SINTEZA BILANT ENERGETIC

Bilantul energetic la fabrica Deva a fost realizat in baza contractului Nr. 331C/2004 - "Bilant energetic anual in conditiile legii 199/2000 privind utilizarea eficienta a energiei la SC CARPATCEMENT HOLDING SA - Sucursala Deva", incheiat intre SC CEPROCIM SA si SC CARPATCEMENT HOLDING SA.

Bilantul energetic a fost intocmit de catre persoane fizice din cadrul SC CEPROCIM SA, autorizate de Comisia de Autorizare a Auditorilor Energetici din cadrul Agentiei Romane pentru Conservarea Energiei, in conformitate cu art. 1 din anexa 1 la Ordinul MIR Nr. 245 /20.06.2002. Masurarile electrice au fost efectuate impreuna cu laboratorul de specialitate din cadrul Institutului National de Cercetare Dezvoltare si Incercari pentru Electrotehnica S.C. ICMET S.A. CRAIOVA.

Bilantul energetic a fost efectuat in conformitate cu prevederile "Ghidului de elaborare si analiza a bilanturilor energetice", publicat in Monitorul Oficial al Romaniei, partea I, Nr. 792 bis/11.11.2003 pentru agentul economic producator de ciment SC CARPATCEMENT HOLDING SA - Sucursala Deva. Evidentierea masurilor de crestere a eficientei de utilizare a energiei s-a facut pe baza de bilanturi energetice realizate pe conturul consumatorilor de energie si utilizatorilor de resurse energetice refolosibile - instalatia de clincherizare, instalatia de macinare-uscare materii prime, instalatiile de uscare zgura si argila, instalatiile de concasare calcar, instalatiile de macinare ciment, instalatiile de expeditie ciment

I.BILANT TERMOENERGETIC

1. EFICIENTA UTILIZARII ENERGIEI TERMICE IN ANUL 2004

1.1.Intrarile de energie termica cu combustibilii (gaz metan, pacura, deseuri combustibile, motorina si benzina) in conturul fabricii Deva s-au situat la nivelul a 152725 Kw, valoare care incadreaza bilantul termoenergetic pe conturul fabricii in clasa C.

Intrarile de energie termica cu combustibilii (gaz metan, pacura, deseuri combustibile) pe conturul instalatiilor consumatoare de energie termica, instalatia de clincherizare, instalatia de macinare-uscare materii prime, instalatiile de uscare zgura si argila s-au situat la 110365 Kw, 23982 Kw, 6407 KW si respectiv 5608 Kw, valori care incadreaza bilanturile termoenergetice pe conturul acestor utilaje in clasa C.

1.2. Intrarile de energie termica cu combustibilii primari (gaz metan, pacura, motorina, benzina) - 1387980 GJ/an - au reprezentat 92,04 % din totalul intrarilor. Intrarile de energie termica cu gazul metan-1342303 GJ/an- au reprezentat 89.01% din totalul intrarilor si au fost repartizate astfel:

-77,42 % la instalatia de clincherizare,

-0,45 % la instalatia de macinare uscare materii prime;

-1,53 % instalatia de uscare a zgurii;

-1,92 % instalatia de uscare argila;

-7,7 % alti consumatori;

1.3.Intrarile de energie termica cu pacura - 15675 GJ/an - au reprezentat 1,04 % din totalul intrarilor.

1.4. Intrarile de energie termica cu deseurile combustibile - 119985 GJ/an - au reprezentat 7,96 % din totalul intrarilor.

1.5.Consumatorul principal de combustibil (gaz metan, pacura, deseuri combustibile) a fost instalatia de clincherizare cu 1303117 GJ/an, respectiv 86,42 % din totalul intrarilor.

1.6.Instalatiile de macinare-uscare materii prime si de uscare a zgurii au functionat cu resurse energetice (gaze calde, respectiv aer cald) recuperate de la schimbatorul de caldura, respectiv racitorul gratar al instalatiei de clincherizare. Proportia resurselor energetice refolosibile (RER) in totalul resurselor de energie termica utilizate de fabrica a fost de 8,5%.

