EFFICIENZA ENERGETICA
NELLA SIDERURGIA
L’ESPERIENZA DI AFV ACCIAIERIE BELTRAME SPA
Group Energy Manager GIANMARIA ZANNI
INDICE
 Incidenza dei costi energetici nella siderurgia
 Progetto di efficientamento in un grande complesso
industriale
 Potenzialità degli EnPC
 Best Practice
 Analisi trend e KPI
I consumi energetici hanno un
peso considerevole sul totale
dei costi operativi
Ripartizione dei costi
operativi
Ripartizione dei costi
energetici
I costi energetici rappresentano una quota significativa dei costi operativi – Una migliore struttura
dei costi deve inevitabilmente passare da un’ottimizzazione dei consumi energetici
1.
2.
Altri costi operativi: Personale, Manutenzioni, Elettrodi e refrattari, Altri costi industriali, Aggiunte
Altro: Acqua (0,8 %), Azoto (0,3 %), Argon (1,4 %)
3
Per ridurre tali costi è
fondamentale agire tramite leve
gestionali oltre alle leve di
investimento
NON SOLO INVESTIMENTI…
Investimenti in efficienza
energetica
Esempi

Inverter

Motori ad alta Efficienza

Twin LF

I - Recovery
…MA ANCHE LEVE GESTIONALI

Ottimizzazione parametri

Procedure e pratiche operative

Miglioramento strumentazione

Maggiore automazione

Migliore gestione “fermate”
Nel contesto attuale, l’ottimizzazione dei consumi energetici tramite leve gestionali rappresenta
un’opportunità, generando benefici con limitato impiego di risorse finanziarie
4
Sintesi delle attività svolte nei
mesi di progetto
1. Interviste
individuali
50 persone
2. Riunioni
Interfunzionali
3. WorkTeam
operativi
2 sessioni da ca. 15
persone ciascuno
7 Work Team operativi
per sviluppo
opportunità
4. “Fiera
dell’energia”
100+ persone
Integrazione termica
IMDE01 - Riduzione
consumi FOE
impianto U1800
Perdite di vapore e
recupero condense
Perdite di calore
Ottimizzazione CTE
IMDN05 - Sostituzione
scaricatori di condensa Isab
Nord
IMDQ05 - Miglioramento
integrazione termica
impianti
IMDQ04 - Miglioramento
coibentazioni con materiali
aventi migliori coefficienti di
isolamento termico
IMDQ06 - Revamping
strumentazione di
base
IMDN09 - Bilanciamento
termico del residuo
impianto Topping CR30
raffineria Isab Nord
IMDE05 - Riduzione consumi
FOE impianto Topping CR30 1 step
IMDE02 - Installazione analizzatori CO /
O2 nei forni degli impianti U100 e U600
QHE07- Ottimizzazione PA impianti
U100 e U600
QHE05 - Ottimizzazione
ossigeno / tiraggio forni Isab
Sud - 1 step
IMDN02 - Ottimizzazione
del consumo energetico
sistemi di illuminazione
IMDN10 - Raffreddamento
temperatura aria in ingresso
TG Sud con sistema fogging
IMDQ03 - Verifica necessità di
riscaldamento delle linee e dei
serbatoi e razionalizzazione
reti di vapore
ILPE05 - Applicazione “Pinch
Technology” Isab Sud
IMDE07 - Installazione inverter pompe
di carica impianto Topping CR30
IMDN01 - Ottimizzazione
processo di
laminazione vapore HS
IMDN06 - Sostituzione
scaricatori di condensa
Isab Sud - 2 step
IMDE04 - Revamping
circuito vapore LS dello
stoccaggio fuel Oil Isab Sud
ILPE02 - Preriscaldatori aria
forni impianti U100 e U500
Gestione efficienza
energetica degli equipment
IMDN03 - Regolazione
portate compressori
IMDE03 - Sostituzione
1000 scaricatori di
condensa Isab Sud
IMDE06 - Riduzione
consumi FOE impianto
Desolforazione Gasoli CR31
QHE08 - Ottimizzazione controllo
automatico impianti U200 - U500 - U600
IMDN04 - Installazione inverter
su motori elettrici delle pompe
sovradimensionate
IMDN07 - Sostituzione
bruciatori impianto
Topping CR30 raffineria
Isab Nord
ILPE03 - Miglioramento
efficienza e isolamento
termico
ILPE01 - Autoproduzione vapore
impianto CR30
ILPE04 - Mini ciclo
rankine circuito residuo
Topping CR30
ILPE07 - Installazione colonne
preflash impiantiCR30 e U100
ILPE06 Turboexpander
impianto FCC CR27
QHN06 - Rifasamento
TG Sud
ILPE08 - Riduzione consumi
impianti di illuminazione
QHE02 - Ottimizzazione consumo di
vapore stripping steam T101 e side
stripper impianto Topping U100
QHE06 - Ottimizzazione
pressione e temperatura Testa
T101 impianto U100
QHE04 - Ottimizzazione consumo di vapore
