4.2.9. Мониоринг и измерения
Мониторинг и измерения представляют собой важную часть этапа «проверки» в цикле «планирование–осуществление–проверка–корректировка», на котором основан, в частности, менеджмент энергоэффективности (см. раздел 2.1). Кроме того, они являются важной составляющей эффективного контроля технологических процессов (см. НДТ 14).
16. НДТ состоит в определении и соблюдении документированных процедур регулярного мониторинга и измерения ключевых характеристик производственного процесса и видов деятельности, которые могут оказывать значительное влияние на энергоэффективность. Некоторые методы, которые могут применяться для этого, описаны в разделе 2.10.
Применимость: Все установки. Масштаб и особенности (например, степень детальности) применения данного метода зависят от характера, масштаба и сложности установки, а также энергопотребления составляющих ее технологических процессов и систем.
4.3. Наилучшие доступные технологии обеспечения энергоэффективности энергопотребляющих систем, технологических процессов, видов деятельности и оборудования
Введение
Вразделе 4.2.2.3 подчеркивается важность рассмотрения установки как целого и оценки потребностей и способов применения составляющих ее систем, их энергопотребления и способов их взаимодействия. В описании НДТ 7 приведены примеры типичных систем, входящих в состав установок.
Вразделе 4.2 приведены универсальные НДТ, применимые к любым системам, технологическим процессам и вспомогательным видам деятельности. К этим НДТ относятся:
•анализ системы и ее результативности, в т.ч. сравнительный анализ (бенчмаркинг) (НДТ 1, 3, 4, 8 и 9);
•планирование мероприятий и инвестиций по оптимизации энергоэффективности с учетом экономической целесообразности, а также воздействия на различные компоненты окружающей среды (НДТ 2);
•в случае новых систем – оптимизация энергоэффективности при проектировании установки, производственной единицы или системы, а также при выборе технологических процессов (НДТ 10);
•в случае существующих систем – оптимизация энергоэффективности системы за счет ее оптимальной эксплуатации и менеджмента, включая мониторинг и техническое обслуживание (НДТ 14, 15 и16).
Поэтому при описании НДТ в настоящем разделе предполагается, что перечисленные выше универсальные НДТ также применяются к обсуждаемым системам в рамках оптимизации последних.
4.3.1. Сжигание
Сжигание топлива представляет собой процесс, широко используемый как для непосредственного нагрева (например, при производстве цемента или стали), так и с целью получения энергии для дальнейшего преобразования в другую форму, (например, при производстве пара для последующей генерации электроэнергии). Поэтому методы повышения энергоэффективности при сжигании, применяемом в рамках основного технологического процесса, рассматриваются в соответствующих отраслевых Справочных документах. Применительно к другим случаям, например, сжиганию топлива в составе вспомогательных видов деятельности, в разделе «Область применения» Справочного документа по крупным топливосжигающим установкам отмечается:
308
«…к установке потенциально могут быть добавлены меньшие агрегаты, что приведет к появлению одной крупной установки с общей мощностью, превышающей 50 МВт. Это означает, что все виды тепловых энергоустановок (например, котлоагрегаты, производящие энергоресурсы для нужд технологического процесса, когенерационные станции, котельные централизованного теплоснабжения), используемые для производства механической или тепловой энергии, подпадают под действие настоящего Справочного документа [по крупным топливосжигающим установкам]»…
17. НДТ состоит в оптимизации энергоэффективности сжигания топлива при помощи таких методов, как:
•специфичные для конкретных отраслей методы, приводимые в отраслевых Справочных документах;
•методы, перечисленные в табл. 4.1.
