Начало > Фокус > Енергийна ефективност

Енергийна ефективност

Нова Асфалтова база (АБ-асфалто смесителна инсталация) е сравнена с алтернативна, работеща.
Експлоатационният период на стара Асфалтова база (ДСП), към днешна дата, е над 35 години. Всички използвани при изчисленията по-долу числови данни и коефициенти са, на база натрупваната през годините статистическа информация (технологична и счетоводна). На база на тези данни е формирана въпросната „експертна оценка”, използвана по отношение изчислителните параметри.
 
Стара, работеща Асфалтова база,  произведена е в бившата ГДР. Инсталацията е остаряла в технологично отношение, амортизирана е изцяло и поддръжката й е твърде скъпа. За да отговаря на минималните изисквания на съвременните технологии, са направени редица подобрения –  подменени са във времето основни  агрегати. Независимо от това, като цяло, съоръжението не може да отговори на новите темпове на производство и повишената необходимост от асфалтови смеси. Средната производителност на старата  АБ е едва  70 t/h (т/час), която е крайно незадоволителна. Освен на технико-технологични проблеми обаче, асфалтосмесителят (АБ) е източник и на екологични такива: обезпрашителните филтри на инсталацията са с недобра функционалност, последствията от което са екологични глоби за вредните емисии изхвърляни от вентилиращата система. 
Асфалтосмесителната инсталация (АБ) представлява асфалтосмесител за производство на различни видове асфалтови смеси според предварително «зададените рецепти» на клиентите. Самият технологичен процес най-просто казано се състои в смесването на строго определени по размер и количество загрети фракции (камъни и пясък) с нагорещен битум, до получаването на асфалтова смес, като същността му накратко е следната:
Различни по вид (размер) фракции (камъни и пясък) се подават в приемните бункери на Асфалтосмесителя. Бункерите са няколко на брой – в зависимост от съответната “рецепта”, респективно вида и размера на необходимите фракции. Чрез транспортна лента, фракциите се отвеждат до сушилния барабан, където се изсушават и загряват до нужната температура. От изсушените фракции се отделя прах, който отива във филтъра и от там в силоз, който го събира и при необходимост се използва за асфалтовите смеси. Ако прахта от фракциите не е достатъчна за нуждите на сместа, от силоз се добавя каменно брашно. 
От сушилния барабан, чрез елеватор, затоплените инертни материали се качват до върха на «кулата», където минават през сита, които ги вкарват, според размера им, в топли дозатори. Следва миксера, който бърка фракциите, смесвайки ги с горещия битум. Според “рецептите” нужни на клиента, могат да се добавят към миксера дозатори за добавки или системи за рециклиран материал. 
Под миксера се намира силоза за готовата смес (асфалт). Контролната кабина е разположена в непосредствена близост до кулата и силоза за сместа, така че да има идеална видимост при товаренето на камионите. 
Битумното стопанство преставлява цистерни за битум, които се подгряват чрез термално масло, което пък се загрява чрез т.нар. «маслогрейка» с горелка на природен газ. Цистерните доставят нужния битум на асфалтовата база. 
Отделните технологични възли на инсталацията, заедно с номиналните им електрически мощности и сумарната инсталирана мощност на цялата стара, работеща АБ (асфалтова база), са посочени в таблицата по-долу:
Технологични възли Мощност
1. “Студено дозиране” 23 kW
2. “Изсушаване и загряване на материалите” 54 kW
3. “Пресяване” 22.5 kW
4. “Вътрешно дозиране” 6 kW
5. “Объркване (смесване)” 104.5 kW
6. “Подготовка на битума” 15 kW
7. “Обезпрашаване” 180 kW
ОБЩО: 405 kW
 