Instalatia de macinare-uscare materii prime a utilizat RER in proportie de 93,82 %, iar instalatia de uscare a zgurii a utilizat RER in proportie de 61,14 %.

1.7.Eficienta termotehnologica a utilizarii combustibililor in procesul de fabricare a cimentului s-a exprimat prin consumurile specifice de caldura aferente fiecarei faze tehnologice.

1.8.Eficienta tehnica si economica a proceselor termoenergetice s-a exprimat prin indicatorii de eficienta impusi prin "Ghidul de elaborare si analiza a bilanturilor energetice". Indicatorii de eficienta pentru instalatia de clincherizare si pentru total fabrica au fost urmatorii:

1.9.Deoarece 86,42 % din totalul intrarilor de energie termica sunt localizate la instalatia de clincherizare, iar 89,6 % dintre acestea au drept purtator energetic gazul metan, s-a impus orientarea eforturilor de crestere a eficientei termoenergetice generale spre instalatia de clincherizare.

2.BILANTURI TERMOENERGETICE REALIZATE IN ANUL 2005

2.1.Bilantul termoenergetic al instalatiei de clincherizare. Combustibil - gaz metan + anvelope auto uzate

2.1.1.Sinteza rezultatelor

2.1.2.Analiza bilantului

-consumul de caldura al instalatiei de clincherizare rezultat in urma calculelor de bilant-818 kcal/kg clincher (3425 MJ/t clincher) este relativ ridicat,

-rezultatele prelucrarilor statistice ale anului 2004 comparativ cu cele rezultate din bilantul anului 2005 pentru instalatia de clincherizare sunt urmatoarele:

Constatari:

-bilanturile termoenergetice indica posibilitatea de reducere a consumului specific de caldura al instalatiei de clincherizare,

-marimea acestei reduceri depinde de factori obiectivi si subiectivi - nivelul productiei anuale, nivelul productiei zilnice, tipul de clincher produs, starea instalatiei de clincherizare (fiabilitate, nivel aer fals, calitate inzidire, nivel automatizare, etc.), natura combustibililor primari, puterea calorifica si proportia de inlocuire termoenergetica a combustibililor primari cu deseuri combustibile, etc.

2.1.3.Evaluarea impactului asupra mediului

Nivelul emisiilor de poluanti la cosul instalatiei de clincherizare (praf, gaze de ardere) si la cosul racitorului gratar (praf) se incadreaza in limitele normativelor nationale si ale Comunitatii Europene, cu exceptia nivelului emisiei de CO (647 mg/Nm³ fata 300-500 mg/Nm³ - limita BAT). Emisiile si factorii de emisie au fost :

* cca. 60,3 % din emisia totala de CO₂ provine din decarbonatarea materiilor prime

2.2.Bilantul termoenergetic al instalatiei de macinare-uscare materii prime.

Agent termic - gaze calde recuperate de la schimbatorul de caldura

2.2.1.Sinteza rezultatelor

2.2.2.Analiza bilantului

-consum caloric la uscare - 6271 MJ/t apa evaporata (1498kcal/kg apa evaporata), caracteristic instalatiilor de macinare-uscare de acest tip,

-productie instalatie de macinare-uscare - 242,6 t faina uscata/h, mai mica decat cea de proiect (290 t faina uscata/h),

-consum de energie electrica - 28,5 Kwh/t faina uscata, relativ ridicat,

-rezultatele prelucrarilor statistice ale anului 2004, comparativ cu rezultatele bilantului efectuat in anul 2005 la instalatia de macinare-uscare materii prime sunt urmatoarele:

Constatari:

-in anul 2004 uscarea materiilor prime s-a realizat in proportie de 93,82 % cu RER (gaze calde recuperate de la schimbatorul de caldura al instalatiei de clincherizare) si in proportie de 6,18 % cu gaz metan, utilizat la focarul auxiliar al instalatiei de macinare-uscare.

2.2.3.Evaluarea impactului asupra mediului

Nu exista surse de emisii poluante distincte aferente instalatiei de macinare-uscare materii prime. Praful si gazele de ardere provenind de la instalatia de macinare-uscare materii prime se elimina, dupa desprafuire, prin cosul electrofiltrului cuptorului de clincher, impreuna cu emisiile poluante ale acestuia.

