Energieffektivisering av kvalmgasåtervinning vid Barilla i Filipstad
Energikartläggning och åtgärdsförslag för en lägre energiförbrukning på Västra fabriken
EU har som mål att år 2020 ha en 20 % lägre energiförbrukning jämfört med den prognostiserade användningen år 2020 (EU-upplysningen 2014). Ett företag som strävar efter att reducera sin energiförbrukning är Barilla i Filipstad som bedriver en bageriindustri där Wasa knäckebröd tillverkas. Vid bakningssteget förbrukas vanligtvis den största energin för bageriindustrier och kan stå för 66 % av den totala energiförbrukningen (Therkelsen et. al 2014). För att sänka denna energiförbrukning har Barilla värmeåtervinningssystem som tar tillvara på en del av energin i den kvalmgas[1] som sugs ut ur ugnen i bakningssteget. Detta sker genom att kvalmgasen duschas av kallare vätska i skrubbrar, vilket medför att vätskan värms upp och den värmeväxlas mot de lokala värmesystemen på fabriken. Den utvunna energin ersätter energibehoven från fabrikens elpanna eller oljepannor. De kallar denna process för kvalmgasåtervinning och den tillgodoser en stor del av det årliga energibehovet. Om det gick att erhålla mer energi ur kvalmgaserna innan de lämnar skorstenarna kunde en mer hållbar brödproduktion uppnås till följd av det lägre energianvändandet av både olja och el. Målet med denna studie var därmed att undersöka om kvalmgasåtervinningen på två av fabrikens produktionslinor kan effektiviseras sett ur ett energi- och miljöperspektiv.Studiens resultat visar att det finns flera åtgärdsförslag som skulle medföra att mer energi kan erhållas ifrån kvalmgasåtervinningssystemen jämfört med rådande konfiguration. Detta energitillskott skulle innebära lägre driftkostnader för Barilla samt en reduktion av bränslebehov och koldioxidutsläpp sett ur ett bredare energiperspektiv. Genom att införa värmeväxling mellan skrubbervattnet på produktionslina 18 och det lokala värmesystemet VS6 skulle driftkostnaden reduceras med 1488 kSEK/år. Om hänsyn tas till den olja som Barilla slipper elda samt att den frigjorda elen ses som marginalel skulle 3765 MWh bränsle/år och 1261 ton CO2/år kunna reduceras via denna åtgärd. Via nuvärdesmetoden beräknades den maximala investeringspotentialen till 18,27 MSEK för detta åtgärdsförslag.Studien har gjorts genom att utföra en kartläggning av samtliga energi- och masstransporter som de två kvalmgasåtervinningssystemen inkluderar. En dynamisk modell har skapats utifrån dessa balanser med hjälp av programvaran SIMULINK. Modellen konstruerades så att den beräknade ett årsbehov av energi ifrån el och oljepannorna som överensstämde med statistik angående energianvändningen 2014. I denna modell skapades också funktioner som kunde simulera konsekvenserna av att införa sju olika individuella åtgärder samt sex kombinationer av dessa.Studien åskådliggör att det finns goda investeringsmöjligheter för att uppnå en mer hållbar brödproduktion. Gjorda känslighetsanalyser visar dock på att resultatens tillförlitlighet berörs av majoriteten av den uppskattning av data som gjorts. För att resultaten skall kunna anses vara mer precisa än kvalificerade gissningar krävs bättre indata i form av medelvärden baserade på loggade värden och mer information om de komponenter som används i systemet.[1] Kvalmgas är ett samlingsnamn för den vattenånga som drivs ut, den luft som används för att driva med sig vattenångan samt den koldioxid som bildas under bakningsprocessen.