Данная работа посвящена проблемам модернизации действующих и создания новых производственных теплотехнологических систем. Представлены методология и алгоритм решения поставленной задачи в рамках «Концепции интенсивного энергосбережения». Показаны принципиально возможные энергосберегающие эффекты на теплотехнологических объектах.
Ключевые слова: энергосбережение, теплотехнология, энергозатрата, КПИ и КПД энергии, теплотехнологическая система
Одним из научных направлений в области энергосбережения является:
Концепция интенсивного энергосбережения — это научно-обоснованный взгляд на проблему энергосбережения в теплотехнологиях, устанавливающий способы:
- Объективного отражения масштаба и качества использования топливно-энергетических ресурсов в объекте энергетического анализа;
- Выявления предельно полного состава энергосберегающих мероприятий;
- Установления уровней предельно полного и практически возможного энергосберегающих эффектов;
- Прогнозирования опорных признаков перспективных моделей энергоматериалосберегающих и экологически безопасных объектов будущего;
- Стимулирования поиска энергосберегающей техники нового поколения;
- Формирования программы конкретных мероприятий глубокой энергетической, технической и экологической модернизации действующих теплотехнологических объектов (установок систем, комплексов) [1].
Концепция интенсивного энергосбережения может претендовать сегодня на место современной методологической базы разработки энергетических сценариев развития действующих и создания новых производственных систем, основанных на теплотехнологиях [2].
Интенсивное энергосбережение — главное звено в цепи ряда взаимосвязанных актуальных проблем теплотехнологии Методология решения фундаментальных задач энергетики теплотехнологии основана на базе и алгоритме поиска энергосберегающих решений.
База поиска в себя включает:
‒ Объект: замкнутые теплотехнологические комплексы.
‒ Ориентир: «не достигнутое», а «принципиально возможное», формируемое в рамках термодинамически идеальной модели теплотехнологического объекта с энергетически идеальной технологией с экстремальным источником энергии и экстремальной тепловой схемой.
‒ Средства: предельно полный состав мероприятий интенсивного энергосбережения.
‒ Критерии: система показателей эффективности теплотехнологического объекта [1].
Алгоритм поиска включает в себя следующие ступени:
1) формирование технологической и структурной схемы действующего теплотехнологического объекта (ДТТО);
2) формирование системных границ ДТТО (границы замкнутого теплотехнологического комплекса ТТК);
3) построение температурного графика и расчет теплового (энергетического) графика теплотехнологии ДТТО;
4) иллюстрация тепловой схемы ДТТО;
5) формирование карты энергоматериалопотребления и определение энергоемкости технологии производства продукта в ДТТО;
6) расчет традиционных коэффициента полезного действия (КПД) ДТТО и коэффициента полезного использования (КПИ) энергии в ДТТО;
7) разработка на заданный продукт концептуальной модели ТТО — предвестницы термодинамически идеальной модели и качественного образа ТТО нового образца (в перспективе нового поколения), формируемого на базе совокупности мероприятий интенсивного энергосбережения, прогрессивных идей, современных достижений науки, техники и опыта в данной области;
8) разработка схемы энергетически идеальной теплотехнологии (ЭИТТ) производства заданного продукта ТТО;
9) построение температурного и теплового (энергетического) графиков ЭИТТ;
10) определение теплового и общего коэффициента энергетической эффективности собственно технологии ДТТО;
11) расчет теоретических КПД и КПИ энергии для ДТТО;
12) разработка экстремальной тепловой схемы с экстремальным источником энергии для термодинамически-идеальной модели (ТДИМ) ТТО с энергетически идеальной теплотехнологией;
13) формирование карты энерго-материалопотребления и определение энергоемкости технологии «производства» продукта в ТДИМ ТТО;
14) расчет потенциала резерва интенсивного энергосбережения в ДТТО;
15) формирование технически реализуемой теплотехнологии ТТО;
16) построение температурного и теплового (энергетического) графиков теплотехнологии технически реализуемого ТТО;
17) разработка тепловой схемы и температурного графика технически реализуемой модели ТТО;
18) разработка теплотехнической схемы и принципиально конструктивных схем элементов технически реализуемой модели ТТО;
19) формирование принципиально конструктивной схемы технически реализуемого ТТО;
20) конструктивный расчет теплотехнологических агрегатов и компоновка технически реализуемого ТТО;
21) формирование карты энергоматериалопотербления и расчет энергоемкости технологии производства продукта в технически реализуемом ТТО;
22) расчет итоговых показателей технически реализуемого ТТО:
‒ тепловой и общий коэффициенты энергетической эффективности теплотехнологии;
‒ традиционные и теоретические КПД и КПИ энергии;
‒ потенциал резерва интенсивного энергосбережения;
‒ коэффициент использования резерва интенсивного энергосбережения.
Таким образом, на основании достигнутых результатов видно, что интенсивное энергосбережение — является локомотивом (тягачом) общего (технологического, энергетического, экологического, технического) прогресса теплотехнологических систем и комплексов, в первую очередь, энергоемких отраслей промышленности.
Литература:
- Ключников А. Д. Основы теории интенсивного энергосбережения. Конспект лекций — Учебное пособие. М.: Изд-во МЭИ, 2016. — 148 с.
- Картавцев С. В. Разработка на базе концепции интенсивного энергосбережения перспективной модели энергоматериало-сберегающего теплотехнологического комплекса черной металлургии: автореф. Дис/ -ра техн. наук– М.: МЭИ (ТУ), 2007. 40 с.
