на дитиокарбамати” – формулиране на пероцин бял ВП и пероцин син ВП; • инсталация “Формулиране на прахообразни медсъдържащи продукти за растителна защита” – формулиране на купросейт супер син, купроцин, купроцин син за износ, купроцин супер; купроцин супер за износ; купроцин супер син за износ; купроцин супер специал; • формулиране и разфасовка на течни фунгициди и инсектициди; не се извършва дейност; • формулиране и разфасовка на течни хербициди; не се извършва дейност; инсталацията е спряна с писмо пред (РИОСВ Пловдив) от 06.10.2005 г.

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив -4– • инсталация “Формулиране на суспензионни концентрати”; не се извършва дейност; • инсталация “Разфасовка на прахообразни продукти за растителна защита в малки опаковки” – беномил, купроксил, купросейт супер син, купроцин, купроцин син, купроцин супер М, купроцин супер, купроцин супер син, купроцин, супер специал, манкоцеб 80%ВП, цинеб 75 % ВП, цинеб 80 % ВП, цинеб 80 % ВП син; • инсталация “Разфасовка на течни продукти за растителна защита в малки опаковки”; не се извършва дейност; инсталацията е спряна с писмо пред (РИОСВ) от 06.10.2005 г. • абонатни станции (АС): Абонатна станция едно (АС1), се състои от котел едно (К1) и котел две (К2), абонатна станция осем (АС8), се състои от котел три (К3), абонатна станция две (А2), се състои от котел пет (К5) и абонатна станция четири (АС4), се състои от котел четири (4). К1 и К2 произвеждат наситена пара за технологични и битови нужди (отопление), К3 произвежда наситена пара за отопление, а (К5) и (К4) произвеждат топла вода за отопление и битови нужди. Потребителите на енергийни ресурси са дадени в осем отделни блокови схеми (приложение 2), както следва: Парни котли (К1 и К2) и консуматори – парата от К1 и К2 се подава в общ парен колектор, след като се редуцира налягането на парата от 1 MPa до 0.4 MPa се подава към следните консуматори: • в помещението на АС1 се намират два броя радиатори (фигура 1), който получават наситена пара след парен колектор (фигура2) с налягане 0.4 MPa. Кондензатът получен на изхода от радиаторите постъпва в кондензатен съд (фигура 3), намиращ се в АС1, след което се подава към К1 (фигура 4) и К2 (фигура5);

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив -5–

fig.1

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив -6–

fig2

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив -7–

fig3

fig 4

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив -8–

fig 5 Производство пестициди – консуматори на пара са: • R1 (фигури 6 или 7) - не се извършва дейност; • R2 (фигури 6 или 7) - не се извършва дейност; Забележка: Снимки 5 и 6 немогат да бъдат индентифицирани. От разговора с персонала не се даде отговор кой от реакторите е номер едно и кой е номер две.

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив -9–

fig 6

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 10 –

fig 7 Хербициди - консуматорите на пара са: • топловъздушни апарати. Кондензатът от топловъздушните апарати (фигура 8) постъпва в кондензатен съд, намиращ се в АС1, след което се подава към К1 и К2;

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 11 –

fig8 Очистка ZnSO4 - консуматорите на пара са: • дренаж за размразяване (използва се през студените периоди); • ресивер (не се използва); Мешалка за ZnSO4 (не се използва); • радиатор (кондензата след радиатора се подава към дренаж за размразяване); • реакторно отделение. На входа налягането на парата се редуцира от 0.4 на 0.15 MPa (фигура 9).

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 12 –

fig 9 Консуматорите на пара са: • дренаж за подгряване (фигура 10) (използва се през студените периоди);

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 13 –

fig 10 D8 (фигура 11) (не се използва);

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 14 –

fig 11 R1 (подава кондензат в АС10); • D2 (не се използва); • R5 (фигура 12) (парата се смесва с работния продукт);

fig 12

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 15 – D3 (фигура13) (кондензатът се изхвърля на канал);

fig13 MA13 (парата се смесва с работния продукт); • BUSS (грее кислороден анализатор). През студените дни парата грее кислороден анализатор (фигура 14). Използва се против замръзване. Кондензатът се изхвърля на канал;

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 16 –

fig 14 Е202 паровъздушен топлообменник (фигура 15). Парата постъпва в паровъздушнния топлообменник отдава част от топлинната си енергия на преминаващия въздух, след което кондензира. Полученият кондензат от парата се изхвърля на канал. Е202 паровъздушен топлообменни (фигура 15). Парата постъпва в паровъздушнния топлообменник отдава част от топлинната си енергия на преминаващия въздух, след което кондензира. Полученият кондензат от парата се изхвърля на канал.

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 17 –

fig 15 Очистка MnSO4. Консуматори на пара са: • R1. Парата се смесва с работния продукт; • R2. Парата се смесва с работния продукт; • АС 10 NIRO. Консуматорите на пара са: • радиатор. Парата постъпва в радиатора и след като от отдаде част от топлинната си енергия кондензира. Кондензатът от радиатора постъпва в кондензатен съд, в АС 10, след което постъпва в кондензатен съд намиращ се в АС1, след което се подава към К1 и К2; • три броя радиатори. Радиаторите са свързани паралелно. Парата постъпва в радиаторите и след като отдаде част от топлинната си енергия се превръща в кондензат. Кондензатът от радиаторите постъпва в кондензатен съд, намиращ се в сградата на АС10, след което се подава в кондензатен съд в АС1, а от там се подава към К1 и К2.

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 18 – • паровъздушен топлообменник - Парата постъпила в паровъздушен топлообменник (1.2.5.9) отдава част от топлинната си енергия на преминаващия въздух, след което кондензатът постъпва в кондензатен съд, намиращ се в сградата на АС10, от там постъпва в кондензатен съд намиращ се в АС1, а от там се подава към К1 и К2; • NaOH. Консуматорите на пара са: • два броя дренажи (фигура 16) за продухване. Парата служи за външно обдухване на ЖП вагоните;

fig 16 Топлообменник ВО1. Парата преминава през топлообменника като отдава част от топлинната си енергия на работния флуид. Полученият кондензат след топлообменника се изхвърля на канал; • топлообменник ЖП цистерна. Парата се подава в топлообменник, намиращ се в ЖП цистерна. Парата отдава част от топлинната си енергия на натриевата основа, намираща се в ЖП цистерната. Полученият кондензат следтоплообменника се изхвърля на канал; • фунгициди АС 7. Консуматор на пара е: • паро-воден топлообменник (фигура 17).

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 19 –

fig 17 Парата от К1 и К2 отдава част от топлинната си енергия на водата в топлообменника, след което кондензира. Полученият кондензат от парата постъпва в два последователно свързани кондензатни резервоари (фигура 18). От там постъпва в кондензатен съд намиращ се в АС1, след което се подава в К1 и К2. Топлата вода получила част от топлинната енергия на парата в паро-водния топлообменник се подава към консуматорите. Кондензатът от консуматорите се връща отново в паро-водния топлообменник за повторно подгряване, след което топлата вода се подава отново към консуматорите.

