Tørring og procesopvarmning med IR-brændere. Notat Marts 2000



Relaterede dokumenter
Tørring med naturgas. Notat Marts 2000

Fortørring af tekstiler med IR-paneler

Konvertering af rumvarme i erhvervsejendomme. Notat Marts 2000

HYBRID OPVARMNINGS SYSTEM

Minikraftvarmeenhed med Stirling-motor. Jan de Wit, Dansk Gasteknisk Center a/s

Rumopvarmning med naturgasfyrede strålevarmerør. Notat Marts 2000

Energiforbrug ved fremstilling af papir hos Skjern Papirfabrik. Projektrapport November 1997

ET MINI-KRAFTVARMEANLÆG

Spar penge på køling - uden kølemidler

Forgasning af biomasse

Can renewables meet the energy demand in heavy industries?

Dansk Deltagelse i IEA HPT projekter. Varmepumpedagen 2016 Eigtveds Pakhus Svend Pedersen, Teknologisk Institut

CO 2 -opgørelse, Genanvendelse af papir, pap og plast fra genbrugspladser og virksomheder

Statusnotat om. vedvarende energi. i Danmark

Effektiviteten af fjernvarme

ATES kan spare 50% på regningen til køling og opvarmning af bygninger i Danmark.

Urban Efficiency. Bæredygtighedschef Flemming Lynge Nielsen

Grønt Regnskab og Klimakommuneopgørelse

DGF Gastekniske Dage 2014 Præsentation af Hybrid teknologi til små og store anlæg

Udskiftning af oliefyr. Hvornår er det en god idé?

GLOSTRUP VARME A/S PROJEKTFORSLAG FOR EJBYHOLM OG YDERGRÆN- SEN MV.

Energieftersyn af ventilations- og klimaanlæg

Forbedring af efterføderteknologier til energibesparelse i jernstøberier

Lavenergihuse målt og beregnet Off-print af artikel til Danvak Magasinet

TEKNIK OG MILJØ Center for Byudvikling og Mobilitet Aarhus Kommune

REDUKTION AF ENERGIFORBRUG I DEN EKSISTERENDE BOLIGMASSE - Renovering og potentialer. Dennis Jeppesen Markedschef VE & Ventilation

Muligheder i et nyt varmeanlæg

Stamblad for Biersted Skole og Bissen SFO praktisk miljøledelse

Ecodesign, energieffektivitet og varmepumper. Bjarke Hansen TI Varmepumpedag d, 12. november, 2013, Aarhus

Beslutning 5. Træpillekedler - dokumentation for standardværdier. Udskiftning af kedel fra 1978 eller nyere til automatisk fyret træpillekedel

Det kan forekomme at et forslag sparer penge, men ikke energi fx hvis dyr el erstattes med billigere fjernvarme.

BBR-nr.: Energimærkning nr.: Gyldigt 5 år fra: Energikonsulent: Kai Verner Jessen Firma: OBH Ingeniørservice A/S

Til Dem, som dette måtte vedrøre. Dokumenttype Notat. Dato Maj 2013 NOTAT: TEKNISKE SVAR PÅ HENVENDELSE TIL BESTYRELSESFORMAND FOR NORDFORBRÆNDING

INDHOLDSFORTEGNELSE BILAG 0 1. Energimærkningsskala 0 1

FAXE KOMMUNE CO 2 -OPGØRELSE FOR KOMMUNEN SOM VIRKSOMHED

Der er foretaget følgende ændringer i den samfundsøkonomiske analyse:

Hvorfor energieffektivisering?

Hoteller CAMPING SÅDAN BLIVER FORRETNINGEN EN FORNØJELSE. wellness og sport.

