Вторичные энергетические ресурсы (вэр)

Утилизация отходов цивилизации, существенную помощь в которой может оказать биоэнергетика, является сама по себе общечеловеческой проблемой, связанной с охраной природы. Особым типом отбросов человеческой жизнедеятельности являются энергетические отходы, именуемые вторичными энергетическими ресурсами, причем наибольшее их количество возникает в сфере промышленного производства.

Понятие «энергетические отходы производства» включает все потери в энергоиспользующих агрегатах, а также энергетический потенциал готовой продукции. Практически это означает, что вся энергия, подведенная к технологической энергоиспользующей установке, плюс внутренние выделения энергии, в конечном счете, идут в отходы (исключается лишь теплота эндотермических, теплопоглощающих процессов, а также скрытая теплота фазовых переходов — испарение-конденсация, плавление-затвердевание и т.п.). Однако не все эти отходы можно рассматривать как вторичные энергетические ресурсы (ВЭР).

Под вторичными энергетическими ресурсами понимается энергетический потенциал продукции, отходов, побочных и промежуточных продуктов, образующихся в технологических агрегатах (установках), который не используется в самом агрегате, но может быть частично или полностью использован для энергоснабжения других потребителей.

Эти энергетические отходы можно разделить на два рода:

первый род — недоиспользованный энергетический потенциал первичного энергоресурса — продукты неполного сгорания топлива, тепло дымовых газов, «мятый» пар из паротурбоприводов, тепло конденсата, сбросных вод и т.п.;

второй род — проявления физико-химических свойств материалов в ходе их обработки — горючие газы доменных, фосфорных и других печей, тепло готовой продукции, теплота экзотермических реакций, избыточное давление жидкостей и газов, возникающее по условию протекания технологического процесса и т.п.

ВЭР первого рода следует стремиться устранить или снизить их выход, и только тогда, когда все подобные меры приняты, использовать.

ВЭР второго рода — побочный результат технологии, поэтому необходимо либо создать на их базе комбинированный энерготехнологический агрегат с выработкой одновременно энергетической и неэнергетической продукции, либо утилизировать иным путем при помощи специального утилизационного оборудования.

По видам содержащегося энергетического потенциала ВЭР подразделяются на горючие, тепловые и избыточного давления, причем каждый из этих видов ВЭР может быть первого или второго рода.

Горючие ВЭР — это химическая энергия отходов производства, которые не используются или непригодны для дальнейшей технологической переработки, но применимы в качестве топлива: доменный, конвертерный, ферросплавной газы, отходящий газ производства технического углерода, горючие кубовые остатки химических и нефтехимических производств, щелок целлюлозно-бумажного производства, отходы топливопереработки, переработки древесины и др. Их энергетический потенциал определяется теплотой сгорания.

Тепловые ВЭР — это тепло основной и побочной продукции: тепло рабочих тел из систем принудительного охлаждения технологических агрегатов и установок, тепло отходящих газов, пара и горячей воды, отработавших в технологических и силовых установках и т.п. Энергетический потенциал определяется теплосодержанием теплоносителей.

ВЭР избыточного давления — это потенциальная «энергия газов и жидкостей, покидающих технологические агрегаты с избыточным давлением, которое необходимо снижать перед последующей ступенью использования или при выбросе в окружающую среду. Энергетический потенциал определяется давлением для энергоносителей-жидкостей, давлением и температурой, определяющих возможную работу изоэнтропного расширения для газов и паров.

Для количественной оценки вторичных энергоресурсов обычно рассматривается несколько значений:

выход — количество ВЭР, образующихся в процессе производства в данном технологическом агрегате за единицу времени;

выработка энергии за счет ВЭР — количество тепла, холода, механической работы или электроэнергии, получаемое в утилизационных установках. При этом различаются:

возможная выработка — максимальное количество тепла, холода, механической работы или электроэнергии, которое может быть практически получено за счет данного вида ВЭР с учетом режимов работы агрегата — источника ВЭР и КПД утилизационной установки;

экономически целесообразная выработка — максимальное количество тепла, холода, механической работы или электроэнергии, целесообразность получения которого в утилизационной установке подтверждается экономическими расчетами с учетом энергоэкономического эффекта у потребителя;

фактическая выработка — фактически полученное количество тепла, холода, механической работы или электроэнергии на действующих утилизационных установках.

ВЭР представляют собой огромный резерв повышения экономичного ТЭК, По некоторым экспертным оценкам, их вовлечение в топливно-энергетический баланс страны в 10 раз дешевле, чем увеличение добычи природных энергоресурсов. Рациональное использование ВЭР как реализация важной части государственной энергосберегающей политики возможно при выборе оптимального направления их использования, которыми являются:

топливное — непосредственное использование горючих ВЭР в качестве топлива;

тепловое — использование тепла, получаемого непосредственно в качестве тепловых ВЭР или вырабатываемого за счет горючих ВЭР в утилизационных установках. К этому направлению относится также выра­ботка холода за счет ВЭР в абсорбционных холодильных установках;

силовое (механическое) — использование механической энергии избыточного давления, механической энергии, получаемой в силовых установках за счет тепловых или горючих ВЭР;

комбинированное — получение тепловой и электрической энергии на утилизационных ТЭЦ (УТЭЦ) за счет горючих или тепловых ВЭР.

Производство и использование вторичных энергетических ресурсов в национальном хозяйстве является одним из важнейших и, пожалуй, самым эффективным направлением энергосбережения.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: