Energibesparing vid. Energibesparing vid asfaltverk Varmasfaltverk. Material i produkt Fabrik Process Planering.

Transkript

1 Energibesparing vid Varmasfaltverk 28 januari 2010 Mansour Ahadi Energibesparing vid asfaltverk Material i produkt Fabrik Process Planering 1

2 I Material i produkt Stenmaterial, bindemedel samt i vissa fall återvinningsasfalt 1. Stenmaterial Korngradering (kurva) Samspel mellan krossikt och asfaltsikt ger en stenkurva med minimerat spill. Fukt Restfukt i asfaltmassa är förkastligt då det förstör produktens kvalitet. Material i produkt Vid prov genomförda på satsblandningsverk typ 220 ton konstaterades att eldningsoljeförbrukningen vid jämn produktion av ABT 16 var 5,2 l/ton vid en fuktighet på ingående stenmaterial stenmjöl 0/2 på 0,5%. Vid en fuktighet på ingående stenmaterial stenmjöl 0/2 på 2,8% ökade förbrukningen av eldningsolja till 8,3 l/ton. Att hålla ingående finfraktioner så torra som möjligt är en självklarhet för att kunna minimera energiförbrukningen. 2

3 Effektbehov, kw Teoretisk studie av fukt i stenmaterial Beräkning av temperaturpåverkan då fukthalten varierar, med hänsyn taget till specifika värmet för stenmaterial, vatten samt ångbildningsvärmet för vattnet. Antagande: Till torktrumman kommer ballastmaterial med kapacitet av ca 180 ton/h, dvs 50 kg/s Materialet upplagstemperatur är 10 C, och uppvärmes till 160 C Teoretisk studie av fukt i stenmaterial Fukthalten varierar mellan 0 till 6%, dvs 0 till 3 kg/s Fukt i stenmaterial, % Effektbehovet varierar således från 6000 kw för torrt stenmaterial till kw för material med 6% fukt. 3

4 Teoretisk studie av fukt i stenmaterial Antagande: Fukthalten är ca 3%, dvs 1,5 kg/s Fukthalten ökar till 4%, dvs 2 kg/s Brännarinställningen bibehålles i torktrumman Sluttemperatur ballast => 127 C Slutsats: Av effektbehoven för uppvärmning och torkning framgår att största mängden energi åtgår till vattnets uppvärmning och torkning, varför mätning av fukthalten före torken är av stor betydelse. 2. Återvinning För asfalttillverkning med inblandning av återvinning gäller i stort samma krav som för stenmaterialets finfraktioner. Ju lägre fukthalt ingående material innehåller, ju lägre blir energiförbrukningen vid tillverkning av asfalt. 8/35 Stora chefsmötet

5 II Fabrik Värme Ett asfaltverks uppgift är att värme producera en användbar produkt. Optimalt är då att den värme som fabriken alstrar endast används för tillverkning av den specifika produkten. Strålningsvärmen från ett asfaltverk är avsevärd. Isolera känsliga partier såsom varmstenselevator, varmfickor samt trumma. Det är asfalten som ska värmas upp, inte fabriken! 30% försvinner på en årsbasis som ren strålningsvärme. Detta innebär också en möjlighet att med förhållandevis enkla medel spara energi. Tittar vi på de delar av fabriken där energiförlusten är störst ser vi också var vi kan spara mest vid en eventuell åtgärd. Isolering av utsatta partier Fotografering med IR-kamera visar att de punkter där insats är effektiv är: Varmstenelevator från trumma till sikt Är den punkt på ett asfaltverk av satsblandningstyp där den direkta stålningsvärmeförlusten är störst. 5

6 IR-fotografier som exempel Varmstenselevatorn Bottendelen med Brännarplattform till vänster Mellandel med slas till sikt vid 92 grader Signatur ÅÅÅÅ-MM-DD 11 IR-fotografier som exempel Trumma Moderna trummor är dubbelmantlade. Detta till trots avger denna en hög andel strålningsvärme. Bild av inmatningen till trumman och rökgasutsuget Bild av trummans mellandel Signatur ÅÅÅÅ-MM-DD 12 6

7 Isolering av utsatta partier Varmstenfickor på större verk Ta vara på överskottsvärme Värmeväxlare, försöka ta vara för uppvärmning av personalutrymmen och verkstäder samt varmvatten. Lagring av massa Två typer av lagringsfickor för varmmassa finns. Cylinderformade samt kvadratiska. Ur energibesparings- och kvalitetssynpunkt är den cylindriska att föredra eftersom värmen fördelar sig jämnt i denna modell. En kvadratisk ficka får alltid så kallad kallraseffekt i hörnen vilket medför snabba värmeförluster på den massa som pressats mot fickans hörn. 7

8 III Process Vad tillverkar vi? Hur tillverkar vi? I vilken ordning tillverkas massan? Ur energisynpunkt viktiga att beakta. Undvik i möjligaste mån att växelköra grova och fina asfaltmassor. Ur verkssynpunkt bör man alltid börja med de fina massorna och avsluta med de grova. Detta för att undvika problemet med att få tömma verket på överskottsmaterial. Vi sparar stenmaterial Vi sparar energi. 15/35 När tillverkar vi? På ett fast stationerat asfaltverk nyttjas endast 20% av säsongens drifttid fullt ut. Resterande tid ligger verkningsgraden betydligt lägre. Det innebär därmed ett flertal start och stopp/tillverkningsskift eftersom verken ofta startas i samband med att beställning av massa emottagits. För att minimera antal processtarter/skift bör vi försöka tillverka dagsbehovet vid ett fåtal tillfällen under dagen och lagra färdigmassan i ficka, istället för att starta vid varje enskilt tillfälle. Under lågsäsong ska start/stopp-produktion undvikas. Håll produktionen samlad på vissa givna tider. Detta ger lägre energikostnader och bättre kvalitet på asfaltmassan. Det kostar att varma upp STÅL 8

9 Planering Planera! Hur ser framtiden ut? På ett asfaltverk är produktionsplaneringsmötet en nyckel till att kunna genomföra en miljömässigt riktig och så långt det är möjligt energieffektiv produktion. Planera! Hur ser dagen ut? Ovanstående mötes planering kan självklart förändras av faktorer som inte kan påverkas av någondera parten såsom väder, önskemål från slutkund osv. Därför är det viktigt med fungerande dagbeställningar Möten, Respektera, förbreda och lämna uppgifter Sammanfattning Följande punkter är alltså viktiga att ta hänsyn till vid energibesparande tillverkning av asfalt: Samspel krossanläggning asfaltverk Stenmaterial Strålningsvärmen Tillverkningsordning Produktion under hög- respektive lågsäsong Planering av verksamheten 9

10 Tack! 10