Stoomplatform 2 juni 2015 Valérie de Groote, INDEA©rie_de_groote_-_indea.pdf · 2019-11-30 · VOORSTELLING INDEA “Bruikbaar energieadvies voor industriële bedrijven” » Audits

Hoeveel kost 1 ton stoom?

Stoomplatform – 2 juni 2015

Valérie de Groote, INDEA

VOORSTELLING INDEA

“Bruikbaar energieadvies voor industriële bedrijven”

» Audits / Haalbaarheidsstudies (Energieplan, energiestudie)

» Besluit energieplanning / Convenanten / EBO / EED

» Wetgeving / ETS / Externe energiecoördinatie

» Second opinion

Expertisedomeinen

» Industriële processen

» Stoom – Restwarmte – Warmte-integratie – buffers

» Decentrale energieproductie (WKK)

» Data-analyse

INHOUD

Hoeveel kost 1 ton stoom?

Meten in stoominstallaties

Tips voor een efficiënte installatie

Hoeveel kost 1 ton stoom?

Rekentool

Case 1

Gegevens - Technisch

Geïnstalleerd vermogen 14.500 kW

Aantal werkuren per jaar 8.000 h/jaar

Aantal starts per jaar 12

Gemiddelde stoomproductie 6 ton/h

Geïnstalleerd elektrisch vermogen 70 kW

Stoom werkdruk 10 bar (g)

Temperatuur voedingswater 90 °C

Temperatuur suppletiewater 15 °C

Rendement bij gemiddelde belasting 96,00 %

Geleidbaarheid van suppletiewater 15 microS/cm

Geleidbaarheid van ketelwater 3.000 microS/cm

Hoeveelheid verloren stoom 30 %

Spui t.o.v. de stoomproductie 0,79 %

Enthalpie van de stoom 2.780 kJ/kg

Enthalpie suppletiewater 63 kJ/kg

Enthalpie voedingswater 377 kJ/kg

Enthalpie verzadigd water 781 kJ/kg

Productiekost van 1 ton stoom - AARDGAS

Gegevens

Case 1

Gegevens - Financieel

Prijs van compleet ketelhuis 700.000 €

Afschrijvingstermijn 15 jaar

Prijs aardgas 35 €/MWh

Prijs elektriciteit 65 €/MWh

Prijs water 2,50 €/m³

Prijs chemische producten 5,00 €/kg

Prijs zout voor ontharder 0,25 €/kg

Prijs afvalwater 1,00 €/m³

Gegevens - Onderhoud

Jaarlijkse onderhoudskost tov investering 1 %

Gegevens - Waterbehandeling

Verbruik van chemische producten per 1000 l suppletiewater 100 g

Verbruik van zouten 60 g/m3.°D

Hardheid van het water 6,7 °D

Case 1

Brandstofverbruik

- voor stoomproductie 769,92 kWh

- voor opwarming suppletiewater 30,18 kWh

- voor compensatie spuiverliezen 1,82 kWh

TOTAAL brandstofverbruik 801,92 kWh

Waterverbruik

- voor compensatie verloren stoom 300 l

- voor compensatie spuiverliezen 8 l

TOTAAL waterverbruik 308 l

Verbruik van chemische producten 31 g

Verbruik van zouten 124 g

Elektrisch verbruik (voedingspomp - ventilator) 3,64 kWh

Behoeften voor productie van 1 ton stoom

Case 1

Opstartkosten ketels 0,07 €

Kost brandstof 28,07 €

Kost water 0,77 €

Kost chemische producten 0,15 €

Kost zouten 0,03 €

Kost elektriciteit 0,24 €

Kost afvalwater 0,01 €

Marginale kost per ton 29,33 €

Onderhoudskosten 0,15 €

Afschrijving van de investering (15 jaar) 0,97 €

TOTAAL 30,45 €

Kost voor productie van 1 ton stoom

Case 1: verdeling

Opstartkosten ketels0%

Kost brandstof92%

Kost water3%

Kost chemische producten1%

Kost zouten0%

Kost elektriciteit1%

Kost afvalwater0%

Onderhoudskosten0%

Afschrijving van de investering (15 jaar)

3%

Case 2

Gegevens - Technisch

Geïnstalleerd vermogen 8.500 kW

Aantal werkuren per jaar 8.000 h/jaar

Aantal starts per jaar 12

Gemiddelde stoomproductie 0,5 ton/h

Geïnstalleerd elektrisch vermogen 30 kW

Stoom werkdruk 7 bar (g)

