13.5.5. Використання теплоти виробничої води

Вода широко застосовується для охолодження конструкційних елементів вогнетехнічних установок, а також у виробничих процесах, які протікають при низьких температурах, для штучного охолодження технологічного продукту чи апаратури. Прикладами можуть бути водяне охолодження металургійних печей, обертових печей і їх вузлів в цементній промисловості, печей хімічної промисловості, охолодження гарячої сірчаної кислоти після контактного апарата або конденсатора; охолодження різних нафтопродуктів; охолодження конденсаторів парових турбін, випарних батарей алюмінієвих розчинів на глиноземних підприємствах та інші.

Кінцева температура охолоджуючої води коливається в інтервалі 293363 К, в окремих випадках - до 433 К.

Нагріту виробничу воду можна використати для забезпечення теплом і гарячого водозабезпечення, агротеплофікації, а також для вироблення електроенергії.

Теплозабезпечення. Великі надлишки невикористаної нагрітої води, особливо влітку, можна раціонально утилізувати в абсорбційних холодильних машинах. Можливим варіантом використання нагрітої виробничої води є нагрівання вентиляційного повітря, яке подається у виробничі приміщення. Використання нагрітої води для теплозабезпечення може успішно використовуватись в комбінованих схемах, в яких передбачається одночасне використання охолоджуючої води та якого-небудь іншого роду ВЕР, наприклад, використання гарячого повітря з тих чи інших печей і теплоти охолоджуючої води з тих чи інших холодильних установок.

13.5.6. Агротеплофікація

Використання теплоти води, яка використовується в холодильних установках з низькими температурами унеможливлює її подальше використання. Це, в першу чергу, відноситься до води, за допомогою якої охолоджуються конденсатори парових турбін, оскільки температура води має 293298 К (20-25 ^оС), а її витрати становлять приблизно 25000 м³/г на 100 кВт потужності. Підігріта в конденсаторі на 810 К вода містить 700800 ГДж теплоти. Додаткове підігрівання такої води здійснюється з метою подальшого її використання. Тому перспективним з точки зору подальшого її використання може стати сільське господарство.

Переважно електростанції розташовані у великих містах і промислових центрах з великою кількістю населення, яке забезпечується протягом року свіжими овочами. З цією метою поряд з електростанціями доцільно будувувати парникове господарство, яке може використовувати теплоту води електростанцій з низькими температурами. Застосування в окремих випадках економайзерів низького тиску для нагрівання циркуляційної води ТЕЦ дасть можливість передавати утилізовану воду на більші відстані з достатньою економічною ефективністю.

13.5.7. Виробництво електроенергії з відпрацьованої води

Енергетична ефективність використання ВЕР для виробництва електроенергії переважно не залежить від загальної схеми енергозабезпечення підприємства, оскільки утилізаційна електрогенеруюча установка заміняє відповідну потужність конденсаційної електростанції.

Здебільшого на великих підприємствах значна кількість нагрітої виробничої води не може бути раціонально використана для теплозабезпечення в зв’язку з обмеженим споживанням теплоти і сезонним характером теплоспоживання. Тому в таких випадках використання такого роду ВЕР можна застосовувати для виробництва електроенергії. Особливо ефективні електроенергетичні методи використання гарячої води в комплексі з іншими енергоресурсами в умовах енергозабезпечення промислових підприємств за комбінованою схемою. Як приклад може бути використана схема використання фізичної теплоти нагрітої виробничої води, показана на рис. 13.9.

З гідно з цією схемою, нагріта в холодильних установках 1 вода подається у випарник 2. У випарнику 2 підтримується тиск, нижчий від тиску насичення при температурі теплоносія. Завдяки пониженому тиску частина води випаровується і отримана насичена пара надходить в дільницю низького тиску теплофікаційної турбіни з додатковим впуском пари. Додатковий впуск пари в турбіну підвищує потужність турбіни і підвищує кількість електроенергії, яку виробляє турбіна. Одночасно одержується додаткова кількість конденсату для живлення котлів. Сконденсована в конденсаторі пара, а також вода, яка залишилась в випарнику, насосами 5 і 6 подається знову на охолодження.

Рис. 13.9. Принципова схема використання фізичної теплоти нагрітої води для виробництва електроенергії: 1- холодильна установка; 2- випарник; 3- турбіна; 4- конденсатор; 5,6- насоси