Infrastruktuuri otsus
Keemilise töötlemise rajatis kasutab 10 soojendusega paaki, kasutades elektrilisi kvartsküttekehasid. Kvartsküttekehad ebaõnnestuvad iga 6-12 kuu järel termilise šoki ja mehaanilise mõju tõttu. Iga rike maksab asendussoojendi eest 2500 dollarit, millele lisandub 4 tundi seisakuid. Elekter maksab 0,10 $/kWh. Puudub olemasolev auruinfrastruktuur – pole katelt, aurutorustikku ega kondensaadi tagasivoolu.
Tehas kaalub maagaasil töötava{0}}aurukatla paigaldamist ja kõigi 10 paagi muutmist PTFE-soojusvahetiteks. Ümberehitamiseks on vaja kapitaliinvesteeringut boilerisse, aurujaotustorustiku, kondensaadi tagastussüsteemi, veetöötlusseadmetesse ja PTFE soojusvahetitesse endisse. Otsus nõuab 15-aastast kogu omamiskulude võrdlust, et teha kindlaks, kas auru infrastruktuuri investeering on tegevuskulude kokkuhoiu tõttu õigustatud.
Kapitaliinvesteeringute analüüs
Auru infrastruktuuri kapitalikulu sisaldab kogu küttevajaduse rahuldamiseks mõeldud pakendatud tuletoruga katelt (10 paaki × 40 kW=400 kW kokku, ligikaudu 600 kg/h auru), toiteveepuhastussüsteemi (pehmendaja ja kemikaalide doseerimine), aurujaotustorustikku koos isolatsiooniga, kondensaadi tagasivoolutorustikku, kondensaadi vastuvõtjat ja -pumpa ning jahutit. Kogusummale lisanduvad projekteerimine, paigaldus ja kasutuselevõtt.
PTFE soojusvaheti kapitalikulu on 10 ühikut, igaüks 9500 dollarit. Kvartsküttekeha asenduskulu on pidev-6–12-kuuline asendusintervall ja see sisaldub tegevuskulude voos.
| Kapitalikulu element | Steam + PTFE valik | Elektrilise kvartsi võimalus |
|---|---|---|
| Aurukatel (600 kg/h pakendatud ühik) | $85,000 | $0 |
| Toitevee puhastussüsteem | $18,000 | $0 |
| Aurujaotustorustik (isoleeritud) | $32,000 | $0 |
| Kondensaadi tagastussüsteem | $22,000 | $0 |
| Projekteerimine ja paigaldus | $35,000 | $0 |
| PTFE soojusvahetid (10 × 9500 dollarit) | $95,000 | $0 |
| Elektrilised kvartsküttekehad (olemasolevad 10 × 2500 dollarit) | $0 | 0 $ (juba installitud) |
| Kogukapital | $287,000 | $0 |
15 aasta tegevuskulude võrdlus
Energiakulu on domineeriv tegevuskulu. Elektriline kvartsküte hinnaga 0,10 $/kWh annab võimsust 10 × 40 kW × 6000 tundi aastas=2 400 000 kWh aastas hinnaga 240 000 dollarit aastas. Auruvalik kasutab maagaasi hinnaga 4,50 $/MMBtu. 82% kasuteguriga töötav katel toodab auru, mille efektiivne küttekulu on ligikaudu 0,019 $/kWh ekvivalent. Aastane energiakulu on 2 400 000 × 45 600 $ 0.019=$. Aastane energiasääst auruga on 194 400 dollarit.
Kvartsküttekehade vahetus toimub 1,5 korda aastas (MTBF 8 kuud). 2500 dollarit küttekeha kohta, millele lisandub 800 dollarit paigaldustööd ja 2000 dollarit seisakukulusid, on aastane asenduskulu 10 × 1,5 × 5 dollarit,300=79 500 dollarit. PTFE-vahetid ei vaja 15-aastase perioodi jooksul asendamist.
| Tegevuskulude element (aastane) | Steam + PTFE | Elektriline kvarts |
|---|---|---|
| Energia | $45,600 | $240,000 |
| Küttekeha vahetus | $0 | $79,500 |
| Boileri hooldus | $8,500 | $0 |
| Veepuhastuskemikaalid | $3,200 | $0 |
| PTFE hooldus (ainult ülevaatus) | $2,000 | $0 |
| Aastane tegevus kokku | $59,300 | $319,500 |
15 aasta kumulatiivne tulemus
| Kulukategooria | Steam + PTFE | Elektriline kvarts |
|---|---|---|
| Kapital | $287,000 | $0 |
| 15 aastat tegutsenud | $889,500 | $4,792,500 |
| Kogukulu 15 aastat | $1,176,500 | $4,792,500 |
| Steam + PTFE kokkuhoid | – | $3,616,000 |
Tasuvusaeg
Aastane tegevussääst 260 200 dollarit katab 287 000 dollari suuruse kapitaliinvesteeringu umbes 13 kuuga. Aastast 2 kuni 15 aastani on sääst puhas tegevuskulude vähenemine. Auru infrastruktuuri investeering on küll märkimisväärne, kuid seda õigustab selgelt energia- ja asenduskulude kokkuhoid.
Kokkuvõte
Auruinfrastruktuuri paigaldamine ja PTFE-soojusvahetiteks üleviimine säästab 15 aasta jooksul ligikaudu 3 616 000 dollarit võrreldes elektriliste kvartskuumutitega jätkamisega 10-paagis ilma auruta. 287 000 dollari suurune kapitaliinvesteering taastub 13 kuu jooksul säästude kaudu. Peamine kokkuhoid on energiakulude{11}}kulu, maagaasi aur maksab ligikaudu ühe-viiendiku elektrienergiast tarnitud soojusühiku kohta-, millele järgneb kvartsküttekehade asendamine. Steam{15}}pluss-PTFE-valik on madalam kogumaksumus kõigis enam kui 3–4 soojendusega paagiga rajatistes.
Auru infrastruktuuri ja PTFE-soojusvaheti investeeringuanalüüsi tehniline tugi on saadaval, kui esitate mahutite arvu ja soojustasude, kohalike elektri- ja gaasitariifide, olemasoleva kütteseadme tüübi ja vahetussageduse ning katla paigaldamiseks vaba ruumi.
