Общая характеристика ВЭР промышленных предприятий

Классификация вторичных энергетических ресурсов промышленности

ВЭР промышленности делятся на три основные группы: горючие; тепловые; избыточного давления.

Горючие (топливные) ВЭР – химическая энергия отходов технологических процессов химической и термохимической переработки сырья, а именно это:

- побочные горючие газы плавильных печей (доменный газ, колошниковый, шахтных печей и вагранок, конверторный и т.д.);

- горючие отходы процессов химической и термохимической переработки углеродистого сырья (синтез, отходы электродного производства, горючие газы при получении исходного сырья для пластмасс, каучука и т.д.);

- твёрдые и жидкие топливные отходы, не используемые (не пригодные) для дальнейшего технологической переработки;

- отходы деревообработки, щелока целлюлозно-бумажного производства.

Горючие ВЭР используются в основном как топливо и немного (5%) на не топливные нужды (преимущественно в качестве сырья). Тепловые ВЭР – это тепло отходящих газов при сжигании топлива, тепло воды или воздуха, использованных для охлаждения технологических агрегатов и установок, теплоотходов производства, например, горячих металлургических шлаков.

Одним из весьма перспективных направлений использования тепла слабо нагретых вод является применение так называемых тепловых насосов, работающих по тому же принципу, что и компрессорный агрегат в домашнем холодильнике. Тепловой насос отбирает тепло от сбросной воды и аккумулирует тепловую энергию при температуре около 90°С, иными словами, эта энергия становится пригодной для использования в системах отопления и вентиляции.

Следует отметить, что пока ещё большое количество тепловой энергии теряется при так называемом “сбросе” промышленных сточных вод, имеющих температуру 40-60°С и более, при отводе дымовых газов с температурой 200-300 °С, а также в вентиляционных системах промышленных и общественных зданий, животноводческих комплексов (температура удаляемого из этих помещений воздуха не менее 20 ч 25°С).

Особенно значительны объемы тепловых вторичных ресурсов в чёрной металлургии, в газовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. ВЭР избыточного давления (напора) – это потенциальная энергия газов, жидкостей и сыпучих тел, покидающих технологические агрегаты с избыточным давлением (напором), которое необходимо снижать перед последующей ступенью использования этих жидкостей, газов, сыпучих тел или при выбросе их в атмосферу, водоёмы, ёмкости и другие приёмники. Сюда же относится избыточная кинетическая энергия.

Вторичные энергетические ресурсы избыточного давления преобразуются в механическую энергию, которая или непосредственно используется для привода механизмов и машин или преобразуется в электрическую энергию. Примером применения этих ресурсов может служить использование избыточного давления доменного газа в утилизационных бес компрессорных турбинах для выработки электрической энергии.

Общая характеристика ВЭР промышленных предприятий

Таблица 1 – Характеристика предприятий

Первичные энергетические ресурсы	ВЭР
	Разновидности энергоресурсов	Характеристика, качественные параметры
Твёрдое жидкое, газообразное топливо или электроэнергия для обслуживания технологических высоко температурных процессов (промышленные печи) и охлаждающая ввода.     Газ и жидкое топливо для обслуживания технологических силовых процессов (с двигателями внутреннего сгорания воздуходувных, компрессорных и других агрегатов) и охлаждающая вода. Горючее и технологическое сырьё (в предприятиях металлургической, деревообрабатывающей, текстильной, пищевой и других отраслях промышленности). Пар для обслуживания технологических силовых (в молотовых, прессовых и штамповочных агрегатах) и нагревательных процессов. Горячая вода для бытового теплопотребления Электроэнергия, обслуживающая силовые, термические и осветите-льные процессы	1. Отходящие горючие газы коксовых и доменных печей: а) коксовый газ – продукт выжига кокса в коксовых печах.     б) доменный газ – побочный продукт доменного производства, получается в результате неполного сгорания кокса.     в) ферросплавный газ – выплавка ферросплавов в электропечах.   2. Отходящие горючие газы предприятий нефтяной промышленности. 3. Отходящие горячие газы промышленных печей. 4. Нагретая охлаждённая вода и пар испарительного охлаждения промышленных печей. 5. Тепло, выделяемое расплавленными металлами, коксом и шлаками промышленных печей. 1. Горячие газы, отходящие из двигателей внутреннего сгорания. 2. Нагретая охлаждающая вода, отходящая из двигателей внутреннего сгорания. Горючие твёрдые и жидкие отходы производства.     1. Отработавший производственный пар. 2. Вторичный производственный пар. 3. Конденсат пара, используемого для нагревательных целей (горячая сливная вода). 4. Внутренние тепловыделения в производственных помещениях. Сливная загрязнённая вода. Внутренние тепловыделения в производственных помещениях. Сливная нагретая вода производственных агрегатов.	а) Теплота сгорания: = 1760 ч 1800 кДж/м3 Состав газа: СО2=2ч4%; СО= 6 ч 8 %; Н2 = 55ч 62%; СН4 = 24 ч 28%; этилен, пропилен и др. = 2 ч 3 % ; N2 = 3 ч 2 %; О2 = 0,4 ч 08 %, плотность 0,4 – 0,55 кг/м3. Взрывоопасен. б) = 3350 ч 4610 кДж/м3 Состав газа: СО2=10ч12,5%; СО=28,5ч30,5%; Н2=1,5ч3,8%; N2 = 58 ч 59,5 %; О2 = 0,1 ч 0,2%, плотность 1,28ч1,3 кг/м3, теоретическая температура горения 1430 – 1500 °С, для сжигания 1МДж газа требуется теоретически необходимое количество кислорода 0,19м3. в) = 11300 кДж/м3 Состав: СО = 85 %; Н2 = 4 %; N2 = 5,6 %; О2 = 1 %; СО2=3%; сероводород=0,4%. Высокотоксичный, взрывоопасный газ. =10000 ч 15000 ккал/м3   tо.г  500 ч 1000 °С.   tо.в  95 °С.     Pи.о = 1,6 ч 4 атмосфер.   tотх > 1000 °С.     tо.г = 350 ч 600 °С     tо.в < 100 °С.     =10000 ккал/кг.   Ро.п = 1,3 ч 1,5 атм.   Рв.п =1 атм.   t < 100 °С.   t < 100 °С.   t < 50 °С.   t < 100 °С.   t < 100 °С.

ВЭР электростанций

ВЭР имеются также на электрических станциях и представляют собой тепловые отходы или потери тепла, получаемые в процессе энергопроизводства.

На гидроэлектростанциях такими тепловыми отходами являются только тепловыделения в гидрогенераторах станциях.

ВЭР электростанций по своей величине значительно меньше, чем в промышленных предприятиях, и непрерывно уменьшаются по мере повышения экономичности энергопроизводства.

Таблица 2 - Характеристика вторичных энергетических энергоресурсов электростанций