EFISIENSI BOILER
Ini lebih rendah dari efisiensi 100% yang direalisasikan dengan sistem pemanas listrik pada titik penggunaan, tetapi biaya operasional yang khas untuk kedua sistem harus dibandingkan. Jelas bahwa opsi termurah adalah pabrik boiler terpusat, yang dapat menggunakan tarif gas yang lebih rendah dan tidak terputus daripada gas tarif penuh atau listrik, penting untuk sistem pemanas titik penggunaan. Efisiensi keseluruhan pembangkit listrik di pembangkit listrik adalah sekitar 30 hingga 35%, dan ini tercermin dalam biaya unit.
Komponen dalam pembangkit uap juga sangat efisien. Sebagai contoh, steam traps hanya memungkinkan kondensat mengalir dari instalasi, mempertahankan steam yang berharga untuk proses tersebut. Flash steam dari kondensat dapat digunakan untuk proses tekanan rendah dengan bantuan kapal flash.
Halaman-halaman berikut memperkenalkan beberapa contoh kehidupan nyata situasi di mana pengguna uap pada awalnya, tidak disarankan dan / atau memiliki akses ke informasi berkualitas rendah atau tidak lengkap yang berkaitan dengan pembangkit uap. Dalam kedua kasus tersebut, mereka hampir membuat keputusan yang mahal dan tentu saja tidak untuk kepentingan terbaik organisasi mereka.
Beberapa detail identifikasi telah diubah.
Studi kasus: Rumah sakit Country West UK mempertimbangkan untuk mengganti sistem steam mereka
Dalam satu situasi kehidupan nyata pada pertengahan 1990-an, sebuah rumah sakit di Inggris Barat mempertimbangkan untuk mengganti sistem steam mereka yang lama dengan sistem air panas bersuhu tinggi, menggunakan boiler berbahan bakar gas tambahan untuk menangani beberapa muatan. Meskipun sistem steam baru sangat modern dan efisien dalam desainnya, sistem yang lama dan terabaikan terkadang ditemukan dan pengguna ini perlu mengambil keputusan untuk memperbarui atau mengganti sistem.
Alokasi keuangan untuk proyek ini adalah £ 2,57 juta selama tiga tahun, mencakup biaya profesional ditambah PPN.
Telah ditunjukkan, dalam konsultasi dengan rumah sakit, bahwa hanya £ 1,2 juta yang dihabiskan lebih dari sepuluh tahun akan menyediakan pembaruan ketel uap, pengerjaan pipa dan sejumlah besar penghasil kalori. Juga jelas bahwa pembaruan sistem steam akan membutuhkan input profesional yang jauh berkurang. Bahkan, pindah ke air panas bersuhu tinggi (HTHW) akan menelan biaya lebih dari £ 1,2 juta lebih dari memperbarui sistem uap.
Alasan rumah sakit awalnya untuk mengganti sistem uap adalah:
– Dengan sistem HTHW, diperkirakan biaya pemeliharaan dan pengoperasian akan lebih rendah.
– Pabrik steam, boiler dan pipa yang ada perlu diganti.
Biaya perawatan untuk sistem steam dikatakan termasuk asuransi kalor, pemeliharaan steam trap, pengurangan katup dan instalasi pengolahan air, juga penggantian pipa kondensat.
Biaya operasi dikatakan termasuk pengolahan air, air make-up, pengerjaan rumah boiler, dan kehilangan panas dari calorifiers, blowdown dan perangkap.
Perkiraan biaya operasi tahunan yang digunakan rumah sakit untuk HTHW versus uap, diberikan dalam Tabel 1.2.4.
Klaim tambahan untuk masing-masing boiler berbahan bakar gas diberikan sebagai:
– Tidak ada kerugian listrik utama.
– Boiler pengganti yang lebih kecil.
– Tidak ada kebutuhan bahan bakar siaga.
Biaya yang ditetapkan di atas membuat sistem HTHW terlihat seperti opsi yang lebih menguntungkan dalam hal biaya operasi.
Sistem HTHW baru akan menelan biaya £ 1 953 000 ditambah £ 274 600 per tahun dalam biaya operasi dan pemeliharaan. Ini, pada dasarnya, berarti menonaktifkan pabrik dan menggantinya dengan biaya lebih dari £ 2 juta, untuk menghemat lebih dari £ 130.000 setahun.
Faktor-faktor berikut perlu diperhitungkan:
– Penghematan £ 130 000 menggunakan HTHW berasal dari £ 406 400 – £ 274 600. Biaya bahan bakar uap dapat dikurangi ke tingkat yang sama seperti untuk HTHW dengan menggunakan pengembalian kondensat dan pemulihan uap flash. Ini akan mengurangi total £ 65.000 menjadi £ 341 400.
– Penghematan terbesar diklaim karena penghapusan boiler berawak. Namun, rumah boiler modern sepenuhnya otomatis dan tidak ada persyaratan manning.
– Pengurangan £ 37.000 dalam biaya pemeliharaan tampak sangat optimis mengingat bahwa solusi HTHW termasuk pengenalan 16 boiler berbahan bakar gas baru, 4 generator uap baru dan 9 pelembap baru. Ini akan membawa persyaratan pemeliharaan yang signifikan.
– Generator uap dan pelembap tidak memperhitungkan kebutuhan bahan bakar dan biaya pengolahan air. Bahan bakar akan dipasok pada tingkat premium untuk memenuhi klaim bahwa bahan bakar siaga tidak diperlukan. Sebaliknya, ketel uap terpusat dapat memanfaatkan alternatif berbiaya rendah dengan tarif interruptible.
– Penghematan dari kehilangan panas listrik yang lebih rendah (dihilangkan dari boiler berbahan bakar gas bebas listrik) minimal terhadap total biaya yang terlibat, dan benar-benar diimbangi dengan kebutuhan bahan bakar dengan tarif premium.
– Fakta yang diberikan untuk mengganti sistem steam adalah tingginya biaya penggantian pipa kondensat. Pernyataan ini memberi tahu kita bahwa korosi sedang terjadi, yang penyebabnya paling umum adalah gas terlarut, yang dapat dihilangkan secara fisik atau dengan perlakuan kimia. Menghapus sistem karena ini seperti mengganti mobil karena asbak penuh!
– Kerugian yang diberikan untuk sistem steam adalah perlunya inspeksi asuransi terhadap steam / water calorifiers. Namun, kalorifor HTHW juga perlu diperiksa!
– Kerugian lebih lanjut yang diberikan adalah kebutuhan untuk mempertahankan katup pengurang tekanan uap. Tetapi sistem air mengandung katup tiga-port dengan persyaratan perawatan yang signifikan.
– Biaya make-up water dan pengolahan air untuk sistem steam dikritik. Namun, ketika sistem steam membutuhkan perawatan, bagian yang relevan dapat dengan mudah diisolasi dan dikeringkan dengan cepat dengan sedikit kerugian (ini meminimalkan waktu henti). Sebaliknya, sistem air membutuhkan seluruh bagian untuk didinginkan dan kemudian dikeringkan. Kemudian harus diisi ulang dan dibersihkan dari udara setelah pemeliharaan. Sistem HTHW juga membutuhkan perawatan kimia, seperti halnya sistem uap.
Dipersembahkan dengan penjelasan ini, rumah sakit menyadari bahwa banyak bukti yang mendasari keputusan mereka bias dan tidak lengkap. Tim teknik rumah sakit menilai kembali kasus itu, dan memutuskan untuk mempertahankan pabrik uap mereka dan memperbaruinya dengan kontrol dan peralatan modern, menghemat banyak uang.
LACAK PEMANASAN
Pemanasan jejak adalah elemen vital dalam operasi pipa yang andal dan kapal penyimpanan / proses, di berbagai industri.
Pelacak uap adalah pipa uap kecil yang membentang di sepanjang permukaan luar dari pipa proses yang lebih besar (biasanya). Pasta konduktif panas sering digunakan antara pelacak dan pipa proses. Kedua pipa tersebut kemudian diisolasi bersama. Panas yang disediakan dari pelacak (dengan konduksi) mencegah isi dari pipa proses yang lebih besar dari pembekuan (perlindungan anti-es untuk saluran air) atau mempertahankan suhu cairan proses sehingga tetap mudah dipompa.
Penelusuran umumnya ditemukan di industri minyak dan petrokimia, tetapi juga di sektor makanan dan farmasi, untuk minyak, lemak, dan glukosa. Banyak dari cairan ini hanya dapat dipompa pada suhu jauh di atas ambien. Dalam pemrosesan kimia, sejumlah produk dari asam asetat hingga aspal, sulfur dan senyawa seng hanya dapat dipindahkan melalui pipa jika dipertahankan pada suhu yang sesuai.
Untuk operasi pipa ekstensif yang ditemukan di banyak industri proses, steam tracing tetap menjadi pilihan paling populer. Untuk aliran yang sangat singkat atau di mana tidak ada pasokan uap, penelusuran listrik sering dipilih, meskipun air panas juga digunakan untuk kebutuhan suhu rendah. Manfaat relatif dari pelacakan uap dan listrik dirangkum dalam Tabel 1.2.5.
Studi kasus: Kilang minyak Inggris menggunakan steam tracing untuk jalur pipa 4 km
Pada tahun 1998, sistem pemanas jejak uap dipasang di salah satu kilang minyak terbesar di Inggris.
Latar Belakang
Perusahaan minyak tersebut terlibat dalam ekspor jenis produk lilin. Lilin memiliki banyak kegunaan, seperti isolasi dalam kabel listrik, sebagai resin dalam kertas bergelombang dan sebagai pelapis yang digunakan untuk melindungi buah segar.
Lilin memiliki sifat yang mirip dengan lilin. Untuk memungkinkannya diangkut dalam jarak berapa pun dalam bentuk cairan, perlu dipertahankan pada suhu tertentu. Oleh karena itu kilang membutuhkan saluran pipa dengan pelacakan kritis.
Proyek ini membutuhkan pemasangan pipa produk berdiameter 200 mm, yang akan berjalan dari tambak ke terminal laut di laut – pipa dengan panjang sekitar 4 km.