Baggrund og introduktion til fagområder

Temadag for leverandører af overskudsvarme. Bjarke Paaske, PlanEnergi 5. sept. - Kolding

Termisk energilagring i metaller

Slutrapport. Koncepter til overvindelse af barrierer for køb og installation af VE-anlæg

Halver din varmeregning Skift oliefyret ud med en varmepumpe! Energi Fyn hjælper dig på vej

Novenco Climaster powered by ZerAx. Luftbehandlingsaggregat LAND PRODUCTS & SYSTEMS

Naturgas/biogas til transport

Supermarkeder og Smart Grid muligheder for fleksibelt elforbrug

Energibesparelser i eksisterende bygninger

Elektrificering af dansk industri

Notat om metoder til fordeling af miljøpåvirkningen ved samproduktion af el og varme

Program for ny varmekilde

Sammenligningstabeller for besparelser med varmepumper

Bilag 2 til notat af 6. oktober 2005 Miljø i byggeri og anlæg vurdering af økonomiske konsekvenser

Energimærkning SIDE 1 AF 5

Energimærkning nr.: Gyldigt 5 år fra: Energikonsulent: Frank Scholkman Firma: NRGi Energi- & Ingeniørgruppen

Hvilke muligheder er der for anvendelse af naturgas i transportsektoren?

Tillæg for 2009 til Baggrundsrapport for 2007

Energibesparelser i et økonomisk perspektiv

Vejledning Stop cirkulationspumpen

FAXE KOMMUNE CO 2 -OPGØRELSE FOR KOMMUNEN SOM VIRKSOMHED

Stamblad for Jetsmark Centralskole og Moseby Skole praktisk miljøledelse

DEN ENKLE VEJ TIL LAVE ENERGI- OMKOSTNINGER 10 GODE RÅD TIL AT FINDE DEN BEDSTE ENERGILØSNING

Det kan forekomme at et forslag sparer penge, men ikke energi fx hvis dyr el erstattes med billigere fjernvarme.

Når motoren bruger gas

Status for CO2-udledningen i Gladsaxe kommune 2010

NO x -gå-hjem-møde. Per G. Kristensen pgk@dgc.dk I N T E L L I G E N T G A S T E C H N O L O G Y. NOx-gå-hjem-møde maj 2013

Stamblad for Tranum skole, Uglen og Tranen praktisk miljøledelse

CO2-opgørelse Virksomheden Fredericia Kommune

En virksomhed i detaljer

Varmepumpers rolle i den vedvarende energiforsyning

Følsomheder for udvikling i gasforbruget, Indledning. 2. Baggrund for følsomhederne. Til. 14. oktober 2015 NTF-SPG/D'Accord

Varmepumper. Frigør Danmark fra fossile brændsler. Dansk Energi februar 2011

Energibesparelser i Praksis. Rådgivning

Årlig. Tilbage- Forslag til forbedring. energienheder

Naturgassens rolle i fremtidens danske energimarked

Energimærke. Lavt forbrug. Højt forbrug

Træpiller. - fremtidens varmeforsyning i større bygninger

FLOX-brænder artikel til VVS/Elhorisont Flameless Oxidation - en moderne brænderteknologi

Energimærkning SIDE 1 AF 8

Internationalt overblik over industrielle varmepumper. Application of Industrial Heat Pumps IEA Heat Pump Program Annex 35

Om brændværdi i affald

file://d:\migrationserver\work\ t \ t \6f73682c-099e-4e6...

BBR-nr.: Energimærkning nr.: Gyldigt 5 år fra: Energikonsulent: Mads Mikael Nielsen Firma: OBH Ingeniørservice A/S

Spar på energien med den intelligente hybrid jord- eller luft/vand-varmepumpe

BR15 høringsudkast. Tekniske installationer. Niels Hørby, EnergiTjenesten

Gas til transport Sikkerhed og gaskvalitet

Udnyttelse af overskudsvarme Guide til virksomheder

Udviklingsforløb for omstilling af individuelle opvarmningsløsninger frem mod 2035 v. 2.0

Gassen i fremtidens Fjernvarme

REnescience enzymatisk behandling af husholdningsaffald

Er Danmark på rette vej? En opfølgning på IDAs Klimaplan 2050 Status 2015

Sammenligning af tørreteknologier. Projektrapport Februar 1999

Energimærke. Lavt forbrug. Årlig besparelse i energienheder kwh Fjernvarme kwh Fjernvarme

Sagsnr.: Åbent punkt Dokumentnr.:

Er det (altid) fornuftigt at spare på energien?

