Beta 1


Title Kortlægning af energi- og vandforbrug på Danmark Protein, Arla Foods
Author Sørensen, Kristoffer Bjerg
Amondsen, Jakob Berg
Supervisor Elmegaard, Brian (Termiske Energisystemer, Institut for Mekanisk Teknologi, Danmarks Tekniske Universitet, DTU, DK-2800 Kgs. Lyngby, Denmark)
Holm, Fridolin Müller (Viegand & Maagøe)
Institution Technical University of Denmark, DTU, DK-2800 Kgs. Lyngby, Denmark
Thesis level Bachelor thesis
Year 2009
Abstract Arla Foods har et overordnet mål om 25 % reduktion af koncernens CO2‐emissioner i 2020. I den forbindelse ønsker Arla Foods en energikortlægning af en af deres energitunge ingrediensfabrikker, Danmark Protein (DP), der producerer vallepulver. Kortlægningen skal vise energiforbruget på fabrikken, og føre til at identificere muligheder for besparelser. Kortlægningen skal ligge til grund for Arla Foods videre arbejde med at nedsætte udslippet af CO2‐emissioner og sikre, at de investeringer der gøres bliver så rentable som muligt. Fabrikken består af en række forskellige processer, hovedsageligt filtrering, pasteurisering, inddampning og spraytørring. Kortlægningen har vist, at størstedelen af varmeforbruget bruges i spraytørretårnene. Først i produktionen har der vist sig at være et stort kølebehov. I gennem kortlægningen er energiforbruget til opvarmning i to udvalgte produktioner fastlagt. Det tilsvarende køleforbrug er ligeledes bestemt. I køleanlægget på DP er der kapacitetsproblemer, der resulterer i, at de ønskede temperaturniveauer ikke kan overholdes. Det overvejes derfor, om køleanlægget skal have udvidet kapaciteten. I stedet for at overveje en udvidelse af køleanlægget er der undersøgt alternativer, som kan reducere forbruget af isvand. Det er bl.a. undersøgt, hvor en varmepumpe kan anvendes til at køle med, mens varmen bruges et andet sted i produktionen, og om dette er rentabelt. I bestræbelserne på at fjerne noget af kølebehovet er der fundet et stort besparelsespotentiale i et pasteuriseringsanlæg, hvor isvandet kan erstattes helt af kold valle, der skal forvarmes. Besparelsen ligger i størrelsesordenen 2.708.000 kWh/år, hvilket svarer til en årlig besparelse på ca. 400.000 DKK/år. En yderligere forbedring på anlægget vil få den årlige besparelse op på ca. 650.000 DKK/år ved en samtidig reduktion af dampforbruget. Ved fjernelse af dette store kølebehov, reduceres det samlede isvandsforbrug på DP med ca. 12 %. Varmepumper på DP kan være en rigtig god idé, hvis de rigtige forhold er til stede. Den kolde side af varmepumpen kan erstatte kølebehov på steder, hvor der i øjeblikket køles med isvand, men hvor en højere temperatur med fordel kan anvendes. Den varme, der flyttes med varmepumpen, kan hæves til et niveau, hvor den kan erstatte opvarmning, hvor der ellers anvendes damp.
Abstract Arla Foods has an overall objective of a 25% reduction of the CO2‐emissions in 2020. Therefore Arla Foods is interested in a mapping of energy consumption in one of their highly energy consuming ingredient factories, Danmark Protein (DP), which produces whey powder. The mapping is used to investigate the energy consumption, distributed into cooling‐ and heating demands. The mapping of energy consumption leads to an identification of optimization opportunities for energy savings. The mapping should support Arla Foods further work to reduce CO2 emissions and ensure that investments will be as profitable as possible. The plant consists of a variety of processes, mainly filtration, pasteurization, evaporation and spray drying. The mapping showed that most of the heat is used in the spray drying towers, while the main cooling demand I used in the very start of the production because of very large amounts of whey. The mapping will determine the energy and water consumption for two productions. In the refrigeration plant of DP, there is a lack of capacity, which causes the temperature to rise above the desired level. Therefore DP is considering increasing the plants capacity. But instead of considering an investment in the refrigeration plant, the alternative is to reduce the consumption of the cooling demands. It will be analyst how a heat pump can be used to remove a cooling demand from the refrigeration plant. The heat from the heat pump is to be used elsewhere in the production. In an effort to eliminate some of the cooling needs a significant savings potential is detected in pasteurization where cooling water may be replaced entirely by cold whey to be preheated. The savings is in the order of 2,708,000 kWh / year which correspond to annual savings of approx. 400,000 DKK / year. Further improvement of the pasteurization will have annual savings up to a total of approx. 650,000 DKK / year. This optimization leads to a possible elimination of the capacity problems in the refrigeration plant, since DP’s overall cooling demands are reduced by approx. 12%. A heat pump at DP proves to be a really good idea if the right conditions are present. The cold side of heat pump can replace the cooling requirements in places where there is currently cooled with cooling water, but where a higher temperature could be used. The heat, which is to be moved by the heat pump, can be increased to a level where it can replace the heating.
Imprint Technical University of Denmark (DTU) : Kgs. Lyngby, Denmark
Admin Creation date: 2009-11-05    Update date: 2010-10-28    Source: dtu    ID: 252021    Original MXD