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.
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, компрес-сорных и других агрегатов) и охлаждающая вода.
Горючее и технологическое сырьё (в предприятиях металлурги-ческой, деревообраба-тывающей, 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.
|
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.
Горючие твёрдые и жидкие отходы производства.
Сливная загрязнённая вода. Внутренние тепловыде-ления в производственных помещениях. Сливная нагретая вода производственных агрегатов. |
а) Теплота сгорания:
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)
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
tо.в
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. |
=
1760 ч 1800 кДж/м3
=
3350 ч 4610 кДж/м3
500
ч 1000 °С.
95
°С.
