Контрольная работа по <<Основам экологии и энергосбережения>>

 

     68. Возможное использование  вторичных энергетических  ресурсов. 

     Использование вторичных энергетических ресурсов в промышленности.

     Подобные  энергетические ресурсы можно использовать для удовлетворения потребностей в топливе и энергии либо непосредственно (без изменения вида энергоносителя), либо путём выработки тепла, электроэнергии, холода и механической энергии в утилизационных установках. Большинство горючих ВЭР употребляются непосредственно в виде топлива, однако некоторые из них требуют специальных утилизационных установок. Непосредственно применяются также некоторые тепловые ВЭР (например, горячая вода систем охлаждения для отопления).

     Различают следующие основные направления  использования потребителями ВЭР:

     топливное – непосредственно в качестве топлива;

     тепловое – непосредственно в качестве тепла или выработки тепла в утилизационных установках;

     силовое – использование электрической или механической энергии, вырабатываемой из ВЭР в утилизационных установках;

     комбинированное – тепловая и электрическая (механическая) энергия, одновременно вырабатываемые из ВЭР в утилизационных установках;

     Источники и пути использования  ВЭР в черной металлургии.

     Горючие газы–отходы основного производства: Доменный и коксовый газы практически используются полностью. Использование ферросплавного газа возможно для технологических (подогрев материалов, частичное предварительное восстановление сырья) и теплофикационных целей, сжиганием в котельной.

     Конвертерный  газ частично используют в охладителях, но полное использование его ещё не решено. При сжигании его в печах после газоочистки теряется до 900 кг у.т./т конвертерной стали.

     Теплота продуктов сгорания печей: У мартеновских печей теплота продуктов сгорания равна 12,5 ГДж/т стали, у нагревательных печей 0,8 ГДж/т проката.

     Использование этой теплоты возможно в котлах-утилизаторах при условии оснащения их виброочисткой, дробеочисткой, так как запылённость газов достигает 5 гр/м·м³. Возможно использование этой теплоты для нагрева шахты в шахтных подогревателях. Нагрев шахты уходящими газами экономит 12% топлива, повышает производительность печи на 15%, сравнительно быстро окупает капитальные затраты.

     Теплота материалов: Потери составляют: 1 ГДж/т жидкого чугуна, 1,2ГДж/т жидкой стали, 0,8 ГДж/т жидкого шлака, 12 ГДж/т кокса, 0,6 ГДж/т агломерата. Решено только использование теплоты кокса. В установках сухого тушения получают 0,3 – 0,4 т пара/т кокса. Использование теплоты чугуна, стали, шлака не налажено.

     Использование теплоты агломерата повторным использованием охлаждающего воздуха для нагрева шихты на  25÷30 % снижает содержание углерода в шихте, что выгодно для основного технологического  процесса. Использование теплоты шлака возможно при создании новых типов грануляторов.

     Теплота охлаждающей воды: В установках испарительного охлаждения выход пара 0,1 т/т чугуна и 0,2 т/т мартеновской стали. Все технологические вопросы испарительного охлаждения печей решены и требуется максимально широкое внедрения способа в производство. Необходимо улучшить технические решения по унификации охлаждаемых элементов, повышению давления пара, улучшить контроль за плотностью схем охлаждения, усовершенствовать автоматику утилизирующих установок. Необходимо распространение опыта чёрной металлургии в химическую промышленность, машиностроение и т. д.

     Источники и пути использования  ВЭР в цветной  металлургии.

     Большие резервы по эффективному использованию  ВЭР имеются и на предприятиях цветной металлургии. Технически возможное и экономически целесообразное применение вторичных энергетических ресурсов в этой отрасли оцениваются примерно в 18 млн. Гкал в год.

     Эффективным в цветной металлургии является использование тепла уходящих дымовых газов для подогрева воздуха, поступающего в печи для сжигания топлива. Это экономит топливо, улучшает процесс его горения и, кроме того, повышает производительность печи. Однако с дымовыми газами уносится ещё значительное количество тепловой энергии, которая может использоваться в котлах-утилизаторах для выработки пара.

 

     Задачи:

      Вариант 8

      6. Произведите экономическую  оценку и анализ  возможности получения дополнительной прибыли для энергосистемы, в которую входят 5 ТЭС.

Себестоимость тепло- и электроэнергии:

      С_m = 32 р./Гкал;

      С_э =0,4 р./кВт·ч.

Цена  отпускаемой тепло- и электроэнергии:

      Ц_m = 70 р./Гкал;

      Ц_э = 1 р./кВт·ч.

      Годовой норматив выбросов: 20,661 тыс.т; выбросы: 12,042 тыс.т; W_m= 3383 Гкал; W_э=14.91 млн. кВТ*ч.

      Решение:

     1. Рассчитаем превышение выбросов по отношению к годовому нормативу:

     а) годовой норматив – 20,661 тыс.т.,

     б) вредные выбросы в атмосферу предприятием – 12,042 тыс.т.

     Решение: выбросы предприятия в 1,7 раз меньше нормативных, значит предприятие помимо основной прибыли получает еще 30% дополнительной прибыли.

     2. Рассчитаем основную прибыль предприятия.

2.1. Прибыль  от производства тепловой энергии:

     Прибыль = Цена – Себестоимость

     - Себестоимость всей вырабатываемой  тепловой энергии равна:

3 383 * 32 р. =108 256 р.

     - Цена всей вырабатываемой тепловой  энергии равна:

     3 383 * 70 р. = 236 810 р.

     Прибыль: 236 810 – 108 256 = 128 554 р.

2.2. Прибыль  от производства электрической  энергии:

     14 910 000 * 0,4  = 5 964 000 р.

     14 910 000 *1 = 14 910 000 р.

     Прибыль: 14 910 000 – 5 964 000 = 8 946 000 р.

     Прибыль от теплоэнергии + прибыль от электроэнергии это общая прибыль предприятия: 128 554 + 8 946 000 = 9 074 554 р.

     Рассчитаем  возможность получения дополнительной прибыли 30 % от 9 074 554 = 2 722 366 р.   

 

 

       7. Рассчитать, до какой температуры нагреют отходящие топочные газы воду объемом: 150 л, используя следующую формулу: 

где – масса воды равна объему воды , плотность ( ) ее равна

1 кг/л;  – теплоемкость воды = 4,19 КДж/кг; – начальная и конечная температура воды. На дымоходе установили емкость для нагрева воды t_н = 20 ⁰С.

Решение:

     Потери  тепла  при оптимальном поступлении воздуха составляют 6 750 ккал. составляет 650 ккал.

       

 

     Литература: 

     

1. С. А. Балашенко, Д. М. Демичев. Экологическое право. Издание второе. Минск «УРАДЖАЙ». 2000. – 398с.
2. Бринчук М. М. Экологическое право М., 1998.
3. works.tarefer.ru