Классификация вторичных энергетических ресурсов, их краткая характеристика. Пути снижения потребления энергоресурсов в металлургии

Энергетические отходы в промышленности принято называть энергетическими ресурсами (ВЭР), подразумевая под ними потенциальную энергию различных отходов производства, которые не используются в основном технологическом агрегате, но могут быть использованы для удовлетворения потребности в энергии в смежных установках, системах теплофикации и других процессах народного хозяйства. ВЭР – это тепло продуктов сгорания, топливо (доменный, коксовый, конвертерный газы и газ ферросплавного производства, жидкие и твердые отходы, обладающие запасом химической энергии), тепло пара, горячей воды; тепло, передаваемое через кладку печей, через стенки водоохлаждаемых элементов т.д.

Черная металлургия была и остается крупным потребителем топливно-энергетических ресурсов, потребив 58,7 млрд. кВт·ч (по данным 2001 г.). В целом в энергопотреблении страны доля черной металлургии медленно снижается. В частности, по прокату произошло снижение средней энергоемкости с 21,2 ГДж/т в 1994г. до 15,6 ГДж/т в 2004г. Но доля затрат на энергообеспечение в себестоимости продукции высока (15-35%), что стало стимулом к энергосбережению. Для крупных заводов энергоемкость в пересчете на условное топливо в 2000г. составила, кг/т стали: НЛМК – 659, ЗСМК – 684, Северсталь – 687, ММК – 719, НТМК – 797, КМК – 861, ЧМК – 932, ОХМК – 920.

Энергосбережение предполагается проводить в трех направлениях:

- экономическом (либерализация цен при преодолении монополизма на энергорынках; государственное регулирование цен на ТЭР; стимулирование внедрения энергосберегающих технологий);

- институциональном (стандартизация и нормирование энергоемкости; введение санкций за расточительность; действенное законодательство по энергосбережению);

- ментально-информационном (воспитание энергоэффективного поведения; распространение информации, обмен опытом, передача технологий; проведение исследований в данной области).

Основным направлением максимального сокращения энергетических отходов на предприятии являются рекуперация и регенерация тепла, повышающие эффективность использования природных энергетических ресурсов в основном оборудовании.

По своим техническим характеристикам ВЭР делятся на три группы:

1. Топливные – химическая энергия отходов;

2. Тепловые – физическое тепло отходящих от агрегатов газов, а также основной и побочной продукции, тепло воды, пара и т.д.;

3. ВЭР избыточного давления – потенциальная энергия газов, отходящих от технологических агрегатов.

Основные направления применения ВЭР:

· Топливное – непосредственное использование горючих газов;

· Тепловое – использование тепловых ВЭР без изменения вида энергоносителя, использование тепла или холода, выработанных в утилизационных установках или холодильных машинах;

· Силовое – использование электрической или механической энергии, полученной на базе ВЭР;

· Комбинированное – потребитель одновременно получает энергоносители разных видов.

Основное, применяемое в настоящее время оборудование для использования ВЭР: дожигательные устройства для сжигания доменного и других газов в котлах, воздухонагревателях, печах и других тепловых агрегатах; котлы-утилизаторы, котлы-охладители конвертерных газов, системы испарительного охлаждения, установки сухого тушения кокса, газовые утилизационные бескомпрессорные турбины, абсорбционные холодильные машины.

Потенциальные запасы ВЭР в народном хозяйстве СССР оценивались в объёме более чем 1 ТДж (Т – тера, 10¹²).

Уровень использования различных ВЭР неодинакова. Топливные ВЭР обычно используются на 90-100%, тепловые - на 30-35%, энергия избыточного давления газов – менее 10%.

Черная металлургия потребляет около 175 млн. т у.т. (460 млн. ГДж тепловой энергии) и 125 млрд. кВт·ч электроэнергии. В отрасли осуществляется два направления снижения потребления электроэнергии. Первое связано с повышением эффективности использования энергии в основном металлургическом производстве путем совершенствования технологических процессов, улучшения конструкций и установок, организации производства. Второе – снижение энергозатрат путем использования ВЭР.

В настоящее время в черной металлургии работает около 1100 единиц стандартизированных утилизационных установок. Около 55% всего утилизируемого в отрасли тепла производится с использованием котлов утилизаторов или котлов охладителей, 30% тепла утилизируется с применением систем испарительного охлаждения. Только 17% коксовых печей оборудовано установками сухого тушения кокса. Пока не получили широкого распространения газовые утилизационные бескомпрессорные турбины. Не используется тепло конвертерных и ферросплавных газов. Потери тепла с прокатом составляют не менее 17 млн. т у.т. Плохо используется тепло агломерата, полностью теряется тепло шлака, воды, охлаждающей кристаллизаторы МНЛЗ и т.д.

Поиск по сайту: