Потенциальные возможности отраслевого энергосбережения
Потенциальные возможности энергосбережения при соответствующей организации технологических процессов показаны ниже на примере черной металлургии (табл. 14.3).
Основные энергосберегающие технологические процессы, оборудование и мероприятия |
Потенциальная экономия топлива |
Обогащение руды |
|
Повышение содержания железа в железорудной части шихты на 1 % |
1,5 % кокса на 1 т чугуна; рост производительности на 2,2 % |
Агломерационное производство |
|
Снижение содержания мелких фракций в агломерате на 1 % |
1 % кокса на 1 т чугуна |
Снижение колебаний содержания железа в агломерате (с ±1,5 до ± 0,3 %) |
4 - 5 % кокса на 1 т чугуна |
Снижение колебаний основности (с ±0,1 до ± 0,075) |
0,8 % кокса на 1 т чугуна |
Ввод извести в шихту взамен известняка (на 10 кг известняка) |
1 кг у. т./т агломерата (твердого топлива) |
Увеличение высоты спекаемого слоя на каждые 10 мм (в диапазоне от 240 до 450 мм) |
0,6 - 2 % уд. расхода твердого топлива |
Применение технологии накатывания тонкоизмель- ченного твердого топлива (до 0,5 мм) на гранулы окомкования шихты |
5 - 7 % топлива |
Дросселирование вакуум-камер под зажигательными устройствами |
До 10 % топлива |
Использование тепла агломерата (для нагрева воздуха на горение или прямое использование горячего воздуха, отходящего от агломерата в горн) |
До 30 % газообразного и 10 % твердого топлива |
Основные энергосберегающие технологические процессы, оборудование и мероприятия |
Потенциальная экономия топлива |
Внедрение систем автоматического регулирования процессом агломерации |
5 - 10 % (от потребления в процессе) |
Производство окатышей |
|
Ввод в действие машин с площадью спекания 520 м2 (вместо 108 и 306 м2) |
8 - 10 % (топлива) 7 - 10 % (электроэнергии) |
Увеличение высоты спекаемого слоя (на каждые 100 мм увеличения слоя) |
4 - 5 % удельного расхода топлива |
Идентификация процессов сушки и обжига, в том числе за счет использования комбинированного способа обжига окатышей со сжиганием газа над слоем и в слое окатышей; применения эффективных горелочных устройств и высокотемпературного подогрева воздуха |
10 - 15 % (от потребления в процессе) |
Рециркуляция газов зоны охлаждения для целей сушки |
15 - 20 % (от потребления в процессе) |
Доменное производство (экономия кокса на 1 т чугуна) |
|
Увеличение содержания железа в шихте (на 1 %) |
1,5 % |
Снижение доли мелочи - 5 мм в агломерационной шихте (на 1 %) |
0,5 % |
Увеличение доли окускованных материалов в железорудной части шихты (на 1 %) |
0,25 % |
Повышение температуры дутья (на 10 оС) |
0,2 % |
Таблица 14.3 |
Потенциальные возможности энергосбережения в черной металлургии |
Окончание табл. 14.3
Снижение влажности дутья (на 10 г/м ) |
2 % |
Вывод сырых флюсов (на 10 кг извести) |
0,5 % |
Повышение давления газа на колошнике (на 0,01 МПа) |
0,3 % |
Частичная замена кокса другими энергоносителями: природный газ (на 10 м3/т) мазут (на 10 кг/т) угольная пыль (на 10 кг/т) |
1,8 % 10 кг 6 кг |
Автоматизация процесса плавки, автоматическое регулирование загрузки шихты |
2 - 5 % |
Сталеплавильное производство |
|
Интенсификация технологии стали за счет применения кислорода, современных средств управления плавкой и других мероприятий |
10 - 12 кг у. т. на 1 т чугуна |
Повышение доли лома в шихте, увеличение его средней плотности |
Затраты на 1 т лома в 8 раз ниже, чем на 1 т чугуна |
Обработка стали в вакууме |
Себестоимость стали снижается от 3 дол. США/т и выше |
Использование природного газа в электропечах с удельным расходом 10 - 13 м3/т |
4 - 10 % (расход условного топлива на 1 т стали) |
Исключение случаев скачивания шлака из мартеновской печи при наличии бурого дыма в печи |
1 % (рост газовой производительности печи) |
Основные энергосберегающие технологические процессы, оборудование и мероприятия |
Потенциальная экономия топлива |
Прокатное производство (экономия в кг у. т. на 1 т проката) |
|
Внедрение непрерывной разливки стали |
20 - 25 |
Высокотемпературный подогрев воздуха (на каждые 100 оС повышения температуры) |
4 - 5 |
Применение высокоэффективной теплоизоляции (в том числе каолиновых изделий): стен и сводов нагревательных печей подовых труб |
2 - 4 9 - 14 |
Организация транзита и горячего всада непрерывнолитых слябов на станах, оборудованных МНЛЗ |
До 40 |
Увеличение доли на 4 - 5 % и температуры горячего посада слитков в нагревательные колодцы на 30 - 40 % |
7 - 8 |
Применение оптимальных режимов нагрева и термической обработки металла, автоматизация процессов с применением ЭВМ |
10 - 12 |
Нагрев слитков в нагревательных колодцах с импульсной подачей газа и воздуха в период томления |
1,5 - 2 |
Посад в нагревательные колодцы слитков с незатвердевшей сердцевиной в размере 10 % от объема |
3,0 |
Горячий посад металла в нагревательные печи листовых станов от обжимного стана |
10 |
Производство проката с гарантированной общей прочностью (на 1 т сэкономленного проката) |
2000 |
Из среднезатратных мероприятий по ряду других производств черной металлургии приведем здесь следующие.
Коксохимическое производство. Термическая подготовка угольной шихты. Угольная шихта предварительно нагревается до 150 - 200 °С. Для нагрева следует шире использовать отходящие газы установок сухого тушения кокса или раскаленный кокс, выдаваемый из коксовых печей. Термоподготовка шихты позволяет увеличить производительность коксовых батарей и снизить расходы тепловой энергии. Автоматизация системы управления процессом горения топлива при отоплении коксовых печей дает экономию энергии 42 МДж теплоты на 1 т кокса. Более широкое применение установок сухого тушения кокса и получаемой при этом теплоты для производства пара энергетических параметров. Использование теплоты отходящих от батарей дымовых газов для нагрева воды, отопления и других коммунально-бытовых целей.
Прокатное и трубное производство. Повышение температуры слитков, подаваемых в нагревательные колодцы, до 800 - 830 °С и увеличение доли горячего посада до 90 - 98 % сокращает расход топлива на 4 - 5 кг на тонну проката. Подача горячего металла в методические печи транзитом от обжимных заготовочных станов уменьшает расход топлива на 15 - 60 % относительно расхода при холодном посаде. До 15 - 20 % теплоты, подаваемой в печь с топливом, отводится системой охлаждения конструктивных элементов печи. Около 90 % теплоты, воспринимаемой охлаждаемыми элементами печи, приходится на долю подовых труб (балок). Применение испарительного охлаждения позволяет практически полностью утилизировать эту теплоту. Количество теплоты, воспринимаемой подовыми трубами, может быть сокращено за счет их теплоизоляции и уменьшения площади обогреваемой поверхности. Достичь этого можно путем увеличения шага между трубами. При оптимальном уменьшении площади поверхности подовых труб снижение удельного расхода топлива на нагрев металла достигает 10 %. Термоизоляция подовых труб, выполняемая из огнеупорных волокнистых материалов, позволяет сократить расход топлива на 18 - 25 % и повысить производительность печи на 15 %.
