Утилизационной установке

В 1975 г. за счет использования горючих и тепловых ВЭР было сэкономлено 47 млн. т условного топлива, в 1980 г. — около 58 млн. т условного топлива и в 1985г. ожидается экономия в размере 72 млн. т условного топлива. Данные по производству тепловой энергии утилизационными установками по отраслям промышленности представлены в табл. 3.4 и З.б.

где Ьэ — удельный расход топлива на выработку электроэнергии в энергетической системе или на замещаемой установке, с показателями которой сравнивается эффективность использования ВЭР; W — выработка электроэнергии или механической работы утилизационными установками за счет ВЭР.

установку, руб.; Ои—использование тепловых ЁЭР, ГДж/год. При силовом направлении использования ВЭР в формулу (1-31) следует подставлять годовую выработку электроэнергии W; ib — коэффициент надежности при замещении мощности основных источников энергоснабжения утилизационными установками.

Потребность в тепловой энергии предприятий тяжелого машиностроения покрывается за счет выработки тепла на ТЭЦ, промышленными котельными и утилизационными установками.

Резкие отличия в технологии производства продукции промышленности строительных материалов определяют различные возможности и уровни использования ВЭР для покрытия тепловых нагрузок предприятий отрасли. В целом по отрасли этот уровень весьма незначителен, так как использование тепловых ВЭР (а также выработки тепла на базе ВЭР утилизационными установками) составляет в настоящее время в общем теплопотреблении заводов промышленности стройматериалов примерно 0,3%.

На предприятиях черной металлургии в 1975 г. теплоутилизационными установками было выработано 142 млн. ГДж тепловой энергии, а использовано 138 млн. ГДж, или 96,5%. В последние годы на металлургических заводах был выполнен комплекс работ по оснащению технологических агрегатов утилизационными установками и по модернизации действующего утилизационного оборудования, что позволило повысить полезное использование .преобразованных энергоносителей, вырабатываемых за счет тепловых ВЭР. Эти тенденции отражены в табл. 2-2, где приведены сравнительные данные по выработке и использованию тепловых ВЭР в черной металлургии СССР.

Из табл. 2-2 видно, что за 1970—1975 гг. выработка тепловой энергии утилизационными установками по предприятиям черной металлургии возросла на 33,0 млн. ГДж, а полезное использование возросло соответственно на 40,0 млн. ГДж. Многие металлургические заводы, в частности Лысьвенский, Челябинский, Таганрогский, Запорожсталь, им. Коминтерна, Криворожский

КХЗ, за последние годы постоянно повышали выработку тепловой энергии утилизационными установками за счет ВЭР с использованием ее на 100%.

В результате анализа данных по использованию ВЭР следует отметить, что в целом по отрасли еще имеются потери утилизационного пара, т. е. не вся выработка тепла утилизационными установками полезно используется в покрытии тепловых нагрузок промышленных предприятий отрасли. Если же учесть, что возможное использование тепловых ВЭР, утилизация которых технически решена и экономически целесообразна, составляет примерно 450 млн. ГДж/год, то степень использования тепловых ВЭР в 1975 г. возросла лишь до 30,4% против 23,4 в 1970 г. Следовательно, использование тепловых ВЭР в черной металлургии остается еще на недостаточном уровне.

Исходя из оснащенности агрегатов-источников ВЭР утилизационными установками, в табл. 2-3 приведены сравнительные данные по выработке тепловой энергии за 1970 и 1975 гг. по видам ВЭР и типам утилизационного оборудования.

В коксохимическом производстве кроме физического тепла кокса частично используется физическое тепло коксового газа и уходящие газы печей сжигания сероводорода в цехах сероочистки коксового газа. Здесь утилизируется в среднем 13,0% возможной выработки тепла. Значительно лучше оснащены утилизационными установками мартеновские, нагревательные, обжиговые печи и кислородные конвертеры. В мартеновском производстве утилизируется в среднем около 50%, в прокатном 35, в огнеупорном 45, в конвертерном производстве стали около 80% возможной выработки тепла.

