Топливное Тепловое Комбинированное Силовое

Горючие Тепловые Избыточное давление

Выход ВЭР

Источники ВЭР

Вторичные энергоресурсы промышленных предприятий

Различают первичные и вторичные энергоресурсы. К первичным относятся ресурсы, не требующие специальных установок для их получения. К ним относятся: все виды топлива, атмосферный воздух, природная вода. Первичные – для питания энергетических установок Энергопотребление в промышленности сопровождается выделением энергетических отходов производства (ВЭР).

Под ВЭР понимается – энергетический потенциал продукции отходов, побочных и промежуточных продуктов, образующихся в технологических агрегатах, которые не используются в самом агрегате, но может быть использован полностью или частично для энергоснабжения других агрегатов.

Термин энергетический потенциал означает наличие в перечисленных продуктах запаса энергии (химически связанного тепла, физического тепла потенциальной энергии избыточного давления). Энергетическим потенциалом может быть:

- химически связанная теплота;

- физическое тепло;

- избыточное давление газов или потенциал этих газов.

По виду энергии ВЭР подразделяется на три группы:

1) Горючие ВЭР (ВГЭР) – коксовый, доменный газ и т.д.

2) Тепловые ВЭР (ВТЭР) – физическое тепло отходящих газов технологических агрегатов, тепло пара и горячей воды, отработанных в энергоустановках, физическое тепло отходов основной и промежуточной продукции и т.д. К тепловым ВЭР также относят всю попутную выработку теплоты (пар, вода) в технологических и энерготехнических агрегатах.

3) ВЭР избыточного давления – это потенциальная энергия газов и жидкостей, покидающих технологические агрегаты с избыточным давлением, которую целесообразно снижать перед следующей ступенью использования или перед выбросом в атмосферу.

В зависимости от видов и параметров различают 4 вида использования ВЭР:

1) Топливное

2) Тепловое

3) Силовое

4) Комбинированное.

Пути использования ВЭР:

Возможность эффективного использования ВЭР зависит от их общего энергетического потенциала. Величина и характеристика описываются выражением:

Э_ВЭР = Э_Х + Э_Т + Э_Д + Э_к

Э_Т = С_Р^истt_ВЭР - С_Р^истt_О.С.

где Э_Х – химически связанная энергия горючих компонентов ВЭР, численно равная теплоте сгорания этих компонентов.

Э_Т – физическая энергия, определенная превышением температуры компонентов ВЭР над температурой окружающей среды.

С_Р^ист- истинная удельная теплоемкость

Э_Д – энергия физическая, определяемая превышением давления компонентов ВЭР над давлением окружающей среды.

Э_К – кинетическая энергия движущихся компонентов ВЭР.

Большинство ВЭР имеют несколько составляющих компонентов энергетического потенциала. Вопрос о том, к какой группе относить компоненту или в отдельных случаях по технологическим потребностям. Выше приведенные формулы описывают максимальный энергетический потенциал ВЭР при охлаждении их или расширении до температуры или давления окружающей среды.

Особенности определения экономии топлива

при использовании горючих ВЭР

Горючие ВЭР используемые на ПП как топливо заменяют, в конечном счете, привозное топливо или первичные источники. Поэтому энергетическая эффективность их определяется экономией этого вида топлива. Определяется в тоннах условного топлива. При этом необходимо учитывать изменение коэффициента полезного действия топливопотребляющих агрегатов при сжигании в них ВЭР.

Влияние КПД определяется поправочным коэффициентом

где - снижение КПД котла

Тогда фактическая экономия будет описываться:

- расход доменного газа

Определение экономии топлива при использовании тепловых ВЭР

Особенности. Необходимо установить:

1. По каким значениям температур следует определить располагаемое количество ВЭР: по разности температур уходящих газов и на выходе или по разности t_уг и температуре окружающей среды.

2. В каких случаях и как надо учитывать влияние использования ВЭР на экономию топлива, даваемую комбинированной выработкой теплоты и электрической энергии на ТЭЦ.

Наиболее целесообразно оценку проводить по экономически обоснованной температуре после технологических агрегатов. В настоящее время экономию рассчитывают, принимая в качестве точки отсчета температуру окружающей среды. По ней определяют и КПД утилизационных установок и агрегатов. При наличии КУ и др. утилизационных установок выход ВЭР определяется по энтальпии вырабатываемого энергоресурса, а не по энтальпии отходящих газов энергоустановок.

При этом вычисление какого-либо КПД котла утилизатора не требуется при проектировании утилизационной установки, её схема, тип и оборудование выбираются экономически оптимальными для данного случая.

