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AMELIORATION DE L’INSTRUMENTATION ET DE PROCEDURES DE GESTION
Pourtant la consommation journalière est bien relevée tous les jours par l’opérateur de la chaufferie, en jaugeant le bac de fioul. Cette mesure est consignée dans le cahier de mesures de la chaufferie, mais n’est pas transmise au bureau des méthodes. L’une des raisons invoquées est que cette mesure n’est pas précise

Recommandation
Exploitation des relevés journaliers des consommations de fioul par jaugeage du bac de fioul et amélioration de la précision
Instrumentation minimale pour suivre la performance de la chaufferie
Instrumentation minimale pour suivre le rendement de la station d’eau glycolée
Instrumentation minimale pour le contrôle du rendement d’eau
Instrumentation minimale pour contrôler la charge électrique des équipements
Instrumentation minimale pour le contrôle de la charge des chaudières
Instrumentation minimale pour contrôler les performances thermiques des équipements de procédés

Description
Exploitation des relevés journaliers des consommations de fioul par jaugeage du bac et amélioration de la précision
Le bureau des méthodes rassemble les consommations journalières de toutes les utilités achetées, sauf le fioul. Pourtant la consommation journalière est bien relevée tous les jours par l’opérateur de la chaufferie, en jaugeant le bac de fioul. Cette mesure est consignée dans le cahier de mesures de la chaufferie, mais n’est pas transmise au bureau des méthodes. L’une des raisons invoquées est que cette mesure n’est pas précise .l’équipe d’audit a cependant trouvé que cette mesure est suffisamment précise sur plusieurs jours.
Compte tenue du diamètre du bac de fioul (4.68 m) et de la consommation journalière moyenne de fioul (3.5 t/j), cela fait une variation de hauteur de 20 cm par jour. Une erreur de 1 cm sur la mesure entraîne une erreur de 5% ce qui est acceptable. Cependant, la règle installée sur le bac de fioul possède une graduation tous les 50 cm. Dans ces conditions, l’erreur sur la mesure est de l’ordre de 5 cm, soit 25% de la consommation journalière. Pour améliorer la précision, il est recommandé d’installer une règle graduée tous les 5 cm sur le tank de fioul lourd.
Si la laiterie souhaite une meilleure précision, il est toujours possible d’installer un petit bac de fioul de 5 m3, (réchauffé à la vapeur et calorifugé) pour l’alimentation journalière des chaudières, soit un compteur de fioul.
L’installation d’un compteur de fioul doit se faire dans les règles de l’art pour qu’il fonctionne correctement : le compteur doit être installé sur une ligne de fioul chaud ( température supérieur à 70%) et équipée d’un bypasse pour entretien. S’il y a risque d’arrêt de la circulation de fioul, alors le manifold ou est installé le compteur doit être tracé à la vapeur. Un compteur s’installe en général à l’amant d’une pompe de fioul. S’il existe une ligne de retour de fioul, il faut s’assurer que ce retour se fasse sur la portion de tuyauterie entre le compteur et la pompe. Plusieurs solutions sont envisageables.
Installer un compteur général de fioul au sortir du bac de fioul. Dans ces conditions, il faut rapporter le retour de fioul à l’amont de la pompe de la pompe de fioul et remttre en service le réchauffage de bouche du tank. Si ce réchauffage est suffisant, il faudra envisager d’installer un réchauffeur de fioul à vapeur.
Installer un compteur sur chaque chaudière.

Instrumentation minimale pour suivre la performance de chaufferie
Actuellement, il n’y a pas de suivi de la performance de la chaufferie. L’instrumentation minimale proposée devrait permettre de répondre aux deux questions suivantes :
La demande de vapeur est elle normale ?
La vapeur est elle produite avec un bon rendement ?
Le moyen le plus simple est d’installer un compteur d’eau alimentaire vers les chaudières (il existe actuellement un compteur à la sortie de la station d’adoucissement, mais pas sur l’eau alimentaire des chaudière). La connaissance des quantités journalière d’eau alimentaire et de fioul permet de répondre aux deux questions ci-dessous. La précision peut être améliorer en suivant les taux de purge des chaudières grâce à une mesure se salinité des eaux de chaudières et eau alimentaire.
Enfin, en cas de dérive des performances des chaudières, il serait bon que le laboratoire aie quelques instruments pour contrôler le rendement de chaque chaudière.

Instrumentation minimale pour suivre le rendement de la station d’eau glycolée.
Comme pour la chaufferie, les deux questions clés sont :
La demande de frigores est elle normale ?
Les frigores sont elles produites avec un bon rendement ?
Le moyen le plus simple est d’installer un compteur de température différentielle de l’eau entre l’entrée et la sortie des évaporateurs ( 2 compteurs). On peut considérer que le débit d’eau glycolée dans les évaporateurs et constant et connu. Par conséquent la mesure des températures différentielles permettra de connaître exactement la quantité de frigories produites.
Il suffit de comparer les frigores produites aux kWh consommée par Samifi I et II, pour être en mesure de suivre le rendement de la station d’eau glycolée.
En cas de dérive du rendement, un ensemble d’instruments de mesure portables (mesure électrique, de température et d’humidité de l’air) doit permettre d’identifier ou est le problème.
Instrumentation minimale pour le contrôle de la consommation d’eau.
Pour mieux contrôler la consommation d’eau dans l’usine, il est proposé de rajouter 3 compteurs d’eau :
Un à la station de production d’eau déchlorée des dérives (il existe un compteur pour la station d’eau déchlorée de l’usine lait).
Un sur les deux NEP manuelles qui consomment le plus d’eau ( 1 compteur sue NEP réception, 1 compteur sur NEP des tanks 45000)
Toutes économie d’eau aura une incidence directe sur la consommation d’énergie et de produits chimiques de l’usine.