Температура отходящих газов нагревательных печей достигает 9001000 °С, причем 40 - 60 % теплоты, выделяемой при сгорании топлива, отводится с продуктами сгорания. Для утилизации этой теплоты следует применять нагрев отводящими газами подводимого воздуха для сжигания топлива, нагрев газового топлива, предварительный нагрев металла, загружаемого в печь. При подогреве металла отходящими газами расход топлива может быть сокращен на 15 %. Нагрев воздуха, подаваемого в печь, отходящими газами на 100 °С дает экономию топлива 4 - 5 кг/т проката. Оптимизация работы печей с использованием автоматики позволяет снизить расход топлива на 15 - 20 кг/т. Внедрение технологии нагрева слитков в нагревательных колодцах слябингов с отоплением из центра пода с импульсной подачей топлива сокращает расход топлива на 13 - 16 %. Установка теплообменников для утилизации тепла на выходе из радиантных труб повышает степень использования топлива на 25 - 30 %. Применение рекуператоров для использования теплоты после колпаковых печей снижает расход топлива на 16 - 20 %. Физическая теплота отходящих газов нагревательных печей и колодцев должна использоваться для выработки пара в котлах-утилизаторах.
Огнеупорное производство. Замена печей устаревших конструкций (кольцевых, газокамерных, периодических) современными рекуперативнообжиговыми агрегатами (туннельными, вращающимися, шахтными печами) позволяет сократить расход топлива с 370 до 240 кг/т. Совершенствование горелочных устройств печей уменьшает расход топлива на 5 - 10 %. Применение кислорода при сжигании топлива во вращающихся печах снижает расход топлива на 30 - 35 %. Использование отходящих газов для подогрева кусковых материалов дает снижение расхода топлива на 10 - 20 %. Утилизация теплоты в котлах-утилизаторах и водяных экономайзерах уменьшает расход топлива на 10 - 30 %.
Цветная металлургия. В свинцовом и медно-цинковом производстве применение кивцетной плавки приводит к снижению удельных расходов топлива на 20 - 50 %. При внедрении автогенной плавки медноникелевого сырья в агрегате непрерывного действия удельный расход электроэнергии снижается более чем в 2 раза. Бездиафрагменные электролизеры уменьшают удельный расход электроэнергии при получении магния на 8 - 10 %, а закрытые руднотермические печи (с оптимизацией режимов плавки) - на 5 - 7 %. Для снижения расходов органического топлива целесообразно повысить долю плавки в электропечах взамен плавки в шахтных и отражательных печах, на которые в настоящее время приходится соответственно 15 - 25 и 40 - 50 % общего производства. В производстве алюминия переход на электролизеры с обожженными анодами обеспечивает снижение удельного расхода электроэнергии на 5 - 7 %.
Один из крупных потребителей тепловой энергии в цветной металлургии - производство глинозема. Для снижения расхода энергоресурсов в этом производстве рекомендуются следующие мероприятия: перевод печей спекания и кальцинирования на сжигание природного газа, внедрение рекуперативных холодильников (циклонного или «кипящего» слоя), повышение степени регенерации тепловой энергии в автоплавильных установках выщелачивания и обескремнивания, увеличение кратности использования пара в выпарных батареях, внедрение водоподогревателей контактного типа. Выполнение этих мероприятий позволит снизить удельные расходы топлива на 20 - 25 % и тепловой энергии в 1,5 - 2 раза.
До 10 % расходов энергоресурсов можно снизить за счет автомати
зации технологических процессов с помощью ЭВМ.
Ниже приведены средние удельные расходы электроэнергии в кВт • ч/т на некоторые виды продукции предприятий цветной металлургии:
Медь черновая............................................................................................................... 760
Медь рафинированная............................................................................................... 415
Никель электролитный...................................................................................... 3500 - 6400
TOC o "1-5" h z Никель огневой.......................................................................................................................... 17200
Цинк электролизный................................................................................................................. 3700 - 4300
Свинец.............................................................................................................................................. 500
Глинозем.......................................................................................................................................... 700
Алюминий-сырец....................................................................................................................... 17200
Алюминий высокой частоты................................................................................................. 20000
Электролиз:
Магния........................................................................................................................................... 17000
Меди................................................................................................................................................. 3000
Марганца........................................................................................................................................ 8000
Натрия............................................................................................................................................ 15000
Лития.............................................................................................................................................. 66000
Кальция........................................................................................................................................... 5000
Рафинирование:
Свинца.............................................................................................................................................. 150
Золота................................................................................................................................................ 300
Серебра............................................................................................................................................. 500
Олова................................................................................................................................................. 190
Энергосбережение в химической и нефтехимической промышленности
Удельные расходы топлива и теплоэнергии на некоторые виды химической и нефтехимической продукции |
В табл. 14.4, 14.5 приведены данные по удельным расходам топлива и теплоэнергии, а также электроэнергии на некоторые виды химической и нефтехимической продукции.
Вид продукции |
Удельный расход топлива, кг у. т./т |
Удельный расход теплоэнергии, МДж/т |
Химические волокна и нити: |
||
вискозные искусственные |
970,07 |
63458 |
лавсановые |
191,4 |
31134 |
Полиэтилен ВД |
— |
12213 |
Полиэтилен НД |
— |
9496 |
Полипропилен |
— |
25758 |
Диметилтерадтолат |
215,5 |
15270 |
Стеклопластики |
— |
14315 |
Стеклошарики |
1024 |
- |
Фосфатные удобрения |
297,2 |
- |
Таблица 14.4 |
Окончание табл. 14.4
Сода кальцинированная |
129,7 |
- |
Калийные удобрения |
28,4 |
- |
Синтетические смолы и пластмассы |
— |
21237 |
Аммиаксинтетический этилен |
— |
4154 |
Этилен |
1000 |
24000 - 420000 |
Окись этилена |
50 — 75 |
8000 - 10000 |
Кислород газообразный |
— |
200 МДж/ 1000 м3 |
Каучук синтетический и латексы |
1319 |
118712 |
Таблица 14.5 |
Удельные расходы электроэнергии на некоторые виды химической и нефтехимической продукции
Вид продукции |
Удельный расход, кВт |
• ч/т |
|
По различным источникам |
|||
Сода каустическая |
2800 - 4000 |
- |
2300 - 2700 |
В том числе: ртутным методом |
4000 |
_ |
_ |
диафрагменным методом |
3020 |
- |
- |
Сода кальцинированная |
153 |
- |
75-90 |
Спирт бутиловый и этиловый |
1350 |
1000- 1450 |
- |
Серная кислота |
106-134 |
- |
60-100 |
Аммиак конверсионный |
1700-2000 |
- |
750 - 2000 |
Аммиак электролитический |
13600 |
- |
