02/12/2011 - Lösungen zur Energieeinsparung in Prozess-Heizsystemen

Menéame

Die Nutzung von Wärme in der Industrie und in großen öffentlichen Gebäuden erfordert immer größere wirtschaftliche Anstrengungen. Wir haben dieses Problem mehrfach angesprochen, und wir werden uns heute erneut mit den Lösungen und Möglichkeiten befassen, die wir derzeit haben.

Die Prozesserwärmung macht etwa 36 Prozent der gesamten Energie aus, die in industriellen Fertigungsanwendungen verwendet wird. Und in einigen Branchen ist dieser Prozentsatz viel höher. In der Glasindustrie beispielsweise macht die Prozesserwärmung rund 80 Prozent des Energieverbrauchs aus.

In Anbetracht der steigenden Energiekosten müssen die Industrieanlagen wirksame Möglichkeiten zur Verringerung der Energie, die für die Erhitzung von Prozessen verwendet wird, einführen. Um dies zu erreichen, müssen energieintensivere Anlagen die bestehenden Möglichkeiten für die Nutzung von Energie und die damit verbundenen Kosten entdecken und gleichzeitig die Produktivität steigern.

Prozessheizsysteme umfassen Verbrennungssysteme, die mit fossilen Brennstoffen und Biomasse betrieben werden; elektrische Systeme; Wärmeaustausch- und -wiedergewinnungssysteme. Prozesserwärmungssysteme umfassen auch Sensoren, Steuerungen, Ausrüstung für Materialmanagement, Sicherheitskontrollen und Sicherheitsausrüstung. Etwa 90 Prozent der Prozesserwärmungsenergie kommt aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe; die Stromversorgung ist der Rest. Fortgeschrittene Prozesse, verbesserte Designs und thermische Effizienzgewinne helfen dabei, die Umweltauswirkungen von Verbrennungsemissionen zu verringern.

Einsparungspotenzial

Zwischen 15 und 85 Prozent der Energie, die Industrie-Heizgeräte liefern, wird für die Erwärmung verwendet; der Rest wird oft verloren - zum Beispiel in Abgasen wie Rauchgasen. Die heutigen Wärmerückgewinnungstechnologien ermöglichen jedoch, dass mindestens ein Teil dieser Energie wieder genutzt wird.

Das erste, was wir in einem Heizsystem überprüfen müssen, ist, dass Brenner und andere Verbrennungsanlagen mit Spitzeneffizienz arbeiten, dann ist es wichtig, die Wärmeverluste zu verringern und Wege zur Wiederverwendung der Wärme aus Abfällen zu finden. Diese drei Maßnahmengruppen sind die nutzbringendsten, die wir erreichen können.

Durch die Verbesserung des Betriebs von Prozessanlagenheizungssystemen können wir erhebliche Einsparungen erzielen. Häufig werden die besten Sparmöglichkeiten in den Prozessen bei höheren Temperaturen erreicht. Aber Einsparungen können in allen Temperaturbereichen in der Anlage erzielt werden. Einige Effizienzmaßnahmen wie die Vorwärmung der Verbrennungsluft haben den Einsatz von Wärmeenergie in der Anlage um 30 Prozent reduziert.

Sparmöglichkeiten

Einige der typischen Möglichkeiten zur Steigerung der Effizienz der thermischen Systeme des Prozesses sind die folgenden:

Wärmeerzeugung

• Kontrolle des Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnisses
• Vorwärmung der Verbrennungsluft.
• Sauerstoffangereicherte Verbrennungsluft.

Wärmeübertragung

• Verbesserte Wärmeübertragung mit fortgeschrittenen Brennern und Steuerungen.
• Verbesserung der Wärmeübertragung in Öfen.

Wärmerückgewinnung

• Fluid oder vorgeheizte Ladung-
• Verwendung von Kaskadenwärme
• Verwendung von Heizkesseln zur Abwärmen von Abfällen oder zum Aufwärmen von Flüssigkeiten.
• Verwendung von Absorptionskühlung.
• Verwendung von organischen Rankine-Zyklen zur Stromerzeugung.

Fördertechnologien

• Installieren von High-Turn-Verbrennungssystemen.
• Verwendung von Konfigurationen für die Klimaanlage für Teillastbetrieb.
• Der Sauerstoffgehalt des Gases, der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und des Kohlenmonoxids ist zu kontrollieren.
• Verwendung von Druckreglern für Öfen.
• Sensoren korrekt lokalisieren.

Bibliographie: Save energy now in your process heating systems. Industrial Technologies Program. US. Department of Energy.

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