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UHT9殺菌機待機節能改善

年度
年度 114
案例編號
案例編號 114-B04-113-PE04
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行業別:食品及飼品製造業

技術別:製程設備(PE)

52,697 (m<sup>3</sup>)

天然氣

47 公噸油當量/年

能源節約量

131 公噸/年

減碳量

825 仟元/年

節省費用

1,680 仟元/年

投資金額

2.0

回收年限

案例說明

UHT9殺菌機,殺菌機產品出口使用0℃冰水降溫冷卻,切換使用冷却塔水循環水,取代冰水冷卻。

設計理念或改善流程

改善前:

UHT9殺菌機生產豆漿產品,常因夏季產品噸數大及種類多,容易造成無成品桶殺菌,導致殺菌機待機進入水循環狀態,殺菌機產品出口使用0℃冰水降溫冷卻,經預熱至79.9℃再進入殺菌段的130℃,待機時水循環的反覆升溫及降溫造成能源損耗。

改善後:

增設塔水入殺菌機管路  :

1.將殺菌機0℃冰水冷卻管路增配冷却水塔循環水管路,當殺菌機進入生產待機時,生產待機時,切換使用冷却塔水循環水,取代7℃及0℃冰水,提高待機水循環溫度,控制出口溫度於60℃,預熱至79.9℃再進入殺菌段的130℃。

2.可節省待機時間升溫溫差57.9℃使用之蒸汽用量。

3.待機時間停止7℃及0℃冰水使用,減少7℃及0℃冰水升溫後,回到冰水主機降溫所需之耗電量。

 

 

 

成效分析

一.能源節約量 41,314.97公噸油當量(TOE)/年

1.改善前:

生產中待機時,會進入水循環,使用0℃冰水及7℃冰水降溫。

0℃冰水:溫度升溫至5.8℃,回到冰水大樓降至1.2℃,再供應給殺菌機使用。

7℃冰水:溫度升溫至14.8℃,回到冰水主機降至7.5℃,再供應給殺菌機使用。

2.改善後:生產中待機時,停用0℃冰水及7℃冰水,可節省降溫所需的冰水耗能。 

0℃降溫溫差=0℃冰水入口溫 (5.8℃)- 0℃冰水出口溫( 1.2℃)=4.7℃

7℃降溫溫差=7℃冰水入口溫 (14.8℃)- 0℃冰水出口溫( 7.5℃)=7.3℃ .

UHT-9殺菌機於生產中待機時,會進入水循環,停用0℃及7℃冰水。 

0 ℃冰水冰水入出口溫差 5.8℃-1.2℃=4.6℃ .

7 ℃冰水冰水入出口溫差 14.8℃-7.5℃=7.3℃ .

每小時冰水節省電度=(4.6+7.3)℃(節省溫度) × 10,000L/HR(冰水能力)÷冷凍能3,024Kcal/HR ×1.73度/RT=68.08 度

3.殺菌機待機冰水節省電耗能=68.08度 × 637.37HR/年=43,392度/年

中間CIP冰水節省電耗能=68.08度 ×  342.11HR/年=23,290度/年

4.年節省電度=43,392度/年+23,290度/年=66,682度/年=66.68千度/年

5.能源電節約量(TOE) =66.68千度/年×860/9000×0.9=5.73TOE/年

蒸汽:

1.改善前:待機溫差(殺菌溫度-出口溫度) =79.9℃-3.0℃=76.9℃

2.改善後:待機溫差(殺菌溫度-出口溫度) =79.9℃-60.9℃=19.0℃

3.改善前後待機溫差=76.9℃-19.0℃=57.9℃

4.殺菌機流量 10,000L/hr

5.待機總水量(L)= 10,000L/H× 637.27h/年  =  6,372,700L/年

6.加熱總水量耗用蒸汽=(總水量kg×熱焓*溫差) ÷蒸汽潛熱=(6,372,700×4.186×57.9) ÷2047=754,542kg=754.54噸/年

7.年節省天然氣:754.54噸/年*69.84 m3/噸(燃氣比)= 52,697.07 m3天然氣/年

8.能源天然氣節約量(TOE)= 52,697.07m3×0.871×0.9=41,309.23 TOE/年

9.合計:5.73TOE/年+41,309.23 TOE/年=41,314.97 TOE/年

二.抑抵CO2排放量: 130.62 (公噸/年)

1.電抑抵CO2排放量=66.68千度/年×103×0.000474公噸/度=31.61公噸/年

2.天然氣抑抵CO2排放量= 52,697.07m3×1.879公斤CO2/立方米天然氣=99.02公噸CO2/年

3.合計:130.62公噸/年

三.節省能源費用825.44仟元/年

節省電費:66.68千度/年×3.46元/度 = 203.71仟元/年

節省天然氣費:52,697.07 m3/年×11.2858元/ m3=594.73仟元/年

合計:825.44仟元/年

四.回收年限:2.04年

投資金額=1,680.00仟元

回收年限=1,680.00仟元/825.44仟元=2.04年

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