2.3.Bilantul termoenergetic al instalatiei uscare argila. Combustibil - gaz metan

2.3.1.Sinteza rezultatelor

2.3.2.Analiza bilantului

-randament de uscare scazut 53,67%,

-consum caloric la uscare - 4649,6 MJ/t apa evaporata (1110,56 kcal/kg apa evaporata)

-comparativ cu rezultatele statistice ale anului 2004, rezultatele bilantului efectuat in anul 2005 la instalatia de uscare argila sunt urmatoarele:

2.3.3.Evaluarea impactului asupra mediului

Nivelul emisiilor de poluanti la cosul instalatiei de uscare argila (praf, gaze de ardere - CO₂, CO) se incadreaza in limitele normativelor nationale si ale Comunitatii Europene cu exceptia emisiei de praf (7229 mg/Nm³ fata de 20-30 mg/Nm³-limita BAT, respectiv <50 mg/Nm³-limita CE)

Debitele de poluanti si factorii de emisie ai acestora sunt prezentati in tabelul de mai jos.

2.4. Bilantul termoenergetic al instalatiei de uscare zgura. Combustibil - gaz metan

2.4.1.Sinteza rezultatelor

2.4.2.Analiza bilantului

-randament de uscare foarte bun - 80,10 %,

-consum caloric la uscare - 3116,1 MJ/t apa evaporata (744,3 kcal/kg apa evaporata) bun

-productie uscator - 71,8 t zgura uscata/h

-comparativ cu rezultatele statistice ale anului 2004, rezultatele bilantului efectuat in anul 2005 la instalatia de uscare zgura sunt urmatoarele:

Constatari:

-rezultatele bilantului termoenergetic indica posibilitatea reducerii consumului specific de caldura al instalatiei de uscare zgura,

-marimea acestei reduceri depinde de factori obiectivi si subiectivi - ritmicitatea aprovizionarii cu zgura, gestiunea stocurilor de zgura si adaosuri, cantitatile si sortimentele de ciment solicitate la livrare, programarea productiei, fiabilitatea instalatiilor de uscare zgura si de clincherizare, etc.

2.4.3. Evaluarea impactului asupra mediului

Nivelul emisiilor de poluanti la cosul instalatiei de uscare zgura (praf, gaze de ardere - CO₂, CO) se incadreaza in limitele normativelor nationale si ale Comunitatii Europene cu exceptia emisiei de praf (86 mg/Nm³ fata de 20-30 mg/Nm³-limita BAT, respectiv <50 mg/Nm³-limita CE)

Debitul si factorul de emisie pentru praf se prezinta in tabelul de mai jos.

2.5.Bilantul termoenergetic al instalatiei de uscare zgura.

Agent termic - aer cald recuperat de la racitorul gratar

2.5.1.Sinteza rezultatelor

2.5.2.Analiza bilantului

-randament de uscare relativ bun - 69,6 %, dar mai mic decat in cazul utilizarii gazului metan;

-consum caloric la uscare - 3583,8 MJ/t apa evaporata (856 kcal/kg apa evaporata) bun, dar mai mare decat in cazul utilizarii gazului metan (3116,1 MJ/t apa evaporata respectiv 744,3 kcal/kg apa evaporata);

-productie uscator - 24,4 t zgura uscata/h, mai mica decat in cazul utilizarii gazului metan (71,8t/h);

-consum de energie electrica - 11,87 kwh/t zgura uscata - mai mare decat in cazul utilizarii gazului metan (4,46 kwh/t zgura uscata);

-comparativ cu rezultatele statistice ale anului 2004, rezultatele bilantului efectuat in anul 2005 la instalatia de uscare zgura sunt urmatoarele:

2.5.3.Evaluarea impactului asupra mediului

Nivelul emisiilor de praf la cosul instalatiei de uscare zgura nu se incadreaza in limitele normativelor nationale si ale Comunitatii Europene (86 mg/Nm³ fata de 20-30 mg/Nm³-limita BAT, respectiv < 50 mg/Nm³-limita CE).

Debitul si factorul de emisie pentru praf se prezinta in tabelul de mai jos.