|
Методы для отраслей и видов деятельности, сжигание топлива в которых не охвачено |
||||
|
соответствующими отраслевыми Справочными документами |
||||
|
Методы, описываемые в LCP BREF (июль 2006 г.), по |
Методы, описываемые в |
|||
|
видам топлива |
|
|
|
настоящем документе |
|
Каменный и |
Биомасса |
Жидкое |
Газообразное |
|
|
бурый уголь |
и торф |
топливо |
топливо |
|
Предварительная сушка |
4.4.2 |
|
|
|
|
бурого угля |
|
|
|
|
|
Газификация угля |
4.1.9.1, 4.4.2, |
|
|
|
|
|
7.1.2 |
|
|
|
|
Сушка топлива |
|
5.1.2, 5.4.2, |
|
|
|
|
|
5.4.4 |
|
|
|
Газификация биомассы |
|
5.4.2 , 7.1.2 |
|
|
|
Прессование коры |
|
5.4.2, 5.4.4 |
|
|
|
Использование |
|
|
|
7.1.1, 7.1.2, |
|
турбодетандеров для |
|
|
|
7.4.1, 7.5.1 |
|
утилизации энергии |
|
|
|
|
|
сжатого газа |
|
|
|
|
|
Когенерация |
4.5.5, 6.1.8 |
5.3.3, 5.5.4 |
4.5.5, |
7.1.6, 7.5.2 |
3.4. Когенерация |
|
|
|
6.1.8 |
|
|
Усовершенствованный |
4.2.1, 4.2.1.9, |
5.5.3 |
6.2.1, |
7.4.2 , 7.5.2 |
|
компьютерный контроль |
4.4.3, 4.5.4 |
|
6.2.1.1, |
|
|
за условиями горения с |
|
|
6.4.2, |
|
|
целью сокращения |
|
|
6.5.3.1 |
|
|
выбросов и увеличения |
|
|
|
|
|
производительности |
|
|
|
|
|
Использование тепла |
4.4.3 |
|
|
|
|
дымовых газов для |
|
|
|
|
|
централизованного |
|
|
|
|
|
теплоснабжения |
|
|
|
|
|
Низкие избытки воздуха |
4.4.3, 4.4.6 |
5.4.7 |
6.4.2, |
7.4.3, |
3.1.3. Сокращение массового |
горения |
|
|
6.4.5 |
|
расхода дымовых газов |
|
|
|
|
|
посредством снижения избытка |
|
|
|
|
|
воздуха горения |
309
Снижение температуры |
4.4.3 |
|
6.4.2 |
|
3.1.1: Снижение температуры |
дымовых газов |
|
|
|
|
дымовых газов при помощи: |
|
|
|
|
|
• подбора оптимальных |
|
|
|
|
|
размеров и других |
|
|
|
|
|
характеристик оборудования |
|
|
|
|
|
исходя из требуемой |
|
|
|
|
|
максимальной мощности с |
|
|
|
|
|
учетом расчетного запаса |
|
|
|
|
|
надежности; |
|
|
|
|
|
• интенсификации передачи |
|
|
|
|
|
тепла технологическому |
|
|
|
|
|
процессу посредством |
|
|
|
|
|
увеличения удельного потока |
|
|
|
|
|
тепла, увеличения площади или |
|
|
|
|
|
усовершенствования |
|
|
|
|
|
поверхностей теплообмена; |
|
|
|
|
|
• рекуперация тепла дымовых |
|
|
|
|
|
газов с использованием |
|
|
|
|
|
дополнительного |
|
|
|
|
|
технологического процесса |
|
|
|
|
|
(например, производства пара |
|
|
|
|
|
при помощи экономайзера); |
|
|
|
|
|
• установки подогревателя |
|
|
|
|
|
воздуха или воды (см. 3.1.1.1), |
|
|
|
|
|
или предварительного |
|
|
|
|
|
подогрева топлива при помощи |
|
|
|
|
|
тепла дымовых газов (см. |
|
|
|
|
|
3.1.1). Следует отметить, что |
|
|
|
|
|
подогрев воздуха может быть |
|
|
|
|
|
необходим, если |
|
|
|
|
|
технологический процесс |
|
|
|
|
|
требует высокой температуры |
|
|
|
|
|
пламени (например, в |
|
|
|
|
|
стекольном или цементном |
|
|
|
|
|
производстве); |
|
|
|
|
|
• очистки поверхностей |
|
|
|
|
|
теплообмена от |
|
|
|
|
|
накапливающейся золы и |
|
|
|
|
|
