
- •Ольшанский а.И. Ольшанский в.И. Беляков н.В. Основы энергосбережения курс лекций
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Блок 1 введение в дисциплину. Энергетические ресурсы мира и рб. Тэк
- •Роль энергетики в развитии человеческого общества
- •Виды энергии и энергетических ресурсов
- •Качество энергии и энергетических ресурсов
- •Ресурсная обеспеченность мировой энергетики и перспективы ее развития
- •Невозобновляемые энергетические ресурсы Республики Беларусь
- •Энергетический кризис: суть и причины
- •Эффективность использования и потребления энергии в различных странах и в Республике Беларусь
- •Топливно-энергетический комплекс (тэк)
- •Контрольные вопросы
- •Блок 2 станции преобразования энергии. Графики нагрузки и аккумули- рование энергии. Методы прямого преобразования энергии.
- •Тепловые, атомные и гидро электростанции
- •Газотурбинные и парогазовые установки
- •Графики нагрузки
- •Системы аккумулирования энергии
- •Механические системы аккумулирования энергии
- •Электрические системы акку- мулирования
- •Химические системы аккумулирования энергии
- •Аккумуляторы тепловой энергии.
- •2.5. Методы и перспективы прямого преобразования энергии
- •Преобразование тепловой энергии в электрическую
- •Преобразование световой энергии
- •Преобразование химической энергии
- •Контрольные вопросы
- •Блок 3 нетрадиционные возобновляемые источники энергии
- •Перспективы, достоинства и недостатки нетрадиционных возобновляемых источ- ников энергии
- •Биологическая энергия
- •Гидроэнергетические ресурсы
- •Ветроэнергетические ресурсы
- •Солнечная энергия
- •Геотермальные ресурсы
- •Твердые бытовые отходы
- •Контрольные вопросы
- •Блок 4 транспорт и распределение энергии
- •Транспортировка первичных энергоресурсов
- •Транспортировка теплоты
- •Теплоносители
- •Транспортирование электрической энергии
- •Контрольные вопросы
- •Блок 5 цены и тарифы на энергоресурсы. Ценовое и тарифное регулирование. Нормирование энергопотребления. Потенциал энергосбережения
- •Понятие тарифа. История тарифообразования на энергоносители рб
- •Виды системы тарифов на электроэнергию
- •Тарифы на природный газ и тепловую энергию
- •Регулирующая роль государства
- •О нормировании энергопотребления
- •Потенциал энергосбережения
- •Контрольные вопросы
- •Блок 6 основные правовые и нормативные документы в области энергосбережения. Управление тэк. Программы по энергосбережению
- •Закон «Об энергосбережении»
- •Структура управления тэк и системой энергосбережения Республики Беларусь
- •Республиканские отраслевые и региональные программы по энергосбережению
- •Система финансовой поддержки энергосбережения
- •Контрольные вопросы
- •Блок 7 некоторые технические направления энергосбережения в республике беларусь
- •Малые и мини-тэц, повышение эффективности котельных
- •Компрессорное оборудование и холодильная техника
- •Энергосберегающий электропривод
- •Автоматизация управления производственными процессами
- •Общие положения
- •Понятие автоматического регулирования
- •Классификация подсистем автоматизации
- •Датчики
- •Первичный приборный учет
- •Схемы автоматизации. Автоматизированные системы контроля и управле- ния различными энергообъектами
- •7.5. Приоритетные направления энергосбережения в промышленных отраслях
- •Контрольные вопросы
- •Блок 8 вторичные энергетические ресурсы
- •8.1. Общие вопросы
- •Вторичные энергетические ресурсы в промышленности
- •Вторичные энергетические ресурсы на предприятиях текстильной про- мышленности
- •Определение выхода вэр и экономия топлива за счет их использования
- •Экономическая эффективность использования вторичных энергетических ресурсов
- •8.2. Утилизация вэр
- •Теплообменные аппараты для утилизации вторичных энергоресурсов
- •Теплообменные аппараты для утилизации высокотемпературных вэр
- •Теплообменные аппараты для утилизации низкопотенциальных вэр
- •Некоторые примеры экономии тепловой энергии за счет использования вэр
- •Контрольные вопросы
- •Блок 9 основы энергетического менеджмента и аудита
- •9.1. Понятие энергетического менеджмента и аудита
- •Понятие энергетического менеджмента
- •Энергетический баланс
- •Энергетические аудиты и обследования
- •9.2. Проектный подход в энергетическом менеджменте
- •9.2.1. Планирование капиталовложений на развитие энергетических источников
- •9.2.2 Оценка и анализ рисков инвестиционных проектов
- •Схемы финансирования проектов
- •«Экономические» методы проектного анализа
- •Показатели эффективности инвестиционных проектов
- •Пример 7.