Temperatuur voedingswater 90 °C

Temperatuur suppletiewater 15 °C

Rendement bij gemiddelde belasting 92,00 %

Geleidbaarheid van suppletiewater 44 microS/cm

Geleidbaarheid van ketelwater 1.500 microS/cm

Hoeveelheid verloren stoom 30 %

Spui t.o.v. de stoomproductie 0,90 %

Enthalpie van de stoom 2.767 kJ/kg

Enthalpie suppletiewater 63 kJ/kg

Enthalpie voedingswater 377 kJ/kg

Enthalpie verzadigd water 721 kJ/kg

Productiekost van 1 ton stoom - AARDGAS

Gegevens

Case 2

Gegevens - Financieel

Prijs van compleet ketelhuis 492.414 €

Afschrijvingstermijn 15 jaar

Prijs aardgas 35 €/MWh

Prijs elektriciteit 65 €/MWh

Prijs water 2,50 €/m³

Prijs chemische producten 5,00 €/kg

Prijs zout voor ontharder 0,25 €/kg

Prijs afvalwater 1,00 €/m³

Gegevens - Onderhoud

Jaarlijkse onderhoudskost tov investering 1 %

Gegevens - Waterbehandeling

Verbruik van chemische producten per 1000 l suppletiewater 100 g

Verbruik van zouten 60 g/m3.°D

Hardheid van het water 6,7 °D

Case 2

Opstartkosten ketels 0,49 €

Kost brandstof 29,15 €

Kost water 0,77 €

Kost chemische producten 0,15 €

Kost zouten 0,03 €

Kost elektriciteit 0,17 €

Kost afvalwater 0,01 €

Marginale kost per ton 30,77 €

Onderhoudskosten 1,23 €

Afschrijving van de investering (15 jaar) 8,21 €

TOTAAL 40,21 €

Kost voor productie van 1 ton stoom

Case 2: Verdeling

Opstartkosten ketels1%

Kost brandstof73%

Kost water2%

Kost chemische producten0%

Kost zouten0%

Kost elektriciteit1%

Kost afvalwater0%

Onderhoudskosten3%

Afschrijving van de investering (15 jaar)

20%

Hoeveel kost 1 m³ condensaat?

condensaat kost per m³

brandstof kost: 25 €/MWh

waterkost 1 €/m³

geleidbaarheid water 438 microS/cm

geleidbaarheid ketelwater 2.500 microS/cm

kost waterbehandeling: €/m³

ontharding: 0,2 €/m³

chemicaliën: 0,48 €/m³

ketelrendement (op COW) 90 %

keteldruk 7 bar

temperatuur condensaat 168 °C

kostprijs condensaat 8,1 €/m³

productie van 1 m³ warm water met een temperatuur van: 90 °C

koud water mengen met condensaat: 4,59 €/m³

met stoomwarmtewisselaar: 3,87 €/m³

rendement warmwaterketel 95,00 %

met warmwaterketel: 3,45 €/m³

INHOUD

Hoeveel kost 1 ton stoom?

Meten in stoominstallaties

Tips voor een efficiënte installatie

Metingen in het ketelhuis

Metingen in het ketelhuisVERTROUWELIJK vertrekken productie

rookgassen

collector

ontgasser

stoomproductie

koud suppletiewater

condensaatretour

spui

flashtank spui

Energiediagram ketelhuis

Metingen in het ketelhuis

VERTROUWELIJK vertrekken productie

rookgassen

T (- Temperatuur)

collector T (- Temperatuur)

O2 (- zuurstofconcentratie)

ontgasser F - debiet

P (- druk)

stoomproductie

koud suppletiewater

F - debiet

T - Temperatuur

condensaatretour

F - debiet

T - Temperatuur F - debiet

E (- Elektrisch vermogen) C - Geleidbaarheid

T - Temperatuur

F - debiet E (- Elektrisch vermogen) C - Geleidbaarheid

P - druk

T (- Temperatuur) T (- Temperatuur) spui

flashtank spui

Energiediagram ketelhuis

1

10

3

12

6

9

8

7

2

4

11

Meters als energiebespaarders

Meter O2 rookgassen

– O2-regeling

Meting geleidbaarheid

– spui op geleidbaarheid

Debietsmeter suppletiewater

– Potentieel recuperatie uit rookgassen

Meter aardgas

– Bepaling nullastverliezen

– Kostprijs opstart

Meting geleidbaarheid ketel

Werdruk ketels

O2 in rookgassen

Meten van aardgas

Algemeen: meten van gasvorming fluidum =

moeilijk

Ideale gaswet: p.V = nRT

– Invloed druk

– Invloed temperatuur

ook meten voor juiste debietsmeting !!!

www.flowmeter.nl

Meten van aardgasTP correctie

Voordeel temperatuurscorrectie: Met druk en temperatuurcorrectie:

Vooropstellingen: Vooropstellingen:

t gem van het geleverde aardgas = 5 °C p gem van het geleverde aardgas = 75 mbar

Verschil t.o.v. m³ n Verschil t.o.v. m³ op 80 mbar

CBW reeel = CBW ref * f t CBW reeel = CBW ref * f p * f t

f t = 273 / (273 + T) met T = temperatuur gas in ° C f p = (1.013 + P) / 1.038 met P = overdruk in mbar

f t = 0,982014 f p op gelev erde druk = 1,04817

Fout % = 1,80% f p op 80 mbar = 1,0530

Fout % = 0,46%

Voorbeeld: f p * f t = 1,029318

CBW ref = 11,5711 kWh/m³n CBW ref = 11,5711 kWh/m³n

CBW reeel = 11,3630 kWh/m³n CBW reeel = 11,9103 kWh/m³

CBW f actuur = 12,18406 kWh/m³

Fout % = 2,25%

Verschil op jaarverbruik 2010: Verschil op jaarverbruik 2010:

Factuur: 7.213.064 kWh Factuur: 7.213.064 kWh

Reeel: 7.083.333 kWh Reeel: 7.051.017 kWh

Eenheidsprijs AG: 32,65 €/MWh Eenheidsprijs AG: 32,65 €/MWh

Verschil: 4.236 € Verschil: 5.291 €

Investering / terugverdientijd: Investering / terugverdientijd:

Investering: 3.610 € Investering: 3.610 €

Terugverdientijd : 0,9 jaar Terugverdientijd : 0,7 jaar

WE VERLATEN HET

KETELHUIS …

Z = A – B – C – D –E - …

Stoomverbruik meter C

Wie wil de condensaten?

INHOUD

Hoeveel kost 1 ton stoom?

Meten in stoominstallaties

Tips voor een efficiënte installatie

1. Maximale energierecuperatie

Stoomketel plaatsen = benutten laagwaardige

warmte!

Ga op zoek naar “Omhooggevallen”

energiestromen

Op zoek naar verborgen stromen …

Werden de energiestromen reeds in kaart gebracht?

Is er een energieplan met energiebalans?

Welke energiebesparende maatregelen zijn nog

gepland?

(Waar valt nog restwarmte te recupereren?)

Op welke temperatuurniveaus is warmte nodig?

Waar zitten de “omhooggevallen” energiestromen?

Attitude

Durf bestaande situatie in vraag te stellen

Warmtelevering: op niveau van de verbruiker

Eerst energie besparen, dan nieuwe installatie

dimensioneren!

2. Meten is weten

Juist meten!

– Stoommeter gas + water

– Indirecte methode: aanvaard door VBBV

Aanbevolen meetpunten stoominstallatie

Suppletiewaterdebiet aan regeneratie ionenwisselaar

evidentie

Meten debiet voedingswater warm aanbevolen

Maandelijkse rookgasanalyse bij vollast en deellast

aanbevolen

Maandelijkse wateranalyses suppletiewater,

voedingswater, ketelwater en condensaat aanbevolen

Stoommetingen alleen voor verdeling energie naar

afdelingen (houdt geen rekening met energie en kostprijs

van condensaat; een verschil van 20 à 25%)

Opvolging – meten is weten!

Voorbeeld: O2-regeling rookgassen

Grafiek: (%O2 ifv de tijd)

Opvolging – meten is weten!

Voorbeeld: geleidbaarheid ketelwater

Grafiek: (µS/cm ifv de tijd)

3. Opvolging installatie

Opvolging juiste realisatie: aandacht voor details

ontwerp!

Opvolging juiste uitbating: toeters en bellen juist

gebruiken!

Garanties

Aan de leverancier kan gevraagd worden de

opgegeven rendementen/vermogen te

garanderen wanneer leverancier ook instaat

voor het onderhoud

Beloning/penalisatie via bonus/malussysteem

Opgelet: onderhoudskost en garanties mee

negotiëren bij aankoop installatie!

4. Zelf elektriciteit produceren

Afhankelijk van de kostprijs van elektriciteit en

aardgas kan een WKK interessant zijn.

Typische waarden:

– Elektriciteit industrie: 80-120 €/MWh

– Elektriciteit bij levering aan net: 40-60 €/MWh

– Huishoudens: 220 €/MWh

– Aardgasprijs industrie: 25-40 €/MWh

Drijfveer WKK

Belangrijkste economische drijfveer: lage

elektriciteitsprijs

Spark gap & spark spread (bij WKK)

Spark gap =

– Elektriciteitsprijs (MWh) – brandstofprijs (MWh)

Spark spread WKK =

– Elektriciteitsprijs (aankoop net)+ prijs warmte (huidige

keltel) – Brandstofprijs WKK

NB: De spark spread houdt geen rekening met

andere kosten en baten (investering, onderhoud,

subsidies, …)

Rekentool Spark Spread

Vragen ?

Contacteer ons via:

– [email protected]

– +32 479 / 239 009

– www.indea.be