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 20 –

fig 18 Парен котел (К3) и консуматори. Парата от К3 (фигура 19) се подава в пароводен топлообменник (фигура 20).

fig19

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 21 –

fig 20 В топлообменника парата отдава част от топлинната си енергия на водата, след което кондензира. Полученият кондензат от парата постъпва в кондензатен съд (фигура 21) намиращ се в АС8, след което се подава в К3.

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 22 –

fig 21 Паро-воден топлообменник и консуматори. Топлата вода получила част от топлината енергия на парата в паро-водния топлообменник се подава към следните консуматори: • склад; • складканцеларии; • Ровема; Кондензатът от консуматорите се връща в паро-водния топлообменник за подгряване, след което се подава отново към консуматорите. Водогреен котел (К5) и (К4) и консуматори. Горещата вода от К5 и К4 се подава към консуматорите: • стар портал; • администрация; • стол; • магазин; • бойлер;

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 23 – • три броя бойлери- баня; • сграда компресорно; • сграда лаборатория; • стая склад; • сграда реакторно; • сграда сушилно; Кондензатът от консуматорите се връща в К5 (фигура 22) и К4 (фигура 23).

fig 22

fig 23 Газ и консуматори – Агрия. Състои се от газоизмервателен възел (ГИВ) фигура 24, от който се подава газта към следните консуматори: • горелка на К5 намираща се в сградата на АС2. Горелка „G35/2 GAS” – 115/390 kW;

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 24 – • горелка на К4 намираща се в сградата на АС4. Горелка „G50/2 GAS” – 145 ÷ 582 kW; • горелка NIRO; комбинирана горелка (природен газ – дизелово гориво) за сушилна инсталация NIRO. Работното гориво на горелката е природен газ. Сушилният агент представляваинертен газ, който се получава при изгаряне на природен газ и въздух. • горелка BUSS; горелка за сушилна инсталация BUSS. Работното гориво на горелката е природен газ. Сушилният агент представлява инертен газ, който се получава при изгаряне на природен газ и въздух. В горивната камера непрекъснато постъпва вторичен (рециклиран) инертен газ с температура 35°С, който се подгрява от изгорелите газове до необходимата температура. Продуктът преминава последователно през четири броя сушилни (Конвекс). Там се осъществява пълното му изсушаване. • горелка на К1 намираща се в сградата на АС1. Горелка „GAS Р180/2” – 9282088 kW; • горелка на К2 намираща се в сградата на АС1. Горелка „GAS Р180/2” – 9282088 kW; • горелка на К3 намираща се в сградата на АС8. Горелка „GAS Р60/2” – 116/232-522

fig 24

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 25 – Електромери активна енергия – Агрия. Потребители. Компресори и консуматори. Потребители на схемата са: • BUSS; • склад течни суровини; • NIRO; • склад готова продукция; • NaOH складово; • линия за Хербициди; • линия за Фунгициди; • агрегат Ровема Обобщена схема на енергопотреблението 1 Обобщената схема на енергопотреблението се състои от седем отделни схеми (приложение 2): 1.1. АС1 и консуматори. Източник на енергия е наситена пара от К1 и К2. Те подават пара в общ парен колектор (1 – 0.4 MPa). Налягането на парата се редуцира от 1 MPa на 0.4 MPa преди да постъпи към консуматорите. На входа на „Реакторно отделение” се редуцира от 0.4 MPa на 0.15 MPa. Осем агрегата връщат кондензат в К1 и К2, като пет са от смесителен тип и шест изхвърлят кондензата на канал. При студените периоди се взима пара от четири дренажа за постоянно обдухване на съоръженията, за да се предотврати тяхното замръзване; 1.2 АС8 и консуматори. Източник на енергия е наситена пара от котел 3 (К 3) , която захранва паро-воден топлообменник. Кондензатът се връща в К3. Топлата вода захранва консуматорите, след което се връща в топлообменникa; 1.3 АС 2, АС 4 и консуматори. Източник на енергия е топла вода от водогрейни котли К5 и К4, които са свързани. От консуматорите кондензатът се връща в К5 или К4; 1.4 Топлообменник (ТО) и консуматори. Източник на енергия е наситена пара от К3 (точка 4.1.2.). В ТО наситена пара подадена от К3 отдава част от топлинната си енергия на постъпилата вода в ТО. Топлата вода се подава към консуматорите, след което се връща в топлообменника. 1.5 Газ и консуматори. 4.1.6 Компресорно и консуматори. Състои се от четири компресора: РТД-1, 1 HAFI, 2 АТЛАС И 3 БОРЕЦ.

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 26 – 1.6. Електромери за отчитане на активна енергия Агрия АД съществуващи и монтаж на нови електромери. Анализ 1. Оглед на обекта; С оглед събиране на необходимата информация е проведен оглед на обекта, по време на който бе осъществено запознаването с разположението и работата на енергопотребяващите агрегати. Направи се подробен обход и се начертаха актуалните схеми по пара, топла вода и въздух (приложение 2); По схема газ се установи, че разходомери има монтирани на входа на завода и на входа на цех „ДТК” преди горелки за сушилни инсталации NIRO и BUSS. При огледа се установи, че: • на изхода на котлите по схеми пара и топла вода са монтирани манометри, както и на места където налягането се редуцира, съгласно приложение 2; • липсват измервателни апаратури за дебит (газ, пара, топла вода, въздух), температура (пара и топла вода) и налягане (пара, топла вода и въздух) на основните и спомагателни съоръжения; Липсата на измервателни апаратури възпрепятства установяването на фактическото състояние на енергоснабдяването и енергопотреблението в ПС. За установяване на разходите, е необходимо да се отчетат и натрупат изходни актуални данни, които да се използват за анализиране на ефективността на енергопотреблението на всеки агрегат поотделно и общо за ПС. Целта е намаляване на разходите, което води доповишаване на енергийната ефективност на производствените процеси. 2. Събиране и обработка на първична информация. Данните за функционирането на обекта, разходите на енергия за 2006 г. и за експлоатацията на обекта са представени на приложение 1. Представена е и справка на структурата на разходите за ел. енергия за поддръжка и издръжка по инсталации за 2006 г., данни от фактури по месеци за консумираната електроенергия за 2006 г., справка от цех „ДТК” за потребени суровини: природен газ, електроенергия и пара за 2006 г. и чертежи приложени в приложение 1. С проведен разговор с началник цех „ДТК”, с цел запознаване с цеха и неговите особенности е уточнена действащата парна схема, направен е обход и снимки. Направи се обход и снимки на съоръженията и абонатните станции в Агрия.