2.6.Bilantul termoenergetic al cazanului Wiesmann. Agent termic - gaz metan

2.6.1.Sinteza rezultatelor

2.6.2.Analiza bilantului

-randament cazan foarte bun - 92,3 %,

-consum caloric la producerea aburului - 2613 kJ/kg abur (624,1 kcal/kg abur)

-debit abur cazan - 1,926 t abur/h- sub debitul nominal al cazanului (4 t/h)

2.6.3.Evaluarea impactului asupra mediului

Nivelul emisiilor de poluanti la cosul cazanului de abur se incadreaza in limitele normativelor nationale.

-emisii si factori de emisie

Debitele si factorii de emisie pentru poluanti se prezinta in tabelul de mai jos.

II.BILANT ELECTROENERGETIC

1.Definirea contururilor de bilant

In cadrul fabricii au fost identificate urmatoarele contururi de bilant de sectie:

-conturul Materii prime-Calcar

-conturul Materii prime-Argila

-conturul Morii de faina nr. 2

-conturul Cuptorului rotativ nr. 2

-conturul Morilor de ciment nr. 1 si nr.2

-conturul Expeditie ciment

-conturul instalatiei de Uscare zgura

De regula contururile sunt alimentate la tensiunea de 6 kV din statia principala 110/6 kV (SRA), cu exceptia ultimelor doua contururi care nu cuprind consumatori de 6 kV si sunt alimentate din posturi de transformare 6/0,4 kV.

La data efectuarii masuratorilor au fost realizate urmatoarele productii pentru fiecare contur de bilant:

2.Componentele bilantului

Pe baza datelor prezentate in lucrare si a masurarilor efectuate, in tabelul de mai jos se prezinta sinteza consumurilor de energie electrica pe intreaga fabrica unde sunt evidentiate pentru fiecare contur energia electrica intrata in contur, energia utila si pierderile totale .

Pierderile de energie electrica in cele 7 contururi de bilant analizate reprezinta 9,30 % din energia electrica intrata in contururile respective.

Repartizarea pierderilor de energie pe elemente de retea si pe receptoare se prezinta astfel:

-pierderi in cablurile de alimentare 1,08%

-pierderi in transformatoare 0,64%

-pierderi in convertizoare 0,99%

-pierderi in motoare 6,59%

Modernizarile tehnologice realizate in fabrica au condus la scaderea pierderilor de energie electrica in motoare si convertizoare.

In ceea ce priveste functionarea transformatoarelor, la data efectuarii masurarilor in posturile trafo unde sunt instalate doua transformatoare, se functiona cu un singur transformator, celalalt fiind de rezerva. Se realizeaza astfel o functionare optima din punct de vedere al pierderilor de energie.

3.Consumuri specifice

Consumurile specifice de energie electrica raportate la unitatea de referinta din fiecare contur se prezinta dupa cum urmeaza:

Din datele obtinute de la beneficiar, consumurile specifice medii anuale pentru anul 2004 se prezinta astfel :

Se observa unele diferente intre valorile realizate in anul 2004 si cele realizate in perioada efectuarii masurarilor in anul 2005.

In ceea ce priveste partea de macinare faina si ardere clincher se mentioneaza ca in anul 2005 inainte de efectuarea masurarilor a fost realizata modernizarea sistemului de transport faina, acesta realizandu-se cu elevatoare si rigole, fata de anul 2004 cand a fost folosit transportul pneumatic. In acest fel se pot explica consumurile specifice mai mici pentru contururile de macinare faina si ardere clincher.

III.SOLUTII PENTRU CRESTEREA EFICIENTEI UTILIZARII ENERGIEI

1.Solutii pe termen scurt de eficientizare a utilizarii resurselor termoenergetice

La calculul efectelor tehnico-economice ale implementarii masurilor propuse s-a luat in considerare :

-valoarea investitiei pentru instalatia de transport si dozare ecofuel este de cca.398000 Euro.;

-valoarea ramasa de recuperat din investitia pentru instalatia de anvelope auto uzate este de cca. 501065 Euro. Rezultatele sunt prezentate in tabelul de mai jos:

2. Solutii pe termen mediu si lung de eficientizare a utilizarii resurselor termoenergetice

-trecerea de la arderea cu gaz metan la arderea cu carbune/cocs de petrol. Realizarea masurii necesita o investitie de cca. 5 milioane euro pentru depozitarea, transportul, macinarea si introducerea la ardere a combustibililor solizi. La un cost al combustibilului solid de cca. 1,95 E/GJ si cu un consum suplimentar de energie electrica de cca. 5 kwh /t clincher, se estimeaza o durata de recuperarea investitiei de cca. 2 ani.

-automatizarea clincherizarii. Se estimeaza economii de 75 - 100 MJ/t cl si respectiv 0,6 - 0,9 kwh/t cl,

-cresterea fiabilitatii instalatiei de clincherizare. Se estimeaza economii de 12,5-15 MJ/t cl si respectiv de 0,1-0,15 Kwh/t cl pentru fiecare 1 % crestere a indicelui de fiabilitate,

-cresterea productiei anuale de clincher si reducerea numarului de opriri/reporniri (cresterea cererii de ciment pe piata). Se estimeaza economii de 9-11 MJ/t cl si respectiv de 0,1-1,5 Kwh/t cl pentru fiecare oprire.

3 Solutii de eficientizare a utilizarii resurselor electroenergetice

Principala componenta a reducerii consumului de energie electrica o constituie alegerea cat mai judicioasa a puterii sistemelor de antrenare pentru a fi cat mai apropiata de cerintele utilajului antrenat. In acelasi timp la alegerea tipului de actionare electrica si a puterii motorului de antrenare se au in vedere conditiile de pornire cele mai defavorabile care sunt de obicei la pornirea in sarcina.

Alegerea sistemelor de antrenare si a puterii acestora se face de obicei de catre specialistii mecanici, electricienii avand sarcina de a verifica conditiile de pornire a utilajului antrenat in conditiile cele mai defavorabile.

In acest context se constata ca la fabrica de ciment Deva au fost facute modernizari tehnologice care au avut ca rezultat inclusiv reducerea consumurilor de energie electrica.

In urma masurarilor efectuate pentru intocmirea bilantului electroenergetic si a analizei acestuia, rezulta unele masuri ce pot fi luate in continuare in sistemul electroenergetic uzinal pentru masurarea corecta a energiei electrice si reducerea in continuare a pierderilor de energie electrica, dupa cum urmeaza:

punerea in functiune a celulelor de masura din statiile de 6 kV de la reconcasare calcar, statiile unghi aferente transportului de calcar si statia de 6 kV de la cariera de argila,

dotarea statiilor enumerate mai sus cu aparatura de masura,

verificarea si etalonarea tuturor contoarelor de energie electrica existente,

punerea in functiune a bateriilor de condensatoare in trepte, existete pe partea de joasa tensiune in posturile de transformare de la moara de ciment nr. 2 si de la pila 4 a cuptorului rotativ,

imbunatatirea factorului de putere in posturile de transformare de la cariera de argila, expeditie ciment si uscare zgura.

Propunerile prezentate mai sus reprezinta masuri de natura electrica ce conduc la o circulatie mai judicioasa a energiei reactive in sistemul electroenergetic al fabricii de ciment Deva, astfel incat pierderile de energie activa determinate de energia reactiva vehiculata sa fie reduse. Prin punerea in functiune a bateriilor respective de condensatoare se va realiza o reducere a pierderilor in transformatoare si cablurile de alimentare.

Se mentioneaza faptul ca pe ansamblul fabricii, factorul de putere pentru energia electrica absorbita din sistemul energetic national este mai mare decat valoarea neutrala, valoare sub care de obicei consumatorii platesc furnizorului de energie electrica cantitatea de energie reactiva absorbita suplimentar.

O parte din propuneri nu necesita investitii suplimentare ci presupun numai punerea in stare de functionare a unor capacitati existente de compensare a factorului de putere si a celulelor de masura din unele statii de 6 kV.

Montarea de capacitati noi de compensare a energiei reactive presupune efectuarea unui studiu tehnico economic, pentru stabilirea oportunitatii investitiei respective.