Instrumentation minimale pour le contrôle de la charge électrique des équipements
La production d’eau glycolée et d’air comprimé représente entre 40 et 50% de la consommation électrique de l’usine. En terme de puissance appelée ils représentent 60%.
Il est possible de réduire de façon très importante cette puissance appelée par un meilleur contrôle de la demande et du système de régulation. Cet excès de puissance appelée est actuellement payé par l’usine au niveau de la puissance souscrite au fournisseur.
Contrôler la demande signifie éliminer les incidents qui entraînent une forte demande d’air comprimé ou de figores pendant une courte période. Par exemple, si l’opérateur oublie de fermer le robinet d’eau glycolée sur un pasteurisateur pendant le lavage, cela va entraîner une très forte demande de frigories tant qu’il ne s’est pas rendu compte de la situation. De même, un robinet d’air comprimé que l’on ouvre trop en grand ou que l’on oublie de fermer peut entraîner une demande instantanée importante sur les compresseurs d’air. Ces incidents étant fugitifs, le seul moyen de les identifier est d’enregistrer la puissance électrique appelée (ou de faire des relevés des compteurs sur une base horaire). Le cas échéant, des alarmes pourront être installées dans l’usine, sur certains équipements, pour pallier aux excès de demande.
Contrôler l’efficacité de la régulation des équipements consiste à assurer que, sur une demande stable d’air comprimé ou de frigories, le système de régulation entraîne une marche continue et modulante des équipements et non intermittente et cyclique. Par exemple, la marche des compresseurs d’ammoniac pendant l’audit était de type intermittente et cyclique. Les cycles pouvant être courts, le seul de les identifier est d’enregistrer la puissance électrique appelée. Un compteur horaire de marche des équipements permet également de vérifier leur mode de fonctionnement.

Instrumentation minimale pour le contrôle de la charge des chaudières
Comme pour le réseau électrique, le réseau vapeur peut être soumis à de fortes variations de charge sur de courtes périodes. Par exemple, une mise en température d’un pasteurisateur ou le réchauffeur d’un bac d’eau pour une NEP manuelle peut entraîner des variations de charge de l’ordre de 1 t/h pendant quelques minutes. Si la chaudière ne peut pas suivre, la pression du réseau vapeur risque de s’écouler momentanément, ce qui peut entraîner un déclenchement des pasteurisateurs ou stérilisateur. En pratique, ce risque de forte demande de vapeur sur une courte période entraîne le maintien en service de 2 chaudières là ou une seule chaudière devrait suffire. Ce problème a probablement été à l’origine de l achat de la troisième chaudière.
Il est donc important de détecter ces fortes variations de charge et de les identifier, afin de prendre des mesures pour les effacer ou, du moins, les atténuer. Le seul moyen de gérer ce phénomène est d’enregistrer en continu la charge des chaudières et la pression de vapeur. Une approximation de la charge des chaudières peut être obtenue par le débit d’eau alimentaire ou la consommation électrique des pompes alimentaires.

Instrumentation minimale pour contrôler les performances thermiques des équipements de procédés
L’adjonction de quelques instruments supplémentaires sur les équipements de procédés permettrait à l’usine d’évaluer rapidement la consommation de vapeur des échangeurs.
Sur tous les appareils à plaques de traitement du lait de l’usine, le chauffage du lait est effectué par le lait sortant, puis dans une section de chauffage final, à l’eau chaude ou à la vapeur.
Le bilan complet demande plusieurs prises de températures, cependant, si on veut se limiter à la consommation de vapeur, il suffit de 2 thermomètres. A condition bien sur que les thermomètres soient fiables, l’écart de température entre la sortie et l’entrée donne la quantité de chaleur apportée par m3 de lait dans cette section, et donc la quantité de vapeur consommée par m3 de lait.
La consommation horaire est déduite d’après le débit de lait.
La température à la sortie est toujours connue, puisqu’il s’agit de la température de traitement.
Le coût de l’investissement à mettre en œuvre pour que l’usine puisse suivre la consommation de vapeur de chaque appareil est donc faible.
Une vérification pourra être faite de temps en temps par mesure des condensats. Une autre méthode pour vérifier la consommation de vapeur est de réaliser le bilan de l’appareil. Il s’agit, en fait, de contrôler l’écart de température sur le lait pour chaque section d’échange. Cela exige un plus grand nombre de prises de température.








Gains escomptés

Economie d’énergie

• Instrumentation pour le contrôle de la consommation du fioul, le suivi de la performance de la chaufferie, le contrôle de la charge des chaudières

L’économie escomptée consiste en la réduction de la demande vapeur (estimée à 2%), une diminution du ratio fuel/vapeur de la chaufferie (estimée à 2 kg/tvap). Le gain potentiel total est de 144 kg/j, soit 50 tonnes par an.

• Instrumentation pour le suivi des performances de la production d’eau glycolée
L’économie consiste en une baisse de 2% de la demande d’eau glycolée

Autres gains

• Instrumentation pour le contrôle de la consommation d’eau
Le gain potentiel est estimé à 4 % de la consommation d’eau.


Investissement

L’investissement est estimé à 61.050 euros

Critères de rentabilité

Le temps de retour est égal à 0.58 an

Planning
Le délai d’approvisionnement est court. L’installation sera réalisable pendant une période d’entretien
Risques techniques et références
Aucun risque
Données et calcul
Sans objet

 

 
 
OBSERVATOIRE DE L'ENERGIE