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 27 – Проведен е разговор с началник цех „Формулация и разфасоване на пестициди”, с цел запознаване с цеха и неговите особенности. Данните се допълниха на няколко пъти. Проведен е разговор с персонала и се установи, че поради липса на измервателни уреди повечето предоставени стойности в справките (приложение 1) са получени в резултат на изчислителния, а не чрез измервания. Липсата на измервателна апаратура налага необходимостта от провеждане на измерване за определяне енергийните характеристики на работа на съоръженията: производство, пренос и оползотворяване топлинната енергия - пара и гореща вода, съгласно (приложение 3). Това налага да се монтира измервателна апаратура на местата посочени в схемите (приложение 2). Структурата на енергопотребление на ПС по статистически данни за 2006 г. (таблица

показва,

че

потребностите

от

първичниенергоносители

на

производствените процеси в системата се задоволяват с природен газ и електрическа енергия. Процентното разпределение на първични енергоносители в ПС през 2006 г. е изобразено на фигура 25. Таблица 1

№ 1 1 2

по

Първични енергоносители 2 Природен газ Електрическа енергия Всичко

Натурални единици мярка количество 1. 3 4 m3 1451000 MWh 40003 -

Енергийни единици J % 5 6 657 24.9 4 75.1 4010 1668 100

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 28 –

фиг 25 Природният газ се използва за изсушаване на ДТК чрез реализиране на горивни процеси в сушилни камери, за производство на наситена пара за технологични нужди и топла вода за отопление и битови нужди. Схемите на енергоснабдяване в промишлената система са дадени в приложение № 2. В изпълнение на втория етап от организацията на дейността по енергийните баланси е извършен основен преглед и актуализация на съществуващите схеми на енергоснабдяване, така че да отразяват действителното положение в момента на изготвянето на балансите. Липсващите схеми са допълнени от работния екип. Обобщената схема на енергоснабдяване е изработена върху генералния план на ПС (приложение № 2), така че енергийните потоци на основните енергийни ресурси (без електрическата енергия) са представени реално в производствено-териториалната му структура. В обобщената схема на енергопотребление (приложение № 2) се проследяват енергийните потоци на дадения енергиен ресурс (енергоносител), от енергоизточника до всички основни и спомагателни енергийни потребители в рамките на ПС.

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 29 – Всички схеми са разработени на блоков принцип с обозначаване на основните и спомагателни енергопотребяващи агрегати. Към схемите липсва подробно текстово описание, на характера на енергопотреблението, на съществуващите условия за количествено и качествено определяне на показателите на енергийните разходи, на енергопотребяващите агрегати и наличието на контролно-измервателна апаратура. Качественото и задълбочено изпълнение на втория етап е основа за изпълнение на следващите етапи. Разработена е подробна програма за определяне енергийните характеристики на работа на съоръженията: производство, пренос и оползотворяване на енергийните ресурси (приложение № 3) всъответствие с изискванията на Методическите указания за енергийна ефективност в ПС. С нея се поставя начало за подготовка и провеждане на специално организираните за целта измервания. Последващ етап е да се осигури необходимата контролно-измервателна апаратура, за да се определят показателите на енергийните баланси. Последващ етап след провеждане на измерването, е да се набави необходимата изходна информация и да се определят показателите на енергийните баланси по определените от Методическите указания [3] форми. Препоръки За установяване на разходите, е необходимо: 1 Да се набавят и монтират измервателни прибори съгласно приложение 2; 2 Да се отчетат и натрупат изходни актуални данни, които да се използват за анализиране на ефективността на енергопотреблението на всеки агрегат поотделно и общо за ПС. 3 Да се проведе измерване за определяне енергийните характеристики на работа на съоръженията: производство, пренос и оползотворяване топлинната енергия пара и топла вода, съгласно приложение 3. 4 Да се създаде програма за мониторинг на енергопотреблението на възловите консуматори. 5 Да се провежда периодичен анализ. 6 Да се докладват и управляват процесите с цел да се постигнеикономия на енергия. 7 Да се управляват разходите не енергия чрез непрекъснат мониторинг.

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 30 – Заключение Извършените етапи: оглед на обекта, събиране и обработка на първична информация за функционирането на обекта и разходите на енергия за 2006 г., събиране на подробна информация за енергопреобразуващите процеси и системи на „Агрия” АД показват, че при съществуващото състояние агрегатите за производство на наситена пара за технологични нужди и производство на топла вода за отопление и битови цели, както и техните консуматори нямат необходимите измервателни апаратури. Липсата на измервателни апаратури възпрепятства установяването на фактическото състояние на енергоснабдяването и енергопотреблението в ПС. За установяване на разходите, е необходимо да се отчетат и натрупат изходни актуални данни, които да се използват за анализиране на ефективността на енергопотреблението на всеки агрегат поотделно и общо за ПС. Да се създаде и води документация, в която да се въвеждат постоянно изходните актуални данни. Целта е намаляване на разходите, което води до повишаване на енергийната ефективност на производствените процеси. Липсата необходимостта

на от

измервателна провеждане

на

апаратура измерване

отчетени за

стойности

определяне

налага

енергийните

характеристики на работа на съоръженията: производство, пренос и оползотворяване топлинната енергия - пара и гореща вода, съгласно приложение 3. Това налага да се монтира измервателна апаратура на местата посочени в схемите (приложение 2). Качественото и задълбочено изпълнение на втория етап е основа за изпълнение на следващите етапи на обследването за енергийна ефективност на ПС. Разработена е подробна програма за определяне енергийните характеристики на работа на съоръженията: производство, пренос и оползотворяване на енергийните ресурси (приложение № 3) в съответствие с изискванията на Методическите указания за енергийна ефективност в ПС. С нея се поставя начало за подготовка и провеждане на специално организираните за целта измервания. Последващ етап е да се осигури необходимата контролно-измервателна апаратура, за да се определят показателите на енергийните баланси.

ВТОРА ГЛАВА

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 31 –

Анализ на консумацията на топлинния енергия Доставка на гориво Като основно гориво за производството на топлинна енергия в в „Агрия” АД – гр. Пловдив се използва природен газ със следните характеристики: Наименование Химическа формула Със сдържание в % Метан СН4 98,63 Етан С2Н6 0,22 Пропан С3Н8 0,07 Азот N2 1,06 Въглероден диоксид СО2 0,02 Долна работна калоричност – 8 067 kcal/nm3 = 33 768 kJ /nm3 Относително тегло спрямо въздуха 0,676 ρ20=0,722 kg/nm3 p=1,0332 ata Подвеждането

му

се

извършва

посредством

Автоматична

Газо-

разпределителна Станция (АГРС) разположена северно от “АГРИЯ” АД с налягането 6 аtm. На това място е монтиран газоизмервателен пункт (ГИП), където са монтирани електронен и механичен разходомер с корегиращо устройство по налягане и температура, филтър, байпасна връзка, манометри

и продухвателни “свещи”.

