Введение
Выявление и использование вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) – одно из важнейших направлений повышения эффективности промышленного оборудования, особенно наиболее энергоемких отраслей. За счет использования ВЭР отдельные предприятия могут полностью обеспечить собственные потребности в теплоте и частично в электрической энергии. Экологические аспекты использования ВЭР не менее значимы, так как снижение неиспользуемых энергетических отходов уменьшает затраты на их обезвреживание и загрязнение окружающей среды.
Важность проблемы использования ВЭР состоит еще и в том, что вложение средств в мероприятия по экономии топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) значительно выгоднее, чем увеличение их добычи и производства. Наличие значительных объемов ВЭР на энергопотребляющих предприятиях, а также большого количества разработанных и апробированных способов их утилизации обеспечивает экономическую целесообразность реализации мероприятий по использованию ВЭР.
Доля ВЭР черной металлургии составляет около 85% от общего выхода ВЭР в промышленности. Остальные 15% приходятся на машиностроение, химическую и нефтехимическую промышленности, промышленность строительных материалов и прочих отраслей.[2]
1 Значение вэр в прокатном производстве
Повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на предприятиях черной металлургии в современных условиях является одним из главных направлений выживания. Черная металлургия — одна из наиболее энергоемких отраслей промышленности. Доля затрат на ТЭР в общих заводских затратах на производство продукции составляет более 30 %. Наиболее крупными потребителями топлива на производствах являются доменные и прокатные производства. [4]
Структура потребления энергоресурсов представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Структура потребления энергоресурсов наиболее энергоемких производств (без учета ТЭЦ)
На металлургическом предприятии с полным циклом можно выделить следующую структуру выработки и возможного использования ВЭР, которая представлена на рисунке 2. [2]
Рисунок 2 – Структура выработки и возможного использования ВЭР
Использование доменного или коксового газа в нагревательных печах прокатного производства позволяет существенно снизить расход природного газа и до 20 % снизить себестоимость продукции.
2 Общая характеристика вэр прокатного производства
Основным источником ВЭР в прокатном производстве являются термические и нагревательные печи, в числе которых наиболее мощными являются методические нагревательные печи.
Таблица 1 - Тепловой баланс методической нагревательной печи:
Приход теплоты |
Расход теплоты |
Теплота сгорания топлива (Qт ~ 85%)
Теплота нагретого воздуха (Qнв ~ 12%)
Теплота окисления (угара) металла (Qуг ~ 3%) |
Теплота нагретого металла (Qм ~ 30%)
Теплота отходящих газов (Qотх ~ 45%)
Теплота охлаждения элементов конструкции печи (Qохл ~ 20%)
Потери теплоты в окружающую среду и прочие потери (Qпот ~ 5%) |
Всего 100% |
Всего 100% |
Из расходной части теплового баланса следует, что методическая печь является источником тепловых ВЭР (теплота отходящих газов и теплота охлаждения элементов конструкции печи), на долю которых приходится 65% расходной части теплового баланса. [1]