Tørring med naturgas. Notat Marts 2000

Transkript

1 Tørring med naturgas Notat Marts 2000

2 DGC-notat Teknologistatus marts /5 Tørring med naturgas Paw Andersen, DGC og René Thiemke, DGC. Baggrund Der findes flere eksempler på, at der kan opnås væsentlige energibesparelser ved anvendelse af både direkte og indirekte tørring med naturgas. Specielt kan direkte tørring give store energibesparelser, mens det ved indirekte tørring er nødvendigt med en varmeveksling, som giver en reduktion i energieffektiviteten.. Tørring i forbindelse med industrielle kraftvarme anlæg (IKV) er desuden et område med spændende perspektiver, som dog ikke behandles i dette afsnit. Ligeledes behandles tørring med IR-brændere ikke. Anvendelsesområder og begrænsninger I afsnit 3 blev der peget på følgende brancher, som har et potentiale for anvendelse at naturgas til tørring: Fiskemelsfabrikker Fremstilling af færdige foderblandinger Resten af næringsmidler i øvrigt Træindustrien Fremstilling af byggematerialer af beton Metalvare- og maskinindustri Transportmiddelindustri Direkte tørring, som er mest energieffektiv, vil ikke kunne anvendes i alle ovenstående brancher, da de krav, der stilles til fødevaresundhed, er en begrænsning for teknologien. I disse tilfælde vil det i stedet være en mulighed, at anvende indirekte tørring. Af andre begrænsninger kan nævnes (ref. 1.): Ved direkte tørring af letantændelige materialer er det vigtigt at kontrollere røggassens iltindhold. Røggasudsugning ved den enkelte tørreproces, i stedet for en central udsugning fra en kedel Fejl! Ukendt argument for parameter.

3 DGC-notat Teknologistatus marts /5 Udbredelse Både direkte og indirekte tørring er velkendte teknologier, der i flere brancher har en udbredt anvendelse. På grund af lovgivningen er udbredelsen af direkte tørring på fødevareområdet kun relateret til tørring af korn, kornprodukter, kartoffelmel og malt, og kun i beskedent omfang. Indirekte tørring er derimod rimelig udbredt indenfor fødevareområdet. Vellykkede eksempler på anvendelse af direkte tørring findes bl.a. i papir-, tekstil- (Ref. 2) og grøntfoderindustrien. Potentiale Af ref. 3. fremgå det, at de udvalgte brancher, fra afsnit 3, i 1995 havde et energiforbrug til tørring på 6981 TJ. Cirka 54% af dette energiforbrug er allerede dækket af naturgas. Uden at der ses på processerne, adgangen til naturgas og mulig konvertering af eksisterende anlæg på naturgas, er der altså et restpotentiale på ca TJ Hvor stor en del af dette potentiale direkte og indirekte tørring med naturgas vil kunne dække, er vanskeligt at vurdere bl.a. at der er flere andre teknologier, (IR-tørring og IKV), som kunne være relevante. Teknisk beskrivelse I mange tørreprocesser føres emnet kontinuert igennem en tørreovn med opvarmet tørreluft. Tørreluften opvarmer emnet ved konvektion, og transporterer det fordampede vand bort. Tørreluften er ofte opvarmet ved varmeveksling med damp, hedtolie eller varmt vand. Disse medier opvarmes i centralt placerede kedler, og distribueres gennem ledningsnet til forskellige processer i virksomheden. Som alternativ hertil kan tørreluften opvarmes ved direkte gasfyring, dvs. ved opblanding med røggassen fra en brænder placeret ved tørreovnen. Fordelen er, at der elimineres en række tabskilder, som er forbundet med kedelanlæg:

4 DGC-notat Teknologistatus marts /5 Stråling og konvektion fra kedel Stråling og konvektion fra fødevandstank Distributionstab (tab fra ledningsnettet) Kondensattab (damp) Flashtab (damp) Bundudblæsning (damp) Pumpeeffekt (hedtolie, varmtvand) Der vil være tale om røggastab både ved direkte gasfyring og fra kedelanlæg. Røggastabet fra kedler kan minimeres ved anvendelse af economizer og luftforvarmer. Den energimæssige fordel er anlægsspecifik, men det samlede energiforbrug er typisk ca. 30% lavere ved direkte tørring i forhold til dampbaseret tørring. Da røggassen kommer i direkte kontakt med produkt og tørremaskine, kræves der rene brændsler med lavt indhold af fx svovl og partikler. Derfor anvendes primært naturgas som brændsel til direkte tørreprocesser. Da røggassens indhold af nitrogenoxider (NO x ) i visse processer kan have indflydelse på produktkvaliteten, kan det være nødvendigt at anvende low-no x - brændere. Er der krav om, at der ikke må anvendes røggas direkte til tørringen, vil der stadig kunne opnås energimæssige fordele ved at anvende decentral indirekte tørring, hvor røggasserne varmeveksles med tørremediet. Miljøforhold Reduktion af miljøbelastningen hænger bl.a. sammen med den enkelte proces energieffektivitet. Da der er registreret besparelser på op til ca. 30%, svarer det ligeledes til en 30% reduktion af CO 2 udledningen. Samtidig vil der for nogle processers vedkommende kunne opnås endnu større reduktion af NO x udledningen, idet der kan konverteres til moderne Low-NO x teknologier. Arbejdsmiljø Støjniveauet fra decentralt placerede brændere kan opleves som en forringelse af arbejdsmiljøet i forhold til, at have en kedel der opvarmer olie eller

5 DGC-notat Teknologistatus marts /5 vand centralt placeret i et fyrrum. Lydisolering omkring brænderen kan afhjælpe dette problem. Økonomi Både direkte og indirekte tørring kan enten indføres ved konvertering af en indirekte opvarmet tørremaskine, eller som en helt ny maskine. Konverteringsarbejdet kan variere fra det helt simple (og billige) til det mere komplicerede, og det er derfor vanskeligt at sige noget generelt om økonomien ved en konvertering. Da der typisk opnås en betydelig energieffektivisering er der mulighed for, at opnå en betydelig besparelse på brændstofindkøbet. Leverandører Maxon: Gastech-Energi A/S Sindalsvej Risskov Danmark Tlf: Fax: Eclipse Thermal Systems Ltd: Danmark Markussen & Kristiansen A/S Dalager Brøndby Tlf: Fax:

6 DGC-notat Teknologistatus marts /5 I øvrigt henvises til Dansk Gasteknisk Centers industribrænderkatalog som kan findes på Referencer Ref. Fejl! Ukendt argument for parameter.: Asger N. Myken og Michael Andersen. Sammenligning af tørreteknologier. Februar 1999, DGC-projektrapport. ISBN: Ref. Fejl! Ukendt argument for parameter.: Paw Andersen og Asger N. Myken. Direkte tørring af tekstilbaner. Januar DGCprojektrapport. ISBN: Ref. 3: M. Johanssson et al.: Kortlægning af energiforbruget i erhvervslivet Dansk Energi Analyse A/S