Транспортирането в “АГРИЯ”АД се извършва по съществуваш газопровод с разклонения и съответната спирателна арматура и свещи – за

цех “Пероцин” и

Абонатни станции. На всеки вход към Абонатна станция на естакадата е разположен бързозатварящ сферичен кран. Следва подвеждане на газа към газорегулиращите инсталации на котлите. На разклонението към входа на сушилните инсталации е монтиран допълнителен разходомер, който няма корегиращ устройство по налягане итемпература. Производство и разпределение на топлината Котелно стопанство Парни котли В АС1 са монтирани 2 бр, парни котли на фирмата: Thermindus, Италия, тип: STEAM 2500, 2001г. Предназначен е за прозводство на наситена пара, еднотръбен правотоков котел, конструктивни размери: 2950x1450x2300, нагревна повърхност: 40,36 м2, воден обем: 245 литра, максимално работно налягане:12 bar, номинална т-ра на захранващата

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 32 – вода: 50оС. Котелът е снабден с необходимата предпазна, управляваща

сигнализираща арматура. Горивоподаващят тракт на гориво природен газ – също. Производителност: - Номинална: 2500 кг/час пара; Минимална: 1250 кг/час пара. Горелка към котлите: тип - GAS P180/2CE TL

F.B.R., Италия

Диапазон на горивна мощност: 900-1900

Mcal/h

Подхранващи помпи към котлите – 4 броя, модел WS104 Парни колектори към котелното: 2 бр. с налягане 10atm и 4atm. Снабдени са с редуцир-вентил между парните колектори, тип SPIRAX SARCO. Колекторът за технологична пара - 4 atm е снабден с баланс вентил. Колекторие са оборудвани с кондензни гърнета тип W.P.:0.3 В АС 8 е монтиран парен котел на фирмата: Thermindus, тип: STEAM 600 Италия, 2001 год. Предназначен е за прозводство на наситена пара, еднотръбен правотоков вертикален котел, конструктивни размери: 1300x1800x2000, нагревна повърхност: 11,4 м2, воден обем: 58,7 литра, максимално работно налягане: 12 bar, номинална т-ра на подхранващата вода: 50 оС. Котелът е снабден с необходимата предпазна, управляваща и сигнализираща арматура. Горивоподаващят тракт на гориво природен газ – също. Производителност: - Номинална: 600 кг/час пара; Минимална: 300 кг/час пара. Горелка към котлите: тип -

F.B.R. Вruciatori, Италия

Диапазон на горивна мощност: 100/200-450 Mcal/h Подхранващи помпи към котлите – двустепенна - модел WS82 Парни колектори към котелното: 1 бр. с налягане 0,4 МРа Колекторът е снабден с баланс вентил и редуцир вентил. Циркулационни помпи – 2 броя. Допълваща водна помпа за добавъчна вода. Помпа за преднапор към парен котел - тип UPS 25 50 Кондензен съд с размери:. Ширина – 1000 мм Височина – 1000мм Дължина – 1700мм Обем – 1,7 м3

180

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 33 – Водогрейни котли В АС 2 е монтиран водогреен котел на фирмата: SIGME 4 (SOULIS), България, 2001 год. Предназначен е за прозводство на гореща вода, пламъчнотръбен котел, с воден обем: 352 dm3, максимално работно налягане: 4 bar, входна температура на водата 70 оС, а тази на изхода 90 оС Котелът е снабден с необходимата предпазна, управляваща и сигнализираща арматура. Горивоподаващят тракт на гориво природен газ – също. Топлинна мощност: - Номинална: 275 000 Kcal/h (319 kW); Горелка към котлите: тип FINTERM IT

Gruppo JOANNES

Диапазон на горивна мощност: 100/200-450 Mcal/h Циркулационна помпа – тип: WILO

Tip S60/125 PN10 CLAS F

Разширителен съд- тип CIMM ERE L.80; Клапан за автоматино допълване на водната В АС 4 е монтиран водогреен котел тип DAKON PREXAL България, 2001 год. Предназначен е за прозводство на гореща вода, пламъчнотръбен котел, с воден обем: 469 dm3, максимално работно налягане: 4 bar, входна температура на водата 70 оС, а тази на изхода 90 оС Котелът е снабден с необходимата предпазна, управляваща и сигнализираща арматура. Горивоподаващят тракт на гориво природен газ – също. Топлинна мощност: - Номинална: 600 kW; Горелка към котлите: тип FINTERM IT

Gruppo JOANNES

Циркулационни помпи – 3 бр. №1 – WILO

Tip S50/125 PN10 CLAS F

№2 – WILO

Tip Top-S 40/7

CLAS F

№3 – WILO

Tip STAR RS 25/4

CLAS F PN10

Разширителен съд тип CIMM ERE L. Клапан за автоматино допълване на водната инсталация. Всички котли са снабдени с инструкция за експлоатация и другите необходими за експлотацията им документи. Абонатни станции

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 34 – На територията на “АГРИЯ”АД има изградени четири броя абонатни станции, в които са монтирани различни видове парни (за технологични нужди) и водогрейни котли (за отоплителни и БГВ нужди. Абонатана станция 1 (АС1) е предназначена за производство на наситена пара за технологични нужди. Тук са монтирани 2 броя хоризонтални правотокови парогенератори тип: STEAM 2500 за производство на наситена пара от 2,5 t/h и нмаксимално налягане до 12 atm. Технологични консуматори към тях се явяват цех “Пероцин” и ваните за разтопяване на активни субстанции до течни инсектициди. Битови консуматори са цех “Хербициди”, Абонатна станция 7 за прашни фунгициди и Абонатана станция 10 за отопление на част от цех “Пероцин”, Произведената наситена пара от котлите в Абонатна станция 1 е с манометрично налягане от 5 до 9 аtm, което за нуждите на технологията се редуцира на 4 аtm. При това налягане имаме: енталпия – 2748,5 kJ/kg; ентропия – 6,8215 kJ/(kg.K); температура – 152 0С; специфичен обем – 0,0010928 m3/kg; скрита топлина на изпарение – 2108,4 kJ/kg.. В Абонатана станция 2 (АС2) е монтиран хоризонтален водогреен котел тип: SIGME (SOULIS) с топлинна мощност от 319 кW.

Предназначен е да отоплява

Административна сграда, стол, магазини и стар портал. В Абонатана станция 4 (АС4) е монтиран хоризонтален водогреен котел тип: SIGME (SOULIS) с топлинна мощност от 464 кW. Предназначен е да отоплява РМЦ, Изпитвателна лаборатория, Битова сграда, бойлери в Битова сграда, бившата ЦЗЛ и бойлер в нея, канцеларии в цех “Пероцин” и нов портал. Абонатна станция 7 (АС7) се захранва с пара от АС1 и служи за за подаване на пара за прашни фунгициди. В абонатана станция 8 (АС8) е

монтиран вертикален правотоков

парогенератор тип : STEAM 600 за производство на наситена пара от 0,6 t/h и налягане до 12 atm. Битови консуматори се явяват различни складове и производствени помещения за дребни разфасовки. Абонатана станция 10 се снабдява с пара от АС1 за отопление на част от цех “Пероцин”.

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 35 – Абонатна станция 9 (АС9) захранва с топлиина енергия цеха за хербициди. Захранва се с пара от АС 1 Абонатна станция 10 (АС10) захранва с пара сушината инсталация NIRO с пара от АС1 Основни консуматори на топлинна енергия Локално директни топлинни консуматори на природен газ Директни консуматори на природен газ се явяват сушилните NIRO и BUSS към цех ДТК. Сушилните са комлексна доставка и са оборудвани със съответните грелки NIRO и BUSS към тях. Природната газ към тях се подава директно и се измерва с помощта на газов раходомер, . Същият няма корекция по температура и налягане за привеждане на данните към нормални кубични метри Сушилната исталация BUSS подгрява кислороден анализатор против замръзване през студените дни. Като сушилен агент се използват изгорелите газове в горелката

BUSS

вторичен

инертен

газ,

подгрят

от

изходящите

газове

предварителнодо температура 35 °С. Така полученият сушилен агент, преминава през 4 бр. сушилни „Конвекс”. Сушилният агент на исталацията NIRO е инертен газ, получен при изгарянето на основното гориво природен а и въздух. Горелката е комбинирана и може да работи при необходимост на дизелово гориво Технологични консуматори на наситена пара от котелното Основните технологични консуматори на пара в производството

се

снабдяват с пара от АС1. Действащите в моента технологични инсталации в завода са както следва: Синтез на дитокарбомати: производство на цинеб и маницеб с различна концетрация - основни консуматори на пара от АС1 Формулиране на дитиокарбамати: пероцин бял и пероцин син – консуматори на пара от АС1; Разфасовка на прахообразни медсъдържащи продукти за растителна защита – не ползват пара Разфасовка на прахообразни продукти за растителна защита в малки опаковки – не ползват пара Като технологични консуматори на пара от АС1 в тези производства се явяват:

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 36 – - Хербициди – пара се подава към топловъздушен апарат (ТВА) – кондезатът от него се връща в АС1 -Очистка на ZnSO4 – пара се използва в радиатор , като кондезатът на изхода се използва като дренаж за размразяване. Използва се само през студените дни; -Реакторно отделение

- парата постъпва в него след редуциране на

налягането на парата от 0,4 до 9,15 МРа -Реактор R1 – връща кондензат в АС10 -Pеактор R5 – ползва директна пара; - Pеактор 3 – кондензата се изхвърля на канал - Pеактор МА 13 – ползва директна пара - Технология

BUSS - грее О2 анализатор против замръзване в студено

време – кондензата се иьхвърля на канал -Паровъздушен топлообменен апарата Е202 – кондензата се изхвърля на канал -Дренаж за подгряване в студено време - Очистка на MnSO4- парата се използва за: R1 – ползва се директна пара R2 – позва се идректна пара -АС 10 NIRO – парата се използва за: -Радиатор - кондензатът след него се събира в кондензен резервоар в АС10 -3 бр. радиатори паралелно подвързани като кондезата след него се събира в конднезния резервоар в АС10; -Паровъздушен топлообмвнник (ТОА) -

кондензата се събира в

конднезния резервоар в АС10; Забележка: кондензният резервоар в АС10 се припомпва в кондензния резервоар на АС1 -Инсталация NaOH – парата се използва за: -през дренажи – 2бр. се извършва външно обдухване на жп вагоните; -Топлообменен апарат ВО1- кондензатът се изхвърля на канал; -Топлообмене апарат към жп цистерни – конднзатът се изхвърля на канал -Фунгициди в АС7 – парата се използва за:

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 37 – - пароводен топлообменник тип противоструен апарат за подгряване на гореща вода към консуматорите. Кондензатът постъпва в междинни резервоари след което се връща в кондензния резервоар на АС1 - Консуматори на пара от АС 8 Освен описаните по-горе консуматори на пара от АС1, парата от котела в АС8 се използва за подгряване на вода в пароводен подгревател – тип противоструен апарат.Подгрятата вода се използва за отопление на: -склад 1; -склад 2; -канцеларии в цеха; -Ровена Сграден фонд – консуматори на гореща вода и отопление Предоставени са реалните отоплявани обеми на сградите, както следва: Към водогреен котел SIGME 4 (SOULIS), разположен в АС2: Административна сграда - Vот = 3228 м3 Към водогреен котел DAKON PREXAL 600, разположен В АС4: Централна битова сграда - Vот = 3007 м3 БТР (без пилотна инсталация) - Vот = 3359 м3 Компресорно отделение и склад за резервни части - Vот = 105 м3; Складове „Агротрейд” – 1800 м3 Цех ДТК - Vот = 1370 м3 Между абонатните станции, в които са разползжени двата котела, е установена пряка връзка за подсигуряване на захранването на описаната отоплителната система при непредвидени обстоятелства и поради липса на резервни котли в АС2 и АС4 БГВ инсталации на гореща вода БГВ инсталацията се състои от 3 бр. бойлера с вместимост 3 х 2,5 м 3 и макс. налягане в тях 0,4 МРа със заводски нимера: N905, N908,N712.

Бойлерите са

производство на ЗТС”Вапцаров” – гр. Пловдив. Захранват се с гореща вода от водогреен котел DAKON PREXAL 600, разположен в АС4. Захранването с гореща вода от котела, подгряваща водата за къпане сеосъществява посреством разположената в бойлерите серпентина. За да се установят дейстителните параметри в тях като дневно производство на топлина и температура на подгряваната вода, подавана към баните са

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 38 – напаравени непрекъсваеми записи в продълженив на 15 дни, включително събота и неделя с помощта на температурни DATA LOGGERS и ултрзвуков разходомер за да се установи производтво на гореща вода в тях и на топлинното производство. Брой хора обслужвани чрез инсталацията: -редовна смяна - до 100 човека; -следобедна смяна – до 15 човека; -нощна смяна – до 15 човека

ТРЕТА ГЛАВА Топлинен баланс Проверка на ефективността на котлите При извършен газов анализ на всички котли, които понастощем са в експлоатация за да се определи ефективността им по т.н. обртен баланс, са били констатирани следните резултати: АС1 – правотоков парен котел ст. Номер 1 фирмата: Thermindus, Италия, тип: STEAM 2500: При работа на 1 степен: Т изх. Г = 189 С О2 = 17,1 % СО = 95 ррм Кпд = 77,4 % Приработи на пълна мощност (2 степени) Т изх. Г = 194 С О2 = 6,9 % СО = 120 ррм Кпд = 89,3 % Котел 2 – не работи по време на обследването Заключение: на пълна мощност работят 2 степени) котелът е добре настроен, но на частичен товар (работа на 1 степен) котелът се нуждае от допълнителна настройка в този режим на работа на съотношението въздух/гориво АС8 – правотоков парен котел а фирмата Thermindus, тип: STEAM 600 Италия, 2001 .