Както става ясно от данните по-горе, общата инсталирана мощност на стара Асфалтова База (АБ) е 405 kW. По „експертна оценка” е определена т.нар. “средна работна ел. мощност” на съоръжението, която е около 70 % от инсталираната ел. мощност, т.е. ke = 0.7. Всяка една Асфалтова база представлява сложна инсталация – съвкупност от технологични модули обединени и зависими от обща технологична схема. В зависимост от спецификата и различията в производствения процес ke на различните технологични модули в една АБ варира в интервала 0,65-0,80 – факт нееднократно доказван от практиката и статистическите данни на фирмите през годините. Погледнат от друг ъгъл, въпросният ke се явява още и би могъл да се разглежда, като един вид к.п.д. на производствената система, почти независещ или поне в много малка степен от зададения производствен капацитет към съответния момент. С други думи: добре е всяка една асфалтосмесителна инсталация да работи с оптималната средна производителност, за която е проектирана, и за която специфичната енергоемкост – енергията необходима за производството на 1 тон краен продукт – е най-ниска, гарантирано от въпросния ke /к.п.д./ на съответната асфалтосмесителна инсталация);  
Освен електрическа енергия, технологичният процес изисква използването и на топлинна енергия, която в случая се получава от комбинирана горивна уредба (метан/газьол), позволяваща работа, както с природен газ, така и с дизелово гориво. Необходимото количество топлинна енергия зависи най-вече от влажността на постъпващите в приемните бункери на АБ фракции от ТСИ и атмосферните условия (температурата на околната среда). Поради тази причина, нормална практика е през топлите месеци на годината (от май до октомври) АБ да работи с природен газ (метан), а в по-студения период на годината с газьол. Във всички случаи обаче, старата АБ има натрупани през годините достатъчни експлоатационни периоди и с двете горива, които позволяват да се направи следното обобщение:  разходната норма на промишлен газьол за производството на 1 тон асфалтова смес е 11.4 литра (11.4 lpt), а разходната норма на природен газ за производството на 1 тон асфалтова смес е 10 норм. кубични метра (10 Nm³pt), което се равнява на 700 Nm³ph. Типът на горивото и режимът на работа (годишната часова използваемост), използвани при пресмятанията в табл. 4.1.1. по-долу (за стара инсталация),
Таблица 4.1.1. Параметри на старата АБ
Описание Стойност Формула Бележки
Базова линия- със стара АБ
A Инсталирана електрическа мощност на старата АБ 405 kW пасп. данни
A' Средна работна ел. мощност на старата АБ (ke=0.7) 283.5 kW A*ke по експ. оц.
B Разход на природен газ за 1 час 700 Nm³/h C*10 [Nm³] измерено
B' Годишна консумация на гориво  природен газ 840 000 Nm³/yr B*D изчислено
C Максимална производителност на старата АБ (за 1 час) 70 t/h измерено
D Годишна използваемост на старата АБ (бр. ч./годишно) 1 200 h/yr *** по експ. оц.
E Годишна производителност на старата АБ (NI) 84 000 t/yr C*D изчислено
F Средна цена на ел. енергия (без ДДС) 0.2100 лв/kWh по фактури* 
F' Средна цена на гориво  природен газ (без ДДС) 0.75 лв./Nm³ по счет.данни*
G Годишна консумация на енергия (AECI) 8 152 200 kWh/yr G'+G'' изчислено
G' Годишна консумация на ел. енергия 340 200 kWhe/yr A' *D изчислено
G'' Годишна консумация на топлинна енергия 7 812 000 kWht/yr B' * 9,3 изчислено** 
H Годишни разходи за енергия 701 442.00 лв/yr H'+H'' изчислено
H' Годишни разходи за ел. енергия 71 442.00 лв/yr G' *F изчислено
H'' Годишни разходи за гориво природен газ 630 000.00 лв/yr B' *F' изчислено
I Годишни разходи за Е&П (раб. заплата и консумативи) 57 817.00 лв/yr 52.8х + 4.6х по експ. оц.
* - цена без ДДС; **- Х[Nm³ пр.газ] * 9,3[kWh/Nm³]=Y[kWh]  (лекция 2_7: "Енерг.баланс"; стр.9)
***- заложената стойност за годишна използваемост е съобразно Бизнесплана на Бенефициента, т.е. за по-добра съпоставимост между «старо» и «ново» оборудване, заплануваната прогнозна часова използваемост на новата АБ е използвана и при изчисленията за старата АБ, т.е поставени са при еднакви условия.
Емисии CO2 от старата инсталация (АБ):
- от ел. енергия - 353.5 t/yr
- от природен газ- 1 570.2 t/yr
ОБЩО: 1 923.7 t/yr
 