Notat om potentiale for energibesparelser og energieffektiviseringer i Region Midtjylland

Årlig. Tilbage- Forslag til forbedring. energienheder

Energimærke. Lavt forbrug

Analyse af energimærker for parcelhuse

Svar på spørgsmål fra Enhedslisten om biogas

En samfundsøkonomisk vurdering (ved Cowi) som nu offentliggøres og som her præsenteres kort.

Transkript:

Tørring og procesopvarmning med IR-brændere Notat Marts 2000

DGC-notat Teknologistatus marts 2000 1/8 Tørring og procesopvarmning med IR-brændere Asger N. Myken Baggrund Der findes talrige eksempler på, at der kan opnås væsentlige energibesparelser ved anvendelse af gasfyrede IR-brændere (infrarød stråling) til en række processer. Det gælder fx tørring og procesopvarmning, og typiske energibesparelser ligger i intervallet 5-30%. Desuden kan CO 2 -emissionen og det primære energiforbrug reduceres ved konvertering fra el-opvarmede til gasfyrede IR-paneler. Anvendelsesområde og begrænsninger Infrarød stråling er særdeles effektiv til opvarmning og tørring af en række emner. Sammenlignet med en almindelig konvektiv tørreproces, kan der opnås en meget intens og effektiv varmeoverførsel med gasfyrede IRpaneler. Metoden er dog begrænset til processer med emner, som er karakteriseret ved at have store flader, lav emnetykkelse og simple geometrier. Det skyldes, at IR-strålingen bevæger sig direkte fra brænderoverfladen til emnet, og dermed kun rammer de flader, som er synlige fra brænderen. Endvidere er IR-brændere begrænset til lavtemperaturprocesser, dvs. med en maksimal procestemperatur på ca. 400 C, da effektiviteten falder ved højere temperaturer. Nedenfor er angivet eksempler på processer, som IR-brændere kan anvendes til: Tørring Papir Tekstiler Gipsplader Loftsplader Fødevarer Spejle Vådlakering 720.06 Fejl! Ukendt argument for parameter. 07-03-00

DGC-notat Teknologistatus marts 2000 2/8 Træ Opvarmning Pulverlakering Betonelementer Optøning af fødevarer Støbeforme og hjælpeudstyr til støbeprocesser Afisning af fx togvogne og flyvinger Bilruder (forud for formgivning) Termoformgivning af plastemner Fødevareproduktion Bagning Stegning Grilning Overfladebehandling, hærdning Vulkanisering af fx gulvtæpper Behandling af glaspærer Limning Udbredelse Gasfyret IR er generelt ikke særlig udbredt i Danmark. De primære årsager hertil vurderes at være - prisen - at hvert enkelt IR-installation kræver en individuel dimensionering - manglen på referenceanlæg og erfaringer fra Danmark. Der findes ikke nogen systematisk undersøgelse af udbredelsen, men i tabel 1 er vist skønnede værdier for en række anvendelsesområder.

DGC-notat Teknologistatus marts 2000 3/8 Elektrisk IR Gasfyret IR Papirtørring 4 ref. 1-11 GWh/år ca. 7 GWh/år (1 installation) ref. 2 Møbelindustrien, tørring Tørring af byggeelementer 11 ref. 1 GWh/år Flere installationer ref.2 Lakering Flere installationer - Tekstiltørring < 1 ref. 3 GWh/år Ingen ref. 3 Plastic termoformgivning > ca. 40 GWh/år - Tabel 1. Vurdering af udbredelsen af IR i en række processer. Potentiale Det er vanskeligt at fastlægge anvendelsespotentialet på baggrund af de foreliggende oplysninger, som i visse tilfælde afviger markant fra hinanden. Baseret på erfaringer fra en række europæiske lande er det samlede potentiale for IR-anvendelse (gas+el) vurderet til ca. 600 GWh/år. I de pågældende lande er hovedparten (op til 90%) dog typisk el-baseret, men der forekommer store variationer, hvilket bl.a. skyldes forskellige prisforhold mellem naturgas og elektricitet. Da forholdet mellem energiprisen for elektricitet og naturgas er forholdsvist stort i Danmark, kan man forvente en større andel af gasbaseret IR end 10%. Et potentiale mellem 50-100 GWh/år vurderes derfor at være et konservativt skøn. Mulighederne for anvendelse af gasfyret IR i tekstilindustrien er tidligere undersøgt ref. 3,4. Potentialet i tekstilindustrien vurderes at være ca. 20-35 GWh. I Energistyrelsen s Teknologikatalog ref. 5 vurderes, at 10% af industriens varmeforbrug til tørring kan etableres med IR-teknologi med direkte brændselsanvendelse, dvs. gasfyret IR. Det svarer til ca. 660 GWh/år, alene til tørring. Teknisk beskrivelse Figur 1 viser den principielle opbygning af en gasfyret IR-brænder. En forblandet gas/luft-blanding ledes ind i et fordelingskammer, hvorefter den strømmer gennem en porøs matrix. Forbrændingen stabiliseres i de yderste