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 39 – Т изх. газ. = 188 С О2 = 6,1 % СО = 247 ррм Кпд = 91,3 Т изх. Г = 189 С О2 = 17,1 % СО = 95 ррм Кпд = 91,3 % Заключение: котелът изисква допълнителна настройка на съотношението възду/гориво особено при работа на частично натоварване. АС2 - Водогрейният котел тип: SIGME (SOULIS) с топлинна мощност от 319 кW Кислород

СО

% 8,2 0,1

Ppm Fault Fault

Температура на димните газове о С 149 97

2-4

<100

120-160

Основна настройка на котела Температура Температура Ефективност на въздуха на котела на горене о

С 24,5 24,5

С 65 .60

% 90.2 *

> 92

Настройки на котела Наименование на системата за контрол Действителна Настройка на температурата на котела 90/70 оС Настройка на термосатата за битова топла вода Няма БГВоС

Условия При пълно натоварване При 50% товар Еталонни данни (според котела /некондензacionen Препоръчителна 90/70оС Няма БГВ оС

Заключение: котелът е добре настроен при работа на 2 степени, но при работа на 1 степен не е настроен (твърде ниско съдържание на О 2 в изходящите газове в), в резултат на което съдържанието на СО многократно надхвърля пределно допустимите стойности и газоанализатора изключва измерването. АС4 – Водогреен котел тип DAKON PREXAL P600

Кислород

СО

% 5,7 0,7

Ppm Fault Fault

Температура на димните газове о С 142 102

2-4

<100

120-160

Основна настройка на котела Температура Температура Ефективност на въздуха на котела на горене о

С 24,5 24,5

С 65 .60

% 90.2 *

> 92

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 40 – Заключение: котелът е добре настроен при работа на 2 степени, но при работа на 1 степен не е настроен (твърде ниско съдържание на О 2 в изходящите газове), в резултат на което съдържанието на СО многократно надхвърля пределно допустимите стойности и газоанализатора изключва измерването. Температурни измервания За да се установят загубите в кондензната система и подгряванетона водата за БГВ нужди бяха инсталирани температурни data loggers към входа на подхранващата вода на отела в АС1 и БГВ инсталацията на изход – гореща вода, записващи изменеието на температурите на електронен носител през 3 минути. Обобщениете данни от измерването на температурата на подхранващата вода са представени на фиг.1

Фиг. 1 Видно е, че температурата на подхранващат вода при работещ котел се изменя в интервала 60-70 °С

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 41 –

Фиг. 2 От температурния график е видно, че температура на горещата вода на изход от БГВ варира между 40 и 45 °С. Тази температура отговаря на изискванията на ХЕИ за температура на водата за къпане, но без смесване със студена вода.От друга страна тази температура не отговаря на изискванията за предпазване от тазвитие на бактерии (в случая водата следва да е 60 °С. Измервания на дебити Безконтактно мерене на дебити е възможно само за течни флуиди с помощта на ултразвуков разходомер. С оглед да се установи действителният разход на гореща вода за БГВ нужди в завода е направен двуседмичен запис на разхода на вода за всеки ден през седмицата, включително събота и неделя. В таблица 1 са показани резултатите от извършените измервания,

а на фиг.3 са представени графично измененията на

дневната консумация за двуседмичен период на разхода на вода.

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 42 – Табл.1 Показания Продължителност водомер на измерването гореща вода m3

Общо

h 2.12 45.15 69.96 103.4 150.2 192.7 201.3 205.4 216.5 226.9 259.1 269.8 343 494.3 575.7 582.5

Показания на водомера за периода

Среден дебит на час

m3/h

Ср. Темп. на топла вода o

Ср. Темп. на студ. вода o

cp

kWh/(m3K)

Енергия Средна за енергия периода за 1 час kWh

kWh/h

22.83 9.33 15.00 14.50 25.00 12.00 25.50 8.83 25.50 23.50 16.33 16.00 37.33 26.75

2.12 43.03 24.81 33.44 46.8 42.5 8.6 4.1 11.1 10.4 32.2 10.7 73.2 151.3 81.4

1.9 2.7 2.2 3.2 1.7 0.7 0.2 1.3 0.4 1.4 0.7 4.6 4.1 3.0

41.1 40.5 40.4 40.6 40.7 41.5 42.4 41.0 40.0 36.1 34.9 39.4 40.0 41.6

12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12

1.161 1.161 1.161 1.161 1.161 1.161 1.161 1.161 1.161 1.161 1.161 1.161 1.161 1.161

1456 822 1102 1556 1418 294 145 374 338 901 284 2331 4912 2801

63.7 88.1 73.4 107.3 56.7 24.5 5.7 42.3 13.2 38.3 17.4 145.7 131.6 104.7

3.25

6.8

2.1

43.9

1.161

252

77.4

281.7

580.380

2.1

40.3

1.161

19094

67.8

Топлопреносна мрежа Парната топлопроводна мрежа е с въздушно полагане върху стоманобетонно колони. Изолацията е минерална вата и е в добро състояние. Проблем се появява при пускане на парата по топлопреносната мрежа ръчното задължително дрениране на 3места с цел предпазване от воден удар от образувалия се кондензат при изстиване на паратаслед спране по различнипричини на парните инсталазии в завода. По надеждно и с по-малки загуби се явява задължителното оборудане с надеждни кондензни гърнета, с което може да се преодолее този проблем. Разпределение на внесената топлина с горивото Поради невъзможност да се измерва разхода на пара без стационарни паропромери, за съставяне на топлинния баланс към отделните консуматори ще се използват изведените специфични разходи за производството на отделните продукти, измерената ефективност на котлите с помощта на газоанализатор, данните от консумирания природен газ към завода и отделно допълнително към сушилните в цех ДТК, като за консумираната топлина за отопление на сградите от АС2 и АС4 (водогрейните котли) ще се използват оценените изисквани отоплителни мощности за

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 43 – външно изчислителна температура на гр. Пловдив и съответните денградуси за 2010 година в гр. Пловдив. За определяне на годишните топлинни разходи за БГВ инсталацият ще се използват направените измервания при тях. На фиг. 1 е представено изменението на консумацията на природен газ по месеци за 2010 г. В табл. 1 и съответно на фиг.2 са представени съответно годишният разход и процентното разпределение на консумацията на внесената топлина с гориво природен газ по консуматори. В табл.2 и табл.3 са представени съответно разпределение на топлина с произведената пара по производство и внесената топлината с парата по производства с отчитане ефективността на котлите.

