Проведен анализ литературных данных в области использования вторичных энергетических ресурсов. Рассмотрены возможности внедрения энергосберегающих технологий. Проанализировано использование таких технологий на предприятиях топливно-энергетического комплекса. Рассматриваются перспективы развития технологий в данном направлении.
Ключевые слова: вторичные энергетические ресурсы, топливно-энергетический комплекс, ресурсосбережение, экономия.
При работе различных технологических установок и агрегатов образуется большое количество вторичных энергетических ресурсов. Развитием и внедрением технологий использования таких ресурсов можно добиться следующих целей: снизить негативное воздействие на окружающую среду, рациональное использование природных ресурсов, повышение технико-экономических показателей работы предприятия. Поэтому вполне целесообразным будет рассмотрение возможностей использования и внедрение подобного рода технологий, и оценить результаты, которых можно достичь с их помощью.
ВЭР — топливно-энергетические ресурсы, образующиеся как побочные продукты (сбросы и выбросы) технологического процесса (горячие отходящие газы аппаратов, отработанный водяной пар, тепло вентиляционных выбросов, которое может быть использовано), помимо этого к ним относятся отходы производства, которые можно использовать в качестве топлива.
Утилизация ВЭР дает возможность уменьшить необходимость в топливе, тепловой и электроэнергии. Возможные способы использования ВЭР необходимо утверждать на производстве только после проведения технико-экономических расчетов с их последующим анализом.
При проведении расчетов по использованию ВЭР нужно учесть следующие факторы: возможные способы их полезного использования, технико-экономические характеристики оборудования, предназначенного для таких целей, экономическую целесообразность утилизации энергии ВЭР, учитывая их количество и параметры.
Одним из главных направлений рационального пользования энергией на промышленных предприятиях является использование вторичных энергетических ресурсов. Использовать вторичные энергетические ресурсы можно в трех различных направлениях:
1) применение вторичных энергетических ресурсов в качестве топлива;
2) применение теплоты вторичных энергетических ресурсов;
3) применение электрической или механической энергии, получаемой с помощью вторичных энергетических ресурсов.
Использование теплоты ВЭР является наиболее рациональным путем их применения, так как в этом случае капитальные вложения на модернизацию оборудования будут вполне приемлемы для реализации таких проектных решений на практике, а также невысокая сложность технологий позволит снизить объем денежных средств, необходимых для реконструкции.
Одним из способов использования ВЭР вполне может стать утилизация теплоты дымовых газов котельных или печей, а также выпарных установок или сушильных аппаратов. Тепло, которое образуется при работе данных агрегатов, в подавляющем большинстве случаев попадает в атмосферу, и не применяется в полезных целях.
Тепловая энергия дымовых газов состоит из двух частей. Первая составляющая заключается в большой температуре газов. Данную энергию можно утилизировать в полезных целях посредством теплообмена со средой, которую необходимо нагреть (воздух, вода). При таком способе использования тепла газов возможно снижение их температуры до температуры точки росы водяных паров, находящихся в дымовых газах.
Второй составляющей частью тепловой энергии дымовых газов выступает скрытая теплота конденсации водяных паров. В процессе конденсации паров воды происходит выделение тепла, которое можно использовать для нагрева различных сред. В подавляющем большинстве случаев добиться конденсации всех водяных паров не получается.
Концепция технологии утилизирования тепла описанным выше способом заключается в следующем: устанавливается теплообменник, который воспринимает энергию дымовых газов охлаждающей средой, например водой. Использование воздуха в качестве нагреваемого агента позволяет подавать его в топку котельного аппарата или печи для обеспечения более эффективного процесса горения или направлять на обогрев помещений. При достаточно высоких температурах дымовых газов целесообразным будет использование котлов-утилизаторов с целью получения водяного пара для нужд предприятия.
Благодаря утилизации тепла дымовых газов данным способом возможно добиться:
1) увеличения КПД котельного агрегата на 2–3 %;
2) уменьшения количества оксидов азота и оксидов серы, сбрасываемых в атмосферу;
3) наиболее полного использования теплоты дымовых газов, в том числе скрытой теплоты конденсации водяных паров.
Проведение модернизации оборудования с целью экономии энергетических ресурсов целесообразно, только после анализа потенциала энергосбережения, которое позволит уменьшить величину энергетических ресурсов на выпуск продукции заданного качества благодаря внедрению технологий подобного рода
Также не стоит забывать об экологическом эффекте которого можно добиться при внедрении технологий по использованию ВЭР, так как в подавляющем большинстве случаев экологический эффект превышает энергетический. Данное обстоятельство может выступить весомым поводом в пользу реализации технологий подобного рода.
Проанализировав опыт, мероприятий направленных на рациональное использование ВЭР, можно прийти к выводу, что средства, затрачиваемые на монтаж утилизационных установок, обладают высокой окупаемостью, и они гораздо меньше затрат на получение равноценного количества энергии, учитывая тенденцию роста цен на невозобновляемые природные ископаемые.
При использовании ВЭР снижается уровень энергетических издержек предприятия, увеличивается энергоэффективность производства, решается комплексная задача экономии природных ресурсов и защиты окружающей среды от загрязнений. Вследствие чего руководителям крупных промышленных предприятий стоит обратить внимание на подобного рода технологии с целью изменения технико-экономических показателей, а также обращая внимание на экологической аспект вопроса, поскольку снижение количества выбросов вредных веществ сбрасываемых в атмосферу, приведет к уменьшению суммы штрафов за нарушение экологического законодательства, и улучшению экологии в регионе.
Литература:
- Сидоров А. В., Свалова М. В. Утилизация теплоты дымовых газов котельных малой и средней мощности // Символ науки. — 2021. — № 1.
- Климовец О. А. Экономическая эффективность использования вторичных энергетических ресурсов в промышленности // Управление экономическими системами: электронный научный журнал. — 2016.
- Пяткова В. В., Коновалов Н. П. Экологическая утилизация попутного нефтяного газа с помощью технологии GTL // В сборнике: Молодежь в науке: Новые аргументы. VI Международный молодежный сборник научных статей. — 2020.
- Кожарина А. С. Утилизация теплоты дымовых газов прокатного производства // В книге: Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тезисы докладов. — 2020.
