Вторичные энергоресурсы
Вторичные энергоресурсы — это энергетический потенциал отходов, продукции, промежуточных и побочных продуктов, которые образуются в технологических установках, не используются в них, но могут быть использованы для снабжения энергией других потребителей.
Рациональность в использовании вторичных энергетических ресурсов представляет собой самый крупный резерв для экономии топлива, который способствует уменьшению энергетической и топливной емкости промышленной продукции. Вторичные энергоресурсы могут быть использованы без изменения вида энергоносителя для удовлетворения потребностей в топливе или с изменением энергоносителя посредством выработки тепла, холода, механической работы и электрической энергии в утилизационных установках. Вторичные энергоресурсы делятся на три основные группы:
- Тепловые. Данная группа ресурсов представляет собой физическое тепло отходящих тепловых отходов и дымовых газов от теплотехнологических аппаратов. К ним относятся тепло паровоздушной смеси, тепло конденсата газа, тепло пара, тепло горячей воды, организованные вентиляционные выбросы.
- Горючие. К ним относятся сельскохозяйственные отходы (солома, ботва растений), городской мусор, древесные отходы, доменный газ, горючий газ плавильных печей, сивушные масла, отработанные нефтепродукты, лигнин гидролизного производства, отходы целлюлозно-бумажной промышленности, горючие отходы термохимической и химической переработки углеводородного и углеродистого сырья (отходы от производства аммиака, метановодородная фракция производства этилена, Х-масла производства капролактама и т.п.).
- Вторичные энергоресурсы избыточного давления. Данная группа ресурсов представляет собой энергию жидкостей, газа, пара, покидающих установки с избыточным давлением, которое необходимо снижать при выбросе в атмосферу.
Экономическая эффективность использования вторичных энергоресурсов
Направление, по которому могут использоваться вторичные энергоресурсы зависят от структуры, величины и режима энергопотребления объекта, а также вида, количества, свойств и параметров образующихся вторичных ресурсов. В конкретном случае направление использования вторичных энергоресурсов осуществляется на основе разработки оптимального топливно-энергетического баланса объекта, в котором учитываются достижения максимальной экономической эффективности при минимальной стоимости утилизации вторичных ресурсов. Данные для подсчета выхода вторичных энергоресурсов, которые образуются при работе теплоэнергетической установки, получают на основе технических паспортов используемого оборудования, а также зависит от ряда факторов. Возможная выработка вторичных ресурсов рассчитывается по формуле:
$Qвэр = G*c*(t1-t2)b*nу*тд$
где: G – выход вторичных энергоресурсов; с — теплоемкость теплоносителя; t1, t2 – температура на входе и выходе утилизационной установки; b – коэффициент, который учитывает несоответствие числа часов и режима работы оборудования; nу — коэффициент полезного действия устновки; тд — время использования вторичных ресурсов.
В случае разработки мероприятий, направленных на увеличение эффективности использования энергоресурсов, или вариантов использования вторичных ресурсов рассчитываются приведенные затраты за год по следующей формуле:
$З = К*Ен*Сэ$
где: К — капитальные вложения; Ен — коэффициент сравнительной эффективности капитальных вложений; Сэ — эксплуатационные расходы за год.
За самый выгодный вариант принимается тот, который соответствует минимуму приведенных годовых затрат. Поэтому, при расчете экономической эффективности использования вторичных энергоресурсов должна учитываться экономия текущих издержек на топливо. При этом сравниваются два варианта энергоснабжения:
- Обеспечение энергией потребителей с учетом использования вторичных ресурсов.
- Обеспечение потребителей энергией в том же объеме без использования вторичных ресурсов.
Экономическая эффективность при использовании вторичных энергоресурсов может быть рассчитана по формуле:
$Э = Вэ*Стоп+С+Ен*(Кбут-Кут)$
где: Вэ — экономия условного топлива при использовании вторичных ресурсов; Стоп — замыкающие затраты на одну единицу сэкономленного топлива; С — разность эксплуатационных затрат в сравниваемых вариантах; Кбут, Кут — варианты энергоснабжение без и с утилизацией.
Состав расчетов может отличаться в зависимости от используемого оборудования, экономических прогнозов и ожиданий, от вида вторичных энергетических ресурсов. Основными показателями в пользу выбора того или иного варианта являются экономический эффект (должен быть больше нуля) и срок окупаемости капиталовложений, рассчитываемый по формуле:
$Т = К/(Э-Сэ)$
где К — капитальные вложения в утилизационное оборудование.
