Вторинні джерела енергії

Будь-який технологічний процес вимагає певної витрати палива, електричної й теплової енергії; у результаті хімічних реакцій, механічних впливів горючі гази, теплоносії, гази й рідини з надлишковим тиском виділяють тепло. Ці енергетичні ресурси, як правило, використовуються не в повному обсязі або не використовуються зовсім. Невикористовувані в даному технологічному процесі або установці енергетичні відходи одержали назву вторинних енергетичних ресурсів (ВЕР).

"Вторинні енергетичні ресурси" - енергетичний потенціал продукції, відходів, побічних і проміжних продуктів, який утворюється в технологічних агрегатах (установках, процесах) і не використовується в самому агрегаті, але може бути частково або повністю використаний для енергопостачання інших агрегатів (процесів).

Кафедра енергетики та електротехніки Джерела енергії на Землі

К. т.н., доц. Є. О. Баганов

Термін "енергетичний потенціал" означає наявність певного запасу енергії у вигляді хімічно зв'язаного тепла, фізичного тепла, потенційної енергії надлишкового тиску й напору, кінетичної енергії й ін.

Хімічно зв'язане тепло продуктів паливопереробних установок (нафтопереробних, газогенераторних, коксувальних, вуглезбагачувальних і ін.), а також теплова енергія відходів, що використовується для підігріву потоків, що надходять в агрегат-джерело ВЭР (регенерація, рекуперація), не належать до вторинних енергетичних ресурсів.

Вихід вторинних енергетичних ресурсів - це кількість вторинних енергоресурсів, які утворилися в даній установці за певну одиницю часу й придатні до використання в даний період часу.

Виробленням за рахунок вторинних енергетичних ресурсів називається кількість тепла, холоду, електроенергії, отримана за рахунок ВЕР в утилізаційній установці. Вироблення за рахунок ВЕР підрозділяються на: можливе вироблення, тобто максимальну кількість енергії, яку можна одержати при роботі установки; економічно доцільне вироблення, тобто вироблення з урахуванням ряду економічних факторів (собівартість, витрати праці й т. д.); плановане вироблення - кількість енергії, що передбачається одержати в певний період при уведенні або модернізації наявних утилізаційних установок; фактичне вироблення - енергію, реально отримана за звітний період.

Використання вторинних енергетичних ресурсів - це використана кількість ВЕР даного агрегату в інших установках і системах. Використання вторинних енергоресурсів споживачем може здійснюватися безпосередньо без зміни виду енергоносія або за рахунок перетворення його в інші види енергії, або виробітку тепла, холоду, механічної роботи в утилізаційних установках.

Теплові ВЕР - це фізичне тепло, що відходять газів, основної й побічної продукції, тепло золи й шлаків, гарячої води й пари, що відробили в

Кафедра енергетики та електротехніки Джерела енергії на Землі

К. т.н., доц. Є. О. Баганов

технологічних установках, тепло робітників тіл систем охолодження технологічних установок.

Горючі ВЕР - горючі гази й відходи, які можуть бути застосовані безпосередньо у вигляді палива в інших установках і непридатні надалі в даній технології: відходи деревообробних виробництв (тріска, тирса, обрізки, стружки), горючі елементи конструкцій будинків і споруд, демонтованих через непридатність для подальшого використання по призначенню, луг целюлозно-паперового виробництва й інші тверді й рідкі паливні відходи.

До вторинних енергетичних ресурсів надлишкового тиску ставиться потенційна енергія газів, води, пари, що залишають установку з підвищеним тиском, що може бути ще використана перед викидом в атмосферу, водойми, ємності або інші приймачі. Надлишкова кінетична енергія також ставиться до вторинних енергоресурсів надлишкового тиску.

Фактична економія палива за рахунок теплоти ВЕР стосовно можливого становить 30-32%, у тому числі в нафтопереробній і нафтохімічній промисловості -40%, у чорній металургії -40%, у хімічної -25 %.

Основними напрямками використання вторинних енергетичних ресурсів є: паливне - коли вони використовуються безпосередньо як паливо; теплове - коли вони використовуються безпосередньо як тепло або для виробітку тепла в утилізаційних установках; силове - коли вони використовуються у вигляді електричної або механічної енергії, отриманої в утилізаційних установках; комбіноване - коли вони використовуються як електрична (механічна) енергія й тепло, отримані одночасно в утилізаційних установках за рахунок ВЕР.

Значна кількість горючих ВЕР використовується безпосередньо у вигляді палива, таке ж безпосереднє застосування знайшли й теплові ВЕР, наприклад, гаряча вода системи охолодження для опалення й ін.

Необхідно відзначити, що зміна схем паливо - і теплоспоживання, коли використання енергоресурсів усередині технологічних агрегатів

Кафедра енергетики та електротехніки Джерела енергії на Землі

К. т.н., доц. Є. О. Баганов

покращилося, а вихід вторинних енергоресурсів скоротився, не є використанням ВЕР. Такі перетворення схем тільки вдосконалили технологічний процес даної установки (агрегату).

При правильному використанні вторинних теплових енергетичних ресурсів, що утворилися у вигляді тепла газів, що відходять, технологічних агрегатів, тепла основної й побічної продукції, досягається значна економія палива. Проведеними розрахунками встановлено, що вартість теплоенергії, отриманої в утилізаційних установках, нижче витрат на виробіток такої ж кількості теплоенергії в основних енергоустановках.

Виявлення виходу й обліку можливого використання вторинних енергоресурсів — одне із завдань, яку необхідно вирішувати на всіх підприємствах і особливо підприємствах з більшою витратою палива, теплової й електричної енергії.

Використання вторинних енергетичних ресурсів не обмежується лише енергетичним ефектом - це й охорона навколишнього середовища, у тому числі повітряного басейну, зменшення кількості викидів шкідливих речовин. Деякі із цих викидів можуть давати додаткову продукцію, наприклад, сірчистий ангідрид, що викидається з газами, що відходять, можна вловлювати й направляти на випуск сірчаної кислоти.

Відмова споживачів від використання вторинних енергетичних ресурсів як на діючих, так і проектованих підприємствах може бути обґрунтований тільки розрахунком, що підтверджує економічну неефективність або технічну неможливість використання ВЭР.