DGC-notat Teknologistatus marts 2000 4/8 millimeter af brændermaterialet, og brænderoverfladen opvarmes til mellem 800-1100 C, og udsender derfor termisk stråling i det infrarøde område. Brænderoverfladen er rødlig ved denne temperatur. Det er altså selve brænderen, samt de varme røggasser, som udsender strålingen, i modsætning til fx gasfyrede strålerør, hvor strålingen overføres indirekte til processen. Porøst brændermateriale Premixet gas/luftblanding Infrarød stråling Figur Fejl! Ukendt argument for parameter.. Princip for gasfyret IR-brænder. Gassen forbrændes i princippet fuldstændigt inde i brændermaterialet, og der er således ingen, eller kun små, synlige flammer. Brænderoverfladen virker som flammeholder, fordi der trækkes energi ud af forbrændingszonen. Forbrændingstemperaturen er derfor relativ lav, hvilket betyder, at NO x -emissionerne fra denne type brænder også er lave. Typisk udsendes mellem 30-50% af den indfyrede effekt som infrarød stråling, mens resten af energien er indholdt i de varme røggasser. Selv om røggasserne eventuelt også bidrager til opvarmnings- eller tørreprocessen, er det dog oftest nødvendigt at udnytte røggassernes energiindhold for at opnå en tilfredsstillende totalvirkningsgrad. I mange processer indgår en IRsektion i kombination med en anden gasfyret delproces, fx en konvektiv tørresektion, hvori røggasserne fra IR-panelerne kan udnyttes.

DGC-notat Teknologistatus marts 2000 5/8 Strålingen fra IR-panelet overføres direkte til emnet og vandindholdet (ved tørreprocesser) i dette, og der er dermed tale om en effektiv og indirekte proces (ingen røggaskontakt). Ofte bidrager røggasserne fra brænderne dog også til processen. IR-stråling er en meget intensiv energioverførsel sammenlignet med konvektiv opvarmning, og der kan derfor konstrueres meget kompakte IRsektioner. Derfor er det ofte muligt at etablere IR-sektioner i, eller i forbindelse med, eksisterende produktionsudstyr. Som følge af den intensive opvarmning og tørring kan produktionshastigheden ofte øges væsentligt ved anvendelse af IR-tørring. Dermed opnås også en indirekte forbedring af energieffektiviteten, idet tab, som er forholdsvis uafhængige af produktionshastigheden (overfladetab fra produktionsudstyr, distributionstab, opstartsog tomgangstab osv.), dermed udgør et mindre energiforbrug pr. produceret enhed. Miljøforhold Anvendelse af gasfyrede IR-paneler medfører ofte en reduktion af energiforbruget for den pågældende proces. Dermed opnås en tilsvarende reduktion i emissionen af CO 2 og andre skadelige komponenter. Der kan endvidere opnås en reduktion af processens miljøbelastning ved brændselssubstitution, ved konvertering fra el-baseret IR til gasfyrede IR-paneler. Overfladebrænderens forbrændingsprincip betyder, at flammetemperaturen er lav i forhold til traditionelle brændere. Dermed opnås særdeles lave NO x - emissioner, og emissionerne af CO og uforbrændte kulbrinter er også lave. Økonomi IR-anlæggene designes til den aktuelle anvendelse, og det er dermed ikke muligt at angive nogle generelle prisniveauer for disse brændere. Sammenlignet med traditionelle gasbrændere er IR-brændere dog ofte dyrere. Da der ofte opnås en energibesparelse ved anvendelse af IR-paneler, kan der på grund af besparelsen i energiomkostninger dog tit opnås acceptable tilbagebetalingstider for en investering i IR-paneler.