12000 - 14000 |
Метанол |
1430 |
- |
- |
Полихлорвиниловая смола |
654 |
- |
- |
Пластмассовые изделия |
2823 |
- |
2800 |
Стекловолокно |
5837 |
5800 |
- |
Целлофан |
2940 |
2240 - 2900 |
2500 |
Сероуглерод |
399-537 |
- |
- |
Химические волокна |
4953 |
4900 - 5200 |
- |
Синтетические волокна, в том числе: шелк вискозный |
5800 - 8900 |
6000 - 11000 |
|
шелк капроновый |
9700 - 12400 |
- |
12500 - 14300 |
шелк ацетатный |
6819 |
- |
5900 - 6800 |
шелк триацетатный |
7490 |
- |
- |
шелк хлориновый |
2430 |
- |
- |
шелк анид для корда и техниче |
4965 |
- |
- |
ских изделий шелк капроновый для корда и |
5660 - 8820 |
- |
- |
технических изделий шелк лавсан для корда и техниче |
9930 |
— |
— |
ских изделий штапель вискозный |
2400 - 3740 |
2000 - 3800 |
|
штапель капроновый |
2650 - 3300 |
- |
- |
штапель лавсан |
3600 |
- |
- |
прочие виды химических волокон |
4900 |
- |
- |
Продолжение табл. 14.5
Вид продукции |
Удельный расход, кВт |
• ч/т |
|
По различным источникам |
|||
Азот |
218 |
350 |
- |
Азотная кислота |
120-330 |
- |
130 - 150 |
Карборунд |
10000- 12000 |
- |
- |
Каучук синтетический В том числе: |
1000 - 2643 |
- |
- |
СКСМ |
2200 - 2650 |
- |
- |
СКД |
2055 |
- |
- |
СКН |
1691 |
- |
- |
БК |
21419 |
- |
- |
СКИ |
3615 |
- |
- |
Соляная кислота |
10 - 40 |
- |
— |
Уксусная кислота |
233 - 264 |
- |
1400 |
Фосфорная кислота |
192 - 247 |
- |
- |
Хлор |
3000 - 4000 |
- |
1900 - 2000 |
Фосфор электровозгонный |
15980 |
- |
5000 - 6000 |
Этилен |
1460 |
- |
- |
Водород |
6780 |
- |
- |
Сера |
141 - 185 |
- |
- |
Карболит |
207 - 340 |
- |
- |
Аммиачная селитра |
25 - 49 |
- |
- |
Калийные удобрения |
200 |
- |
- |
Синтетические смолы и пластмассы В том числе: |
1283 |
- |
- |
карбамидные смолы |
84 |
- |
- |
демитилфталат |
1592 |
- |
- |
полиэтилен высокого давления |
1680 - 2340 |
- |
- |
ацетат целлюлозы |
1475 |
- |
- |
ионно-обменные смолы |
2300 |
- |
- |
поливинилацетатная эмульсия |
139 |
- |
- |
Ацетилен |
4040 |
- |
- |
Латексы |
2660 |
- |
- |
Дивинил товарный |
3160 |
- |
- |
Фосфор желтый |
15570 - 16000 |
- |
- |
Моющие средства |
334 |
- |
- |
Сухие моющие средства |
209 |
- |
- |
Жидкие моющие средства |
220 |
- |
- |
Метилстирол |
1140 |
- |
- |
Стирол |
136 |
- |
- |
Окись этилена |
- |
400 - 500 |
- |
Полистирол |
2610 |
- |
- |
Щетина капроновая |
3910 |
- |
- |
Фосфорная мука |
22-50 |
- |
- |
Резина товарная |
470 |
- |
- |
Ковры автомобильные |
350 |
- |
- |
Клей резиновый |
450 |
- |
- |
Окончание табл. 14.5
|
Наиболее энергоемким является производство следующих продук |
тов: аммиака, каустической соды, химических волокон, желтого фосфора, пластмасс, метанола, капролактама, ацетата, хлора, этилена, дивинила, полиэтилена. Поэтому при решении вопросов энергосбережения надо в первую очередь уделять внимание этим производствам. Основными проблемами энергосбережения на предприятиях химической промышленности являются: совершенствование существующих технологических процессов и оборудования в производствах кальцинированной и каустической соды; внедрение крупных агрегатов по производству метанола; использование газофазного метода полимеризации этилена в производстве полиэтилена; совершенствование и укрупнение единичной мощности агрегатов в производстве химического волокна; развитие мембранной технологии разделения жидких и газообразных сред; разработка и внедрение производства хлора и каустической соды в мембранных электролизерах; увеличение доли диафрагменного метода в производстве каустической соды: применение высокоактивных катализаторов; производство ацетальдегида прямым окислением этилена кислородом; широкое внедрение автоматизации технологических процессов.
В промышленности синтетического каучука снижение расхода энергии может быть достигнуто внедрением новых технологических схем с меньшими удельными расходами энергоресурсов, абсорбционных машин и реконструкцией существующих технологических схем с применением новых высокоэффективных катализаторов и др.
В шинной промышленности значительной экономии энергии можно добиться за счет повышения загрузки технологического оборудования, снижения брака и возвратных расходов, сокращения режимов вулканизации, широкого внедрения автоматизации в процесс приготовления резиновой смеси, внедрения микроволнового нагрева и др.
Отличительной особенностью предприятий химической промышленности является то, что большое количество используемых энергоресурсов позволяет покрыть 50 % собственных нужд в теплоте. Для решения данной проблемы необходима разработка и реализация комбинированных энерготехнологических систем (КЭТС), органически связывающих энергетическую и теплоэнергетическую системы с целью обеспечения наиболее высокой экономической эффективности выработки заданных уровней энергетической и технологической продукции.
Исходными предпосылками для создания КЭТС служат принципы предельного энергосбережения. Под предельным энергосбережением понимается экономически обоснованное минимально возможное энергопотребление на единицу готовой продукции, т. е. с учетом неизбежных потерь, связанных с необратимостью тех или иных процессов и затрат на создание и эксплуатацию термодинамически совершенных отдельных агрегатов и систем в целом.
На основе термодинамического анализа процессов определяются минимально необходимые затраты энергии на их реализацию. В большинстве случаев эффективным является эксергетический метод оценки термодинамического совершенства отдельных процессов, агрегатов и систем, хотя проведение эксергетического анализа осложняется тем, что трудно правильно учесть влияние изменений термомеханической и химической эксергии на оценку термодинамического совершенства, так как зачастую химическая эксергия во много раз превышает термомеханическую.
В химических технологиях многие процессы протекают с выделением или поглощением теплоты, температурный уровень определяет как количество, так и качество получаемого продукта. Поэтому определение количества и качества энергоресурсов, выделяющихся в технологических процессах, является важным шагом для разработки КЭТС.
Синтез теплотехнологических систем целесообразно проводить на основе максимальной рекуперации теплоты в самих системах. Анализ уже решенных задач синтеза оптимальных систем теплообмена показывает, что основная статья приведенных годовых затрат - это эксплуатационные затраты на догрев и доохлаждение потоков до заданных температур во внешней системе теплообмена. Эти затраты существенно превышают затраты на внутреннюю систему теплообмена. Поэтому системы, синтезированные по максимуму рекуперированной теплоты, оказываются наиболее экономичными.
Разработка теплоэнергетических систем производится на основе энергетического баланса (ЭБ) предприятия и определения потребностей в различных видах энергоресурсов. Создание теплоэнергетических систем и КЭТС с минимальным энергопотреблением возможно только на базе максимального использования внутренних энергоресурсов теплотехнологий.
В системах отопления, вентиляции, горячего водоснабжения непосредственное использование низкопотенциальной теплоты и теплонасосных установок является обоснованным, так как энергетическая эффективность таких систем в ряде случаев достаточно высока, особенно при наличии дешевых источников для привода компрессоров. Перспективно использование низкопотенциальной теплоты в системах термического обес - соливания воды, получения искусственного холода.
Энергосбережение в нефтеперерабатывающей промышленности
В табл. 14.6, 14.7 приведены удельные расходы топлива, тепловой энергии и электрической энергии по некоторым установкам и выпускаемой продукции предприятий нефтепереработки.
Основными способами снижения расходов энергоресурсов в нефтепереработке являются:
- применение ЭВМ для управления технологическими процессами;
- повышение эффективности утилизации сбросной теплоты;
- увеличение КПД печей;
- увеличение КПД дистилляционной установки путем использования дополнительных стадий;
- усовершенствование тепловых насосов;
- использование низкопотенциальной сбросной теплоты для теплоснабжения (дает экономию топлива до 20 %).
