Джерела вторинних енергоресурсів

Основна кількість ВЕР одержується на тих підприємствах, на яких здійснюється пірогенетична переробка палива, або високотемпературна обробка металу і сировини (металургія, важке машинобудування, газова промисловість, хімічна промисловість, промисловість будівельних матеріалів). В цих галузях широко може бути використана теплота високого, середнього і низького потенціалів.

Теплота високого потенціалу застосовується головним чином для зміни фізико-хімічних властивостей сировини і напівфабрикатів за допомогою їх плавки, нагрівання і випалу (випал металу в металургії; випал нерудних матеріалів в промисловості; інтенсифікація хімічних реакцій в нафтопереробній і хімічній промисловостях тощо). Частка теплоти високого потенціалу в загальних витратах корисної енергії становить приблизно 26 %. Приблизно 52 % корисної енергії витрачається у вигляді теплоти середнього (373 - 623 К) і низького (323 - 423 К) потенціалу, а на її одержання витрачається приблизно 38 % всіх паливно-енергетичних ресурсів.

Ця теплота використовується для забезпечення технологічних потреб промисловості, в таких виробничих процесах, які пов¢язані з фізико-хімічними змінами властивостей матеріалу, який підлягає переробці і вимагає для його здійснення підвищених значень температури та тиску. Основними енергоносіями, які забезпечують енергією середньо- і низькотемпературні процеси, є пара та гаряча вода.

Багато галузей народного господарства мають значний резерв паливно-теплових ВЕР. Так, на підприємствах чорної металургії використовується приблизно 30 % ВЕР від загальної кількості при повній їх утилізації.

Теплові ВЕР кольорової металургії, які можна утилізувати, складають 74,1 млн. ГДж. Найбільша кількість теплових ВЕР утворюється при виробництві міді, свинцю, цинку, нікелю, олова, алюмінію та при переробці вторинних кольорових металів.

Хімічна промисловість є однією з енергоємких галузей народного господарства і витрачає більш як 10 % енергоресурсів, які споживає промисловість. В загальному паливно-енергетичному балансі споживання пари становить 48 %, електроенергії – 44 %, палива – 8 %. Енергетичні втрати в собівартості окремих видів хімічної продукції становлять близько 30 %.

Основними споживачами паливно-енергетичних ресурсів галузі є підприємства з виробництва азоту, соди, фосфору, хімволокна, аміаку, мінеральних добрив тощо.

В хімічній промисловості утворюються як горючі так і теплові ВЕР.

Горючі ВЕР утворюються в виробництві аміаку, метанолу, капролактаму, ацетону, каустичної соди, фосфору і виробництві органічного синтезу.

У виробництві аміаку горючими ВЕР є окис-вуглецева фракція, танкові, ретурні і продувочні гази; рідкі вуглеводні у виробництвах метанолу і капролактаму; водневий газ у виробництві фосфору тощо.

Теплові ВЕР утворюються і використовуються на всіх підприємствах хімічної промисловості. Основний вихід теплових ВЕР утворюється на підприємствах з випуску аміаку, азотної і сірчаної кислоти та кальцинованої соди. Основними видами теплових ВЕР є фізична теплота відхідних газів технологічних печей, теплота охолодження продуктових потоків і теплота охолодження елементів обладнання.

Рівень використання теплових ВЕР порівняно з горючими відносно високий і становить приблизно 87-90 %. За останні роки значно підвищилась ефективність використання паливно-енергетичних ресурсів і їх споживання в технологічних процесах в результаті розроблення і вдосконалення технології. Подальше зменшення енергоспоживання в хімічній промисловості повинно здійснюватись за рахунок нових технологій, багатотоннажних енерготехнологічних агрегатів з максимальним використанням теплоти хімічних процесів та інше.

