11. Энергосбережения в вту

Для повышения эффективности использования энергии в ВТУ и улучшения технико-экономических показателей их работы большое значение имеет выбор рационального источника энергии. К источникам энергии в ВТУ относятся: топливо-воздушный, топливо-кислородный, топливо-воздушно-кислородный; электроэнергия, комбинированные источники.

При выборе источника энергии должны приниматься во внимание особенности технологического процесса и требования, предъявляемые к процессу генерации теплоты, наличный состав источников энергии на предприятии или в промышленном районе, технико-экономические показатели тепло-технологического процесса при использовании различных источников энергии, требование техники безопасности и производственной санитарии.

Важнейшим параметром тепло-технологического процесса, определенным выбором источника энергии, является температурный уровень процесса. При использовании топлива с наиболее высокой жаропроизводительностью и технологического кислорода возможно получение продуктов сгорания с температурой до 3000 ⁰С. Достижение более высоких температур невозможно из-за диссоциации продуктов сгорания. Осуществление технологических процессов с температурным уровнем выше 3000 ⁰С принципиально возможно только при использовании электроэнергии. (Плавление тугоплавких руд, металлов и сплавов, обжиг некоторых огнеупоров, нанесение на изделия высокотемпературных защитных покрытий…). Для некоторых тепло-технологических процессов характерны специальные условия их осуществления, которые могут быть реализованы только при использовании электроэнергии. Эти процессы протекают в специальной атмосфере или в вакууме, когда контакт продуктов сгорания с обрабатываемым сырьем или изделием недопустим. Когда качество изделия оправдывает использование при его производстве электроэнергии.

Выбор электроэнергии в качестве источника теплоты целесообразен и для тех тепло-технологических процессов, которые связаны с выделением особо вредных веществ. Электропечь легче герметизировать, чем топливную. Работа электропечи под вакуумом в принципе исключает попадание вредных веществ в рабочее пространство.

Большинство теплотехнических процессов протекает при температуре ниже 600 может обеспечить получение продукции одинакового качества при использовании как электроэнергии, так и органического топлива. К топливу, используемому в этих процессах, предъявляются следующие основные требования: достижение необходимых по технологическим условиям температур в реакторе ВТУ, получение факела с высокой излучательной способностью при радиационном режиме теплообмена, создание газовой атмосферы определенного состава. Наиболее полно перечисленным требованиям отвечают углеводородные газы и мазут, являющиеся основными видами топлива тепло-технологических установок.

Твердое топливо – кокс – используется в шахтных печах.

Выбор топлива или электроэнергии для осуществления тепло-технологического процесса в промышленном регионе, где электроэнергия вырабатывается в том числе и на газе и мазуте, имеет особое значение. В этих случаях получение электроэнергии на газе и мазуте и последующее ее использование в теплотехнологии по сравнению с прямым использованием топлива в ВТУ приводят к дополнительным капиталовложениям и эксплуатационным расходам на электростанциях сверх расходов на добычу и транспортировку топлива.

В рассматриваемом случае выбор наиболее целесообразного источника энергии в ВТУ может быть выполнен только на основе технико-экономических расчетов по минимуму приведенных затрат. В виду преимуществ газовых печей для нагрева и термообработки металлов в настоящее время наблюдается тенденция замены электрических печей газовыми.

Наиболее эффективным топливом для технологических установок является газообразное. Однако эффективность его применения в различных тепло-технологических установках различно. Газообразное топливо, в первую очередь, направляется потребителям, обеспечивающим наибольший экономический эффект. При сжигании топлива в тепло-технологических установках в качестве окислителя могут использоваться воздух, технический кислород или воздух, обогащенный кислородом. Обогащение окислителя кислородом является мощным средством интенсификации тепло-технологических процессов, сокращение удельных расходов топлива, совершенствование тепловых схем установок, что существенно улучшает технико-экономические показатели их работы.