1.7 Показатели использования вэр

Для оценки выхода и использования ВЭР применяются следующие показатели:

1) Выход ВЭР (Q_вых) – количество ВЭР, образующихся в процессе производства в данном технологическом агрегате за единицу времени.

2) Выработка энергии за счёт ВЭР (Q) – количество энергии, получаемое при использовании ВЭР в утилизационной установке. Выработка энергии отличается от её выхода на величину потерь тепла в утилизационной установке. Различают возможную, экономически целесообразную, планируемую и фактическую выработки энергии.

3) Использование ВЭР – количество используемой у потребителей энергии, вырабатываемой за счёт ВЭР в утилизационных установках.

4) Экономия топлива (В) за счет ВЭР – количество первичного топлива, которое экономится в результате использования ВЭР.

1.8 Расчёт вэр на экономическую эффективность

Исходной информацией для расчёта выхода и возможного использования ВЭР служат: тепловые и материальные балансы основного технологического оборудования; объём выпуска продукции в рассматриваемом периоде; отчётный энергетический баланс предприятия; технико-экономические характеристики технологических агрегатов, энергетических и утилизационных установок; планы внедрения новой технологии и нового оборудования на перспективу.

В результате анализа всех этих материалов устанавливают виды ВЭР и их потенциал; выявляют агрегаты, ВЭР которых могут быть включены в энергетический баланс предприятия или использованы вне данного предприятия; определяют по каждому агрегату выход ВЭР; рассчитывают величину возможной, экономически целесообразной и планируемой выработки энергии из каждого вида ВЭР; определяют величины фактической выработки и фактического использования ВЭР, а также возможного и планируемого использования всех видов ВЭР.

Выход ВЭР зависит от факторов и режима работы технологической установки (агрегата). В общем случае суточный (и сезонный) выход ВЭР характеризуется значительной неравномерностью. Поэтому различают показатели удельного и общего выхода ВЭР – максимальный, средний и минимальный (гарантированный), как в суточном, так и сезонном разрезе. В любом случае утилизации ВЭР эффективность их использования определяется достигаемой экономией первичного топлива и обеспечиваемой за счёт этого экономией затрат на добычу, транспортирование и распределения топлива (энергии). Поэтому важное условие экономической эффективности ВЭР – правильное определение вида и количества топлива, которое экономится при их утилизации.

Экономия топливо зависит от направления использования ВЭР и схем топливо- и энергоснабжения предприятия. При тепловом направлении использования ВЭР экономия топлива определяется путём сопоставления количества тепла, полученного от использования ВЭР, с технико-экономическими показателями выработки того же количества и тех же параметров тепла в основных энергетических установках. При силовом направлении использования ВЭР выработка электроэнергии (или механической энергии) сопоставляется с затратами топлива на выработку электроэнергии (или механической энергии) в основных энергоустановках.

При определении экономической эффективности использования ВЭР сопоставляют варианты энергоснабжения, которые удовлетворяют потребности данного производства во всех видах энергии с учётом использования ВЭР, удовлетворяют те же потребности и без учёта использования ВЭР. Основными показателями сопоставимости этих вариантов служат: создание оптимальных (для каждого из вариантов) условий их реализации; обеспечение одинаковой надёжности энергосбережения; достижение необходимых санитарно-гигиенических условий и безопасности труда; наименьшее загрязнение окружающей среды.

Одно из основных направлений повышения эффективности производства и использование энергетических ресурсов в промышленности – увеличение единичной мощности агрегатов, концентрация производства и создание укрупнённых комбинированных технологических процессов. Особенно это эффективно для технологических процессов с большим выходом тепловых ВЭР, т.е. для предприятий химической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной и металлургической промышленности.

Создание крупных комбинированных производств позволяет использовать ВЭР одних процессов для нужд других, входящих в общий комбинированный комплекс.

1.9 Рациональное использование вторичных энергетических ресурсов энергоемких промышленных предприятий химического и нефтехимического комплекса Продукция нефтехимического и химического комплекса характеризуется повышенным сырьевым и энергетическим потреблением. Данная отрасль потребляет около 20 % энергоресурсов от всех промышленных отраслей страны. При этом полезный расход энергии составляет лишь 15-20 %, а остальные 80-85 % сбрасываются в окружающую среду, вызывая так называемое тепловое загрязнение окружающей среды. Например, современный нефтеперерабатывающий завод мощностью 12 млн. тонн сернистой нефти в год потребляет тепло в количестве примерно 1,35 млн. Гкал/год, и сбрасывает в окружающую среду 1-1,1 млн. Гкал/год тепла преимущественно низкого потенциала (менее 150 °С).

Поэтому одним из перспективных направлений экономии энергоресурсов и защиты окружающей среды является рациональное использование вторичных энергетических ресурсов (сбросного тепла) промышленных предприятий для:

- утилизации сбросной теплоты,

- теплоснабжения,

- холодоснабжения,

- водоподготовки ,

- переработки сточных вод и.т.п.

Потенциал тепла сбрасываемого нефтехимическими предприятиями позволяет полностью обеспечить свои потребности для теплоснабжения, горячего водоснабжения (ГВС).

Обеспечить полностью положительным холодом (+6 °С), химочищенной и деминерализованной водой вместо традиционной водоподготовки, значительно уменьшить количество загрязненных стоков промышленных предприятий и во многих случаях организовать замкнутый цикл водопотребления и.т.п.

1.10 Использование вторичных энергоресурсов: новые разработки

В энергомашиностроении особо выделяется сегмент нестандартного котельного оборудования, утилизирующий вторичные энергоресурсы – прямое и остаточное тепло технологических процессов, углеводородсодержащие жидкости и газы, сероводород, производственные отходы и стоки предприятий.

Это разработка агрегата термического обезвреживания отходов производства капролактама, где щелочной производственный сток перерабатывается в топке котла во вторичный сырьевой продукт. В котле из стока освобождаются соединения натрия в виде раствора и плава, пригодных для дальнейшей обработки в цикле регенерации химического сырья. Плав и раствор натриевых соединений, вырабатываемых котлом, также может быть использован для получения сухой кальцинированной соды, для чего в составе агрегата проектом предусмотрена установка выпаривания с последующей фильтрацией и сушкой. Данный процесс – редкий пример полного цикла переработки производственных отходов внутри предприятия в готовый товарный продукт.

Сероводород – котельное топливо. Утилизация сероводорода, а именно сжигание его в качестве топлива в топках энерготехнологических котлов, – один из основных процессов в установках производства серы и серной кислоты. При горении 1 кубометра сероводорода выделяется 23 400 кДж теплоты; таким образом, это, безусловно, ценное топливо. В котлах данной модели нижний барабан в конвективной части соприкасается с дымовыми газами с температурой 800‑1200 ºС, и на его «верхней» части начинается интенсивное кипение. Паровые пузыри слипаются в пленку в верхней части барабана, потом пленка разрушается и снова образуется. Как следствие, проявляется термоциклическая усталость металла и интенсивное шламообразование, начинается шламоотделение. Металл покрывается язвами и охрупчивается, паутина трещин от сварных швов идет в обечайку барабана. Любая трещина, появившаяся в швах нижнего барабана, вызывает образование пропуска воды в горячую среду сернистого газа внутри котла, после чего начинается активное выпадение жидких сернокислых соединений, коррозия с участием которых полностью разрушает «нижние» части котла.

Для исключения протечек продуктов горения котел снаружи закрыт наружной обшивкой, под которую подается воздух на горение. Это позволяет достичь максимального сжигания сероводорода и общего КПД котла.