МЕСЕЦ КОНСУМАТОР Котел 1 в АС1 Котел 2 в АС1 Котел в АС-8 Котел в АС2 Котел в АС4 Мотел Сушилня BUSS Сушилня NIRO Сумарен разход

2 3

хнм 19 19 32 13 32 2 0 73 189

хнм 16 16 29 10 34 2 0 71 178

хнм 0 25 20 5 23 2 0 110 185

хнм 0 21 8 2 14 1 0 88 134

хнм 0 6 0 0 3 0 0 134 143

хнм 0 18 0 0 2 0 0 95 115

хнм 0.0 14 0 0 2 0 0 93 110

Фиг. 1 Табл.1 Разпределение на разхода на пр.газ по консуматори

хнм 0.0 13 0 0 3 0 0 126 141

хнм 4.0 15 2 6 17 1 0 103 147

11 3

хнм 2.0 22 7 5 20 1 0 120 177

12 2010 г 3

хнм 45.0 23 17 6 36 2 0 114 243

хнм 67 186 115 35 156 10 0 1,146 1,872

total/2010 MWh 629 1,747 1,078 328 1,467 93 0 10,757 17,574

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 44 –

Фиг.2 Процентно годишно разпределениена на внесената топлина с горивото по обекти Табл.2 Разпределение на топлина с произведената пара по производство МЕСЕЦ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 MWh MWh MWh MWh MWh MWh MWh MWh MWh MWh MWh MWh АС1 301 253 198 164 46 142 112 112 100 150 190 АС8 274 249 171 69 0 0 0 0 0 15 60 Общо 575 502 369 233 46 142 112 112 100 166 250

12 2010 г. MWh 537 2305 146 984 682 3289

Табл.3 Разпределение на топлината на парата по производства отчитане ефективността на котлите МЕСЕЦ

MWh MWh Цех 3 производство

3 MWh

4 MWh

MWh MWh MWh

9 MWh

MWh MWh MWh

99.71 146.1

2010 г MWh

183

149

198

142

110.2

190

156.1

1694

274.3

249

171.4

68.58

0 15.43 60.01

145.7

984.1

117.9

104

222

Ривал

0.34

1.868

0 4.406

380.6

Общо

575.3

502

369.4

232.6 46.04

142

112.1

99.71 165.9

250

682.4

3289

АС8 Други парни технол. и битови

164 46.04

8 MWh

В табл.4 са представени параметрите на върнатия кондензат от производството Табл.4 Параметри на върнатия кондензат

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 45 – МЕСЕЦ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2010 г Пара от АС1,t Върнат конд. T Добав.вода, t Т кондензат, С Т доб. Вода, С Т подх. Вода, С Пара-конд.р/р,t пара/подхр..вода,%

452

380

297

249

244

132

128

162

313

806

3283

316

266

208

174

171

113

219

564

2298

136

114

242

985

39.5

118

3.6

* Тук разходът на пара за допълнително подгряване на подхранващата вода с оглед гарантирана температурата на подхранващата вода на входа на котела над 50 ºС е пресметнът на база измерената действителната й средна температура с data logger за двуседмичен период.

табл.5

са

представени

резултатите

от

изчислените

загуби

при

производството на пара за технологичи нужди: загуби в котелното стопанство, определени чрез измерване на ефективносттанакотлите; загубите в кондензното стопанство, оценени по занижената температура и намаленото количество върнат кондензат, като е отчетено, предполагаемото количество директна пара, от която кондензат не се връща, но топлината от нея се уползотворява изцяло. Загубите от преноса на парата по паропроводите са отчетени като типични за добре изолирани паропроводи. На фиг. 3 тези загуби в проценти и полезно използваната топлина като дял от внесента топлина с горивото са представени. Табл.5 Загуби при производството на пара за технологични нужди Загуби при паропроизводството, % 13.7 Загуби в кондензнот стопанство, % 4.9 Загуби в паропроводите, % 3.0 Полезно използвана топлина, % 78.4

Фиг.3 Разпределение на произведената топлина в АС2 и АС4 като гореша вода за отопление и БГВ, както и загубите в системата са:

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 46 – •

Общо количество внесена топлина с горивото в АС2 и АС4 – 1795 MWh/год

•

Загуби при производството на топлина в котлите - 8,2 %;

•

Загуби при преноса – 3 %

•

Полезно използвана топлина – 100 - 8.2 - 3 = 88,7 % - 1594 MWh/год

•

Топлина

постъпила

към БГВ,

оценена

по

извършените

записи

–

52*24*67.8=84,6 MWh/год; •

Отношение топлина за БГВ/произведена топлина от котлите – 5,31%

•

Отношениетоплина за отопление/ произведена топлина от котлите – 94,7 % Увеличаване на температурата на подгряващата се постига с утализатор, той

намалява температурата на изходящите газове е прекратява подаването на пара.

ЧЕТВЪРТА ГЛАВА Мерки за повишаване икономията на топлинната енергия в предприятието Мярка 1: Монтаж на утилизатор на димните газове на водогреен котел тип DAKON PREXAL600 От направените измервания с газоанализатор се установи, че температурата на димните газове варира в зависимост от натоварването на котела между 142 и 130 ºС. Известно е, че всяко намаляване с 10 до 12 ºС на температурата на димните газове води до увеличаване на ефективността им с 1 %. Освен това, при гориво природен газ, при достигане на температури на димните газове под 57 ºС започва кондензация водните пари в димните газове, което е съпроводено с отделяне на така наречената топлина на кондензация. Количеството отделена топлина зависи от температурата до която са охладени изходящите газове и от съдържанието на остатъчен кислород в тях, формиращ коефициентът на излишък на въздух. Съдържанието на свободен кислород – О2 в изходящите газове при направените замервания се установи, че варира 5,7 % (при максимално натоварване) до 0,7 % (при работа само на една дюза) – отговарящи съответно на коефициент на излишък на въздух α = 1,37 до 1,03. При монтаж на утилизатор на димните газове, предлагани и на нашия пазар, при наличие на подходящ охлаждащ димните газове топлоносител, е възможно да се постигне значително повишаване на ефективността на котела.

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 47 – Като най перспективна възможност се явява охлаждането на димните газове от връщащата вода от инсталацията. От направените измервания с температурните логери за продължителен период от време на температурата на подхранващата вода към котела е видно, че тя варира между 55 и 70 ºС при работещ котел. Предлаганият утилизатор е готов за подвързване към подхранващата вода и разполага със собствена димоходна тръба и би могъл да се използва и за двата котел. С оглед да се избегне опасността от киселинния характер на образувания кондензат, алтернативно решение на собствена димохотдна тръба се явява обмазване на комина с киселинноустойчива замазка. Проблемът обаче не е значителен, поради ниската стойностна РН в отделяния кондензат. Особености: необходимо е да се монтира байпасна линия на димните газове, с оглед при специфичния прекъсваем режим на работа на помпите за подхранваща вода (регулирането е по ниво), което може да доведе до парообразуване и повишаване на налягането, която да се регулира с монтаж на газова клапа с мотор задвижка, автоматично прехвърляне на димните газове към байпасната линия. Разчети на икономическата съобразност на представеното предложение:

Внесена топлина с горивото Температура изход. газове Кислород О2 Коеф. излишък на въздух Енталпия димен газ Tемпература обратна вода Температурен недогрев Температура димен газ Енталпия димен газ Спечелена топлина от 1 нм3 Годишно спечелена топлина % спечелена топлина за год. При средна цена на пр. газ Годишна иконимия Цена на утилизатора Прост срок на откупуване

188.7 144.5 4.15 1.2 2686 70 20 90 1669 1017 191907.9 3.0 68 3625 5670 1.6

= хил.нм3 1755 С % % kJ/nm3 С С С kJ/nm3 kJ/nm3 MJ = 53.3 % лв/MWh лв год лв год

MWh

MWh/год

Разчетите за монтаж на утилизатор и за другия водогреен котел, монтиран в АС2 за задоволявне на отоплението в административната сграда, показват, е при него

