Охрана труда и энергосбережение → Основы энергосбереженияОхрана труда и энергосбережение → Основы энергосбереженияОхрана труда и энергосбережение → Основы энергосбереженияВторичные энергетические ресурсы это энергия, получаемая в ходе любого технологического процесса в результате недоиспользования первичной энергии или в виде побочного продукта основного производства и не применяемая в этом технологическом процессе.
Утилизация ВЭР позволяет получить большую экономию топлива и существенно снизить капитальные затраты на создание соответствующих энергосберегающих установок.
различают ВЭР: горючие, тепловые и избыточного давления.
Горючие ВЭР это горючие газы и отходы одного производства, которые могут быть применены непосредственно в виде топлива в других производствах. Это доменный газ металлургия; щепа, опилки, стружка деревообрабатывающая промышленность; твердые, жидкие промышленные отходы в химической и нефтегазоперерабатывающей промышленности и т. д.
ВЭР избыточного давления это потенциальная энергия покидающих установку газов, воды, пара с повышенным давлением, которая может быть еще использована перед выбросом в атмосферу. Основное направление таких ВЭР получение электрической или механической энергии.
Тепловые ВЭР это физическая теплота отходящих газов, основной и побочной продукции производства; теплота золы и шлаков; теплота горячей воды и пара, отработанных в технологических установках; теплота рабочих тел систем охлаждения технологических установок. Тепловые ВЭР могут, использоваться как непосредственно в виде, теплоты, так и для раздельной или комбинированной выработки теплоты, холода, электроэнергии в утилизационных установках.
Кроме того, по степени концентрации энергии различают источники ВЭР:
Энергетический потенциал ВЭР реализуется в утилизационных установках и системах, к которым относятся котлы-утилизаторы, теплообменники, печи, газотурбины, системы оборотного водоснабжения для снижения расхода технологической воды, тепловые насосы и т. д.
В настоящее время повышение уровня использования ВЭР включено в перечень мероприятий по энергосбережению, имеющих приоритетное значение.
Согласно правительственному решению, проведена инвентаризация имеющихся ВЭР. В результате были разработаны предложения по экономически целесообразному их использованию, утверждено положение о взаиморасчетах между теплоснабжающими организациями и поставщиками утилизируемой теплоты ВЭР в системы централизованного теплоснабжения. Общий энергетический: потенциал ВЭР весьма велик и оценивается в интервале 1,9—3,1 млн. т у. т. в год. Однако для вовлечения его в энергетический баланс республики необходимы значительные капитальные вложения, связанные с внедрением энергосберегающего оборудования и технологий. Факторами, затрудняющими использование ВЭР, являются также непостоянство их как источника энергии определенных параметров и несовпадение режимов работы установок, производящих ВЭР, с режимами спроса на тепловую энергию. В связи с этим в схемах использования ВЭР должны найти широкое применение аккумуляторы теплоты.
В топливно-энергетическом балансе производственного потребления промышленных предприятий около 18 % составляет непосредственное использование топлива (0,3 млн. т у. т. в год) в технологических процессах (печи, сушилки, термические аппараты и т. п.). Коэффициент полезного действия (КПД) этих процессов колеблется в пределах от 8 до 25%, а уходящие дымовые газы имеют высокий энергетический потенциал, оцениваемый примерно в 150тыс. ту. т. При его использовании только на 50% возможно получение дополнительной тепловой энергии в количестве около 0,7 млн. Гкал в год. Поэтому на период до 2005 г. на предприятиях промышленности приоритетным направлением использования ВЭР следует принять утилизацию высокопотенциального тепла уходящих дымовых газов от нагревательных и термических печей.
Использование тепловой энергии уходящих газов производится в два этапа: регенерацией (возвратом) газов в первоначальный процесс и преобразованием энергии газов в котлах-утилизаторах в более удобный для потребления вид: энергию пара или горячей воды. Применение полученной теплоэнергии аналогично поступающей из котельной или теплоцентрали. Конструктивно котел-утилизатор представляет собой теплообменник типа «газ-вода» с системой подготовки и подачи питательной воды, сбора перегретого пара, устройствами управления потоком уходящих газов и очистки внутренних поверхностей: Альтернативным вариантом сбережения энергий высокопотенциальных уходящих газов является замена нагревательных и термических газовых печей отечественного производства с КПД 2,5-8% на зарубежные, оборудованные рекуператорами, с КПД 30%.
Вторым по значимости источником ВЭР на промышленных предприятиях является теплота конденсата. За счет оснащения потребляющего пар оборудования конденсатоотводами и использования тепла конденсата для подогрева воды для горячего водоснабжения можно снизить расход тепловой энергии на величину, эквивалентную 42 тыс. т у. т.
К Способам использования низкопотенциальных ВЭР на. предприятиях относятся предварительный подогрев воздуха в системах вентиляции, воды для горячего водоснабжения и автономных систем отопления.
Реализация указанных направлений утилизации ВЭР в промышленности влечет за собой необходимость модернизации схем теплоснабжения самих предприятий и прилегающих потребителей, включая жилые комплексы.
Все более широкое применение для утилизации ВЭР в производственной и непроизводственной сферах находят тёплонасосные установки.
На примере Республики Беларусь. Республика Беларусь относится к странам, геологическая структура которых характеризуется крайне бедными природными топливными ресурсами. Лишь 15—18% потребностей республики обеспечивается местными запасами топлива; потенциал, теплота сгорания, объем и степень освоения их приведен в таблице 7.8.1.
Таблица 7.8.1. Теплота сгорания распространенных видов топлива
Запасов природного газа не обнаружено. Общие извлекаемые ресурсы нефти в республике оценены в 362,1 млн. т (525 млн. т у. т.). В промышленную категорию переведено примерно 48% указанных ресурсов.
В Припятской нефтяной области прогнозируется открытие 470 новых залежей нефти, из них с запасами более 34 млн. т 6 месторождений, от 1 до 3 млн. т 18, остальные ниже 1 МЛН. т.
Общая производительность существующих скважин снижается, так как многие разработанные нефтяные пласты уже истощаются. Это обстоятельство приведет к спаду добычи нефти и в будущем.
Прогнозируемые объемы годовой добычи нефти составляют в 2005 г. - 1,55 млн. т, 2010 г. - 1,29 млн. т, 2015 г. -1,102 млн. т.
Прогнозируемый уровень добычи попутного газа к 2005 году составит приблизительно 230 млн. м3, в 2010-2015,180 млн. м3.