Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекції_тепл_вторинні ресурси.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2019
Размер:
233.98 Кб
Скачать

Технічні, економічні й організаційні проблеми використання вер

Більше чи менше сировини у процесі виробництва перетворюється у відходи залежить від якості застосовуваних машин і пристроїв. Саме тому основним засобом проведенння енергоощадної політики на 1-му етапі стала заміна застарілого технологічного обладнання новим, більш ефективним в енергетичному відношенні, введення економічних машин і агрегатів.

Важливою задачею першого етапу є створення необхідного науково-технічного і виробничого задатку для переходу до другого етапу енергоощадної політики, основою якого буде масове

застосування нових енергозберігаючих технологій, зокрема, методом реконструкції діючих виробництв, зниження матеріалоємності продукції і введення менш енергоємних матеріалів, зміна галузевої структури економіки в цілях зниження її питомої енергоємності. Другий етап стане довгостроковою лінією енергоощадної політики.

Значне покращення використання ВЕР передбачається на 1-му етапі.

Проте, в подальшому цей напрямок енергоекономії буде мати важливе значення, перш за все, при застосуванні енерготехнологічних агрегатів, а також при комплексному вирішенні питань охорони природи та використання відходів (спалювання шкідливих викидів, утилізація теплових викидів і т.п). Для цього необхідне створення утилізаційного обладнання, у тому числі спеціального призначення, що потребує наступного нарощування потужностей енергомашинобудування в цій специфічній області і вирішення цілого ряду технічних проблем.

Економічні й організаційні проблеми виникають через низькі показники при непостійніх режимах виходу ВЕР, невідповідність режимів можливого вироблення і споживання, відсутність споживачів енергії тих параметрів, які дають утилізаційні установки і т.п.

Розглянемо ці проблеми та шляхи їх подальшого вирішення для різних видів ВЕР.

Основними технічними труднощами утилізації горючих ВЕР часто є неможливість застосування стандартного теплоспалюючого обладнання через низьку (або занадто високу, наприклад, у водню) теплоту згоряння, наявність різноманітних, зокрема, агресивних, домішок, високої зольності в ряді ВЕР та інших факторів. Способи подолання цих труднощів - це створення спеціального обладнання, попередня обробка ВЕР (облагороджування), переналагоджування стандартного теплоспалювального обладнання, спільне спалювання з природним паливом і т.п.

Наприклад, на всіх фосфорних заводах викидні гази спалюються в факелах без утилізації. Використання їх в якості палива ускладнене через їх токсичність (високий вміст оксиду вуглецю, парів фосфору і фосфіну), вибухо- і пожежонебезпечності (наявності в парах фосфору, який самозагоряється при контакті з повітрям), труднощі транспортування газів до споживача (підвищені вимоги до герметизації трубопроводів, корозія трубопроводів у зв'язку з конденсацією парів фосфору і води з утворенням фосфорних кислот). Розробляється метод використання частини цих газів на місці в відділеннях обпалювання, агломерації та сушки, а решта газів може

спалюватися в суміші з природним газом (при співвідношенні 2:1) для вироблення пари.

Метод вирішення економіко-організаційних проблем, які виникають через непостйність виходу ВЕР у ряді процесів, коли режим виходу і споживання не співпадають, - це створення буферних сховищ-ресиверів для горючих ВЕР. Проте, широкого застосування цей метод не знаходить, частково через вибухонебезпечність, токсичність, агресивність та інші властивості горючих ВЕР. Шлях вирішення - знаходження відповідних споживачів.

Технічні проблеми використання теплових ВЕР пов'язані також із вмістом агресивних та інших компонентів, інколи надто високим потенціалом, що пред'являє підвищені вимоги до якості утилізаційного обладнання. Нема надійних технічних рішень з використання тепла продукції, шлаку й інших твердих відходів виробництва. Так, фізичне тепло розжареного коксу в коксохімічному виробництві утилізується в процесі сухого гасіння коксу інертними газами16. Це тепло використовується для виготовлення пари технологічних та енергетичних параметрів у котлах -охолоджувачах. Котли працюють недостатньо надійно, часто виходять із ладу поверхні нагріву, так як гази несуть велику кількість пилу.

Для низькопотенціальних ВЕР основні проблеми - економіко-організаційні - через нестачу відповідних споживачів. Починають застосовуватися відносно нові способи утилізації ВЕР: застосування термокомпресорів для підвищення потенціалу пари, застосування теплонасосних установок для вироблення теплової енергії на базі використання низькопотенціальних ВЕР, у т.ч. тепла оборотної води; застосування абсорбційних холодильних установок для вироблення холоду при використанні теплових ВЕР та ін.

