»збыточное давление природного газаЕ всем на пользу

»збыточное давление природного газаЕ всем на пользу

»нтересным подходом повышени€ энергоэффективности промышленных предпри€тий поделилс€ инженер  ирилл Ћевков – руководитель проекта «“урбо—фера» ќќќ Ђѕромгазоборудованиеї, выступа€ на международной научно-практической конференции ЂЁнергосбережение в промышленностиї. –ешение вопроса энергоэффективности он видит в преобразовании тепловых отходов и энергии избыточного давлени€ природного газа в электроэнергию.

–ациональное использование топливно-энергетических ресурсов и утилизаци€ вторичных энергетических ресурсов (¬Ё–) €вл€етс€ одними из основных путей обеспечени€ энергетической безопасности страны. ѕредлагаетс€ обратить внимание на Ђсвободную энергиюї в случа€х:

  • снижени€ давлени€ природного газа за счет процесса дросселировани€ на газораспределительных станци€х и на газорегул€торных пунктах;
  • снижени€ давлени€ вод€ного пара на котельных за счет дросселировани€;
  • наличи€ низкопотенциального сбросного тепла.

¬ промышленности и энергетике существует несколько типов использовани€ тепловых отходов. ≈сли вторичное тепло возвращаетс€ в технологию в качестве энергоносител€, то такой процесс относ€т к регенеративному использованию тепловых отходов или регенерацией. Ќаиболее распространенными примерами регенерации €вл€ютс€ нагрев воздуха окислител€ дымовыми газами в рекуператоре при металлургическом производстве, подогрев питательной воды с помощью отборов пара на тепловых электрических станци€х и т.д.

Ќаиболее простым во многих случа€х может быть утилизационное теплоиспользование. Ётот термин подразумевает использование тепловых отходов не в технологических нуждах, а на стороне, например дл€ создани€ микроклимата посещений. ”тилизаци€ тепловых отходов позвол€ет лишь косвенно уменьшить потребление первичного топлива, замеща€ энергию, генерируемую в энергосистеме, на собственно выработанную.

Ќар€ду с этим существует комбинированное теплоиспользование, включающее оба перечисленных метода. “аким образом можно достичь максимальной эффективности использовани€ энергетических ресурсов в промышленности и уменьшить затраты на выпуск продукции.

— учетом вышесказанного, дл€ оценки энергоэффективности теплотехнологических процессов вводитс€ р€д показателей. ќдним из типов таких показателей €вл€етс€ коэффициент полезного действи€ ( ѕƒ). ѕрин€то дл€ промышленных теплотехнологий различать технологический и энергетический  ѕƒ.

“ехнологический  ѕƒ показывает совершенство технологического процесса с энергетической стороны и определ€етс€ из выражени€:

e15_1.jpg

  полезному эффекту относитс€ лишь количество полезно использованной на технологию теплоты Q1. ¬еличины B и†e15_3.jpg†характеризуют, соответственно, расход топлива и сокращение расхода топлива при регенеративном теплоиспользовании. ¬еличина†e15_4.jpg†характеризует теплотворную способность топлива.

Ѕолее высоким значением обладает энергетический  ѕƒ. Ётот показатель зачастую может не отражать реального положени€ дел и совершенства тепло-технологического процесса.   примеру, на практике может оказатьс€ значение технологического  ѕƒ не превышающего 15-20%, а энергетический в той же технологии может составить 50-70%.

Ёнергетический  ѕƒ определ€тс€ из аналогичной зависимости:

e15_2.jpg

ќднако, здесь в качестве полезного продукта учитываетс€ еще и величина выигрыша†e15_5.jpg, полученна€ за счет утилизационного теплоиспользовани€.

Ќа практике часто оказываетс€, что регенеративное теплоиспользование не может быть применено в силу низкого потенциала энергоносителей или других причин. » возможно проводить утилизацию энергии только дл€ других технологий.

»з вышесказанного следует сделать вывод о необходимости комплексного подхода при решении задачи использовани€ тепловых отходов. ѕрин€то использовать пон€тие Ђвторичные энергетические ресурсыї дл€ обобщени€ всех видов вторичной энергии в энергетике и промышленности.

–есурсы избыточного давлени€ на промышленных предпри€ти€х также велики: происходит дросселирование природного газа на заводских и цеховых √–ѕ (√–”), редуцирование давлени€ вод€ного пара на промышленных котельных.

¬ целом основными источниками ¬Ё– в различных отрасл€х промышленности выступают технологические агрегаты, как правило, недостаточно совершенные с энергетической стороны.

Ќа сегодн€шний день все большую актуальность приобретает новый путь использовани€ ¬Ё–. –ечь идет о выработке электрической или механической энергии.

