Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
петруша / УМК ЭнЭфф / диск УМК ЭнЭф / 3.3СпрДокументОнаилучших достижениях.pdf
Скачиваний:
54
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
21.13 Mб
Скачать

Применимость

Широко применяется.

Экономические аспекты

Экономически эффективный подход, сроки окупаемости зависят от особенностей конкретного объекта.

Мотивы внедрения

Снижение затрат на топливо.

Примеры

Данные не предоставлены.

Справочная информация

[227, TWG]

3.1.5. Выбор топлива

Общая характеристика

Выбор типа топлива определяет количество тепловой энергии, производимой на единицу топлива (см. введение к разделу 3.1 и раздел 1.3.6.2). Необходимое количество избыточного воздуха (см. раздел 3.1.3) также зависит от типа топлива – для твердого топлива оно выше. Поэтому при помощи выбора топлива можно обеспечить снижение расхода избыточного воздуха горения, а также повышение энергоэффективности (КПД) процесса сжигания. Как правило, чем выше теплота сгорания топлива, тем более эффективным является процесс сжигания.

Экологические преимущества

Энергосбережение за счет сокращения избытка воздуха горения и оптимизации использования топлива. При сжигании некоторых видов топлива образуется меньшее количество загрязняющих веществ (например, природный газ характеризуется крайне низким содержанием серы, наличие которой приводит к образованию SOx, а также отсутствием металлов); количество образующихся загрязняющих веществ зависит и от источника топлива. Более подробная информация по этому вопросу содержится в Справочных документах для тех отраслей, где выбор топлива существенно влияет на объемы и характеристики выбросов.

Выбор топлива с меньшей теплотой сгорания может быть обусловлен другими экологическими факторами, например (см. раздел 1.1.3):

использованием топлива из устойчивых источников;

целесообразностью сжигания (дожига) отходящих газов, использованием в качестве топлива твердых или жидких отходов;

стремлением к минимизации других видов воздействия на окружающую среду, например, связанных с перевозками топлива.

Воздействие на различные компоненты окружающей среды

Для различных видов топлива характерны выбросы различных загрязняющих веществ, например, сжигание угля приводит к выбросам твердых частиц, SOx и металлов. Информация по этому вопросу приводится в Справочных документах для тех отраслей, где выбор топлива существенно влияет на объемы и характеристики выбросов.

Производственная информация

Данные не предоставлены.

Применимость

Широко применяется при планировании строительства новых предприятий или существенной реконструкции существующих.

144

Для действующих предприятий возможности выбора топлива ограничены в силу особенностей установленного оборудования (например, ТЭС, рассчитанная на использование угля, не обязательно может быть легко переведена на использование природного газа). Ограничения могут быть связаны и с характером основной деятельности предприятия (например, мусоросжигательного завода).

На выбор топлива могут также влиять законодательные и другие нормативные требования, включая экологические требования местного и международного уровней.

Экономические аспекты

Как правило, затраты являются важнейшим фактором, определяющим выбор топлива.

Мотивы внедрения

эффективность (КПД) процесса сжигания;

сокращение выбросов загрязняющих веществ.

Примеры

сжигание отходов как основная деятельность мусоросжигающих установок (сжигание отходов с утилизацией тепловой энергии);

сжигание отходов в цементных печах;

сжигание (дожиг) газообразных отходов производства, например, сжигание газообразных углеводородов на НПЗ или оксида углерода в цветной металлургии;

производство тепловой или электрической энергии на основе биомассы.

Справочная информация

[227, TWG]

3.1.6. Кислородное сжигание

Общая характеристика

В качестве окислителя при сжигании вместо атмосферного воздуха используется кислород, производимый на самом предприятии или закупаемый у внешнего поставщика (последний вариант имеет место чаще).

Экологические преимущества

Сданным методом связаны различные преимущества:

повышенное содержание кислорода приводит к увеличению температуры сгорания и количества тепла, передаваемого технологическому процессу, что способствует уменьшению доли несгоревшего (неполностью сгоревшего) топлива и повышению КПД с одновременным сокращением выбросов NOx;

поскольку атмосферный воздух на 80% состоит из азота, переход к кислородному сжиганию приводит к соответствующему сокращению массового расхода подаваемых и отходящих газов;

тот же фактор способствует сокращению выбросов NOx, поскольку количество азота в камере существенно снижается;

сокращение массового расхода дымовых газов может привести к снижению требуемой мощности газоочистных систем (например, пылеулавливающего оборудования или систем очистки дымовых газов от NOx, если необходимость в таких системах сохраняется) и соответствующего энергопотребления;

при производстве кислорода на самом предприятии образующийся азот может быть использован в производственном процессе, например, для перемешивания жидкостей или создания нейтральной атмосферы там, где окислительная атмосфера может привести к нежелательным реакциям (например, пирофорным реакциям в цветной металлургии);

145

в перспективе пониженный объем отходящих газов (и повышенная концентрация CO2)

может создать более благоприятные условия для улавливания и хранения CO2, а также, возможно, снижения соответствующих энергозатрат.