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 48 – срокът на откупуване надхвърля 6 години поради много малката му годишна консумация за 2010 година. Мярка 2: Монтаж на 3 бр. кондензоотделители на парната магистрала от АС1 до технологичните цехове, захранваии от нея С цел да се предотврати появата на водни удари в парната магистрала е необходимо да се извършва дрениране на образувания кондензат при всяко пускане на инсталацията след спирането й по рзлични причини. В момента това се извършва чрез ръчен дренаж. Недостатъците при това се явяват: възможност да се забрави своевременното дрениране на паропровода, както и увеличаване на загубите от пропуски на пара, съпровождащи този начин на дрениране. За целта се предвижда монтаж на 3 броя кондензоотделители, които да могат да се монтират на открито без опасност от замръзване на кондензата и съответно излизане от строя на кондензоотделителя. За целта, се предлагата кондензоотделители на фирмата ARSTRONG – с инверсно бутало, изработени отспециална стомана. Разчетите са направени, като е експертно е консервативно оценено възможните максимални загуби на пара да не надхвърлят 1 % Инвестиция рЧасов разход на пара Разход газ ПК1 за 2010 г Разход газ ПК2 за 2010 г Общ разход газ АС1 Произведена пара Цена пр.газ Спец. разход на топлина 1% загуби експертно Очаквани год. спестявания Прoст срок на изкупуване

1146 1500 86 198 284 3391 68 0.78 33.91

лв кг/ч х.нм3 х.нм3 х.нм3 = 2642 тона лв/MWh MWh/тон т/год

1797 0.64

лв/год год

MWh

Мярка 3: Монтаж на утилизатор на димните газове на котел Thermindus, тип: STEAM 600 – 2 бр.в АС1 В АС1 връщаният кондензат представлява около 70 % от произведената пара и в с около 50 °С, а добавъчната вода е с около 30% и постъпва с температура 15°С. За да се запази изскването температурата на подхранващата котлите вода да е минимум 50 °С, тя се подгрява с пара от котела, която по изчисления в около 118 т/год.От друга

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 49 – страна измерената температура на изхоящите газове от котела са с температура около 185 °С,а горивото е природен газ. Предлага се да се утилизира топлината от изходящите газове с помощта на утилизатор на димните газове, като той може да бъде общ за двата котел, с цел да се подгрее добавъчната топлина без да се използва подгряваща пара за целта.

ТЕХНИЧЕСКА ХАРАКТЕРИСТИКА У за загряване технологична вода за котела с Т=~50 оС общо спечелено количество топлоенергия до 114 кВт количество изгаряно гориво прир. газ до 200 н.м3/ч Т на газовете преди У до 185 оС Т на изходящите газове след У ~ 58 оС газово съпротивление на У ~ 14,0 мм Н2О общо тегло ~ 1,0 тон номинално количество преминаваща вода ~ 2,5 м3/ч Твода вход ~ 50 оС, Твода изход до 88 оС; работно налягане 2 бар пробно налягане 6 бар материал на тръбите Ст 20 габаритни размери около 900х2000х2000 дължина/широчина/височина Икономическа обосновка - полезна мощност при 75% натоварване на котела 0.085 МВт /примерна икономия за 1 час/ - средна себестойност на 1 МВтч /без ДДС/ - 68 лв./МВтч - спестени средства за 1 час - 5,78 лв./час - годишен икономически ефект при работни часове - 4200 часа = 24 300 лв. - срок на възвращаемост - 2500 ч < 3,45 месеца при непрекъсваем процес или 5 месеца/ при двусменен режим на работа/ Цена на утилизатора - без ДДС /комплект готово изделие за присъединяване по вода и изходящи газове/ : - 13 870 лв.

Изводи и заключения Настоящото изследване, което бе насочено към анализ на консумацията на топлинна енергия от предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив с оглед подобряване на енергийната ефективност доказа, че внедряването на някои на пръв поглед не особено сложни инженерни конструкторски решения, би имало добре изразен енергоспестяващ ефект. Тези съоръжения не са особено скъпи като цени, а вложените

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 50 – разходи в този вид инвестиции биха имали добре изразен дългосрочен икономически ефект, свързан с по-ниски разходи на фирмата за топлинна енергия и понижаване на себестойността на произвежданата продукция. Въз основа на анализираната информация биха могли да бъдат направени следните изводи: 1. Монтажът на утилизатор на димните газове на водогреен котел тип DAKON PREXAL600 в предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив ще доведе до значително подобряване на енергийната ефективност, с оглед повишаването на температурата на подаваната вода в парокотелната инсталация. 2. Монтажът на 3 бр. кондензоотделители на парната магистрала от АС1 до технологичните цехове, захранваии от нея, ще снижи разходът на гориво в парокотелната инсталация поради оптимизиране на ефективното използване на топлинната енергия на циркулиращата в системата вода. 3. Монтажът на утилизатор на димните газове на котел Thermindus, тип: STEAM 600 – 2 бр.в АС1 ще доведе до значително подобряване на енергийната ефективност с оглед повишаването на температурата на подаваната вода в парокотелната инсталация. Направените инвестиции за тези съоръжения биха се възвърнали при използването им в рамките между 7 месеца и 3 години. Понастоящем Фонд "Енергийна ефективност и възобновяеми източници” (ФЕЕВИ), който е създаден чрез Закона за енергийна ефективност (приет от Българския парламент през месец февруари 2004 г.), като юридическо лице независимо от държавните институции, предлага редица изгодни условия за кандидатстване на български институции, целящи реализирането на разработки в сферата на енергийната ефективност. Фондът осъществява своята дейност съгласно разпоредбите на Закона за енергийната ефективност, Закона за енергията от възобновяеми източници и споразуменията с Донорите и не е част от консолидирания държавен бюджет. ФЕЕВИ е първоначално капитализиран изцяло с грантови средства. Основни донори са Глобалният Екологичен Фонд на ООН, чрез Международната банка за възстановяване и развитие (Световна Банка) – с 10 млн. щатски долара, Правителството на Австрия – с

Определяне на ефективната работа на топлинното стопанство на предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив - 51 – 1,5 млн. евро, Правителството на България – с 3 млн. лева и частни български спонсори. ФЕЕВИ изпълнява функциите на финансираща институция за предоставяне на кредити и гаранции по кредити, както и на център за консултации. ФЕЕВИ оказва съдействие

на

на инвестиционни

българските проекти

фирми, за

общини

енергийна

частни

ефективност.

лица

изготвянето

Фондът

предоставя

финансиране, съфинансиране или гарантиране пред други финансови институции. Основен принцип в управлението на ФЕЕВИ е публично-частното партньорство. Фондът следва ред и правила, разработени с техническата помощ, предоставена от Световната банка и одобрени от Българското правителство. Възможностите на тази институция биха могли да бъдат използвани и от предприятие „Агрия” – АД – град Пловдив.