- •«Неэкономические» методы проектного анализа
- •Энергетическое планирование
- •Контрольные вопросы
- •Блок 10 вопросы эффективного использования энергии в различных сферах городского хозяйства
- •Концепция и задачи энергосбережения
- •Энергосбережение в градостроительстве и зданиях
- •Градостроительство
- •Энергосбережение при освещении
- •Теплоснабжение
- •Реконструкция и модернизация систем централизованного теплоснабжения
- •Децентрализация и регулирование теплоснабжения
- •Теплоснабжение производственных зданий
- •Автомобильный транспорт
- •Экономия энергии в быту
- •Контрольные вопросы
- •Блок 11 энергосбережение и экология
- •Экологические проблемы, связанные с работой тэс, гэс, транспорта
- •Специфические экологические проблемы ядерной энергетики
- •Парниковый эффект
- •Экологические эффекты энергосбережения
- •Контрольные вопросы
- •Блок 12 энергосбережение за рубежом
- •Мировой опыт энергосбережения
- •Опыт энергосберегающей политики в сша
- •Японский опыт энергосбережения
- •Опыт повышения энергоэффективности в Дании
- •Контрольные вопросы
Контрольные вопросы
Перечислите основные приоритетные технические направления энергосбережения в Республике Беларусь
Что относится к объектам малой энергетики?
Какие меры предусматриваются для повышения эффективности работы промыш- ленных и отопительных котельных?
В результате каких организационных и технических мероприятий в области ком- прессорного оборудования можно получить экономию энергоресурсов?
Опишите принцип действия холодильника.
Перечислите основные направления повышения эффективности работы холодильной техники.
Какие источники энергосбережения при использовании электропривода Вам извест- ны?
Дайте определение понятию «регулируемый электропривод».
Какие функциональные уровни имеют современные структуры управления?
Опишите принцип действия автоматического термостата.
Какие подсистемы автоматизации Вы знаете?
Назовите известные Вам разновидности и изобразите принципиальные схемы дат- чиков температур.
Назовите известные Вам разновидности и изобразите принципиальные схемы дат- чиков влажности газов (воздуха).
Назовите известные Вам разновидности и изобразите принципиальные схемы дат- чиков давления.
Назовите известные Вам разновидности и изобразите принципиальные схемы дат- чиков расхода.
Какие методы измерения расхода воды признаны для условий Беларуси наиболее под- ходящими?
Назовите достоинства и недостатки приборов учета расхода горячей воды элек- тромагнитного принципа действия.
Изобразите схему автоматизации какого-либо энергообъекта.
Что собой представляют автоматизированные системы контроля и управления раз- личными энергообъектами.
Перечислите основные направления энергосбережения в машиностроении и метал- лургии.
Перечислите основные направления энергосбережения в производстве строительных материалов.
Перечислите основные направления энергосбережения в лесной, бумажной и дерево- обрабатывающей промышленности.
Перечислите основные направления энергосбережения в пищевой промышленности.
Блок 8 вторичные энергетические ресурсы
8.1. Общие вопросы
Вторичные энергетические ресурсы в промышленности
Важнейшей проблемой, поставленной на уровень государственной политики особое место занимает проблема энергосбережения. Главные направления и важнейшие мероприя- тия по сбережению топлива, энергии и теплоты и развитию топливно-энергетического ком- плекса Республики Беларусь отражены в Государственной программе “Энергосбережение”.
В энергетических балансах предприятий особенно энергоемких отраслей значительное место занимают вторичные энергетические ресурсы (ВЭР).
Экономия топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) может быть реализована в двух направлениях. Во-первых, за счет усовершенствования технологических процессов и аппара- тов (новых энергосберегающих технологий), благодаря чему достигается повышение КПД и снижается расход топлива и энергии. Во-вторых, посредством утилизации ВЭР, которые не- избежно возникают в больших объемах особенно в энергоемких производствах, и за счет ко- торых можно получить 30 – 35% сбережения ТЭР.