IV.EVALUAREA EFICIENTEI ENERGETICE

1. Indicatori de eficienta energetica

Constatari:

-reducerea consumului specific de combustibil cu cca. 0,3 %,

-reducerea consumului specific complex de energie cu cca. 0,5 %,

-cresterea gradului de recuperare a resurselor enegetice refolosibile cu cca. 3,6 %,

-scaderea valorii costurilor energetice pentru realizarea unei unitati de produs cu cca. 2 %,

-cresterea costurilor energetice in costul total al unitatii de produs cu cca. 14,7 %,

Cresterea valorii costurilor energetice pentru realizarea unei unitati de produs este efectul cresterii costului combustibililor (cu cca. 32 % in 2005 fata de 2004) si energiei electrice (cu cca.19 % in 2005 fata de 2004)

V.EVALUAREA IMPACTULUI ASUPRA MEDIULUI

1.Instalatie de concasare primara - calcar (concasor giratoriu)

-nivelul emisiilor poluante (praf) nu se incadreaza in limitele normativelor nationale si ale Comunitatii Europene (<50 mg/Nm³)

-nivel de emisie si debitele de poluanti

2.Instalatie de concasare secundara - calcar

-nivelul emisiilor poluante (praf) se incadreaza in limitele normativelor nationale si ale Comunitatii Europene (< 50 mg/Nm³)

-nivel de emisie si debitele de poluanti

3.Instalatia de uscare argila

-nivelul emisiilor de poluanti la cosul instalatiei de uscare argila (praf, gaze de ardere -CO₂, CO) se incadreaza in limitele normativelor nationale si ale Comunitatii Europene cu exceptia emisiei de praf (7229 mg/Nm³ fata de 20-30 mg/Nm³-limita BAT, respectiv < 50 mg/Nm³-limita CE)

-debitele de poluanti si factorii de emisie

4.Instalatie de clincherizare (cuptor de clincher)

-nivelul emisiilor de poluanti la cosul instalatiei de clincherizare (praf, gaze de ardere) si la cosul racitorului gratar (praf) se incadreaza in limitele normativelor nationale si ale Comunitatii Europene, cu exceptia nivelului emisiei de CO (647 mg/Nm³ fata 300-500 mg/Nm³ - limita BAT).

-debitele de poluanti si factorii de emisie

* cca. 60,3 % din emisia totala de CO₂ provine din decarbonatarea materiilor prime

5.Instalatie de uscare zgura

-nivelul emisiilor de poluanti la cosul instalatiei de uscare zgura (praf, gaze de ardere - CO₂, CO) se incadreaza in limitele normativelor nationale si ale Comunitatii Europene cu exceptia emisiei de praf (86 mg/Nm³ fata de 20-30 mg/Nm³-limita BAT, respectiv < 50 mg/Nm³-limita CE)

-debitele de poluanti si factorii de emisie

Se estimeaza o reducere a factorilor de emisie comparativ cu cei masurati cu ocazia bilanturilor termoenergetice, urmare a cresterii proportiei de zgura uscata cu RER (aer cald de la racitorul gratar al instalatiei de clincherizare) si a cresterii randamentului de uscare pentru zgura uscata cu gaz metan.

6. Instalatii de macinare ciment

-nivelul emisiilor poluante (praf) se incadreaza in limitele normativelor nationale si ale Comunitatii Europene.

-debitele de poluanti si factorii de emisie

7. Instalatie de insacuire

-nivelul emisiilor poluante (praf) se incadreaza in limitele normativelor nationale si ale Comunitatii Europene.

-debitele de poluanti si factorii de emisie

8. Cazan Wiesmann

-nivelul emisiilor poluante la cosul cazanului de abur se incadreaza in limitele normativelor nationale

-debitele de poluanti si factorii de emisie

Comparand nivelul consumului caloric propus pentru instalatia de clincherizare (3433MJ/t cl), cu cel realizat cu ocazia bilantului (3425 MJ/t cl) este de asteptat sa se constate o usoara crestere a factorilor de emisie. Insa, nivelul emisiilor pe total fabrica (t/an, t/perioada) de praf si gaze poluante pot fi micsorate datorita:

-cresterii proportiei de zgura uscata cu RER;

-cresterii randamentului de uscare pentru zgura uscata cu gaz metan.