Proyek ini dimulai pada April 1997, pemasangan selesai pada Agustus 1998, dan ekspor lilin pertama yang berhasil dilakukan sebulan kemudian.
Meskipun tim manajemen kilang pada awalnya berkomitmen untuk solusi jejak listrik, mereka dibujuk untuk melihat proposal desain komparatif dan penetapan biaya untuk opsi jejak listrik dan uap.
Aplikasi lilin
Parameter kunci untuk aplikasi pelacakan kritis ini adalah untuk memberikan kontrol suhu produk yang ketat pada 80 ° C, tetapi memiliki kemampuan untuk menaikkan suhu hingga 90 ° C untuk kondisi start-up atau re-flow. Faktor-faktor penting lainnya termasuk fakta bahwa produk akan mengeras pada suhu di bawah 60 ° C, dan rusak jika mengalami suhu di atas 120 ° C.
Steam tersedia di lokasi pada suhu 9 bar g dan 180 ° C, yang segera menghadirkan masalah suhu permukaan yang berlebihan jika jadwal konvensional 80 pipa baja karbon akan digunakan. Ini telah diusulkan oleh kontraktor sebagai solusi jejak uap tradisional untuk perusahaan minyak.
Total panjang tabung pelacak yang dibutuhkan adalah 11,5 km, yang berarti bahwa pemasangan pipa baja karbon akan sangat padat karya, mahal dan tidak praktis. Dengan semua persendian yang terlibat, itu bukan pilihan yang menarik.
Namun, sistem pelacakan uap saat ini sangat canggih secara teknologi. Spirax Sarco dan mitra mereka pada proyek, sebuah perusahaan penelusuran spesialis, mampu mengusulkan dua jalur paralel dari tabung pelacak tembaga terisolasi, yang secara efektif menempatkan lapisan isolasi antara pipa produk dan pelacak uap. Ini memungkinkan penggunaan pasokan uap pada 9 bar g, tanpa potensi titik panas yang dapat melebihi batasan kritis produk 120 ° C.
Manfaat pemasangan adalah bahwa ketika tabung pelacak steam ulet anil yang digunakan tersedia dalam panjang drum kontinu, rencana 50 m yang diusulkan akan memiliki jumlah sambungan yang terbatas, mengurangi potensi kebocoran di masa depan dari konektor.
Ini memberikan solusi, perawatan rendah yang dapat diandalkan.
Setelah perhitungan audit energi yang komprehensif, dan produksi gambar instalasi skematis untuk tujuan penetapan biaya, bersama dengan beberapa rekayasa yang cermat, proposal tersebut adalah untuk menggunakan sistem distribusi 9 bar g yang ada dengan pipa baja karbon 15 mm untuk memberi makan sistem penelusuran, bersama dengan saringan dan kontrol suhu. Pipa kondensat baja karbon digunakan bersama dengan tracing traps ringan yang meminimalkan kebutuhan akan dukungan fabrikasi yang besar.
Lintasan pelacak tipikal adalah 50 m dari tabung pelacak tembaga terisolasi kembar, dipasang pada posisi jam 4 dan 8 di sekitar pipa produk, dipegang pada pipa produk dengan tali pengikat stainless steel pada interval 300 mm.
Bahan dan biaya pemasangan untuk pemanasan jejak uap sekitar 30% lebih sedikit dari opsi penelusuran listrik. Selain itu, biaya operasi yang sedang berjalan untuk sistem steam akan menjadi sebagian kecil dari yang untuk opsi listrik.
Sebelum manajemen perusahaan minyak berkomitmen pada sistem pelacakan uap, mereka tidak hanya membutuhkan garansi produk yang diperpanjang dan jaminan kinerja pabrik, tetapi juga bersikeras bahwa rig uji harus dibangun untuk membuktikan kesesuaian pelacak yang dikendalikan sendiri untuk kontrol. aplikasi yang sulit.
Spirax Sarco dapat meyakinkan mereka tentang kesesuaian desain dengan merujuk ke instalasi yang ada di tempat lain di pabrik mereka, di mana sepuluh pengontrol yang bekerja sendiri telah dipasang dan berhasil bekerja pada jejak pemanasan jalur transfer pompa.
Perusahaan minyak itu kemudian diyakinkan tentang manfaat uap yang melacak lini produk lilin dan kemudian memasang sistem pelacakan uap.
Survei mendalam lebih lanjut dari rute pipa 4 km dilakukan untuk memungkinkan gambar instalasi penuh untuk diproduksi. Perusahaan juga diberikan pelatihan di tempat bagi personel tentang praktik dan prosedur pemasangan yang benar.
Setelah pemasangan, desain beban panas dikonfirmasi dan produk dipertahankan pada suhu 80 ° C.
Para eksekutif perusahaan minyak terkesan dengan keberhasilan proyek dan memilih untuk memasang steam tracing untuk lini produk lilin sepanjang 300 m lebih disukai daripada penelusuran listrik, meskipun mereka pada awalnya yakin bahwa penelusuran listrik adalah satu-satunya solusi untuk aplikasi kritis.