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:
– +32 479 / 239 009
– www.indea.be
Top Related