18 Март 2011

Основы энергосбережения — курс лекций




Тепловые пункты подразделяются на индивидуальные – ИТП для подсоединения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения одного здания и центральные – ЦТП для подсоединения названных систем двух и более зданий. При децентрализованных системах энергоснабжения электрическая энергия вырабатывается собст-венными генераторами, работающими на паровых или газовых турбинах либо дизельных двигателях. Излишки электроэнергии предприятие может продавать энергосистеме. На отдельных предприятиях потребности в электроэнергии могут покрываться как собственными источниками, так и частично закупкой в энер-госистеме. Тепловая энергия может вырабатываться на собствен-ной заводской ТЭЦ или котельной.

Котельные работают обычно на мазуте, газе, реже на уголь-ной пыли, древесных отходах. Значительным источником тепловой энергии на заводах с высокотемпературными технологиями являются котлы-утилизаторы, использующие тепловые отходы или вторич-ные энергоресурсы.

Среди первичных энергоресурсов, широко применяемых для технологических целей, следует назвать сжатый воздух и хладагенты (жидкий азот, кислород, фреон). Сжатый воздух вырабатывается на заводских компрессорных станциях, электропривод которых осуществляется мощными синхронными электродвигателями. За-воды с технологическим потреблением сжиженных газов используют собственные станции сжижения или хранилища привозимых хладагентов.

К системам энергообеспечения относятся также системы снабжения технологической и хозяйственно-питьевой водой, ка-нализации, очистки и утилизации сточных вод. Современные технологии очистки производственных вод позволяют обеспечить оборотную рециркуляционную систему водоснабжения с получением биогаза, служащего топливом для выработки тепло-вой или электрической энергии.

Рассмотрим основные направления потребления и исполь-зования перечисленных энергоресурсов. В целевом аспекте сле-дует различать потребление энергоресурсов на технологические нужды и вспомогательные производственные и хозяйственно-бытовые нужды предприятия.

Технологическое энергопотребление включает следующие способы применения энергоресурсов:

• топлива – в различного рода печах и сушильно-выпарных устройствах для технологической обработки материалов и изделий: нагрева и плавки металлов, обжига строительных мате-риалов, термической переработки топлива, получения перегретого пара, горячей воды, сушки сырьевых материалов и изделий и т. д.;

• электрической энергии – для электропривода (синхронные и асинхронные электродвигатели, двигатели постоянного и перемен-ного тока) технологических механизмов и машин и для электронагрева в дуговых плавильных печах, электросварки, процессов промышленной электротермии: индукционного нагрева (закалка, плавка, штамповка, ковка и др.) и диэлектрического нагрева (сушка, склеивание, спекание и др.), для систем управления и автоматики;

• тепловой энергии – для нагрева (пропарки, сушки) сырья и готовой энергии сжатого воздуха – для пневмопривода, пневмотранс-порта, очистки, обдувки сырья или готового продукта;

• энергии хладагентов – для процессов охлаждения, замо-раживания сырьевых, промежуточных, готовых материалов и изделий;

• энергии потоков воды и других жидкостей – для обмыва, очистки технологических поверхностей, охлаждения, переноса рабочих веществ и т.п.

Вспомогательные производственные и хозяйственно-бытовые энергозатраты включают затраты энергии на обеспечение функционирования систем освещения, отопления, вентиляции, кондиционирования, водо- и газоснабжения, очистки и утилизации производственных отходов, приводов механизмов собственных нужд предприятия или фирмы, устройств выработки сжатого воздуха, тепловой, электрической энергии для технологических процессов, внутризаводской транспортировки, складирования сырья и готовой продукции и т.п. Таким образом, это энерго-затраты, не связанные с основными технологическими процессами и непосредственным выпуском продукции.

В табл. 8.2 указаны основные элементы систем энерго-снабжения предприятия. Во всех элементах этих систем – звеньях получения, преобразования, передачи, распределения и потребления всех видов энергоносителей – имеют место потери энергии, а следовательно, существуют возможности оптимизации энергозатрат, как в системах собственных нужд, так и технологи-ческого энергообеспечения предприятия или фирмы.

Таблица 8.2

Системы энергоснабжения предприятий

СИСТЕМА ТОПЛИВОСНАБЖЕНИЯ: разгрузочный пункт, склады топлива, устройства сортировки, переработки, внутризавод-ская система транспорта и доставки

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ: головная преобразова-тельная подстанция энергосистемы или заводская ТЭЦ, внутризавод-ские распределительные трансформаторные

СИСТЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ: заводская ТЭЦ или котельная либо тепловые пункты по приему и распределению тепловой энергии от энергосистемы, внутризаводские тепловые распределительные сети и запор-ные устройства, система сбора и возврата конденсата

СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ СЖАТЫМ ВОЗДУХОМ: компрессорная станция, сеть распределительных трубопроводов с различными уровнями номинальных давлений и запорные устройства

СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ И ПИТЬЕВОЙ ВОДОЙ: артезианские скважины и станции подъема воды, системы водозабора и очистки, сети распределительных трубопро-водов и запорные устройства, системы канализации производственных, хозяйственно-бытовых, ливневых сточных вод, система оборотного водоснабжения

СИСТЕМА КОНЕЧНОГО ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ: техно-логические и вспомогательные системы и установки предприятия или фирмы

Немаловажное значение имеют режимы энергопотребления, т.е.