До заходів, які сприятимуть подальшому зниженню витрат паливно-енергетичних ресурсів відносяться:

· розроблення і впровадження сучасних прогресивних технологій з застосуванням енерготехнологічного комбінування;

· використання теплових ефектів хімічних реакцій у виробничих процесах шляхом комбінованого тепловикористання;

· повніше використання відходів як сировини або палива;

· вдосконалення режимів роботи технологічного обладнання тощо.

Нафтопереробна та нафтохімічна промисловість.

Ці галузі теж відносяться до найбільш енергоємких споживачів. Вони витрачають більше 630 млн. ГДж теплоти. Зменшення витрат палива та інших енергоносіїв за рахунок використання ВЕР на підприємствах нафтопереробної та нафтохімічної промисловості поряд з вдосконаленням технології підвищить економічну ефективність виробництва.

Переробка нафти включає процеси фізичного розділення нафти (пряма перегонка), деструктивної її переробки (термічний крекінг, каталітичний крекінг тощо), а також багато другорядних процесів (виробництво водню, сірчаної кислоти тощо). Ці процеси характеризуються транспортуванням великої кількості нафтопродуктів, холодоагентів, реагентів, каталізаторів і вимагають великих витрат палива та інших енергоносіїв, а також пов’язані з великою кількістю теплових відходів. Частина цих відходів використовується в самому технологічному процесі, а решта застосовується для енергозабезпечення інших процесів, які відносяться до категорії ВЕР.

До паливних ВЕР в нафтопереробній і нафтохімічній промисловості відносяться – горючі гази сажового виробництва, абгази у виробництві мономерів для синтетичних каучуків і других сполук, метаново-воднева фракція у виробництві етилену, різні види відходів, які одержуються в процесах переробки вуглецево-водневої сировини.

Теплові ВЕР – це фізична теплота відхідних газів, охолоджуючої води, відпрацьованої пари та інші.

Основними джерелами ВЕР є процеси переробки нафти, виробництво синтетичних каучуків і синтетичних спиртів, а також сажі. Більша частина ВЕР цих підприємств може бути утилізована в опалювальних і вентиляційних установках для гарячого водопостачання і виробництва холоду. На сучасних підприємствах з виробництва каучуку за рахунок утилізації теплових ВЕР покривається до 25 % загальних потреб в теплоті.

На нафтопереробних підприємствах в основному використовується теплота відхідних газів технологічних печей, регенерації каталізаторів на установках каталітичного крекінгу, при спалюванні сірководню в процесі одержання сірки і сірчаної кислоти.

Великий економічний ефект можна отримати за рахунок максимального залучення в паливний баланс таких видів ВЕР, як метано-воднева фракція, яка отримується в процесі виробництва етилену, низькокалорійних відхідних газів у виробництві технологічного вуглецю, генераторного газу, який отримується в процесі розкладу сланцю, в процесі піролізу і коксування смол, а також максимального використання відпрацьованої пари і теплоти конденсату.

Промисловість будівельних матеріалів.

Ця галузь промисловості є крупним споживачем палива і теплоти. Витрати на паливо та інші енергоносії в собівартості виробництва будівельних матеріалів на деяких підприємствах досягають понад 40 %. Найбільш енергомісткими підприємствами є: цементні, скляні, керамічні, термоізоляційні підприємства стінових, сантехнічних виробів та інші.

Тільки в цементній промисловості на тонну цементу втрати умовного палива складають 0,23 тонни.

Теплові ВЕР в промисловості будівельних матеріалів – це фізична теплота відхідних газів, тунельних, шахтових, обертових, ванних та інших печей, охолодження печей, конденсату і відпрацьованої пари.

Рівень використання теплових ВЕР в даній галузі промисловості ще дуже низький і складає приблизно 10-15 % від можливих. Головною причиною низької утилізації ВЕР є відсутність необхідної кількості утилізаційного обладнання.

Таким чином, одним з найважливіших завдань будь-якої галузі є вдосконалення технологічних процесів, виявлення резервів ВЕР їх економічне і екологічне обгрунтування.