Таблица 14.6 Удельные расходы топлива и теплоэнергии по некоторым установкам предприятий нефтепереработки
|
Процесс |
Удельный расход, кВт • ч/т |
||
По различным источникам информации |
|||
Переработка нефти |
31,3 |
29,5 |
- |
Первичная переработка нефти |
14,5 |
13,8 |
- |
Термический крекинг нефти |
14,8 |
13,9 |
11 - 15 |
Каталитический крекинг нефти |
59,6 |
60,0 |
60,0 |
Каталитический риформинг |
83,4 |
80,0 |
- |
Производство катализатора |
2368,0 |
2100,0 |
- |
Пиролиз нефти |
20,5 |
19,0 |
- |
Коксование |
30,4 |
27,0 |
30 - 40 |
Производство масел |
284,0 |
295,0 |
- |
Таблица 14.7 |
Удельные расходы электроэнергии по некоторым установкам предприятий нефтепереработки (в среднем по отрасли) |
Энергосбережение в машиностроении
Из всех потребляемых энергоресурсов на машиностроительных предприятиях около 30 % расходуется на чисто технологические процессы и около 70 % - на ТЭЦ, котельные, вентиляцию, освещение, выработку сжатого воздуха, внутризаводской транспорт и прочие вспомогательные нужды. Энергоемкими производствами в машиностроении являются: кузнечное, литейное, термическое и гальванопокрытий. Сложность энергосбережения на машиностроительных предприятиях заключается в большой номенклатуре выпускаемой продукции и отсутствии удельных норм расхода энергоресурсов на выпуск продукции. Поэтому показателями эффективности использования энергоресурсов для предприятий машиностроительного комплекса могут стать следующие:
1) энергоемкость продукции Рэн. п, кг у. т./руб.;
2) электроемкость продукции Рэл. п, кВт •ч/руб.;
3) теплоемкость продукции рт. п, ГДж/руб. или Гкал/руб.;
4) топливоемкость продукции Ртоп. п, кг у. т./руб.
Эти показатели определяются по выражениям:
РэН. п = 2 Вг / Цг. п;
Р„п = W элг / Цг. п;
Рт. п = Qr/ Цг. п;
Ртоп. п = 2 Bт. г / Цг. п, где 2Вг - полное годовое потребление топлива и всех видов энергии в пересчете на условное топливо, кг у. т./год; Жэлт - годовое потребление активной мощности, кВт • ч/год; Qr - годовое потребление тепловой энергии, ГДж/год или Гкал/год; ХВт. г - полное годовое потребление всех видов топлива, кг у. т./год; Цг. п - стоимость годового выпуска продукции, руб./год.
Аналогичные показатели применяются и в зарубежной практике.
В табл. 14.8 приведены значения рэн. п, рэл. п, рт. п, Ртоп. п для ряда обследованных машиностроительных предприятий. Как видно из этой таблицы, наиболее энергоемкими являются предприятия, связанные с оборонными заказами.
Таблица 14.8 Показатели работы ряда машиностроительных предприятий в 1991 г.
|
Окончание табл. 14.8
|
На предприятиях с полным технологическим циклом наибольшего снижения расходов энергоресурсов можно добиться в металлургическом, электротермическом производстве и в производстве сжатого воздуха и кислорода.
На предприятиях с неполным технологическим циклом, но имеющих литейное производство, основное внимание следует уделять энергосбережению в литейных и термических цехах и при выработке сжатого воздуха и кислорода. Для данных цехов показателями эффективности использования энергоносителей должны являться удельные расходы на единицу выпускаемой продукции.
На машиностроительных предприятиях с большим количеством металлообрабатывающих станков значительной экономии электроэнергии можно добиться следующими мероприятиями:
1) уменьшением припусков и изменением формы заготовок с приближением их к форме готового изделия;
2) изменением способов обработки изделий, например, заменой токарной обработки высадкой, переводом обработки изделий со строгания на скоростное фрезерование и т. д.;
3) применением многошпиндельных станков вместо одношпинде - ольных для сверления отверстий;
4) выполнением фрезерных работ с установкой на одном станке нескольких фрез;
5) увеличением загрузки или заменой недогруженных электродвигателей двигателями меньшей мощности;
6) изменением параметров резания.
Удельный расход электроэнергии Жуд на одну операцию можно выразить следующей формулой:
^Уд = Рх. х (Тм + Твсп) + РполТм,
где Рх. х - мощность холостого хода, кВт; Тм - машинное время, с; Твсп - вспомогательное время, с; Рпол - полезная мощность, расходуемая на покрытие нагрузочных потерь и обработку металла за период Тм:
, cSWV
Р = k-------------------------------------------------------------------------------------- ,
пол 60 • 75 • 1,36
где k - коэффициент, учитывающий нагрузочные потери; с - коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал; S - скорость подачи; о - глубина резания; V - скорость резания; х и у - постоянные коэффициенты для данного материала (для большинства сортов сталей х = 0,175, у = 1; для чугуна х = 0,75, у = 0,93).
Из выражений видно, что снизить Жуд можно за счет уменьшения Тм и Твсп, а также за счет увеличения скорости подачи S. Поскольку технологические процессы в литейных, термических и кузнечных цехах могут осуществляться с различными энергоносителями, то правильный выбор энергоносителя имеет важное значение для их экономии. В табл. 14.9 приведены показатели возможной экономии топлива в литейных, кузнечных и термических цехах при внедрении энергосберегающих мероприятий.
Энергосберегающее мероприятие |
Возможная экономия топлива |
Литейное производство |
|
Обогащение дутья кислородом при плавке чугуна в вагранках |
кокс - 4.5 % |
Применение рекуперативных радиационных теплообменников для нагрева дутья до 500.. .550 °С |
кокс - 8.10 % |
Дожигание отходящих газов в вагранках с двухрядным расположением фурм |
кокс — до 30 % |
Предварительный подогрев шихты в загрузочных бадьях за счет теплоты отходящих газов |
кокс — 10.15 % |
Замена существующих вагранок индукционными печами для плавки чугуна |
кокс — 0,1.12 тыс. т у. т./год на одну печь |
Перевод отливок с литья в землю на литье в кокиль |
0,25 т у. т./год на одну линию |
Внедрение вибраторов для снятия напряжений в отливках |
730 т у. т./год на одну установку |
Организация участков брикетирования стружки |
860 т у. т./год на один участок |
Внедрение комплексов вагранок с механизацией набора, взвешивания и загрузки шихты |
2,5 тыс. т у. т./год на один комплекс |
Изготовление отливок из высокопрочного чугуна модифицированием в форме |
240 кг у. т./т отливок |
Изготовление крупногабаритных стержней (массой до 120 кг) в нагреваемой оснастке |
4 кг у. т./т отливок |
Внедрение оборудования для изготовления горючих брикетов из отходов линейного кокса |
кокс - 12.15 % |
Кузнечное производство |
|
Изготовление поковок на ковочном комплексе 2500 |
0,6 тыс. т у. т./год на один комплекс |
Изготовление поковок на автоматизированных ковочных комплексах |
170 т у. т./год на один комплекс |
Термическое производство |
|
Применение систем автоматического регулирования нагрева металла |
топливо — 15.25 % |
Применение новых тепловых схем отопления (с рециркуляцией продуктов сгорания; импульсной системой отопления; с внешней рециркуляцией; со сводовым отоплением плоскопламенными горелками) |
топливо — 20.30 % |
Внедрение схем ступенчатого (комплексного) использования теплоты отходящих газов нагревательных и термических печей для низкотемпературной термообработки, сушки или нагрева воды |
1 — 2 тыс. т у. т./год |
Таблица 14.9 |
Показатели экономии энергии в машиностроении |
Окончание табл. 14.9
|
В машиностроительной промышленности широко используется сжатый воздух; системы получения и снабжения сжатым воздухом тоже имеют большую энергоемкость. Значительную экономию тепловой энергии можно получить в системах отопления цехов и складов машиностроительных предприятий за счет отказа от традиционных методов отопления с помощью радиаторов и калориферов и перехода на инфракрасный газовый обогрев. Высота корпусов машиностроительных предприятий достигает 30 м. При существующей системе отопления большая часть теплоты в таких цехах уходит под крышу и бесполезно теряется. При инфракрасных обогревателях, устанавливаемых под потолком, тепловая энергия передается моментально и непосредственно полу, стенам, предметам и самим работающим. Другими словами, отпадает необходимость нагревать воздух всего цеха (помещения), за счет чего можно экономить 50 — 60 % тепловой энергии.