Воздействие на различные компоненты окружающей среды

Производство кислорода из атмосферного воздуха требует значительных энергозатрат, которые должны учитываться при любых энергетических расчетах (см. раздел 1.3.6.1).

В стекольной промышленности существует значительное разнообразие типов стекловаренных печей, видов стекла, а также уровней производительности. В некоторых условиях (например, по сравнению с регенеративными печами, в случае относительно небольших печей или при производстве специального стекла) переход к кислородному дутью может привести к повышению общего КПД процесса (с учетом энергозатрат на производство кислорода в пересчете на первичную энергию). Однако в других случаях энергозатраты на производство кислорода могут оказаться равными объемам энергосбережения за счет кислородного дутья или даже превысить их. Эта ситуация является типичной при сравнении общего КПД печей с кислородным дутьем с аналогичными характеристиками регенеративных печей с подковообразным пламенем (торцевыми горелками) при производстве больших объемов стеклянной тары. Ожидается, однако, что дальнейшее развитие технологии кислородного дутья в стекольной промышленности приведет к повышению КПД соответствующих печей. С финансовой точки зрения, затраты на закупку кислорода также не всегда окупаются за счет энергосбережения при эксплуатации печей.

Производственная информация

При использовании кислорода следует принимать во внимание дополнительные требования безопасности, поскольку с потоками чистого кислорода связан больший риск взрыва, чем с потоками обычного воздуха.

Необходимость дополнительных мер безопасности при использовании кислорода может быть связана и с тем, что кислородопроводы могут эксплуатироваться при очень низких температурах.

Применимость

Не является универсальным методом, широко применяемым во всех отраслях. В стекольной отрасли производители стремятся контролировать рабочую температуру в области горения стеклоплавильной печи, поддерживая ее на уровне, приемлемом для футеровки и одновременно обеспечивающем необходимое качество стекла. Как правило, переход на сжигание в кислородной атмосфере не означает повышения рабочей температуры печи (температуры футеровки или стекольной массы), но может способствовать улучшению условий теплопередачи. Кислородное сжигание требует более тщательного контроля рабочей температуры печи, но эта температура, как правило, не выше, чем в случае сжигания в атмосферном воздухе (лишь температура в сердцевине пламени может быть выше).

Экономические аспекты

Цены на кислород, закупаемый у внешних поставщиков, достаточно высоки, а собственное производство этого газа связано со значительным расходом электроэнергии. Капитальные затраты на установку воздухоразделительного оборудования также значительны и оказывают существенное влияние на экономическую эффективность сжигания в кислородной атмосфере.

Мотивы внедрения

Сокращение расхода дымовых газов позволяет устанавливать менее мощное газоочистное оборудование, в особенности установки по удалению оксидов азота. Однако эти соображения актуальны только для новых объектов, а также для тех существующих предприятий, где стоит вопрос об установке или замене газоочистного оборудования.

Примеры

Используется в стекольной отрасли и в рафинировании металлов (в Польше – совместно с использованием азота).

146

Справочная информация

[157, Beerkens R.G.C. , 2006]

3.1.7. Сокращение потерь тепла при помощи теплоизоляции

Общая характеристика

Потери тепла через стенки систем сжигания зависят от площади поверхностей и толщины теплоизоляции. Оптимальная толщина теплоизоляции, учитывающая соображения энергоэффективности и экономической эффективности, должна определяться в каждом конкретном случае.

Как правило, эффективная теплоизоляция, позволяющая свести потери тепла к минимуму, может быть обеспечена при строительстве предприятия или установке оборудования. Однако теплоизоляция может постепенно изнашиваться, что требует ее замены по итогам инспекций в рамках программ технического обслуживания. Для обнаружения зон нарушенной теплоизоляции могут использоваться детекторы инфракрасного излучения (тепловизоры). Обследование с помощью подобных устройств может производиться во время работы оборудования незадолго до остановки на плановое техническое обслуживание или ремонт.

Экологические преимущества

Энергосбережение.

Воздействие на различные компоненты окружающей среды

Использование теплоизоляционных материалов.

Производственная информация

Для своевременного обнаружения и устранения скрытых утечек необходимы регулярное техническое обслуживание и обследование систем. В системах отрицательного давления дефекты изоляции способны приводить к подсосу воздуха, что увеличивает нагрузку на вентиляторы и соответствующие энергозатраты.

Элементы систем, не имеющие надлежащей теплоизоляции, могут приводить не только к потерям тепла, но и к производственным травмам в тех условиях, когда:

существует риск контакта персонала с соответствующими частями обрудования;

температура частей превышает 50 °C.

Применимость

В любых ситуациях.

Экономические аспекты

Малозатратный метод, особенно если работы производятся во время плановых остановок оборудования. Целесообразно проводить ремонт и замену теплоизоляции во время ремонтных кампаний.

Мотивы внедрения

Поддержание надлежащей рабочей температуры.

Примеры

Ремонт теплоизоляции осуществляется во время ремонтных кампаний в черной металлургии и стекольной промышленности.

Справочная информация

[91, CEFIC, 2005]

147

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.