Общая характеристика вторичных энергоресурсов (ВЭР) и их классификация

| Категория реферата: Остальные рефераты
| Теги реферата: доклад на тему биология, курсовик
| Добавил(а) на сайт: Gruzinskij.

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 |ВЭР |
|энергетические ресурсы | |
| |Разновидности |Характеристика, |
| |энергоресурсов |качественные параметры |
|Твёрдое жидкое, |Отходящие горючие газы | |
|газообразное топливо |коксовых и доменных | |
|или электроэнергия для |печей: | |
|обслуживания |а) коксовый газ – |а) Теплота сгорания: |
|технологических высоко |продукт выжига кокса в | |
|температурных процессов|коксовых печах. |[pic]= 1760 ч 1800 |
|(промышленные печи) и | |кДж/м3 |
|охлаждающая ввода. | |Состав газа: СО2=2ч4%; |
| | |СО= 6 ч 8 %; Н2 = 55ч |
| | |62%; |
| | |СН4 = 24 ч 28%; |
| | |этилен, |
| |б) доменный газ – |пропилен и др. = 2 ч 3 %|
| |побочный продукт |; |
| |доменного производства,|N2 = 3 ч 2 %; О2 = 0,4 ч|
| |получается в результате|08 %, плотность 0,4 – |
| |неполного сгорания |0,55 кг/м3. |
| |кокса. |Взрывоопасен. |
| | |б) [pic]= 3350 ч 4610 |
| | |кДж/м3 |
| | |Состав газа: |
| | |СО2=10ч12,5%; |
| | |СО=28,5ч30,5%; |
| | |Н2=1,5ч3,8%; |
| | |N2 = 58 ч 59,5 %; |
| | |О2 = 0,1 ч 0,2%, |
| |в) ферросплавный газ – |плотность 1,28ч1,3 |
| |выплавка ферросплавов в|кг/м3, теоретическая |
| |электропечах. |температура горения 1430|
| | |– 1500 °С, для сжигания |
| | |1МДж газа требуется |
| | |теоретически необходимое|
| | |количество кислорода |
| | |0,19м3. |
| |Отходящие горючие газы |в) [pic]= 11300 кДж/м3 |
| |предприятий нефтяной |Состав: |
| |промышленности. |СО = 85 %; Н2 = 4 %; |
| |Отходящие горячие газы | |
| |промышленных печей. |N2 = 5,6 %; О2 = 1 %;|
| |Нагретая охлаждённая | |
| |вода и пар |СО2=3%; |
| |испарительного |сероводород=0,4%. |
| |охлаждения промышленных|Высокотоксичный, |
| |печей. |взрывоопасный газ. |
| |Тепло, выделяемое |[pic]=10000 ч 15000 |
| |расплавленными |ккал/м3 |
| |метл-лами, коксом и | |
| |шлаками промышленных | |
| |печей. |tо.г [pic] 500 ч 1000 |
| |Горячие газы, отходящие|°С. |
|Газ и жидкое топливо |из двигателей | |
|для обслуживания |внутреннего сгорания. |tо.в [pic] 95 °С. |
|технологических силовых|Нагретая охлаждающая |Pи.о = 1,6 ч 4 атмосфер.|
|процессов (с |вода, отходящая из | |
|двигателями внутреннего|двигателей внутреннего | |
|сгорания воздуходувных,|сгорания. | |
|компрес-сорных и других| | |
|агрегатов) и |Горючие твёрдые и |tотх > 1000 °С. |
|охлаждающая вода. |жидкие отходы | |
| |производства. | |
|Горючее и | | |
|технологическое сырьё | |tо.г = 350 ч 600 °С |
|(в предприятиях | | |
|металлурги-ческой, | | |
|деревообраба-тывающей, |Отработавший | |
|текстильной, пищевой и |производственный пар. |tо.в < 100 °С. |
|других отраслях |Вторичный | |
|промышленности). |производственный пар. | |
|Пар для обслуживания |Конденсат пара, | |
|технологических силовых|используемого для | |
|(в молотовых, прессовых|нагревательных целей |[pic]=10000 ккал/кг. |
|и штамповочных |(горячая сливная вода).| |
|агрегатах) и | | |
|нагревательных |Внутренние | |
|процессов. |тепловыделения в | |
| |производственных | |
| |помещениях. |Ро.п = 1,3 ч 1,5 атм. |
| |Сливная загрязнённая | |
| |вода. |Рв.п =1 атм. |
| |Внутренние | |
| |тепловыде-ления в | |
| |производственных |t < 100 °С. |
|Горячая вода для |помещениях. | |
|бытового |Сливная нагретая вода | |
|теплопотребления |производственных | |
|Электроэнергия, |агрегатов. |t < 100 °С. |
|обслуживающая силовые, | | |
|термические и | | |
|осветите-льные | |t < 50 °С. |
|процессы. | | |
| | |t < 100 °С. |
| | | |
| | | |
| | |t < 100 °С. |
| | | |
| | | |
| | | |

ВЭР электростанций.

ВЭР имеются также на электрических станциях и представляют собой тепловые отходы или потери тепла, получаемые в процессе энергопроизводства.
На гидроэлектростанциях такими тепловыми отходами являются только тепловыделения в гидрогенераторах станциях.

ВЭР электростанций по своей величине значительно меньше, чем в промышленных предприятиях, и непрерывно уменьшаются по мере повышения экономичности энергопроизводства.