Энергосбережение в целлюлозно-бумажной промышленности
В табл. 14.10 приведены данные об удельных расходах электрической энергии на некоторые виды продукции предприятий целлюлознобумажной промышленности (ЦБП).
В целом по ЦБП в зависимости от сорта выпускаемой бумаги и принятой технологии удельные расходы изменяются в довольно больших пределах. Так, расход электроэнергии на производство 1 т целлюлозы изменяется в пределах от 170 до 600 кВт-ч/т, расход тепловой энергии - от 1,23 до 9 Гкал/т.
На ЦБП потребность в технологической теплоте в два раза и более превышает потребность в электроэнергии. Особенно большие расходы теплоты происходят в процессе сушки бумаги.
Основными направлениями по снижению расходов теплоты в данном процессе являются: 1) применение инфракрасного излучения; 2) применение высокочастотного и микроволнового нагрева; 3) применение тепловых насосов.
Однако их выполнение требует больших капитальных вложений, поэтому желательны менее капиталоемкие мероприятия по снижению расходов ТЭР. К ним относятся:
1. В области экономии электроэнергии:
• увеличение начального давления пара перед турбинами заводских
ТЭЦ;
• максимальное использование энергии в непиковые периоды графика;
• установка компенсирующих устройств для снижения потерь электроэнергии;
• увеличение коэффициента загрузки электродвигателей;
• применение более производительного оборудования для варки;
• замена древесного волокна бумажными отходами.
2. В области экономии пара:
• работа паровых котлов с максимальной производительностью; своевременный их ремонт и контроль работы с помощью ЭВМ:
• исключение утечек пара;
• контроль потребности в паре;
• теплоизоляция паропроводов, арматуры и емкостей;
Удельный расход, кВт |
• ч/т |
||
Вид продукции |
По различным источникам информации |
||
Бумага: газетная |
375 |
510 |
375 |
типографская |
480 - 600 |
- |
480 - 600 |
литографская |
650 |
- |
650 |
офсетная |
405 - 540 |
- |
400 - 540 |
писчая |
500 - 675 |
- |
500 - 685 |
оберточная |
700 |
- |
600 - 700 |
упаковочная |
300 |
- |
300 |
мешочная |
600 |
664 |
600 |
электроизоляционная: 4 мкн |
40000 |
40000 |
|
8 мкн |
10000 |
- |
10000 |
10 мкн |
8500 |
- |
8500 |
кабельная |
750 - 880 |
- |
700 - 880 |
Картон: высокого качества |
465 |
500 |
475 |
односторонней гладкости |
335 |
318 |
325 - 360 |
переплетныи |
325 |
- |
- |
тарный |
360 |
- |
- |
Древесная масса |
1140 |
1145 |
1200 - 1280 |
Целлюлоза: сульфатная |
371 |
370 - 380 |
|
сульфитная: мягкая |
374 |
385 |
|
средняя |
343 |
- |
345 |
жесткая |
286 |
- |
285 |
облагороженная |
628 |
- |
630 |
беленая |
656 |
- |
535 |
полуцеллюлоза |
346 |
345 |
|
Древесно-стружечные плиты |
780 кВт-ч/м2 |
- |
150 кВт-ч/м2 |
Лесозаготовка |
- |
- |
3 - 5 кВт-ч/м3 |
Лесопильное заводы |
- |
- |
15 - 20 кВт-ч/м3 |
Сушка пиломатериалов |
- |
- |
10 кВт-ч/м3 |
Распиловка |
- |
- |
4 кВт-ч/м3 |
Таблица 14.10 |
Удельные расходы электроэнергии на выпуск продукции ЦБП |
• ограничение потребления пара до установленного максимума;
• снижение давления пара в котлах.
3. В области экономии теплоты:
• сбор и возврат конденсата для нагрева питательной воды котлов;
• вторичное использование горячей промывочной воды;
• исключение пересушки;
• утилизация сбросной теплоты уходящих газов котлов;
• утилизация сбросной теплоты воздуха над бумажными машинами;
• очистка сушилок для повышения коэффициента теплопередачи.
Энергосбережение в промышленности стройматериалов
В табл. 14.11 — 14.13 приведены удельные расходы топлива, тепловой энергии и электрической энергии на некоторые виды продукции предприятий строительной промышленности.
Наиболее энергоемкими являются процессы производства цемента, кирпича и стекла, которые в сумме потребляют около 80 % топлива всей отрасли. Поэтому эффективное использование и экономия ТЭР на этих предприятиях позволят существенно снизить энергопотребление всей отрасли.
Цементные заводы расходуют примерно 60 % топлива и 50 % электроэнергии всей отрасли. Основные направления по экономии ТЭР на этих заводах следующие:
1. Увеличение доли производства цемента сухим способом. В настоящее время производство цемента осуществляется мокрым (около 80 %) и сухим (около 20 %) способами, различающимися методами приготовления шихты, которая поступает на обжиг при мокром способе в виде шлама, а при сухом — в виде гранулированной массы или полностью высушенного порошка. При сухом способе удельный расход топлива на обжиг клинкера ниже на 40 — 50 %.
2. Получение клинкера по низкотемпературной солевой технологии; интенсификация процесса обжига клинкера за счет оснащения цементных печей эффективными теплообменными и горелочными устройствами; автоматизация систем горения топлива.