Ќаиболее энергоэффективным генерирующим источником €вл€ютс€ утилизационные турбины (турбодетандеры),  ѕƒ которых достигает 70%. ќни работают за счет энергии избыточного давлени€ природного газа, преобразу€ ее в механическую (электрическую). Ёто один из основных способов утилизации ¬Ё– избыточного давлени€. ¬ промышленных котельных примен€ютс€ противодавленческие турбины дл€ снижени€ давлени€ вод€ного пара.

”тилизаци€ тепловых отходов осуществл€етс€ также в утилизационных установках, однако работающих по органическому циклу –енкина. ѕримен€етс€ замкнутый цикл низкокип€щего рабочего тела (углеводороды, хладоны и др. вещества с низкой температурой кипени€).

¬ обоих случа€х выработанна€ энерги€ может быть использована непосредственно на самом предпри€тии дл€ технологических нужд. –азличного рода т€годутьевые и нагнетательные устройства, транспортные средства и вспомогательное оборудование нуждаетс€ в электрической или механической энергии. ѕромышленный потребитель будет получать выгоду за счет замещени€ электроэнергии от электрической станции собственно выработанной энергией.

“аким образом, вырабатыва€ электрическую энергию при помощи утилизационных установок, происходит своего рода регенеративное теплоиспользование со значительным увеличением качества энергии: низкопотенциальна€ энерги€ преобразуетс€ в электроэнергию.

”тилизационных установок дл€ преобразовани€ энергии избыточного давлени€ и тепловых отходов в электроэнергию существует не много. ¬ мире производ€тс€ установки преимущественно большой мощности, применение которых весьма ограничено. ƒл€ большинства потребителей необходимы агрегаты, способные работать с малыми, измен€ющимис€ расходами потоков и с параметрами низкого потенциала. —уществующие установки малой мощности обладают определенными недостатками, ограничивающие их применение.

ƒл€ их устранени€ в –еспублике Ѕеларусь разработана инновационна€ утилизационна€ энергетическа€ установка Ђ“урбо—фераї, котора€ сочетает в себе одновременно турбину, теплообменник и электрогенератор. “ака€ схема позвол€ет реализовывать новые энергетические циклы за счет приближени€ процесса расширени€ потока к изотермическому. Ёто достигаетс€ за счет большого количества ступеней расширени€ и подогрева. ƒанный процесс осуществл€етс€ на одном рабочем колесе и в одном агрегате. Ќагрев потока происходит многократно, в соответствии с числом ступеней расширени€, во врем€ его движени€ от одного сектора рабочего колеса к другому. ѕеремещение потока идет по круговой спирали внутри каналов, которые образуют сферическую поверхность.

Ђ“урбо—фераї служит дл€ утилизации энергии избыточного давлени€ природного газа на √–— и √–ѕ, одновременно используютс€ низкопотенциальные тепловые отходы дл€ подогрев газа в процессе расширени€. “.е. установка работает без потреблени€ топлива, а лишь использует часть уже затраченной энергии.

¬ будущем Ђ“урбо—фераї может быть модернизована дл€ использовани€ избыточного давлени€ вод€ного пара на промышленных котельных, утилизации тепловых отходов по органическому циклу –енкина и т.д., что делает еЄ крайне перспективным, экологически чистым и автономным источником получени€ электроэнергии в промышленности. –есурсы, практически не используемые в насто€щее врем€, обладают огромным потенциалом, который данна€ технологи€ поможет раскрыть и успешно примен€ть.

¬ св€зи с ростом цен на энергоресурсы использование энергии избыточного давлени€ газа, а также энергии тепловых отходов (дымовые газы, сбросной пар, гор€ча€ вода и т.д.) становитс€ особенно актуальным. Ёто повысить энергоэффективность и рентабельность промышленных предпри€тий, снизить потребление первичного топлива и нагрузку на окружающую среду, за счет снижени€ количества загр€зн€ющих выбросов.
  • ƒата публикации: 20.01.2014
  • 2591
ќќќ Ђƒ≈Ћќ¬џ≈ —»—“≈ћџ —¬я«»ї
ќтраслевой информационно-аналитический портал, посв€щЄнный энергетике Ѕеларуси. јктуальные новости и событи€. ѕодробна€ информаци€ о компани€х, товары и услуги.
220013
–еспублика Ѕеларусь
ћинск
ул. ул. Ѕ. ’мельницкого, 7, офис 310
+375 (17) 336 15 55 , +375 (25) 694 54 56 , +375 (29) 302 40 02 , +375 (33) 387 08 05
+375 (17) 336 15 56
info@energobelarus.by
ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

191611654
5
5
1
150
150