Выработка за счет ВЭР — количество тепла, холода, электроэнергии или механической работы, получаемой за счет ВЭР в утилизационной установке.

Экономически целесообразная выработка — максимальное количество тепла, холода, электроэнергии или механической работы, целесообразность получения которого в утилизационной установке (в течение рассматриваемого периода) подтверждается экономическими расчетами.

Для проектируемых установок экономически целесообразная выработка — это такое количество тепла, холода, электроэнергии или механической работы, получение которого за счет ВЭР и использование его потребителями дает наибольший экономический эффект. Так как параметры утилизационных установок выбираются из условия их наибольшей эффективности, то возможная выработка тепла в данной утилизационной установке равна экономически целесообразной.

Как следует из 1-1, при использовании ВЭР с преобразованием энергоносителя в утилизационной установке возможное использование ВЭР равнозначно возможной выработке за счет ВЭР и численно равно ей. Важным расчетным показателем является также коэффициент выработки за счет ВЭР — отношение фактической (планируемой) выработки к экономически целесообразной (возможной). Коэффициент выработки за счет ВЭР может определяться для одного агрегата-источника ВЭР, для группы однотипных агрегатов, для цеха, предприятия, отрасли по каждому виду ВЭР.

Возможное использование горючих ВЭР в качестве топлива в большинстве случаев равно их выходу. Однако в некоторых случаях имеют место неизбежные поте" ри ВЭР, обусловленные особенностями технологического процесса, а также условиями их утилизации или предварительной подготовки (очистки, аккумуляции и т. п.). В этих случаях возможное использование ВЭР меньше их выхода на величину неизбежных потерь. Что же касается тепловых ВЭР, утилизируемых с преобразованием энергоносителя, то для них возможное использование равно возможной выработке энергии за счет ВЭР в утилизационной установке.

Возможная выработка тепла в виде пара или горячей воды в утилизационной установке за счет тепловых ВЭР в общем случае определяется по формуле

где QT — выработка тепла в утилизационной установке за счет ВЭР; QH — использование тепловых ВЭР; а — коэффициент использования тепла, выработанного в утилизационной установке; Qx — выработка холода за счет ВЭР; е — холодильный коэффициент; Ъ3 — удельный расход топлива на выработку тепла в замещаемой котельной установке,

На стадии перспективного планирования для обоснования целесообразности использования ВЭР экономические расчеты могут проводиться в более упрощенном виде с учетом только укрупненных сопоставимых показателей по самой утилизационной установке и энергетической установке, ею замещаемой. В этих предварительных расчетах для оценки эффективности использования ВЭР затраты на энергоносители, вырабатываемые на базе первичных топливно-энергетических ресурсов (в вариантах сравнения с ВЭР), должны формироваться на основе замыкающих затрат на топливо, тепловую и электрическую энергию.

установке, руб/ГДж; AW —сокращение потребления электроэнергии со стороны за счет утилизации ВЭР, МДж/год; Цэ — тариф энергосистемы, руб/МДж; Сэут — себестоимость производства электроэнергии на утилизационной установке, руб/МДж; АС —уменьшение эксплуатационных затрат по предприятию в связи с переходом на использование ВЭР, кроме расходов по обслуживанию утилизационных установок, руб/год.

Количество образующихся выхлопных газов зависит от типа и мощности газовой турбины. Возможное использование тепла выхлопных газов при охлаждении их в утилизационной установке до 160°С составляет 2,2 ГДж/ч на 1 МВт рабочей мощности регенеративных турбин и около 3,8 ГДж/ч для безрегенеративных турбин.

Изменение технико-экономических показателей на 2-6 и 2-7 показано в зависимости от свободно варьируемого параметра At\ — температурного перепада дымовых газов в рекуператоре. При A/i = 0 (при отсутствии рекуператора) рассмотрен вариант максимального использования ВЭР в утилизационной установке (использование физического тепла уходящих газов в котле-утилизаторе для выработки пара). При одинаковых основных технических характеристиках процесса (одинаковых расходах топлива, к. п. д. нагревательной печи,