Вид продукции |
Удельный расход топлива, кг у. т./ед. пр. |
Удельный расход теплоэнергии, МДж/ед. пр. |
Кирпич керамический, 1000 шт. |
248,9 |
— |
Железобетонные конструкции и детали, 3 м |
— |
1930 |
Известь строительная, т |
191,9 |
— |
Трубы керамические дренажные, км |
541,1 |
— |
Стекло листовое, т |
499,9 |
— |
Стеклоизделия, т |
746,6 |
— |
Вата минеральная, м3 |
34,9 |
426 |
Материалы мягкие кровельные, тыс. м |
71 |
2878 |
Плитка керамическая, м2 облицовочная |
7,9 |
|
фасадная |
10,6 |
— |
для полов |
8,3 |
— |
Кирпич силикатный, тыс. шт. |
— |
1764 |
Трубы керамические канализационные, т |
275,3 |
— |
Керамзит, м3 |
85,3 |
160 |
Перлит, м3 |
182 |
1470 |
Пиломатериалы, м3 |
— |
2119 |
Линолеум, тыс. м2 |
— |
31820 |
Мягкая кровля, м |
— |
3027 |
Шифер, 1000 усл. плиток |
— |
1118 |
Таблица 14.11 |
Удельный расход топлива и теплоэнергии на выпуск продукции предприятий стройматериалов |
Удельный расход электроэнергии на производство продукции предприятий стройматериалов |
Вид продукции |
Удельный расход, кВт • ч/ед. прод. |
||
По различным источникам информации |
|||
Цемент, т: Портландцемент мокрый способ |
130 |
902 — 130 |
105 — 110 135 |
сухой способ |
35 — 85 |
— |
|
Шлакопортландцемент |
75 — 95 |
— |
75 — 95 |
Глиноземистый цемент |
1500 |
— |
— |
Портландцемент белый |
240 — 250 |
— |
— |
Стекло: листовое, т |
97,6 |
70 — 100 |
55 — 80 |
полированное, м2 |
25,4 |
— |
— |
прокатное, т |
107 — 132 |
— |
— |
Триплекс, м2 |
10 |
— |
— |
Сталинит плоский, м2 |
14 |
— |
— |
Сталинит гнутый, м2 |
48,5 |
— |
— |
Таблица 14.12 |
Окончание табл. 14.12
Вид продукции |
Удельный расход, кВт - ч/ед. прод. |
||
По различным источникам информации |
|||
Стекло витринное полированное, м2 |
6,7 |
- |
- |
Стекло закаленное, м2 |
11,2 |
- |
- |
Стекло армированное, т |
190 |
- |
- |
Стекло в блоках, т |
360 |
- |
- |
Стекло швеллерного сечения, т |
430 |
- |
- |
Облицовочная плитка, м2 |
35,2 |
- |
- |
Зеркала, м2 |
12 |
- |
- |
Кирпич: красный, 1000 шт. силикатный, 1000 шт. |
76,1 25 - 39 |
70 - 80 30 - 60 |
60 - 80 30 |
Шифер, 1000 усл. плиток |
44 - 56 |
40 - 60 |
40 - 60 |
Лесопиломатериалы, м[5] |
10 - 24 |
20 - 25 |
15 - 20 |
Древесноволокнистые плиты, м3 |
1 ,7 - 2,4 |
1.5 - 2,5 |
- |
Древесностружечные плиты, м3 |
51 - 180 |
60 - 120 |
- |
Фанера клееная, м |
66 - 102 |
- |
- |
Минеральная вата, м |
63,9 |
- |
65 |
Асбоцементные трубы, усл. км |
1414 - 1680 |
1400 - 1700 |
- |
Кирпич шлаковый, 1000 шт. |
43,5 |
- |
- |
Кирпич диатомитовый, м3 |
16 - 21 |
- |
- |
Кирпич трепельный, м3 |
34 - 40 |
- |
- |
Мягкая кровля, 1000м2 |
194 - 210 |
- |
- |
Асбоцементные плиты, м3 |
37 - 40 |
- |
- |
Строительный фаянс, т |
316,2 |
- |
- |
Облицовочные плиты и блоки, м2 |
19,9 |
- |
- |
Облицовочные и глазированные плитки, 2 м |
8,4 |
- |
- |
Метлахские плиты, м |
2,3 |
- |
- |
Асбокартон, т |
179 |
- |
- |
Известь гидратная, т |
108 |
- |
- |
Бетон и раствор, м3 |
4 - 5 |
- |
- |
Арматура, т |
21 - 24 |
25 - 35 |
- |
Армобетонные плиты с пропаркой, м3 |
16 - 19 |
- |
- |
Пенобетон с пропаркой, м3 |
14 - 16 |
- |
- |
Столярные изделия, м3 Гипс, т Фарфор, 1 т усл. ед. Фаянс, 1 т усл. ед. Асбест, т |
2,7 - 3,2 24 - 48 439 - 613 |
20 - 70 |
18 - 32 250 - 600 300 - 900 350 - 400 |
В табл. 14.13 приведены энергосберегающие мероприятия и возможная экономия энергоносителей при их внедрении на предприятиях по производству стройматериалов.
Таблица 14.13 Рекомендуемые энергосберегающие мероприятия для предприятий по производству стройматериалов
|
Окончание табл. 14.13
Энергосберегающее мероприятие |
Возможная экономия энергоносителей |
Производство пористых заполнителей и теплоизоляционных материалов |
|
Внедрение технологии и оборудования по опудриванию гранул керамзита |
0,14 т у. т./м3 |
Применение технологии производства керамзитового гравия с использованием в качестве железосодержащего компонента сырьевой смеси алюможелезистого шлама |
0,006 т у. т./м3 |
Устройство порога из шамотного кирпича на расстоянии 9 м от горячего конца печи для локализации зоны вспучивания в однобарабанных печах длиной от 18 до 40 м |
топливо - 7 - 12 %, увеличение производительности печи на 10 % |
Использование тепла уходящих газов для подогрева дутьевого воздуха в печах керамзита |
0,03 т у. т./м3 |
Внедрение устройств по организованному вводу вторичного воздуха в зону обжига печи при производстве керамзита |
0,015 т у. т./м3 |
Внедрение технологии изготовления минераловатных изделий с гофрированной структурой |
0,01 т у. т./м3 |
Внедрение технологии и оборудования для получения особо легких минераловатных матов |
0,024 т у. т./м3 |
Увеличение выпуска пустотелого глиняного кирпича |
0,05 т у. т./тыс. шт. |
Подогрев воздушного дутья за счет использования тепла уходящих газов (500 - 600 °С) из вагранок |
топливо (кокса) 20 - 30 % на плавку расплава; переход на большие диаметры вагранки - дополнительное снижение расхода на 15 - 20 % |
Производство силикатного кирпича |
|
Увеличение выпуска пустотелого силикатного кирпича |
65,0 Гкал/млн шт. |
Проведение перепуска отработанного пара между автоклавами |
250,0 Гкал/млн шт. |
Использование автоклавного конденсата для увлажнения и повышения температуры силикатной смеси |
125 Гкал/млн шт. |
Производство сборного железобетона |
|
Применение суперпластификаторов (С - 3, 40 - СЗ; СМФ; СМС) при изготовлении железобетонных конструкций |
169 Гкал/1000 м3 |
Внедрение систем автоматического регулирования теплового режима пропарочных камер сборного железобетона |
60 Гкал/1000 м3 |
Внедрение прогрева железобетонных изделий в среде продуктов сгорания природного газа |
140 - 160 Гкал/1000 м3 |
Замена пара электроэнергией при тепловой обработке сборного железобетона |
140 - 160 Гкал/1000 м3 |
Энергосбережение в легкой промышленности
В табл. 14.14 приведен удельный расход электрической энергии на некоторые виды продукции текстильной и легкой промышленности, а в
табл. 14.15 — энергосберегающие мероприятия, способствующие экономии тепловой энергии.
Вид продукции |
Удельный расход, кВт • ч/ед. прод. |
||
По различным источникам информации |
|||
Ткани, 1000 м2: |
|||
хлопчатобумажные |
1018 |
600 — 1300 |
|
льняные |
1039 |
1200 — 1500 |
1200 |
шерстяные |
2394 |
1500 — 2600 |
2400 — 3400 |
шелковые |
1292 |
600 — 1400 |
2400 — 3400 |
Трикотажные изделия, 1000 шт |
248 — 365 |
— |
200 |
Льноволокно, т |
453 — 550 |
450 — 550 |
— |
Отделка окрашенных тканей, т |
302 |
- |
130 — 300 |
Пошив мешков, 1000 шт |
52 |
— |
— |
Вата, т |
157 |
— |
250 |
Ватин, 1000 м2 |
105 |
— |
— |
Тюфячная вата, т |
192 |
— |
— |
Нитки, 1000 катушек |
128 |
— |
25 |
Хлопковолокно, т |
368 — 380 |
— |
— |
Фарфоровые изделия, т |
8900 — 9400 |
— |
— |
Обувь кожаная, 1000 пар |
525 — 781 |
500 — 800 |
400 — 580 |
Резина подошвенная, т |
334 — 359 |
— |
— |
Клеенки, 1000 м |
340 — 350 |
— |
— |
Плащевые материалы, 1000 м |
240 — 260 |
— |
— |
Кожа искусственная, 1000 м |
440 — 480 |
450 470 |
— |
Пленочные материалы, 1000 м |
440 — 475 |
Таблица 14.14 |
Удельный расход электроэнергии на производство некоторых видов продукции текстильной и легкой промышленности |
Основные направления снижения потребления энергоресурсов на предприятиях отрасли:
• усовершенствование и внедрение прогрессивных менее энергоемких технологических процессов и ввод более производительного оборудования, в частности, освоение и внедрение совмещенных технологических процессов и малогабаритного экономичного оборудования;
• освоение и внедрение в производство прядильных самокруточных машин для шерстяной пряжи, усовершенствование отделки тканей;
• повышение эффективности использования электроэнергии путем
оптимизации загрузки механизмов, сокращения холостых ходов и снижения потерь;
• автоматизация технологических процессов и систем учета расхода
ТЭР;
Рекомендуемые энергосберегающие мероприятия для предприятий легкой промышленности |
• использование безлюдной технологии.