impianti SWS CR43 e Rigenerazione Ammina
CR42
QHE03 - Ottimizzazione consumo
di vapore stripping steam C101
impianto Topping CR30
QHE01 - Ottimizzazione consumo
di vapore impianti Rigenerazione
Ammina U100 e SWS U1400
QHE09 - Ottimizzazione consumo di
vapore side stripper impianto
Topping CR30
Ottimizzazione
consumi di
vapore
Ottimizzazione
consumi di FOE
QHN01 - Ottimizzazione ossigeno
/ tiraggio forni Isab Sud - 2 step
IMDQ02 - Ottimizzazione con
regolazione automatica ossigeno /
tiraggio forni Isab Sud - 3 step
IMDQ08 - Sostituzione della
strumentazione di controllo vapore
degli stripper impianto CR30
IMDQ07 - Eliminazione perdite fuel
gas in torcia raffineria Isab Nord
QHN03 - Ottimizzazione
ossigeno/tiraggio forni Isab Nord
IMDN08 -Installazione
portine per la pulitura dei
forni raffineria Isab Nord
QHN04 - Installazione
rapportatori di vapore U1000
QHN05 - Ottimizzazione consumi di
vapore impianto FCC CR27
QHN02 - Ottimizzazione
consumo di vapore nel
processo di rigenerazione
ammina
Ottimizzazione energetica nella gestione impianti
• Identificazione
opportunità
• Iniziative già in
corso
• Condivisione di
tutte le
opportunità/leve
per la
risoluzione delle
criticità
• Reperimento
dati/documentazion
e utili al progetto
• Condivisione
struttura dei
workteam
• Sistemi/Cultura
1 mese
2 mese
• Analisi delle
opportunità e loro
quantificazione,
descrizione delle
soluzioni
identificate
• Comunicazione
visiva delle
opportunità e del
piano di
implementazione
3 mese
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Le numerose opportunità
individuate sono state sviluppate
da diversi gruppi di lavoro
WORKTEAM
A. Ottimizzazione energia Acciaieria
B. Gestione Forni di Riscaldo
LEADER
PARTECIPANTI
G. Izzi
L. Zabaglio, R. Bassetto; G. Marzari; B. Celsan; M.
Pozzer; D. Dossetti; M. Segato
F. Lidron
D. Radin; A. Dalla Riva; A. Pinamonti; R. Feltrin; M.
Monico; M. Andreani
C. Stand-by macchine in fermata
R. Verzara
G. Greselin; G. Negrello; M. Verzara; G. Izzi; M. Rigoni;
N. Albanese; R. Pozzer; L. Tombolan
D. Riscaldo Siviere / Paniere
A. Bertone
E. Danda; N. Bolzon; F. Dal Zovo; M. Strobe; F. Meda
E. Gestione impianto fumi
G. Negrello
D. Dossetti; M. Pozzer; G. Greselin; M. Strobe; N.
Albanese
F. Impianto / rete aria compressa
O. Lazzari /
N. Franzoi
A. Pierro; L. Tombolan; G. Marzari; S. Magro
G. Gestione impianto acque
R. Verzara /
N. Franzoi
P. Visentin; F. Laghetto; A. Pierro; M. Monico
H.1 Copertura stoccaggio Carbone
G. Izzi; M. Pozzer; M. Segato; G.S. Dal Ferro
H.2 Sostituzione motori elettrici
A. Bertone; N. Bolzon; R. Verzara
H.3 Ventilatori raffreddamento motori
Lam.
L. Tombolan; R. Verzara
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Il progetto ha generato benefici
non solo in termini economici ma
anche di mentalità e approccio
 Identificate opportunità di riduzione pari a ca. 2,2 Mln € / anno, di cui
BENEFICI
ECONOMICI
–
1,2 Mln€ definiti e validati
–
1 Mln€ in fase di sviluppo
 Il lavoro svolto ha generato non solo benefici economici, ma anche
miglioramenti in termini di qualità, sicurezza, miglior funzionamento degli
impianti
 Favorito un incremento della sensibilità nei confronti del tema energetico
APPROCCIO E
MENTALITÀ
 Si è riconosciuto il valore di lavorare in gruppo per discutere opportunità di
miglioramento in una logica interfunzionale
 Il cambiamento di mentalità generato risulta fondamentale per la
sostenibilità nel medio – lungo termine delle opportunità lanciate
7
7
Sintesi dei benefici economici
legati alle opportunità analizzate
AREE
DI
OPPORTUNITÀ
A. Ottimizzazione energia
Acciaieria
OPPORTUNITÀ PUNTUALI
BENEFICI ECONOMICI
VALIDATI
• Rivalutazione utilizzo scoria bianca
200.000 €
• Full cost analysis acquisto calce
175.000 €
• Gestione riscaldo post-fermata
• Modulazione impianti CC1 – CC2 in pdz
D. . Riscaldo Siviere / Paniere
E. Gestione impianto fumi
20.000 €
120.000 €
• Gestione forno in produzione
• Riduzione dei carichi in fermata
C. Stand-by macchine
