7.5. Приоритетные направления энергосбережения в промышленных отраслях

В промышленности более 2/3 потенциала энергосбережения находится в сфере потреб- ления наиболее энергоемкими отраслями — химической и нефтехимической, топливной, строительных материалов, машиностроения, черной металлургии, лесной, деревообрабаты- вающей и целлюлозно-бумажной, пищевой и легкой промышленностью.

Значительные резервы экономии ТЭР в этих отраслях обусловлены несовершенством технологических процессов и оборудования, схем энергоснабжения, недостаточным внедре- нием новых энергосберегающих и безотходных технологий, уровнем утилизации вторичных энергоресурсов, малой единичной мощностью технологических линий и агрегатов, примене- нием неэкономичной осветительной аппаратуры, нерегулируемого электропривода, неэф- фективной загрузкой энергооборудования, низкой оснащенностью приборами учета, контро- ля и регулирования технологических и энергетических процессов, недостатками, заложен- ными при проектировании и строительстве предприятий и отдельных производств, низким

уровнем эксплуатации оборудования, зданий и сооружений.

Машиностроение и металлургия. Примерно треть всего используемого в машино- строении котельно-печного топлива идет на нужды литейного, кузнечно-прессового и тер- мического производства. На технологические нужды используется около половины всей по- требляемой теплоты и около трети всей электроэнергии. Свыше трети всей электроэнергии идет на механическую обработку. Основными потребителями энергоресурсов в машино- строении являются мартеновские печи, вагранки, плавильные печи, тягодутьевые машины (вентиляторы и дымососы), нагревательные печи, сушилки, прокатные станы, гальваниче- ское оборудование, сварочные агрегаты, прессовое хозяйство.

Причинами малой эффективности использования топлива и энергии в отраслях маши- ностроения являются низкий технический уровень печного хозяйства, высокая металлоем- кость изделий, большие отходы металла при его обработке, незначительный уровень рекупе- рации сбросной теплоты, нерациональная структура используемых энергоносителей, значи- тельные потери в тепловых и электрических сетях.

Более половины резервов экономии энергоресурсов может быть реализовано в процес- се плавки металлов и литейного производства. Остальная экономия связана с совершенство- ванием процессов металлообработки, в том числе за счет повышения уровня ее автоматиза- ции, расширения использования менее энергоемких по сравнению с металлом пластмасс и других конструкционных материалов.

Доля затрат на топливо и энергию в общих затратах на производство продукции черной металлургии составляет около 1/3.

Наиболее крупными потребителями топлива в отрасли являются доменное и прокатное производство, самыми энергоемкими – ферросплавное, горнорудное, прокатное, электроста- леплавильное и кислородное производство, самым теплоемким – коксохимическое произ- водство.

Основными направлениями энергосбережения в этих отраслях являются:

• использование эффективных футеровочных и теплоизоляционных материалов в пе- чах, сушилках и теплопроводах;

• применение тиристорных преобразователей частоты в процессах индукционного на- грева металла в кузнечном и термическом производстве;

• внедрение энергосберегающих лакокрасочных материалов (с пониженной температу- рой сушки, водоразбавляемых, с повышенным сухим остатком);

• снижение энергозатрат при металлообработке (замена процессов горячей штамповки выдавливанием и холодной штамповкой;

• применение накатки шестерен вместо изготовления на зубофрезерных станках;

• расширение использования методов порошковой металлургии;

• применение станков с ЧПУ (числовым программным управлением), развитие робото- техники и гибких производственных структур;

• снижение энергоемкости литья за счет уменьшения брака.

Химическая и нефтехимическая промышленность. В этих отраслях промышленно- сти существует разнообразие технологических процессов, при которых потребляется или выделяется большое количество теплоты. Уголь, нефть и газ используются как в качестве топлива, так и в качестве сырья.

Основными направлениями энергосбережения в этих отраслях являются:

• применение высокоэффективных процессов горения в технологических печах и аппа- ратах (установка рекуператоров для подогрева воды);

• использование погруженных газовых горелок для замены парового разогрева негорю- чих жидкостей;

• внедрение новой технологии безотходного экологически чистого производства капро- лактама с получением тепловой энергии в виде пара и горючих газов (ПО "Азот");

• повышение эффективности процессов ректификации (оптимизация технологическо- го процесса с использованием тепловых насосов, повышение активности и селективности

катализаторов);

• совершенствование и укрупнение единичной мощности агрегатов в производстве хи- мических волокон;

• снижение потерь топлива и сырья в низкотемпературных процессах;

• перепрофилирование производства аммиака на менее энергоемкое производство ме- танола (ПО "Азот").

Крупным резервом экономии энергоресурсов в нефтехимической промышленности яв- ляется утилизация вторичных энергетических ресурсов, в том числе внедрение котлов- утилизаторов для производства пара и горячей воды с целью утилизации тепла высокопо- тенциальных газовых выбросов.

Среди промышленных производств выпуск минеральных удобрений является одним из наиболее энергоемких. Энергетические затраты в себестоимости отдельных видов продук- ции этой отрасли составляют примерно третью часть. Повышение энергетической эффектив- ности связано с необходимостью разработки принципиально новых видов оборудования для производства минеральных удобрений, основанных на применении современных физиче- ских, физико-химических и физико-механических воздействий (акустических, вибрацион- ных, электромагнитных) на технологические процессы, в том числе тепломассообменных аппаратов, фильтров, перемешивающих устройств, грануляторов и др.

Производство строительных материалов. Производство высококачественных строительных материалов основано на огневых процессах, связанных с расходом значитель- ных количеств мазута, природного газа и кокса, т.е. наиболее ценных тогсшв. При этом ко- эффициент полезного использования этих топлив в отрасли не превышает 40 %.

Наибольшее количество энергоресурсов внутри отрасли строительных материалов пот- ребляется при производстве цемента. Наиболее энергоемким процессом в производстве це- мента является отжиг клинкера (клинкер — обожженная до спекания смесь известняка и глины — сырья для производства цемента). При так называемом мокром способе производ- ства удельный расход энергоресурсов на отжиг клинкера примерно в 1,5 раза выше, чем при сухом способе. Поэтому важным направлением энергосбережения является применение су- хого способа производства цемента из переувлажненного сырья.

В производстве бетона энергосберегающими являются производство и внедрение доба- вок-ускорителей отвердения бетона для перехода на малоэнергоемкую технологию произ- водства сборного железобетона, а также использование теплогенераторов для тепловлажно- стной обработки железобетона в ямных камерах; в производстве кирпича — внедрение мето- да вакууми-рованных автоклавов на кирпичных заводах, внедрение обжиговых печей па- нельных конструкций в цельнометаллическом корпусе для производства глиняного кирпича.

Необходимы организация выпуска строительных и изоляционных материалов и конст- рукций, снижающих теплопотери через ограждающие конструкции, и разработка и внедре- ние системы мероприятий по использованию потенциала местных видов топлив для обжига стеновой керамики.

В стекольной промышленности тепловой КПД пламенных стекловаренных печей (основных потребителей топлива) не превышает 20—25%. Наибольшие энергетические по- тери происходят через ограждающие конструкции печей (30—40%) и с отходящими газами (30—40%). Главные задачи в области энергосбережения в стекольной промышленности со- стоят в повышении КПД стекловаренных печей, замещении дефицитных видов органическо- го топлива и в утилизации вторичных тепловых ресурсов.

В лесной, бумажной и деревообрабатывающей промышленности основными на- правлениями энергосбережения являются:

• внедрение экономичных агрегатов для сушки щепы в производстве древесно- стружечных плит;

• разработка и внедрение новых экономичных способов производства бумажных изде- лий, включая производство нетканых материалов и бумаги с синтетическим волокном;

• увеличение производства мебели менее энергоемкими способами с применением но-

вых видов облицовочных материалов вместо ламинирования;

• изготовление деталей из древесно-стружечных плит;

• утилизация теплоты вентиляционных выбросов и низкопотенциальной теплоты паро- воздушных смесей;

• разработка и внедрение оборудования по производству и использованию генератор- ного газа из древесных отходов для получения тепловой и электроэнергии;

• переоборудование сушильных камер ПАП-32 с электроэнергии на производство древесных отходов.

Основные направления энергосбережения в легкой промышленности:

• совершенствование технологических процессов обжига фарфора;

• внедрение теплообменников-утилизаторов, использующих теплоту сушильного аген- та теплоиспользующего оборудования на предприятиях легкой промышленности.

В сельском хозяйстве около половины экономии энергии может быть обеспечено в ре- зультате внедрения энергосберегающих машин, технологических процессов и оборудования. Преобладающая доля потенциала энергосбережения приходится на устранение прямого расточительства и повышения экономичности работы сельскохозяйственной техники, сокра- щение потребления ТЭР животноводческими фермами и тепличными хозяйствами за счет улучшения теплофизических характеристик ограждающих конструкций, утилизации низко- потенциальных ВЭР, оптимизации энергобалансов в сочетании с использованием нетради- ционных источников (биогаза и др.), снижение расходов топлива на сушку зерна, использо- вание экономичных котлов с кипящим слоем вместо электрокотлов, использование отходов

(соломы и др.) вместо традиционных видов топлива.

Основные направления энергосбережения в сельском хозяйстве наряду с созданием новой техники следующие:

• совершенствование технологии сушки зерна и кормов, методов применения мине- ральных и органических удобрений;

• разработка и внедрение систем использования отходов растениеводства и животно- водства в энергетических целях, а также для производства удобрений и кормовых добавок;

• использование теплоты вентиляционных выбросов животноводческих помещений для подогрева воды и обогрева помещений для мо лодняка (с применением пластинчатых реку- ператоров);

• обеспечение оптимальных температурных режимов и секционирование системы ото- пления животноводческих помещений;

• применение тепловых насосов в системах теплохладоснабжения и устройств для плавного регулирования работы систем вентиляции, внедрение современных контрольно- измерительных приборов и средств автоматизации, установка приборов учета и контроля энергоресурсов, а также строительство биогазовых установок.

В пищевой промышленности к числу наиболее энергоемких относится производство сахара. Основная экономия энергоресурсов в сахарном производстве может быть достигнута в результате совершенствования технологических схем и целенаправленного внедрения энергосберегающего оборудования, использование низкопотенциальной теплоты вторичных паров выпарных и вакуум-кристаллизационных установок и конденсатов в тепловых схемах.

Энергоемким является также производство спирта. Для снижения расхода теплоты здесь необходимо внедрение ферментативного гидролиза при подготовке крахмала, содер- жащего сырье к сбраживанию.

Сущность энергосберегающей политики в рассматриваемый период состоит в макси- мально возможном обеспечении потребности в ТЭР за счет их экономии в промышленности, сельском хозяйстве, коммунально-бытовом секторе и более эффективном использовании в электроэнергетике.

Главные причины неэффективного использования ТЭР в Беларуси обусловлены отсут- ствием комплексной технической, экономической, нормативно-правовой политики энерго- сбережения, недостатками проектирования, строительства и эксплуатации, отсутствием тех-

нической базы по производству необходимого оборудования, приборов, аппаратуры, средств автоматизации и систем управления.

Потенциал энергосбережения в электроэнергетике формируется за счет широкого развития теплофикации на базе ГТУ и ПГУ, модернизации и реконструкции действующих энергетических объектов, совершенствования технологаческих схем и оптимизации режимов работы оборудования, повышения эффективности процессов сжигания топлива и их автома- тизации, внедрения автоматизированных систем управления.