Под вторичными энергоресурсами понимают энергетический потенциал отходов про- дукции, побочных и промежуточных продуктов, образующихся в теплотехнологических аг- регатах (установках), который может быть частично или полностью использован для энерго- снабжения других агрегатов или в самом аппарате.
Энергетические отходы, которые возвращаются обратно на вход в технологический аг- регат, называются ВЭР внутреннего использования, а ВЭР, утилизируемые в других уста- новках – внешнего использования. Сам технологический агрегат, который является источни- ком энергетических отходов, называется источником ВЭР.
Все ВЭР подразделяют на три основные группы.
Горючие (топливные) ВЭР – химическая энергия отходов от огнетехнического обору- дования. Это горючие газы плавильных печей, вагранок и т.д., горючие отходы процессов химической и нефтехимической промышленности, горючие отходы черной и цветной метал- лургии, газовой промышленности. Источником горючих ВЭР являются также лесная и дере- вообрабатывающая промышленность.
Тепловые ВЭР – физическая теплота отходящих дымовых газов и тепловых отходов от теплотехнологических аппаратов в виде теплоты горючей воды, пара, паровоздушной смеси, тепла конденсата пара и т.д.
ВЭР избыточного давления – энергия газов, жидкостей, пара, покидающие агрегаты с избыточным давлением (Р>Pam), которое необходимо снижать при выбросе в атмосферу. Все виды ВЭР в зависимости от их свойств могут использоваться потребителем как в виде топ- лива или для выработки теплоты, холода, электроэнергии и механической работы посредст- вом специализированных утилизационных установок.
На каждом этапе технического развития существуют экономические пределы повыше- ния КПД энергоиспользования. Но практика использования ВЭР в различных отраслях про- мышленности, особенно в энергоемких производствах, показывает, что резервы повышения коэффициента полезного использования (КПИ) очень велики. Современный уровень разви- тия производства и техники позволяет свести потери энергии до 10 – 15 % от расхода пер- вичных ТЭР. Только применение новейших энергосберегающих технологий позволит до- полнительно уменьшить расход энергоресурсов в 2 – 4 раза.
Особенно значительные энергетические потери в доменном производстве, на машино- строительных предприятиях, нефтеперерабатывающих заводах, в производстве строитель- ных материалов, в химической промышленности. В данных отраслях промышленности КПИ не превышает 10 – 20 %, а потенциал энергосбережения даже без внедрения новейших тех- нологий, а только за счет использования ВЭР очень велик и может составлять 35 – 40 % от
расхода первичных ТЭР.
Применительно к ВЭР используются следующие понятия и термины:
Общие энергетические отходы – это энергетический потенциал всех материальных потоков на выходе из теплотехнологического агрегата (аппарата) и все потери энергии в аг- регате.
Общие энергетические отходы подразделяются на три потока:
неизбежные потери энергии в технологическом аппарате;
энергетические отходы внутреннего использования, - которые возвращаются обратно в агрегат за счет регенерации или рециркуляции;
энергетические отходы внешнего использования, - которые используются в других агрегатах.
Полный выход ВЭР – масса вторичных энергоресурсов, которые образуются в данной установке за определенный период времени.
Возможный выход ВЭР – возможное (максимальное) количество энергии, которое экономически целесообразно можно использовать в утилизационных установках.
Коэффициент использования (выработки) энергии за счет ВЭР – отношение фактиче- ского использования энергии, полученной за счет ВЭР, к планируемой выработке.
Резерв утилизации ВЭР – количество энергии, которое может быть дополнительно во- влечено в производство.
Возможная экономия топлива за счет ВЭР – количество энергии, которое было бы по- лучено при полном использовании всего выхода ВЭР.
Коэффициент утилизации ВЭР – отношение фактической экономии топлива за счет ВЭР к возможной. Определяется как для одного агрегата-источника ВЭР, так и группы агре- гатов, так и суммарно для всех видов ВЭР.
Для характеристики состояния использования ВЭР, пригодных для непосредственного использования без преобразования энергоносителей, применяют следующие показатели: вы- ход ВЭР; фактическое использование ВЭР; резерв утилизации ВЭР; экономия топлива за счет ВЭР; коэффициент утилизации ВЭР.