Energy saving opportunities in quarries, ready-mix and pre-cast concrete plants

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2011
Major/Subject
Energiatalous ja voimalaitostekniikka
Mcode
Ene-59
Degree programme
Language
fi
Pages
69
Series
Abstract
Increasing energy costs have raised the importance of energy efficiency in quarries and concrete production plants. Energy audits found saving potential of 29 MWh (2%) in stationary quarry and 2 MWh (0%) in mobile crushing plant. The average saving potential of four ready-mix concrete plants was 82 MWh (18%) in electricity and 100 MWh (15%) in heat, four pre-cast concrete plants had an average saving potential of 94 MWh (14%) in electricity and 257MWh (23%) in heat. This thesis was done to find additional energy saving opportunities not included in the energy audits. In addition to concrete methods to conserve energy, an energy efficiency monitoring program was planned. The cost and benefit of moving from a monthly monitoring to day-level monitoring was established. Crushers idle power consumption was calculated in stationary crushing plant, and possible solution to reduce it was planned. The effect of IE3-and IE4-class electric motors was also calculated. Also the energy consumed by crushers lubricant oils electric heaters while not in production was measured. In the ready-mix side the feasibility of IE3-and IE4-electric motors was calculated. The variables affecting compressed air system were studied and the possibility to use electric actuators was considered. The option to use rainwater collection systems and solar panels was studied in pre-cast concrete factories.

Kohonneet energiakustannukset ovat nostaneet energiatehokkuuden ajankohtaiseksi murskauksessa ja betonintuotannossa. Energiakatselmuksissa havaittiin kiinteän murskauslaitoksen vuotuiseksi sähkönsäästöpotentiaaliksi 29 MWh sähköä (2 %) ja Lokotrack-aseman 2 MWh (0 %), neljän valmisbetonitehtaan keskimääräiseksi säästöpotentiaaliksi saatiin 82 MWh sähkössä (18 %) ja 100 MWh (15 %) lämmössä, betonituotetehtaiden säästöpotentiaali on sähkössä 94 MWh (14 %) ja lämmössä 257 MWh (23 %). Tässä työssä etsittiin säästökohteita jotka täydentäisivät energiakatselmuksissa havaittuja toimenpiteitä. Toimenpiteiden lisäksi suunniteltiin energianseurantajärjestelmä, jolla voidaan siirtyä kuukausitason seurannasta päivätason seurantaan sekä arvioitiin päivätason seurannasta saatu hyöty ja kustannus. Murskauslaitokselle laskettiin murskainten tyhjäkäyntiajan aiheuttama vuosittainen kustannus ja hahmoteltiin ratkaisuja sen vähentämiseen. Tämän lisäksi laskettiin IE3-ja IE4-luokan sähkömoottoreiden tuoma säästö sekä arvioitiin hammastettujen kiilahihnojen kannattavuus. Murskauslaitoksella mitattiin lisäksi voiteluöljyjen sähkövastusten käyttämä energia tuotannon ulkopuolella ja sen kustannus. Valmisbetoniasemilla selvitettiin IE3-ja IE4-sähkömoottorien kannattavuus ja paineilmajärjestelmän kustannuksiin vaikuttavat tekijät. Betonituotetehtaille arvioitiin sadevedenkeruujärjestelmän ja aurinkosähkön kannattavuus.
Description
Supervisor
Ahtila, Pekka
Thesis advisor
Sivula, Kari
Kiuru, Tomi
Keywords
quarry, valmisbetoni, ready-mix concrete, murskaus, pre-cast concrete, betonituote, crushing, energiansäästö, energy efficiency, energiatehokkuus
Citation