Oppnådde resultater Suksessskriterier Videre mål og planer Utfordringer

Transkript

1 REDUSERT ENERGIFORBRUK OG ØKT PRODUKSJON VED SØRAL

2 Innhold Oppnådde resultater Suksessskriterier Videre mål og planer Utfordringer

3 HISTORIKK Selskapet ble startet i 1962 Aksjeselskap Alusuisse kapital og teknologi Konstruksjonstid 2 ½ år Investering 360 mill NOK Startet produksjon i Oktober 1965 Produksjonskapasitet ved oppstart: mt/år Antall ansatte ved oppstart: 485

4 Idag (2008) Aksjeselskap Rio-Tinto Hydro Aluminium Andre (Appr. 139) 50.0% 49.9% 0.1% Produksjonkapasitet El.lyse Støper mt/year mt/year Bemanning : 370 Kvalitetssertifikat ISO ISO EMAS

5 BASIS I sidebetjente ovner 105 ka Manuell prosess kontroll Ingen virkelig prosessutvikling siden oppstarten i 1965 Beslutning for modernisering av SØRAL 10 forsøksovner med ekstra strømkrets ble installert

6 Forsøksovnen ble brukt som følger : Strømmen ble økt i trinn på 5 ka Driftsproblemer ble løst Målekampanjer ble utført på hvert trinn Termisk balanse Sidebelegg Induserte magnetfelt Stabiliteten i metall-bad interfasen Matematiske modeller ble bekreftet og forbedret

7 Utvikling i strømstyrke og CE ved SØRAL (12 månedssnitt) 160 Trinn Trinn Trinn 4 Trinn Trinn amperage CE

8 MÅL FOR TRINN 1 (1990(199093) Øke strømproduksjonen fra 105 til 115kA Øke CE fra 90 til 92% Redusere energiforbruket fra 15,3 til 14,7 kwh/kg

9 HOVEDELEMENTENE I TRINN 1 Installering av punktmating og ny prosesskontroll Nye ovnskasser Ny ovnsforing og katodeblokker Større anoder Mindre modifisering av strømskinnene

10 År Antall ovner CE(%) I (ka) Energiforbruk(kWh/kg Al) 15,4 14, Antall ansatte Produktivitet(årstonn/ansatt) Produksjon(tonn/år)

11 MÅL FOR TRINN 2 (1994( ) Øke strømstyrken fra 115 til 125 ka Øke CE fra 92 til 93% Ingen endring i energiforbruk

12 HOVEDELEMENTER I TRINN 2 Graffitiserte katodeblokker Større anoder SiC sidebrikker Lengre katodeblokker Anodeinnsetting i henhold til metalloverflaten Redusert variasjon i bad og metall nivå Økt utdanning av operatørene Introduksjon av kvalitetsgrupper

13 År Antall ovner CE(%) I (ka) Antall ansatte Produktivitet(Årstonn/ansatt) Produksjon(tonn/år)

14 MÅLSETTING FOR TRINN 3 (1998( ) Strømøkning fra 125 to137 ka CE økning fra 93 til 93.5 % Reduksjon i energiforbruk fra 14,8 to14,5 kwh/kg

15 HOVEDELEMENTER I TRINN 3 Videreutdanning av operatørene Organisasjonsmessige endringer Flatere organisasjon Daglige møter med operatørene Økt forebyggende vedlikehold

16 HOVEDELEMENTER I TRINN 3 Ekstra likeretter Forbedret spenningsmodell og AlF3kontroll modell Skifting av 2 anoder samtidig Store modifikasjoner av skinnesystemet i begge ovnshallene

17 MÅL FOR TRINN 4 ( ) (2000 Øke strømstyrken fra > 150 ka Holde CE på 94% Reduksjon av energiforbruket fra 14,5 --> 14,3 kwh/kg Al

18 HOVEDELEMENTER I TRINN 4 Større anoder Økt anodisk strømtetthet Nye, sterkere anodestenger Forbedret prosessovvåkingssystem og bruker grensesnitt(prosa) Videreutvikling av operatørenes ferdigheter Introduksjon av teambasert organisasjon

19 MÅL FOR TRINN 5 ( ) (2006 Øke strømstyrken fra ka Redusere energiforbruket fra 14,3 til 14,1 kwh/kg Al Holde CE >94%

20 HOVEDELEMENTER I TRINN 5 Ny ovnsforing Spor anoder

21 År Antall ovner CE(%) ,1 I (ka) Energiforbruk (kwh/kg Al) Produksjon (tonn/år) Antall ansatte 14,8 14,6 14,4 14, Produktivitet (årstonn/ansatt)

22 Ansatte / Produktivitet A ns a tte Ele k tro ly s e me ta ll pr. a ns a tt

23 Energi forbruk Elektrolyse (kwh/kgal) 15,6 15,4 15, ,8 14,6 14,4 14, ,

24 Brutto anodeforbruk la gk/c g

25 Prosessutviklings økonomiske betydning Overskudd for SØRAL ved ulike strømstyrker (kr) ka

26 Reduksjon USD 200/MT CO2-effekten CO2SØRAL USD per tonne Alumina Anodes Alloys ++ Manning Other Total excl. Power 2013 (682) (352) (81) (255) (218) (1 588) Likt for alle Energy Price (EUR/MWh) Energy Costs 30 (580) 35 (674) 40 (768) 45 (861) 50 (955) Total Cash Cost (2 169) (2 262) (2 356) (2 450) (2 543) Cash Margin USD/tonne (15) Cash Margin Total NOK mill (17) Hedge Price

27 SØRAL på kostkurven Basert på CRU(2009) data 4. kvartil USD per tonn kvartil kvartil kvartil Nedstenging eksisterande Ny kapasitet Akkumulert tonnasje (1 000 tonn) Resultat av USD 200 / MT, forbetra kostposisjon

28 Blussfrekvens 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,

29 Fluorid utslipp 1,2 1,1 1 0,9 la not/f gk 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,

30 Elektrolyseproduksjon og utslipp av klimagasser i perioden

31 CO2-utslipp fra Al-produksjon og for elektrisk kraft CO2-utslipp ved Alproduksjon CO2 fra produksjon av elektrisk kraft CO2-fra CF4 utslipp SØRAL Al-prod. basert på naturgass Al-prod. basert på kullkraft SØRAL og alternative bedrifter CO2-fra Al-celler

32 CO2-utslipp ved alternativ CO2energikilde(kull), og bruk SØRAL Kullbasert El.Sokkel

33 Resultater Økt produksjonen med over 150 % Mer enn tredoblet produktiviteten Ovnsproduktiviteten har økt med nesten 60% Fluoride utslippet er mer enn halvert All vanlige kriterier for en effektiv produksjon har blitt forbedret CO2-utslippet har blitt redusert med 60% Reduksjonen i det spesifikke energiforbruket tilsvarer 200 GWh

34 Suksesskriterier Ha forsøksovner: Operasjonelle og praktiske problemer kan bli løst før modifikasjoner blir innført i full skala Målinger på forsøksovnene blir brukt til å verifisere modelleringen på hvert trinn av moderniseringen Ha kunnskapsrike operatører og bruke deres kunnskap Fagutdanning er helt essensielt for å øke deres kompetanse Ressursgrupper og teambassert arbeidsform har hjulpet oss til å utnytte deres kompetanse Gi operatørene mer ansvar

35 Suksesskriterier Forbedre prosesskontroll og prosessovervåkingsssystemet Ha et godt samarbeid med RTSE Modelene har vært viktige for å oppgradere ovnene og til å lete etter fremtidige muligheter. Det er rom for å gjøre feil Veien går sjelden rett frem, noen midlertidige tilbakeslag må man regne med.