При закупуване, доставка, монтаж и въвеждане в експлоатация на нова, модерна, стационарна, електрическа асфалтосмесителна инсталация (Асфалтова База) за производство на асфалтови смеси, в технологично отношение Производственият процес ще се запази същия, като описания по-горе, на старата АБ. Разликите ще са в техническата специфика на отделните компоненти, както и някои иновации и високотехнологични решения, които ще доведат до значително енергоспестяване и улеснение при работата със съоръжението. Например: Електродвигателите, задвижващи транспортните ленти, а и не само тях,  ще са ново поколение – със занижена консумация на ел. енергия. Горелките (както на сушилния барабан, така и на маслогрейката за битума) ще са високотехнологични на природен газ, но и с опция за работа и на течно гориво (промишлен газьол). Сушилният барабан е с нова конструкция (притежава т.нар. “вътрешни педали”), което в комбинация с новото поколение горелка позволява по-ефективно сушене при по-ниска консумация на природен газ. Въведен е “рециклиращ пръстен”, позволяващ употребата на фрезован материал от стари пътища, като  въпросният материал (до 35 %) се подава директно в барабана и от там в новата асфалтова смес. Възможно е добавянето на рециклираща система и в миксера – така процентът на фрезования материал в новата смес може да нарастне до над 60%, което само по себе си е силнооптимизационна, енергийноефективна мярка. 
Новост е качването на филтъра и силоза за собствената прах върху барабана. Това позволява голямо енергоспестяване, защото топлината отделяна от горелката, подгряваща сушилния барабан, може да се използва от филтъра и силоза. Други над 2% енергийни спестявания ще се реализират само от по-добрата изолация на новия сушилен барабан,  а и още 3% от това, че “новите педали” вътре в барабана са така проектирани, че ще намалят продължителността на въртенето му в един цикъл.
Инсталираната електрическа мощност на новата асфалтосмесителна инсталация ще е приблизително 310 kW (по индикативни офертни данни). По експертна оценка обаче, т.нар. “средна работна електрическа мощност” на съоръжението, отново ще бъде около 70 % от инсталираната електрическа мощност, т.е. ke = 0.7.
Необходимото количество топлинна енергия в средногодишен план, предвид изброените по-горе технологични подобрения, ще намалее значително (почти 1.5 пъти). С други думи: разходната норма на природен газ, спрямо производителността на новата асфалтосмесителна инсталация (около 150 tph – тона/час), ще бъде около 950 Nm³/h.  
Консумация на газовите горелки:
- Барабан: max 900 Nm3/h;
- Подгряващо масло: max 56 Nm3/h;
Общо: max 956 Nm3/h;  (с други думи при изчисленията е заложен най-тежкия вариант - с максималната консумация на топлинна енергия, съответстваща и на максималната производителност на съоръжението, т.е. данните в изчисленията са в "пълен" синхрон.)
 
Параметрите на новата асфалтосмесителна инсталация (Асфалтова База – АБ):
Описание Стойност Формула Бележки
След реконструкцията - с новата АБ
K Инсталирана електрическа мощност на новата АБ 310 kW по оф. матер.
K' Средна работна електрическа мощност на новата АБ (ke=0.7) 217 kW К*ke по експ. оценка
L Разход на природен газ за 1 час 956 Nm³/h по оф. матер.
L' Годишна консумация на гориво  природен газ 1 147 200 Nm³/yr L*N изчислено
M Максимална производителност на новата АБ (за 1 час) 150 t/h *** по оф. матер.
N Годишна използваемост новата АБ (бр. часове/годишно) 1 200 h/yr по експ. оценка
O Годишна производителност на новата АБ (NF) 180 000 t/yr M*N изчислено
P Годишна консумация на енергия (AECF) 1 1342 581 kWh/yr P' + P'' изчислено
P' Годишна консумация на ел. енергия 260 400 kWhe/yr N*K' изчислено
P'' Годишна консумация на топлинна енергия 11  082 181 kWht/yr L' * 9,3 изчислено**
Q Средна цена на ел. енергия (без ДДС) 0.2100 лв/kWh по фактури* 
Q' Средна цена на гориво  природен газ (без ДДС) 0.75 лв./Nm³ по счет.данни*
R Годишни разходи за енергия 915 084.00 лв/yr R'+R'' изчислено
R' Годишни разходи за ел. енергия 54 684.00 лв/yr P' *Q изчислено
R'' Годишни разходи за гориво  природен газ 860 400.00 лв/yr L' *Q' изчислено
S Годишни разходи за Е&П (раб. заплата и консумативи) 45 500.00 лв/yr данни бенефиц.
* - цена без ДДС; **- Х[Nm³ пр.газ] * 9,3[kWh/Nm³]=Y[kWh]  (лекция 2_7: "Енерг.баланс"; стр.9)
 
Емисии CO2 от старата инсталация (АБ):
- от ел. енергия - 270.6 t/yr
- от природен газ - 2 227.5 t/yr
ОБЩО: 2 498.1 t/yr
 
to top