DGC-notat Teknologistatus marts 2000 6/8 Leverandører Der findes en lang række leverandører af gasfyrede IR-paneler, hvoraf nogle er specialiserede i IR-udstyr, mens andre har dette som en del af et bredt udstyrsprogram. I det følgende er nævnt nogle eksempler, og desuden findes der en god liste over leverandører på den følgende Internet-hjemmeside: http://www.kat.lth.se/res/drying/drying.htm. Stordy Combustion Engineering B.V. Sælger bl.a. gas- og oliebrændere til industrielle processer, herunder IRbrændere. Jolweg 24 1435 KR Rijsenhout The Netherlands Telefon: + 31 297-380404 Telefax: + 31 297-380438 E-mail: StordyNL@compuserve.com Babcock Textilmaschinen Gmbh Procesudstyr til tekstilindustrien, herunder IR-fortørringsenheder. Postfach 3148 D-21209 Seevetal Germany Telefon: + 49 (04105) 8110 Telefax: + 49 (04105) 811231 Babcock Textilmaschinen s danske agent er: Niese kemi & teknik Aps Carit Etlars vej 20 DK-7330 Brande Telefon: 97 18 10 18 Telefax: 97 18 25 00 E-mail: Niese@niese.dk

DGC-notat Teknologistatus marts 2000 7/8 N.V. Acotech S.A. Producent af metalfibre og IR-brændere. Designer og producerer brændere til forskellige processer. Bekaertstraat 2 B-8550 Zwevegen Belgium Telefon: +32-(0)-56 76 68 29 Telefax: +32-(0)-56 76 64 63 Dutch Oven Systems Komplette ovne og tørremaskiner, forskellige processer. Graafschapsstraat 5 4116 Ge Buren The Netherlands Telefon: +31 344 572324 Telefax: +31 344 572535 Vulcan Catalytic Systems Ltd. Katalytiske IR-brændere, tekstil, termoformgivning (plast). Post Office Box 855 Portsmouth, RI 02871 USA Telefon: +1 401-683-2070/ +1 800-325-5422 Telefax: +1 401-683-6450 E-mail: vulcancat@aol.com GoGas Goch GmbH & Co Rumopvarmning og industrielle processer. Postfach 35 01 10 44243 Dortmund Germany Telefon: +49-(02 31)-46 50 5-0 Telefax: +49-(02 31)-46 50 588 E-mail: gogas@t-online.de

DGC-notat Teknologistatus marts 2000 8/8 Referencer Ref. 1. Johansson, M. et al.: Kortlægning af energiforbruget. Dansk Energi Analyse A/S, 1997. Ref. 2. Andersen, P., Myken, A.N.: Energiforbrug ved fremstilling af papir hos Skjern Papirfabrik. Dansk Gasteknisk Center a/s, november 1997. Ref. 3. Myken, A.N.: IR tørring af tekstilbaner. Dansk Gasteknisk Center a/s, maj 1998. Ref. 4. IR tørring af tekstilbaner. Brochure nr. 9813. Dansk Gasteknisk Center a/s, 1998. Ref. 5. Teknologikatalog energibesparelser i erhvervslivet. Energistyrelsen, 1995. Ref. 6. Madsen, O.H., Myken, A.N.: Naturgasfyret IR-booster. Dansk Gasteknisk Center a/s, november 1995. Ref. 7. Myken, A.N.: Infrared Burner Technology Improves Process Efficiency and Capacity. IEA International Conference on Natural Gas Technologies. A Driving Force for Market Development. Berlin, September 1996. Ref. 8. Myken, A.N.; Rasmussen, N.B.K.; van der Drift, B.: Use of High Efficiency Radiant Burners can Save Energy and/or Improve Product Quality. 20th World Gas Conference, Copenhagen, June 1997. Ref. 9. Pettersson, M.: Heat Transfer and Energy Efficiency in Infrared Paper Dryers. Department of Chemical Engineering 1, Lund University, Sverige. November 1999.