Незбіг режимів виходу і споживання теплових ВЕР, особливо сезонне, призводить до того, що використовувані зимою для санітарно-технічних потреб середньо- і низькопотенціальні теплові ВЕР літом, поза опалювальним сезоном, не використовуються, що різко погіршує техніко- економічні показники теплоутилізації.

Основним способом вирішення цієї проблеми - це відшукання теплоспоживачів на сусідніх підприємствах - у комунально-побутовому секторі. Тут необхідно подолати організаційні труднощі, відомчі бар'єри, особливо при необхідності спільних капіталовкладень. Оскільки, наприклад, не дозволяється злиття засобів промисловості груп А і Б.

Одна з економіко-організаційних проблем - необхідність узгодження режимів та умов експлуатації агрегата - джерела ВЕР - по технологічних та енергетичних параметрах.

При спалюванні паливних і непаливних матеріалів у технологічних печах необхідні визначений тепловий, вологовмісний режими, витримка норм виносу попелу, довжини полум'я,складу вихідних газів та ін. для нормальної роботи котлів - утилізаторів.

Радикальний захід - створення енерготехнологічних агрегатів, коли експлуатаційний персонал однаково відповідально підходить до виготовлення основної й енергетичної породукції.

Норматив - це розроблення чітких інструкцій з експлуатації технологічного обладнання з повним урахуванням вимог щодо виконання умов роботи енергетичних установок (котлів -утилізаторів).

Вирішення деяких технічних і економіко - організаційних проблем можливе також при розумній комбінації напрямків використання ВЕР: паливного - для спалювання горючих ВЕР у паливоспоживаючих установках, теплового - для спалювання ВЕР у теплогенераторах, при безпосередньому використанні теплового потенціалу ВЕР у різного роду теплообмінниках, зокрема, можливе підвищення потенціалу ВЕР за допомогою термокомпресорів або теплонасосних установок, а також виробництво холоду в абсорбційно-холодильних установках, у двигунах внутрішнього згоряння чи в газових турбінах - при використанні вторинної пари; у паротрубопроводах - при використанні надлишкового тиску рідин і газів у спеціальних гідравлічних турбінах; комбінованого - при використанні горючих або/і теплових ВЕР на утилізаційних ТЕЦ.

Завдання використання вторинних матеріальних та енергетичних ресурсів, як невід'ємної частина інтенсифікації виробництва18, має комплексний характер. Тут одночасно повинні вирішуватися питання удосконалення технології, підвищення економічності енерговикористаня й охорони навколишнього середовища на основі застосування нової техніки і технологій, повсюдного скорочення будь - яких, зокрема, енергетичних, відходів, комплексна переробка сировини з організацією багатоцільових процесів, включаючи енерготехнологічне комбінування.

Покращене використання ВЕР пов'язане з успішним вирішенням технічних, економічних та організаційних проблем утилізації, відмічених вище.

Важливим організаційним завданням на найближчий час є забезпечення достатньо повного обліку виходу ВЕР, знайдення найефективніших методів їх утилізації в кожному конкретному випадку. З цією метою в промисловості проводиться інвентаризація ВЕР, утилізаційного обладнання, виявляється потреба в додатковому обладнанні для організації його виробництва, перш за все, на базі застосування нової техніки і технології, енерготехнологічного комбінування.

Велике значення мало введення державної статистичної звітності по ВЕР, узагальнення й аналіз якої дає можливість централізовано вирішувати питання підвищення рівня й ефективності їх використання. Проте, на жаль, мають місце багаточисельні випадки неповного, неправильного чи спотвореного заповнення цієї звітності, що утруднює поточне й особливо перспективне планування використання ВЕР і необхідного для цього матеріально - технічного забезпечення.

Показники техніко - економічної ефективності використання ВЕР

При економічній оцінці необхідно враховувати не тільки сам факт використання ВЕР, але і всі можливі наслідки - позитивні і негативні.

Важливе значення має вибір базового варіанту енергоспоживання, заміщуваного при використанні ВЕР, і правильний облік зміни техніко-економічних показників у базовому джерелі енергопостачання при такому заміщенні. Так, скорочення теплоспоживання від ТЕЦ може призвести до зменшення вироблення електроенергії по теплофікаційному циклу, що необхідно врахувати при підрахунку економії палива за рахунок використання ВЕР.

