Kütteallika otsus
Rajatis plaanib kütta 12 protsessipaaki, millest igaüks vajab 40 kW küttevõimsust. Kaalumisel on kaks võimalust: paigaldada igasse paaki elektrilised sukelsoojendid või paigaldada igasse paaki tsentraalne maagaasi-aurukatel, mis teenindab PTFE-soojusvahetiid.
The electric option offers simplicity: no boiler, no steam piping, no condensate return, no water treatment. Each tank has its own electric heater, controlled independently. The capital cost is the 12 electric heaters plus electrical infrastructure.
Auruvaliku jaoks on vaja boilerit, aurujaotustorustikku, kondensaadi tagastussüsteemi, veetöötlusseadmeid ja 12 PTFE soojusvahetit. Kapitali maksumus on suurem. Tegevuskulud-, milles domineerib energia,-on madalamad, kuna maagaas maksab enamikul tööstusturgudel ligikaudu ühe-kolmandiku kuni-veerandi elektrienergiast energiaühiku kohta.
10-aastane kogukulude võrdlus määrab, milline variant tagab madalama elutsükli kulud, võttes arvesse energiat, seadmete asendamist ja hooldust.
Energiakulude vahe
Elektriline takistusküte muudab kasutuskohas peaaegu 100% elektrienergiast soojuseks. Puuduvad korstnad, torustiku kadud ega läbipuhumiskadud. Tarnitud efektiivsus on sisuliselt 100%.
Maagaasi auru tootmine hõlmab mitut tõhususe kadu. Hästi-hooldatud tööstuskatel töötab 80-85% kütuse---auru efektiivsusega. Aurujaotustorustik kaotab isolatsioonikadude tõttu 5{10}}10% soojusest. Kondensaadi tagastussüsteemid kaotavad täiendava soojuse. Üldine kütuse töötlemise efektiivsus on 65–75%.
Nendest kadudest hoolimata on maagaas energiaühiku kohta nii palju odavam kui elekter, et auruvõimalus võidab tegevuskuludelt. USA keskmiste tööstuslike energiahindade -$0,08/kWh elektrienergia kohta, 4,50 $/MMBtu maagaasi-kulu tarnitud kWh soojuse kohta on 0,08 $ elektrienergia ja 0,023 $ maagaasi auru kohta (mis moodustab 70% üldisest kasutegurist).
Tabel 1: 10 aasta kogukulude võrdlus (12 paaki × 40 kW, 6000 töötundi aastas)
| Kulu element | Elektrilised sukelsoojendid | Spetsiaalne katel + PTFE soojusvahetid |
|---|---|---|
| Kapitalikulud | ||
| Kütteseadmed (12 tk) | $48,000 (12 × $4,000) | 96 000 $ (12 PTFE × 8000 $) |
| Boiler ja aurusüsteem | $0 | 65 000 dollarit (installitud) |
| Elektritaristu uuendamine | $25,000 | $0 |
| Kogukapital | $73,000 | $161,000 |
| Aastased tegevuskulud | ||
| Energiakulu | 230 400 $ (2880 MWh × 0,08 $) | 82 800 dollarit (3600 MWh ekvivalent × 0,023 dollarit) |
| Küttekehade vahetus (elektrielemendid iga 2 aasta järel) | 48 000 $ (6 asendust aastas × 4000 $ × 10 a=$ 240 000 / 10) | $0 (PTFE >10 aastat eluiga) |
| Boileri hooldus ja veetöötlus | $0 | $8,000 |
| Aastane tegevus kokku | $278,400 | $90,800 |
| 10 aasta kogukulu | $2,857,000 | $1,069,000 |
Seadmete vahetuskulu
Elektriliste sukelsoojendite kasutusiga on piiratud. Söövitavates keemilistes vannides purunevad isegi ümbrisega elektrielemendid 2-3 aasta jooksul kesta korrosiooni või tihendi rikke tõttu. 10 aasta jooksul vajab igaüks 12 paagist 3-5 küttekeha vahetust. Kumulatiivne asenduskulu läheneb esialgsele kapitalikulule või ületab seda.
Auruga soojendatavatel PTFE-soojusvahetitel pole elektrilisi elemente, mis võiksid rikki minna. Aururõhu ja -temperatuuri jaoks korralikult projekteeritud PTFE torukomplekt kestab 10+ aastat ilma asendamiseta. Auruvaliku 10-aastane varustuse asenduskulu on paagipoolse varustuse puhul nullilähedane.
Boiler ise vajab hooldust-torupuhastust, põleti hooldust, veetöötlust-, kuid need kulud on prognoositavad ja tagasihoidlikud võrreldes elektriliste sukelsoojendite korduva asendamise kuludega agressiivses keemilises keskkonnas.
Paindlikkuse ja koondamise kaalumine
Auruvalik pakub töö paindlikkust. Boiler suudab rahuldada täiendavaid protsessiküttevajadusi peale 12 mahuti-ruumi kütmise, puhastuslahuse soojendamise või tulevaste paisupaakide. Elektriline variant teenindab ainult paake ega paku kõrvalmõju.
Kui boiler vajab hooldust, võivad mahutid jätkata tööd salvestatud kuuma veega või vähendatud läbilaskevõimega. Kui elektrisoojendi ühes paagis rikki läheb, on selle paagi tootmine kuni küttekeha väljavahetamiseni välja lülitatud. PTFE soojusvaheti, mis on oma olemuselt töökindlam, vähendab seda riski, kuid ei kõrvalda seda,-kuid boiler ise lisab ühe-punkti rikkeriski, mida tuleb juhtida koondamise või situatsiooniplaanide abil.
Kokkuvõte
10-aastase perioodi jooksul maksab spetsiaalse maagaasikatla ja PTFE-soojusvahetite kombineerimine kokku ligikaudu 1 069 000 dollarit, võrreldes 2 857 000 dollariga elektriliste sukelsoojendite puhul, mis on 63% odavam. Aurusüsteemi kapitalikulu on kõrgem (161 000 dollarit vs. 73 000 dollarit), kuid energiakulude kokkuhoid 147 600 dollarit aastas ja korduvate elektrikeriste vahetuste kõrvaldamine taastavad kapitalivahe esimese tegevusaasta jooksul.
Kolme või enama soojendusega paagiga rajatiste puhul on auru{0}}pluss-PTFE kombinatsioon madalam kogumaksumus. Üleminekupunkt sõltub kohalikest energiahindadest, protsessikemikaalide söövitavusest (mis määrab elektrisoojendi vahetamise sageduse) ja olemasoleva auru infrastruktuuri olemasolust.
Tehniline analüüs kütteallikate võrdlemiseks konkreetsete rajatiste tingimustes on saadaval mahutite arvu ja suuruse, kohalike elektri- ja gaasitariifide, protsessikeemia ja olemasoleva kommunaalinfrastruktuuri esitamisel.