240.000 €
• Sostituzione bruciatori siviera
320.000 €
• Utilizzo nuovi refrattari paniera
• Revisione set point in produzione
• Revisione tempi di pulizia filtro a maniche
F. Impianto / rete aria compressa
• Ottimizzazione funzionamento compressori
G. Gestione impianto acque
• Installazione inverter e motori IE3
320.000 €
70.000 €
120.000 €
H.1 Copertura stoccaggio Carbone
20.000 €
H.2 Sostituzione motori elettrici
90.000 €
H.3 Ventilatori raffreddamento motori Laminatoi
85.000 €
Totale Benefici
320.000 €
120.000 €
• Miglior utilizzo azoto / argon in EAF
B. Gestione Forni di Riscaldo
BENEFICI ECONOMICI
IN SVILUPPO
1.220.000 €
1.000.000
Parte dei benefici economici individuati sono già stati realizzati, per altri
l’implementazione delle soluzioni è tuttora in corso
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Potenzialità degli EnPC
Vantaggi:
• No investimento diretto
• Rischio tecnologico in capo alla ESCO
• Continuo miglioramento e sinergia tra le parti per almeno 5 anni di
contratto
• Esco può esser parte attiva nella proposta di progetti
Svantaggi:
• Risparmio e TEE devono esser suddivisi
Esempio di EnPC:
APC Forno riscaldo billette
• Realizzazione di un controllo avanzato
(APC – Advanced Process Control) per
l’ottimizzazione del forno di reheating
• Minimizzazione
del
consumo
specifico di metano, nel rispetto dei
range di temperatura del prodotto in
uscita dal forno e mantenendo
all’interno dei propri limiti le variabili di
processo più critiche.
Nominal capacity: 30 – 100 t/h
Fuel consumption: 8 – 10
MNm3/year
Risparmio atteso: 3% – 6%
Esempio di EnPC: Display
operatore
• Algoritmo di tracking della posizione delle billette
• Segnalazione delle billette “pronte” per essere sfornate
Esempio di EnPC: Risultati
15.0%
10.0%
5.0%
Risparmio
%
media primo anno - media secondo anno
0.0%
-5.0%
-10.0%
BEST PRACTICE:
Illuminazione a LED
Caratteristiche contratto in leasing:
 Progetto deve soddisfare sia la normativa che le eventuali
esigenze del cliente
 Lux garantiti (a terra o piano di lavoro) per la durata
contratto anni , spese di ripristino eventuali a carico del
fornitore impianto
 Assorbimento elettrico garantito per la durata del contratto
 Manutenzione e sostituzione nel caso di rottura lampade
per la durata del contratto
 Canone fisso, corrisponde ad una % del saving
conseguibile, questo genera garanzia del risparmio
immediato
 Nessun limite alle ore di funzionamento, libertà di
spegnere l’impianto
 TEE al fornitore dell’impianto
 Onere delle misure in continuo dei consumi elettrici al
fornitore dell’impianto
 A fine contratto impianto diventa del cliente ad un costo
simbolico
BEST PRACTICE: Ottimizzazione
impianto aria compressa
Analisi impianto aria compressa:
 La pressione è ottimale ? È possibile ridurla ?
 È stata effettuata la ricerca delle perdite ? È stata
effettuata la ricerca delle perdite con strumenti ad
ultrasuoni ?
 È presente una procedura di manutenzione dei circuiti?
 La qualità dell’aria è quella necessaria all’impianto ? Si
usano compressori oil-free in reti che non lo richiedono
? Il livello di deumidificazione è quello richiesto?
 L’andamento della pressione ha frequenti picchi o buchi
? La capacità dei serbatoi è adeguata ?
 Sono presenti utilizzi impropri o sostituibili? (ugelli per
raffreddamento, utensili ad aria compressa, pistoni
pneumatici, ecc.)
 Sono presenti valvole che interrompano il flusso in
assenza di richiesta?
 La gestione dei compressori è ottimale ? Vi sono
frequenti avvii e fermate ? Sono presenti macchine ad
inverter ? Le macchine ad inverter modulano nella zona
di massima efficienza?
BEST PRACTICE: Motori alta
efficienza
Riavvolgimento
Vs.
Nuovo Motore ad alta efficienza
Full cost analysis motori sostituiti in un anno
Costo Nuovi motori - Costo di riparazione
126 k€
-
43 k€
Beneficio da minori consumi energetici
Flussi di cassa
Valore Attuale Netto (VAN) dell’investimento
Analisi dei progetti e dei trend
Analisi dei progetti e dei trend
GRAZIE !!