Промышленные электростанции - Энергетическое использование вторичных энергетических ресурсов

Энергетическое использование вторичных энергетических ресурсов возможно для тепло- и электроснабжения данного и смежных предприятий, а также расположенных вблизи них жилых поселков и районов городов.

Использование вторичных энергетических ресурсов для теплоснабжения

Потребности предприятий ведущих отраслей промышленности в паре и горячей воде, необходимых для технологических потребителей, отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, а также располагаемые вторичные энергетические ресурсы по уровню 1960 г. по приближенным данным, полученным в результате специальных расчетов, приведены в табл. 4-1. Данные табл. 4-1, а также анализ тепловых нагрузок промышленных предприятий показывают, что потребление ими тепла значительно различается зимой и летом. Эта разница увеличивается с повышением доли расхода тепла на отопление и вентиляцию. Существенно изменяется расход тепла и в течение суток. Выход вторичных энергетических ресурсов не зависит от времени года и остается примерно постоянным в период всего рабочего времени предприятия. Практически всегда будет иметь место несовпадение графиков потребления тепла и выхода вторичных энергетических ресурсов.
Таблица 4-1

В черной и цветной металлургии с учётом несовпадения графиков теплопотребления и выхода вторичных энергетических ресурсов для теплоснабжения может быть использовано не более 60—70% их общего количества. При этом в летний период до 40% тепла вторичных энергетических ресурсов не находит применения. В машиностроении на ряде заводов с развитым потреблением пара на кузнечно-прессовые цехи также возникают затруднения с использованием отработавшего пара от этих цехов в летний период времени. Аналогичное положение имеет место на предприятиях нефтяной и газовой отраслей промышленности, в частности на нефтеперегонных заводах. Не представляется возможным полностью использовать вторичные энергетические ресурсы в летний период и на заводах химической промышленности. Из приведенных данных можно сделать вывод, что использование вторичных энергетических ресурсов на предприятиях ведущих отраслей тяжелой промышленности для теплоснабжения возможно только частично. С учетом удельного значения вторичных энергетических ресурсов отдельных отраслей промышленности, а также несовпадения графиков выхода и потребления возможное суммарное использование их определяется величиной не более 70% общего количества. В летний период времени использовать значительную часть вторичных энергетических ресурсов только для теплоснабжения не представляется возможным.
Наряду с этим на ряде предприятий с большим производственным теплопотреблением, в частности в. строительной, химической и других отраслях промышленности, возможно полное использование вторичных энергетических ресурсов для теплоснабжения.

Использование вторичных энергетических ресурсов для электро- и теплоснабжения

Во всех отраслях промышленности суммарное потребление топлива на выработку электроэнергии, пара и горячей воды значительно превышает возможную экономию его от использования вторичных энергетических ресурсов.
В этих условиях и при наличии связи промышленной ТЭЦ с системой вторичные энергетические ресурсы могут быть полностью использованы вне зависимости от графика их выхода и изменений потребления тепла на предприятии, в течение года. При этом можно, охраняя постоянной выработку электроэнергии и тепла, соответственно уменьшить расход топлива предприятиями, или, не увеличивая его, получить больше электроэнергии, передавая ее избыток в систему.

Рис. 4-1. Схемы теплоиспользующих установок.
а — индивидуальной; б — групповой; 1 — технологический агрегат; 2 — пароперегреватель; 3 — испарительная поверхность; 4 — экономайзерная поверхность; 5 — турбина; 6 — технологические потребители пара.

Наиболее целесообразным является использование вторичных энергетических ресурсов для комбинированной выработки электроэнергии и тепла. Однако в периоды малого теплопотребления может оказаться необходимым производство электроэнергии по конденсационному циклу. Такое положение имеет место, в частности, летом на машиностроительных заводах, имеющих значительное количество отработавшего пара от молотов и прессов.
Выработка электроэнергии или комбинированное производство электроэнергии и тепла могут быть осуществлены:

1. в индивидуальных или групповых генерирующих установках, располагаемых вблизи технологических агрегатов, показанных на рис. 4-1,а и б; при газотурбинном цикле транспорт горячего газа или воздуха на значительное расстояние нецелесообразен и возможны только такие установки;
2. централизованно на ТЭЦ в имеющихся или устанавливаемых турбинах, как показано на рис. 4-2.

Рис. 4-2. Схема централизованного теплоиспользования. Обозначения см. рис. 4-1. 7 — котлы ТЭЦ.

Централизованный вариант по сравнению с индивидуальным имеет ряд существенных преимуществ, а именно: режим работы турбин не зависит от графика выхода вторичных энергетических ресурсов и может поддерживаться заданным путем регулирования нагрузки котлов ТЭЦ; сокращаются капитальные затраты на сооружение установок, в основном, за счет укрупнения единичной мощности турбин, исключения сооружения новых систем водоснабжения и электрических распределительных устройств, уменьшения удельного объема здания машинного зала; при сохранении постоянной выработки.