частиц углерода с целью |
|
|
|
|
|
поддержания высокой |
|
|
|
|
|
теплопроводности. В частности, |
|
|
|
|
|
в конвекционной зоне могут |
|
|
|
|
|
периодически использоваться |
|
|
|
|
|
сажесдуватели. Очистка |
|
|
|
|
|
поверхностей теплообмена в |
|
|
|
|
|
зоне горения, как правило, |
|
|
|
|
|
осуществляется во время |
|
|
|
|
|
остановки оборудования для |
|
|
|
|
|
осмотра и ТО, однако в |
|
|
|
|
|
некоторых случаях |
|
|
|
|
|
используется очистка без |
|
|
|
|
|
остановки (например, в |
|
|
|
|
|
нагревателях на НПЗ). |
Снижение |
4.4.3 |
|
6.4.2 |
|
|
концентрации CO в |
|
|
|
|
|
дымовых газах |
|
|
|
|
|
Аккумуляция тепла |
|
|
6.4.2 |
7.4.2 |
|
|
|
|
|
|
310
Отведение дымовых |
4.4.3 |
|
6.4.2 |
|
|
газов через градирню |
|
|
|
|
|
Различные решения |
4.4.3 |
|
6.4.2 |
|
|
для системы |
|
|
|
|
|
охлаждения (см. BREF |
|
|
|
|
|
по промышленным |
|
|
|
|
|
системам охлаждения) |
|
|
|
|
|
Предварительный |
|
|
|
7.4.2 |
3.1.1. Снижение температуры |
подогрев топливного |
|
|
|
|
дымовых газов посредством: |
газа за счет отходящего |
|
|
|
|
организации подогрева топлива |
тепла |
|
|
|
|
за счет тепла дымовых газов |
Предварительный |
|
|
|
7.4.2 |
3.1.1. Снижение температуры |
подогрев воздуха |
|
|
|
|
дымовых газов посредством: |
горения за счет |
|
|
|
|
организации подогрева воздуха |
отходящего тепла |
|
|
|
|
горения за счет тепла дымовых |
|
|
|
|
|
газов (см. раздел 3.1.1.1). |
|
|
|
|
|
Следует отметить, что подогрев |
|
|
|
|
|
воздуха может быть необходим, |
|
|
|
|
|
если технологический процесс |
|
|
|
|
|
требует высокой температуры |
|
|
|
|
|
пламени (например, в |
|
|
|
|
|
стекольном или цементном |
|
|
|
|
|
производстве). |
Рекуперативные и |
|
|
|
|
3.1.2 |
регенеративные |
|
|
|
|
|
горелки |
|
|
|
|
|
Автоматизированное |
|
|
|
|
3.1.4 |
управление горелками |
|
|
|
|
|
Выбор топлива |
|
|
|
|
3.1.5 |
Кислородное сжигание |
|
|
|
|
3.1.6 |
Снижение потерь при |
|
|
|
|
3.1.7 |
помощи теплоизоляции |
|
|
|
|
|
Сокращение потерь |
|
|
|
|
3.1.8 |
через отверстия печей |
|
|
|
|
|
Сжигание в кипящем |
4.1.4.2 |
5.2.3 |
|
|
|
слое |
|
|
|
|
|
Таблица 4.1: Методы повышения энергоэффективности систем сжигания топлива
4.3.2. Паровые системы
Пар широко используется в качестве теплоносителя вследствие своего нетоксичного характера, стабильности, низкой стоимости, высокой теплоемкости и гибкости применения. Эффективности использования произведенного пара часто не уделяется должного внимания, поскольку оценить ее количественно на так просто, как, например, тепловой КПД котла. Эффективность использования пара может быть оценена при помощи инструментов, перечисленных в НДТ 5, в сочетании с адекватным мониторингом (см. раздел 2.10).
18. НДТ для паровых систем состоит в оптимизации их энергоэффективности при помощи таких методов, как:
•специфичные для конкретных отраслей методы, приводимые в отраслевых Справочных документах;
•методы, перечисленные в табл. 4.2.
