3. Вторичные энергоресурсы

Вторичные (побочные) энергоресурсы (ВЭР) - это носители энер­гии, образующиеся в ходе производства, т.е. «энергетические отхо­ды», которые могут быть повторно использованы для получения энергии вне основного технологического процесса. К ним относятся отработанные горючие органические вещества, г ородские и промышлен­ные отходы, горячие отработанные теплоносители, отходы сельскохозяй­ственного производства. Принято классифицировать ВЭР на три типа:

1. Горючие ВЭР - отходы, содержащие углеродные и углеводород­ные включения: доменный газ, городской мусор, органические отработанные растворители и т.д.

2. Тепловые ВЭР - любые теплоносители, имеющие температуру выше температуры окружающей среды, способные передать теп­ло для последующего использования: горячие газы и жидкости, являющиеся промежуточными или сбросными в данном техно­логическом процессе.

3. ВЭР избыточного давления: газы и жидкости под давлением, которое можно использовать перед их сбросом в окружающую среду.

Кроме того, по степени концентрации энергии различают источ­ники ВЭР:

1) высокопотенциальные, прежде всего тепловые ВЭР высокотем­пературных (400-1000 °С) технологий, связанных с нагревом, плавкой, обжигом, термообработкой или возгонкой; величина по­терь энергии с уходящими дымовыми газами от нагревательных термических потерь доходит до 70%;

2. среднепотенциальные - дымовые газы, конденсат, отработан­ный пар, продуктовые потоки с температурой выше 120 °С;

3. низкопотенциальные - системы оборотного водоснабжения, ох­лаждения с изменением температуры воды на 5-10 °С, сбросы пара давлением 1-1,5 атм в атмосферу, бытовые стоки, уходя­щие газы температурой 100-150 °С, вентиляционные выбросы.

Энергетический потенциал ВЭР реализуется в утилизационных ус­тановках и системах, к которым относятся котлы-утилизаторы, тепло­обменники, печи, газотурбины, системы оборотного водоснабжения для снижения расхода технологической воды, тепловые насосы и т.д.

В настоящее время повышение уровня использования ВЭР вклю­чено в перечень мероприятий по энергосбережению, имеющих приори­тетное значение в республике. Согласно правительственному решению, проведена инвентаризация имеющихся ВЭР и разработаны предложе­ния по экономически целесообразному их использованию, утверждено положение о взаиморасчетах между теплоснабжающими организация­ми и поставщиками утилизируемой теплоты ВЭР в системы централи­зованного теплоснабжения. Общий энергетический потенциал ВЭР весь­ма велик и оценивается в интервале 1,9-3,1 млн. т.у.т. в год. Однако для вовлечения его в энергетический баланс республики необходимы зна­чительные капитальные вложения, связанные с внедрением энергосбе­регающего оборудования и технологий. Факторами, затрудняющими использование ВЭР, являются также непостоянство их как источника энергии определенных параметров и несовпадение режимов работы ус­тановок, производящих ВЭР, с режимами спроса на тепловую энергию. В связи с этим в схемах использования ВЭР должны найти широкое применение аккумуляторы теплоты.

В топливно-энергетическом балансе производственного потребле­ния промышленных предприятий Беларуси около 18% составляет не­посредственное использование топлива (0,3 млн. т.у.т. в год) в техноло­гических процессах (печи, сушилки, термические аппараты и т.п.). КПД этих процессов колеблется в пределах от 8 до 25%, а уходящие дымо­вые газы имеют высокий энергетический потенциал, оцениваемый при-

мерно в 150 тыс. т.у.т. При его использовании только на 50% возможно получение дополнительной тепловой энергии в количестве около 0,7 млн. Гкал в год. Поэтому на период до 2005 г. на предприятиях про­мышленности приоритетным направлением использования ВЭР следу­ет принять утилизацию высокопотенциального тепла уходящих дымо­вых газов от нагревательных и термических печей.

Использование тепловой энергии уходящих газов производится в два этапа: регенерацией (возвратом) газов в первоначальный процесс и преобразованием энергии газов в котлах-утилизаторах в более удоб­ный для потребления вид: энергию пара или горячей воды. Примене­ние полученной теплоэнергии аналогично поступающей из котельной или теплоцентрали. Конструктивно котел-утилизатор представляет со­бой теплообменник типа «газ-вода» с системой подготовки и подачи питательной воды, сбора перегретого пара, устройствами управления потоком уходящих газов и очистки внутренних поверхностей. Альтер­нативным вариантом сбережения энергии высокопотенциальных ухо­дящих газов является замена нагревательных и термических газовых печей отечественного производства с КПД 2,5-8% на зарубежные, обо­рудованные рекуператорами, с КПД 30%.

Вторым по значимости источником ВЭР на промышленных пред­приятиях является тепло конденсата. За счет оснащения потребляюще­го пар оборудования конденсатоотводчиками и использования тепла конденсата для подогрева воды на горячее водоснабжение можно сни­зить расход тепловой энергии на величину, эквивалентную 42 тыс. т.у.т.

К способам использования низкопотенциальных ВЭР на пред­приятиях относятся предварительный подогрев воздуха в системах вентиляции, воды для горячего водоснабжения и автономных сис­тем отопления.

Реализация указанных направлений утилизации ВЭР в промыш­ленности влечет за собой необходимость модернизации схем тепло­снабжения самих предприятий и прилегающих потребителей, вклю­чая жилые комплексы.

Все более широкое применение для утилизации ВЭР в произ­водственной и непроизводственной сферах находят теплонасосные установки.