Будь-яка економічна оцінка полягає в співставленні економії, одержуваної в результаті введення оцінюваного заходу (у нашому випадку використання ВЕР) з одночасними затратами на проведення цього заходу. Окрім правильного співставлення експлуатаційних затрат на утилізацію

ВЕР і в базовому варіанті (з врахуванням можливого погіршення показників у традиційному джерелі, підвищення собівартості в котельні при скороченні вироблення теплової енергії, зниження теплофікаційного вироблення електроенергії на ТЕЦ) необхідно також достатньо точно оцінювати необхідні затрати (капіталовкладення) на утилізацію ВЕР. А саме, при нерівномірному виході теплових ВЕР для вирівнювання надання тепла споживачу потрібна дублююча потужність звичайного теплогенератора, який до того ж буде працювати в перемінному (неекономічному) режимі. Дублюючі (резервні) потужності потребуються також при зупинці технологічних агрегатів -джерел ВЕР, - деколи при їх запуску.

Основні перспективні напрямки підвищення рівня й ефективності використання ВБР

  1. Створення енерготехнологічних агрегатів, які одночасно виробляли б неенергетичну й енергетичну продукцію. Наприклад, досліджується можливість виробництва клінкера для цементної промисловості одночасно з виробництвом пари на електростанціях - обпалювання матеріалу проводиться в спеціальній печі парових котлів. Розробляється енерготехнічна схема виробництва цементу з використанням газотурбінних установок, при якій забезпечується високотемпературна (900°С) теплофікація - замість пічних газів для сушіння використовуються вихідні гази газової турбіни, спряженої з енергогенератором.

  2. Розроблення комплексних схем використання енергії на окремих виробництвах із максимальною утилізацією енергетичних відходів, створення безвідходних в енергетичному відношенні виробництв. Розроблена збалансована схема комплексного використання тепла для виробництва кальцинованої соди, в якій м'ята пара турбонасосів піддається термокомпресії та направляється на повторне використання, а низькопотенціальні теплові викиди нагрівають воду для санітарно- технічних потреб.

  3. Організація спалювання горючих ВЕР, які мають погані паливні характеристики і різні шкідливі властивості газів після спалювання, а також нерівномірний вихід шляхом застосування спеціального підбору чи переналагодження спеціального обладнання. Так, у виробництві каустичної соди знайдені методи спалювання викидного водню в суміші з природним газом, що дає економію до 3 т на 1 метр кубічний утилізовуваного водню.

4.Організація повнішої утилізації високотемпературних теплових ВЕР (як правило, продукційних і димових газів) шляхом випуску в достатній кількості котлів-утилізаторів, більш надійних у роботі, і більш широкого спектру різних типів, застосовуваних у різних середовищах. Потребується також організація правильної їх експлуатації, перш за все, точного ведення технологічних процесів із дотриманням оптимальних умов для роботи утилізаторів, їх водно-хімічного режиму, своєчасного очищення та ін.

  1. Розробка методів утилізаії тепла твердих продуктів, відходів (шлаків), де в більшості випадків не знайдено технічних рішень. У той же час розробляються системи охолодження деяких гарячих матеріалів і виробів (наприклад, труб після прокату) водою з одержанням низькопотенціальної пари, яка потім піддається термокомпресії та подається в загальну парову мережу. При середньому теплосприйнятті труб 0,075 Гкал/т можна буде одержувати до 115 тис. ккал тепла у вигляді пари на 1 тону продукції.

  2. Підвищення степеня використання низькопотенціальних теплових ВЕР шляхом вироблення на їх базі холоду в абсорбційних холодильних установках, застосування теплонасосних установок та іншими способами. Так, використання низькопотенціального тепла, яке міститься в стічних водах підприємств, електростанцій, міських станцій аерації, при допомозі компресійних теплових насосів дозволить знизити витрату палива на потреби теплопостачання не менше, ніж на 30%, у порівнянні з опалювальними котельнями.

  1. Розробка і встановлення турбогенераторів для використання ВЕР надлишкового тиску. Цей практично невикористовуваний у наш час резерв ВЕР може дати значний ефект у народному господарстві.

  2. Проблема незбігу режимів виходу і використання ВЕР сторонніх споживачів - на сусідніх підприємствах, у житлово-комунальному господарстві та ін. Радикальне вирішення - вироблення на базі ВЕР електричної енергії та віддача її в енергосистему.

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

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]