ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Вторичные и нетопливные энергетические ресурсы для теплоснабжения из "Котельные установки " Кроме рассмотренных органических топлив, для нужд теплоснабжения могут быть использованы другие виды энергетических ресурсов— отходы теплоносителей от производственных процессов разных отраслей промышленности, объединяемые термином вторичные (попутные) энергрресурсы запасы подземных нагретых вод — геотермальные ресурсы избытки электрической энергии в часы провалов ее потребления — электротермические ресурсы и в дальнейшем отходы теплоносителей с разными потенциалами от парогазовых и газовых энергоустановок, от атомных, магнитогазодинамических и др. [c.36] В настоящее время для теплоснабжения практически используют вторичные, геотермальные и электрические ресурсы. [c.36] Вторичными энергетическими ресурсами производства принято считать поступающие непрерывно и в значительном количестве рабочие тела, использованные в основном технологическом процессе. Эти рабочие тела — отходящие газы, пар и конденсат от теплообменников и других аппаратов, горячая вода, поступающая из водоохлаждаемых устройств технологических агрегатов, нагретый воздух и подобные им рабочие тела или теплоносители имеют достаточно высокий температурный уровень для дальнейшего их использования. Однако в 1 пара или газа, 1 кг воды или конденсата содержится небольшое количество теплоты. [c.36] Для оценки степени использования теплоты топлива в рассматриваемом производственном процессе можно принять по данным Н. А. Се-мененко следующую методику [Л. 6]. [c.37] Величина коэффициента производственного использования теплоты без утилизации вторичных энергоресурсов лежит в пределах от 0,15 (нагревательные н другие печи, мартены, обжиг материала и изделий) до 0,4—0,6 (плавка чугуна, термообработка, приготовление пищи). [c.37] Если величина т)т приближается к 1, то степень целесообразности использования отхода возрастает, если т]т 0,5—0,6, то экономичность использования отхода от технологического процесса обычно еще целесообразна, при т т 0,5—0,4 использование не всегда рентабельно. Однако при использовании вторичных энергоресурсов могут возникнуть затруднения, связанные с загрязнением отходов, их малой энтальпией и т, д. [c.37] Наконец, при любом использовании вторичных энергоресурсов должны быть проведены технико-экономические расчеты для выяснения целесообразности выбранного способа утилизации имеющихся вторичных энергоресурсов. Использование вторичных энергетических ресурсов, например, на металлургических производствах может дать от 0,1 до 1,0 т пара на 1 т выпускаемого продукта [Л. 6]. [c.37] Величина регенерации теплоты за счет предварительного нагрева отходящими газами материалов или изделий в данном процессе приводит к сокращению расхода топлива па единицу продукции или увеличению призводительности агрегатов, если последняя не ограничена другими факторами. При этом учитываются иеобходимость сооружения дополнительных устройств и связанные с этим капитальные затраты и эксплуатационные расходы. При подогреве воды для целей теплоснабжения или производства пара необходимо учитывать длительность отопительного сезона и работы производственных агрегатов, различие в графиках нагрузки, дополнительные капитальные и эксплуатационные затраты и отвлечение персонала от обслуживания основного агрегата. [c.38] Вследствие изложенного чаще используют теплоту отходящих газов на производство пара или подогрев воздуха, чем воды на нужды теплоснабжения. [c.38] При технологических аппаратах периодического действия устанавливают одно утилизирующее устройство, использующее вторичные энергоресурсы за несколькими технологическими агрегатами. Примером такого решения является установка котла-утилизатора за несколькими мартеновскими печами. [c.38] В том случае, когда отходящие газы содержат горючие вещества, которые следует сжечь в теплоиспользующей установке, должна быть установлена топочная камера с радиационными поверхностями нагрева. В котлы-утилизаторы подается большое количество газов с малой энтальпией. Рост количества подаваемых газов на единицу переданного количества теплоты приводит к необходимости увеличивать затраты энергии на преодоление сопротивлений движению газов через поверхности нагрева. [c.38] Кроме теплоиспользующих агрегатов, размещаемых после технологических установок, имеются котельные агрегаты, встраиваемые в технологические установки такие агрегаты называют энерг от ехно логически ми. Греющим телом (вторичным энергоресурсом) являются газы от технологических печей цветной металлургии, химического, сажевого и ряда других производств. Такие газы сходны с продуктами сгорания низкокалорийных топлив они забалластированы азотом, двуокисью углерода, водяными парами и твердыми частицами веществ. [c.38] Некоторые из газов, используемых в энерготехнологических установках, находятся под давлением. Перепад давлений во встроенном котлоагрегате должен быть минимальным. [c.39] например, га.зы от печей для переработки серы имеют теплоту сгорания QPв от 9,2 до 22,2 МДж/м (от 2200 до 5300 ккал/м ) их дожигают. Сера, содержащаяся в газах, конденсируется на поверхностях нагрева энерготехнологических котлоагрегатов. [c.39] Пар В энерготехнологических установках получают с давлением от 1,4 до 4,5 МПа (от 14 до 45 кгс/см ) насыщенным или перегретым до 440°С в количестве от 1,11 до 27,8 кг/с (от 4 до 100 т/ч). Капитальные затраты для получения экономии 1 т условного топлива за счет утилизации вторичных энергетических ресурсов промышленности обычно в 4—5 раз меньше капитальных затрат на добычу и транспорт 1 г топлива в европейской части СССР. [c.39] Под геотермическими ресурсами пони.мают запасы подземных нагретых (термальных) вод, залегающих на технически доступной глубине и возобновляющихся естественным путем. Специфической особенностью термальных вод является их минерализация и насыщенность газами давление вод обычно выше атмосферного. [c.39] Термальные воды расположены на глубине до 20 км в осадочных, изверженных и горных породах. Те.мнература воды по мере углубления от земной поверхности на 33 м увеличивается примерно на ГС. Но в районах, подверженных вулканическим явлениям, в газо- и нефтеносных районах, иногда в угольных бассейнах температура вод повышается быстрей. Так, например, на Камчатке температура увеличивается на ГС при углублении на 2—3 м. [c.39] Источниками теплоты в недрах земли являются процессы распада радиоактивных элементов процессы сжатия, разрыва при складкообразовании в горных породах нагретые газы, выделяющиеся из расплавленных пород (магм) за счет химических реакций, процессов кристаллизации пород и др. Ориентировочно считают, что в горных породах в среднем генерируется на 1 м около 6,3 Дж/год или 0,15 ккал/(м -год) теплоты. Если же имеются выходы расплавленных пород в верхние слои, то образуются очаги (интрузии) с большими запасами теплоты. [c.39] Например, количество теплоты, выделяемое термальными источниками, в США на площади 5000 км составляет 250-10 ГДж/год (6Х ХЮ ккал/год), во Франции оно эквивалентно по теплоте, получаемой при сжигании 100 000 т каменного угля в год, а для всей земли 100 млн. т угля в год. [c.39] Вернуться к основной статье