Характеристика вторичных энергетических энергоресурсов электростанций.

|ВЭР |Качественные |
| |параметры |
| |энергоресурсов |
|Тепловые электростанции: | |
|Нагретая охлаждающая вода конденсационных |tв ? 25 ч 30 °C |
|устройств турбин: | |
|Отходящие дымовые газы котлоагрегатов: |tо.г ? 100 °C |
|Отходящие газы и нагретая охлаждающая вода |tо.г ? 100 °C |
|газотурбинных электростанций: |tв ? 25 ч 30 °C |
|Нагретая охлаждающая вода из системы охлаждения |tв ? 25 ч 30 °C |
|электрических генераторов: | |
|Гидроэлектростанции: | |
|Нагретая охлаждающая вода из системы замкнутого |tв ? 25 ч 30 °C |
|охлаждения электрических генераторов: | |
|Нагретый воздух из системы разомкнутого воздушного|tв ? 60 ч 65 °C |
|охлаждения электрических генераторов: | |

Использование вторичных энергетических ресурсов в промышленности.

Подобные энергетические ресурсы можно использовать для удовлетворения потребностей в топливе и энергии либо непосредственно (без изменения вида энергоносителя), либо путём выработки тепла, электроэнергии, холода и механической энергии в утилизационных установках. Большинство горючих ВЭР употребляются непосредственно в виде топлива, однако некоторые из них требуют специальных утилизационных установок. Непосредственно применяются также некоторые тепловые ВЭР (например, горячая вода систем охлаждения для отопления).

Различают следующие основные направления использования потребителями
ВЭР: топливное – непосредственно в качестве топлива; тепловое – непосредственно в качестве тепла или выработки тепла в утилизационных установках; силовое – использование электрической или механической энергии, вырабатываемой из ВЭР в утилизационных установках; комбинированное – тепловая и электрическая
(механическая) энергия, одновременно вырабатываемые из ВЭР в утилизационных установках;

Источники и пути использования ВЭР в черной металлургии.

Горючие газы–отходы основного производства: Доменный и коксовый газы практически используются полностью. Использование ферросплавного газа возможно для технологических (подогрев материалов, частичное предварительное восстановление сырья) и теплофикационных целей, сжиганием в котельной. Конвертерный газ частично используют в охладителях, но полное использование его ещё не решено. При сжигании его в печах после газоочистки теряется до 900 кг у.т./т конвертерной стали.

Теплота продуктов сгорания печей: У мартеновских печей теплота продуктов сгорания равна 12,5 ГДж/т стали, у нагревательных печей 0,8 ГДж/т проката.
Использование этой теплоты возможно в котлах-утилизаторах при условии оснащения их виброочисткой, дробеочисткой, так как запылённость газов достигает 5 гр/м·м3. Возможно использование этой теплоты для нагрева шахты в шахтных подогревателях. Нагрев шихты уходящими газами экономит 12% топлива, повышает производительность печи на 15%, сравнительно быстро окупает капитальные затраты.

Теплота материалов: Потери составляют: 1 ГДж/т жидкого чугуна, 1,2ГДж/т жидкой стали, 0,8 ГДж/т жидкого шлака, 12 ГДж/т кокса, 0,6 ГДж/т агломерата. Решено только использование теплоты кокса. В установках сухого тушения получают 0,3 – 0,4 т пара/т кокса. Использование теплоты чугуна, стали, шлака не налажено. Использование теплоты агломерата повторным использованием охлаждающего воздуха для нагрева шихты на 25ч30 % снижает содержание углерода в шихте, что выгодно для основного технологического процесса. Использование теплоты шлака возможно при создании новых типов грануляторов.

Теплота охлаждающей воды: В установках испарительного охлаждения выход пара 0,1 т/т чугуна и 0,2 т/т мартеновской стали. Все технологические вопросы испарительного охлаждения печей решены и требуется максимально широкое внедрения способа в производство. Необходимо улучшить технические решения по унификации охлаждаемых элементов, повышению давления пара, улучшить контроль за плотностью схем охлаждения, усовершенствовать автоматику утилизирующих установок. Необходимо распространение опыта чёрной металлургии в химическую промышленность, машиностроение и т. д.

Источники и пути использования ВЭР в цветной металлургии.

Большие резервы по эффективному использованию ВЭР имеются и на предприятиях цветной металлургии. Технически возможное и экономически целесообразное применение вторичных энергетических ресурсов в этой отрасли оцениваются примерно в 18 млн. Гкал в год.

Эффективным в цветной металлургии является использование тепла уходящих дымовых газов для подогрева воздуха, поступающего в печи для сжигания топлива. Это экономит топливо, улучшает процесс его горения и, кроме того, повышает производительность печи. Однако с дымовыми газами уносится ещё значительное количество тепловой энергии, которая может использоваться в котлах- утилизаторах для выработки пара.

Показатели использования ВЭР.

Для оценки выхода и использования ВЭР применяются следующие показатели:
1) Выход ВЭР (Qвых) – количество ВЭР, образующихся в процессе производства в данном технологическом агрегате за единицу времени.

2) Выработка энергии за счёт ВЭР (Q) – количество энергии, получаемое при использовании ВЭР в утилизационной установке. Выработка энергии отличается от её выхода на величину потерь тепла в утилизационной установке. Различают возможную, экономически целесообразную, планируемую и фактическую выработки энергии.