36 NYE MÅL

37 MÅL FOR TRINN 6 Øke strømstyrken fra ka Redusere energiforbruket fra 14,1 til 13,5 kwh/kg Al Holde CE >94% Konkurrere med helt nye ovnsteknologi på alle kriterier for god ovnsdrift

38 HOVEDELEMENTER I TRINN Større anodenippler mm Lengre anoder Ny hovedtransformator Ny varmtbad knuselinje Modifikasjon av skinnepakka Ny likeretter Blandeanlegg for oksid/knust bad

39 Storparten av energien tapes som varme Energi til massefabrikken Gass og olje 7 Kull, koks og bek Varme fra elektrolyseceller 1 Ukjent Varme fra strømskinner tfulsnojsalitnev lit emrav ssesorp rå/hwg Elektrisk energi Bundet kjemisk energi i produsert aluminium 2 3 Varme fra likerettere Energi til hjelpesystemer Energi til støperi HSk Varme fra rågass/ovnsgass Energi ut fra verket - GWh/år Kjemisk bundet Varme fra celler ~ 400 Fra strømskinner ~ 160 Rågass/ovnsgass ~ 400 Til støperi ~ 90 Til hjelpesystemer ~ 65 Likerettertap ~ 30 Massefabrikken ~3 Ukjent Sum ut 2.458

40 Storparten av energien tapes som varme Energi til massefabrikken Gass og olje 7 Kull, koks og bek Varme fra elektrolyseceller 1 Ukjent Varme fra strømskinner tfulsnojsalitnev lit emrav ssesorp rå/hwg Elektrisk energi Bundet kjemisk energi i produsert aluminium 2 3 Energi ut fra verket - GWh/år Kjemisk bundet Varme fra celler ~ 400 Fra strømskinner ~ 160 Rågass/ovnsgass ~ 400 Til støperi ~ 90 Til hjelpesystemer ~ 65 Likerettertap ~ 30 Massefabrikken ~3 Ukjent Sum ut Varme fra likerettere Energi til hjelpesystemer Energi til støperi HSk Varme fra rågass/ovnsgass Store potensial

41 Storparten av energien tapes som varme Energi til massefabrikken Gass og olje 7 Kull, koks og bek Varme fra elektrolyseceller 1 Ukjent Varme fra strømskinner tfulsnojsalitnev lit emrav ssesorp rå/hwg Elektrisk energi Bundet kjemisk energi i produsert aluminium 2 3 Energi ut fra verket - GWh/år Kjemisk bundet Varme fra celler ~ 400 Fra strømskinner ~ 160 Rågass/ovnsgass ~ 400 Til støperi ~ 90 Til hjelpesystemer ~ 65 Likerettertap ~ 30 Massefabrikken ~3 Ukjent Sum ut Varme fra likerettere Energi til hjelpesystemer Energi til støperi HSk Varme fra rågass/ovnsgass Potensial

42 Tiltak Reduksjon i ytre spenningfall Skinner Anode-anodetapper Potensial GWh (0,3-0,4 kwh/kg Al ) Redusert trykkluftforbruk 1,5-2 GWh Redusert Bluss-tid og frekvens Potensial 0,5 GWh

43 Tiltak Prosessoptimalisering Potensial GWh Bruk av fjernvarme Oppvarming av bl.a. nytt anode- og RR-bygg Automatisk brennerstyring i støperiet TOTALT : 100 GWh

44 UTFORDRINGER

45 Energieffektivisering Utvikling tar lang tid Ovnenes levetid er 5-7 år Risikovillighet: en ovn koster ,kr, SØRAL har 400 ovner Kostander innparing på 80 GWh tilsvarer 1 øre i økt nettleie/strømpris Lavtemperatur energi som er tilgjenglig

46

47

48

49 Energieffektivisering IP Villigheten til å dele på problemer/løsninger Få bedre ledende materialer Implementeres i anodeåk Implementeres i katodebarrer Få en mer kontrollert varmeavgang gjennomgang toppen på ovnene