Если по каким-либо причинам описать данный показатель не представляется возможным, определять размеры ВЭР можно по технически осуществимому охлаждению газа за утилизационной установкой.

Экономию топлива, которую даёт использование ВЭР в виде пара или горячей воды определяют по формуле:

где - количество использованной теплоты ВЭР

- КПД замещаемой котельной.

Если в системе теплоснабжения используется ТЭЦ, то при расчете экономии топлива различают 2 случая:

3. Может существовать ТЭЦ (заводская или районная), которая покрывает все тепловые нагрузки района при оптимальном a_ТЭЦ

4. Завод строится или расширяется, возрастающие тепловые нагрузки которого должны покрываться за счет расширения ТЭЦ или использования ВЭР.

В первом случае использование ВЭР уменьшает расход отборного пара из турбин ТЭЦ, а, следовательно, комбинированную выработку электроэнергии. Следовательно, необходимо учитывать использование ВЭР на уменьшение экономии топлива ТЭЦ.

Во втором случае в холодное время года, когда отборы турбин загружены полностью, использование ВЭР заменяет пиковые котлы, а не отборы турбин.

Для этого периода экономия определяется по формуле:

- теплота ВЭР заместивших теплоту пиковых котлов.

- коэффициент ценности турбин

- уменьшение количества теплоты, отпускаемое из отборов турбин.

, - КПД котельной ТЭЦ и теплового потока на ней.

Коэффициент ценности:

к – коэффициент, зависящий от начальных параметров пара, состава и особенности теплового схемы турбины.

у – коэффициент недовыработки мощности отборным паром турбины.

h – энтальпия пара в отборе, на входе в турбину (h₀) и поступление в конденсатор (h_k).

Экономическая эффективность использования ВЭР.

Определение экономической эффективности производится по экономии приведенных затрат по методике из курса экономики.

Определение потребности промышленного предприятия в энергоносителях

Основой расчета энергопотребления является нормы удельных расходов энергии и топлива на производство основного вида продукции. Они включают в себя: расчет всех энергоносителей на производство единицы заводской продукции.

Основой для определения потребности в энергоресурсах являются нормы удельных расходов энергии и топлива (энергоносителей) на производство основных видов продукции (единицы данного продукта). Различают следующие нормы:

1. По сроку действия:

- фактические;

- плановые;

- перспективные.

2. По видам производства:

- агрегатные;

- цеховые;

- общезаводские;

- отраслевые.

Общезаводские нормы устанавливаются на единицу натуральной готовой продукции (рельсы и т.п).

Удельный расход иногда называют коэффициентом прямых затрат. Пример обозначения удельных норм: (a_ij, b_ij).

а – энергоноситель со стороны.

b – энергоноситель, вырабатываемый на данном предприятии.

i – вид энергоносителя по номерам.

1 – электроэнергия;

2 – пар;

3 – сжатый воздух и т.д.

j – номер и наименование основного продукта данного предприятия.

Например: ;

i =1; j – сталь (4);

а_1,4 – норма удельного расхода электроэнергии на производство стали.

x_ij – расход энергоносителя на производство x_j готового продукта.

x_j – производство продукта N_j за определенный период.

åx_ij = åa_ij × x_j

Учет ведется табличным способом. Для определения потребности в энергоносителях надо знать плановую или фактическую производительность агрегата, а также соответствующие расходы энергоносителей – построенный топливно-энергетический баланс представляется в виде матричной системы, которая позволяет производить анализ и планирование энергопотребления на ПП.

Для определения потребности предприятия в энергоносителях составляется таблица.

i \ j	агломерат	кокс	чугун	сталь	…	прокат	å
1. Электро- энергия	a1 x1	a1 x2	a1 x3	a1 x4	-	a1 xj	å a1 xj
2. Пар	b2x1	b2x2	b2x3	b2x4	-	b2xj	å b2 xj
3. Свежий воздух	b3x1	b3x2	b3x3	b3x4	-	b3xj	å b3 xj

Таблица является матричной сеткой.

Для определения потребности в энергоносителях необходимо знать плановую производительность агрегата и удельные энергозатраты. Их произведение дает потребность в энергоносителях данного вида. Построенный таким образом топливно-энергетический баланс может быть представлен в виде матричной системы, позволяющий осуществлять планирование и анализ энергопотребления на предприятии.

Недостаток данной системы: баланс статический, средневзвешенный. Предприятие по времени загружено неравномерно, действительный баланс также изменяется. Информация о действительном балансе труднодоступна и требует больших затрат на специальные системы. Это системы автоматического контроля.

При составлении балансов предприятий необходимо учитывать связи с внешними источниками, потребителями энергоносителей.

Дата добавления: 2014-10-17