Энергосберегающее мероприятие |
Возможная экономия тепловой энергии |
Внедрение отварки при белении хлопчатобумажных тканей с повышенной концентрацией метилсиликата натрия |
28 Гкал/млн м ткани |
Интенсификация отварки ткани в варочных котлах за счет введения в варочный состав 0,1- 0,2 г/л антрихинона |
20 - 30 Гкал/млн м ткани |
Применение пигментов при печатании тканей |
290 Гкал/млн м ткани |
Использование при печати тканей пигментов, загущенных пенными составами |
20 Гкал/млн м ткани |
Внедрение низкомодульной и пенной технологии нанесения несмываемых покрытий на линиях ЛАО, Элтекс и др. |
64 Гкал/млн м ткани |
Внедрение однованного способа водоотталкивающей и про - тивоусадочной отделки одежных тканей |
80 Гкал/млн м ткани |
Внедрение автоматизированного регулирования относительной влажности агента сушки на машинах СКП-9-7ЛМ 1 |
теплоэнергия - 9 % |
Таблица 14.15 |
К наиболее перспективным направлениям снижения удельных расходов электроэнергии в прядильном производстве можно отнести: создание и модернизацию технологического оборудования на принципиально новой конструкторской основе, сокращение технологических переходов, применение оптимальных загрузочных параметров работы оборудования, внедрение высокоскоростных пневматических машин, установку высокоэкономичных источников света.
В ткацком производстве экономия электроэнергии связана главным образом с обеспечением ткацких станков электродвигателями с высокими эксплуатационными свойствами.
В красильных и отделочных производствах потребляется большое количество горячей воды, поэтому повышенное внимание следует уделять
способам утилизации сбросной теплоты. Экономии электроэнергии можно достичь за счет широкого внедрения совмещенных технологических процессов, использования малоотходных технологий, применения пигментных красителей, а также новых способов термической печати, внедрения инфракрасных нагревателей, регулирования влажности и утилизации теплоты отработанного воздуха в процессах сушки.
Энергосбережение в пищевой промышленности
Удельный расход электроэнергии на производство в пищевой промышленности |
В табл. 14.16 - 14.19 приведены нормы расхода электроэнергии в пищевой промышленности и основные направления снижения расхода энергоносителей на предприятиях пищевой промышленности.
Вид продукции |
Удельный расход, кВт • ч/ед. прод. |
||
По различным источникам информации |
|||
Мука, т |
51 - 88 |
50 - 60 |
50 - 70 |
Крупа, т |
30 - 32 |
30 - 40 |
25 - 30 |
Кормосмесь, т |
13,1 |
- |
- |
Сушка зерна, т |
10 - 13 |
- |
- |
Сахарный песок, 1 т переработанной свеклы |
24 - 30 |
25 - 30 |
25 - 30 |
Сахар-рафинад, 1 т переработанной свеклы |
60 - 80 |
60 - 80 |
35 - 70 |
Мясо и субпродукты, т |
55 - 60 |
55 - 60 |
50 |
Колбасные изделия, т |
74 - 90 |
75 - 90 |
65 - 80 |
Консервы мясные, 1000 усл. банок |
20 - 25 |
23 - 26 |
50 |
Растительное масло, т |
132 - 184 |
130 - 180 |
175 |
Мыло, т |
- |
- |
8 - 10 |
Рыбные консервы, 1000 усл. банок |
23 - 69 |
25 - 70 |
- |
Консервы плодоовощные, 1000 усл. банок |
23 |
||
Хлебобулочные изделия, т |
- |
- |
20 - 40 |
Макароны, т |
- |
- |
70 - 80 |
Пиво, тыс. дкл |
- |
540 - 800 |
- |
Водка и водочные изделия, тыс. дкл |
- |
160 - 175 |
- |
Спирт высокой очистки, дкл |
- |
3 - 4 |
- |
Шампанское, тыс. дкл |
- |
80 - 200 |
- |
Папиросы и сигареты, млн шт. |
- |
200 - 260 |
- |
Таблица 14.16 |
Таблица 14.17
Удельные нормы расхода холода, пара, воды и электроэнергии на выпуск
молочной продукции
Норма расхода (на 1 т готовой продукции) |
|||||
пара, т/ч |
|||||
Вид продукции |
холода, тыс. стандартных ккал |
на технологические нужды |
на вентиляцию |
воды, 3 м |
электро энергии, кВт-ч |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Творог: полужирный (раздельный способ) |
342 |
1,4 |
2,5 |
53 |
930 |
18 %-ной жирности (раздельный способ) |
311 |
1,65 |
_ |
48 |
808 |
зерненный |
311 |
1,9 |
2,0 |
62 |
907 |
Молоко: обезжиренное |
22 |
0,1 |
0,1 |
4 |
84 |
пастеризованное: в бумажных пакетах |
41 |
0,2 |
0,21 |
7 |
84 |
в стеклянных бутылках 0,5 л |
44 |
0,2 |
0,14 |
10 |
87 |
во флягах |
41 |
0,2 |
0,15 |
8 |
74 |
стерилизованное: в стеклянных бутылках |
12 |
0,7 |
— |
9 |
52 |
в бумажных пакетах |
12 |
0,35 |
— |
6 |
38 |
топленое: в стеклянных бутылках |
70 |
0,6 |
0,5 |
10 |
131 |
Простокваша в стеклянных бутылках, л: 0,2 |
107 |
0,4 |
0,35 |
15 |
226 |
0,5 |
107 |
0,4 |
0,35 |
12 |
186 |
Кефир: жирный: в стеклянных бутылках |
69 |
0,3 |
0,35 |
11 |
125 |
в бумажных пакетах |
87 |
0,2 |
0,25 |
9 |
119 |
обезжиренный: в стеклянных бутылках |
_ |
0,45 |
_ |
11 |
167 |
в бумажных пакетах |
— |
— |
— |
— |
160 |
Ряженка: в стеклянных бутылках 0,5 л |
110 |
0,8 |
0,5 |
19 |
193 |
в банках по 0,2 л |
110 |
0,8 |
— |
22 |
211 |
Сливки 10-, 20- и 30 %-ные |
76 |
0,5 |
0,5 |
29 |
142 |
Сметана: 30- и 36 %-ной жирности: в стеклянных бутылках |
113 |
1,0 |
0,73 |
27 |
237 |
во флягах |
13 |
0,9 |
0,5 |
23 |
184 |
Сырки: творожные |
265 |
1,7 |
2,3 |
33 |
696 |
глазированные |
255 |
2,4 |
— |
48 |
616 |
Окончание табл. 14.17
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Сыр: костромской или голландский |
750 |
2,5 |
3,3 |
79 |
1488 |
российский |
590 |
2,3 |
3,2 |
70 |
1023 |
Масло сливочное, выработанное: поточным способом |
326 |
2,6 |
0,5 |
53 |
667 |
методом сбивания |
286 |
1,7 |
- |
57 |
734 |
Молоко сгущенное: с сахаром |
31 |
1,6 |
0,5 |
4 |
175 |
стерилизованное |
38 |
1,0 |
0,3 |
8 |
280 |
Молоко сухое: цельное |
112 |
4,7 |
0,65 |
49 |
707 |
обезжиренное |
144 |
6,4 |
9,2 |
89 |
856 |
заменитель цельного молока |
168 |
5,5 |
6,2 |
47 |
1333 |
Таблица 14.18 |
Эффективность различных энергосберегающих мероприятий
на мясокомбинатах
Предлагаемое решение |
Оценка эффективности |
Перегрев воды для мойки полов и оборудования на 1 °С при рекомендованном значении 62 - 65 °С увеличивает расход тепла |
на 1,5...2 % |
Увеличение на 1 % коэффициента загрузки оборудования по производительности уменьшает расход тепла: на варку окороков парку свиней вытопку жира |
на 0,83 % на 0,31 % на 0,15 % |
Увеличение на 1 % коэффициента загрузки оборудования по времени уменьшает расход тепла: на варку окороков варку колбасных изделий вытопку жира |
на 0,36 % на 0,38 % на 0,02 % |
Увеличение на 1 % загрузки производственных мощностей цехов уменьшает коэффициент прямых затрат тепла на выработку: мяса свинины мяса говядины мяса птицы колбасных изделий сухих животных кормов пищевых жиров |
на 0,12.0, 15 % на 0,11.0,13 % на 0,1.0,14 % на 0,32.0,38 % на 0,15.0,18 % на 0,1 % |
Снижение температуры конденсата на 10 °С позволяет уменьшить расход пара на аппарат (рекомендуется температуру конденсата держать ниже температуры насыщенного пара не менее чем на 5 °С) |
на 2.2,5 % |
Окончание табл. 14.18
Предлагаемое решение |
Оценка эффективности |
Охлаждение регенерируемого воздуха в сушильных аппаратах до 40 — 45 °С позволяет снизить удельный расход тепла на сушку |
на 15...20 % |
Интенсификация теплообмена оребрением калориферов в установках сушки с принудительной циркуляцией позволяет экономить тепло |
до 10 % |
Герметизация сушильных установок (в том числе дверей) позволяет экономить |
до 6 — 8 % |
Рациональное использование соковых паров путем их ин - жекции (многоступенчатые установки) позволяет снизить удельный расход тепла на выпарку |
в 2,5 — 3 раза |
Повышение температуры воды на ГС обусловливает перерасход тепла с открытой поверхности (рекомендуемая температура не выше 65 — 68 °С) |
на 4 — 5 % |
Рациональная компоновка термических камер и агрегатов (зазор до стены и пола более 0,5 м, дополнительная теплоизоляция) позволяет снизить затраты тепла |
на 8 — 10 % |
Тепловая изоляция металлических пароварочных камер позволяет экономить тепло |
до 20 % |
Закрытие крышками варочных котлов во время работы позволяет уменьшить потери тепла с открытой поверхности |
в 5 — 6 раз |
При открытой крышке варочной камеры теряется с поверхности жидкости при ее температуре, °С: 65 80 |
2800 ккал/(м2-ч) 5300 ккал/(м2-ч) |
Отсутствие теплоизоляции на арматуре и фасонных частях теплопроводов увеличивает потери в них |
на 10 — 30 % |
Замена паровой системы отопления на водяную уменьшает расход тепла на отопление |
на 12 — 16 % |
Наличие слоя пыли толщиной 5 мм на нагревательных приборах увеличивает расход тепла |
на 5 % |
Отсутствие утепления окон и дверей увеличивает расход тепла на отопление |
до 60 % |
Таблица 14.19 |
Рекомендуемые энергосберегающие мероприятия для предприятий
пищевой промышленности
Энергосберегающее мероприятие |
Возможная экономия энергоносителей |
Хлебопекарная промышленность |
|
Внедрение хлебопекарных печей типа РЗ-ХПУ и РЗ-ХПА - 25 с рециркуляцией топочных газов (вместо печей ПХС- 25М) |
топливо — 15 % |
Внедрение хлебопекарных тупиковых печей Г4-ХПЛ-25, оснащенных собственным парогенератором и теплоутили - затором |
топливо — 20 % |
Окончание табл. 14.19
Энергосберегающее мероприятие |
Возможная экономия энергоносителей |
Пивобезалкогольное производство |
|
Внедрение сушилок непрерывного действия типа ЛСХА (вместо сушилок периодического действия) |
теплоэнергия - 10.15 % |
Внедрение бутылкомоечных машин типа АММ-12 (вместо машин АМЕ-3М) |
теплоэнергия - в 1,5.2 раза |
Интенсификация процесса приготовления пивного сусла (кипячение под давлением) |
топливо - 14 т. у. т./млн дкл |
Масложировая промышленность |
|
Внедрение новых сушилок для сушки семян - газовых рециркуляционных, шахматных, с направляющим кипящим слоем |
топливо - 15 - 20 % |
Внедрение линий прямой экстракции масла |
2500 т у. т./год |
Внедрение линий дезодорации на высокопроизводительных установках с тарельчатыми дезодораторами 100 - 150 т/сут. |
800 т у. т./год |
Спиртовая отрасль |
|
Внедрение непрерывной тепловой обработки крахмалистого сырья |
190 т у. т./год |
Внедрение закрытого обогрева колонн брагоректификационных установок (БРУ) |
150 т у. т./год |
Внедрение БРУ, работающих под вакуумом |
1550 т у. т./год |
Внедрение технологии сбраживания высококонцентрированного сусла |
260 т у. т./год |
14.3. Энергосбережение на предприятии
Потенциальные возможности энергосбережения на предприятиях сходны, несмотря на различия в конструкциях промышленных установок и способах их эксплуатации. Работы по энергосбережению следует вести в следующих направлениях:
1. Регулярные энергетические обследования предприятий (энергоаудит);
2. Организация учета потребления энергоресурсов.
3. Повышение уровня эксплуатации и технического обслуживания оборудования (организационные работы).
4. Модернизация оборудования и технологических процессов (малозатратные работы).
5. Замена существующего оборудования на новое, менее энергоемкое, и внедрение новых технологий.
Последовательность, в которой расположены эти виды работ, соответствует существующим законодательным требованиям и определяется возрастанием требуемых объемов инвестиций и сроков реализации этих мероприятий.
Прежде всего необходимо оценить потенциал энергосбережения. С этой целью проводится энергетическое обследование предприятия в соответствии с требованиями Федерального закона «Об энергосбережении». На основании этого обследования и определяются стратегические направления экономии энергии.
Опыт показал, что правильная организация учета энергопотребления позволяет экономить 5 — 10 % энергоресурсов без дополнительных мероприятий в основном только за счет организации автоматизированной системы контроля и учета расхода энергии (мощности) — АСКУЭ.
При составлении программы реализации мероприятий по энергосбережению следует учитывать следующее.
Во-первых, целесообразно реализовать мероприятия организационно-технические. Это в основном повышение уровня технического обслуживания оборудования. На втором этапе целесообразна проработка финансового обеспечения программы (средства предприятия, банковский кредит, кредит под будущую экономию энергоресурсов, возможное финансирование за счет отечественных и международных программ (грантов) и т. д.). На этом же этапе следует организовать контроль результативности выполнения программы. Например, за исходное состояние принимается текущее энергопотребление предприятия до начала выполнения программы энергосбережения. Затем, исходя из анализа существующих возможностей, устанавливают контрольные цифры по сокращению энергопотребления на конец каждого из этапов выполнения программы энергосбережения. Важным аспектом реализации программы является проблема мотивации персонала предприятий на ее выполнение. Информацию о программе энергосбережения необходимо в доступной форме довести до всех участвующих в ней исполнителей, которые должны знать, что получат реальное вознаграждение при реализации ее этапов.
При разработке мероприятий по энергосбережению на предприятии следует помнить, что имеются два основных направления экономии: совершенствование энергоснабжения и совершенствование энергоиспользования.