311
Технические методы для отраслей и видов деятельности, в которых применение паровых систем не охвачено соответствующими отраслевыми Справочными документами
Методы, предлагаемые в настоящем документе, с указанием разделов
Метод |
|
Преимущества |
Раздел |
Проектирование и конструктивные решения |
|
|
|
Энергоэффективное проектирование и монтаж |
Оптимизация энергосбережения |
2.3 |
|
парораспределительной сети |
|
|
|
Дросселирование и использование |
Более энергоэффективный метод снижения |
3.2.3 |
|
турбодетандеров. (Использование |
давления пара при наличии потребности в |
|
|
турбодетандеров вместо традиционных |
паре низкого давления |
|
|
дросселей и редукционных клапанов) |
|
|
|
Эксплуатация и управление |
|
|
|
технологическим процессом |
|
|
|
Совершенствование эксплуатационных |
Оптимизация энергосбережения |
3.2.4 |
|
процедур и методов управления |
|
|
|
технологическим процессом |
|
|
|
Каскадное управление группой котлов (при |
Оптимизация энергосбережения |
3.2.4 |
|
наличии нескольких котлов на предприятии) |
|
|
|
• Установка отсекающих заслонок на |
Оптимизация энергосбережения |
3.2.4 |
|
|
газоходах дымовых газов (при наличии |
|
|
|
нескольких котлов, использующих одну |
|
|
|
и ту же дымовую трубу) |
|
|
Производство пара |
|
|
|
Предварительный подогрев питательной воды с |
Утилизация тепла дымовых газов и |
3.2.5 |
|
помощью: |
возвращение его в производственный |
3.1.1 |
|
• |
отходящего тепла, например, от других |
процесс посредством подогрева |
|
|
технологических процессов; |
питательной воды |
|
• |
экономайзера, использующего |
|
|
|
дымовые газы; |
|
|
• подогрева конденсата за счет |
|
|
|
|
деаэрированной питательной воды; |
|
|
• |
конденсации пара, использованного |
|
|
|
для деаэрации, и подогрева |
|
|
|
поступающей в деаэратор воды при |
|
|
|
помощи теплообменника. |
|
|
Предотвращение образования и удаление |
Более эффективная передача тепла от |
3.2.6 |
|
отложений накипи с теплообменных |
продуктов горения пару |
|
|
поверхностей. (Очистка теплообменных |
|
|
|
поверхностей котла) |
|
|
|
Минимизация величины продувки котла |
Снижение общего содержания |
3.2.7 |
|
посредством улучшения водоподготовки. |
растворенных твердых веществ в |
|
|
Установка автоматизированной системы |
питательной воде, что позволяет сократить |
|
|
контроля общего содержания растворенных |
величину продувки и потери энергии |
|
|
твердых веществ |
|
|
|
Установка/восстановление футеровки котла |
Снижение потерь тепла от котла, |
2.10.1 |
|
|
|
повышение (восстановление) КПД |
2.9 |
Оптимизация расхода пара в деаэраторе |
Минимизация непроизводительных потерь |
3.2.8 |
|
|
|
пара |
|
Минимизация потерь, связанных с работой |
Оптимизация энергосбережения |
3.2.9 |
|
короткими циклами |
|
|
|
Техническое обслуживание котлов |
|
2.9 |
|
Распределение |
|
|
|
Оптимизация парораспределительной системы |
|
2.9, |
|
(в особенности, в отношении вопросов, |
|
3.2.10 |
|
перечисленных ниже) |
|
|
|
Отключение неиспользуемых паропроводов |
Минимизация непроизводительных потерь |
3.2.10 |
|
|
|
пара, а также потерь энергии от |
|
|
|
паропроводов и поверхностей оборудования |
|
Теплоизоляция паропроводов и |
Снижение потерь энергии от паропроводов |
3.2.11 |
|
конденсатопроводов (включая фитинги, клапаны |
и поверхностей оборудования |
|
|
и резервуары) |
|
|
|
312