Τα ζητήματα εξοικονόμησης ενέργειας γίνονται όλο και πιο έντονα καθώς αυξάνονται οι δυνατότητες ισχύος των σύγχρονων καταναλωτών. Τόσο στον οικιακό τομέα όσο και στη βιομηχανία, τα τεχνικά μέσα, οι μονάδες και τα δίκτυα επικοινωνίας που χρησιμοποιούνται απαιτούν αυξανόμενες ποσότητες ενεργειακών πόρων. Αυτό μας αναγκάζει να αναζητήσουμε νέες, εναλλακτικές πηγές θερμότητας, ηλεκτρικής ενέργειας και άλλων μορφών παραγωγής ενέργειας. Παρά την ενεργό ανάπτυξη των φυσικών μεταφορέων ενέργειας, αυτό το τμήμα εξακολουθεί να μην μας επιτρέπει να υπολογίζουμε στην πλήρη αντικατάσταση των παραδοσιακών σταθμών παραγωγής. Ταυτόχρονα, υπάρχει σημαντικό ενδιαφέρον για δευτερογενείς ενεργειακούς πόρους (SER), οι οποίοι είναι σε μεγάλο βαθμό δωρεάν, αλλά απαιτούν λιγότερες επενδύσεις για τη δημιουργία υποδομής υπηρεσιών. Ωστόσο, τα χαρακτηριστικά του δευτερογενούς ενεργειακού προϊόντος δεν σταματούν εκεί.
Ορισμός του VER
Υπάρχουν δύο θεμελιωδώς διαφορετικοί τρόποι παραγωγής ενέργειας - φυσικός και βιομηχανικός(τεχνητός). Στην πρώτη περίπτωση, χρησιμοποιείται η ενέργεια των φυσικών φαινομένων και διεργασιών - για παράδειγμα, η ροή του νερού, η ηλιακή ακτινοβολία, ο άνεμος κ.λπ. Η πολυπλοκότητα της χρήσης τέτοιων πόρων οφείλεται σε τεχνικά προβλήματα οργανωτικής φύσης - ιδίως, η αστάθεια της συσσώρευσης ενέργειας. Η βιομηχανική παραγωγή ενέργειας με αυτή την έννοια είναι πιο ελεγχόμενη, αλλά απαιτεί πρώτες ύλες για τη διασφάλιση αντιδράσεων, κατά τις οποίες παράγονται θερμότητα, ηλεκτρισμός, αέριο κ.λπ.. Γεγονός είναι ότι οι κύριοι πόροι δεν χρησιμοποιούνται πλήρως και τα υπολείμματά τους στη συνέχεια απορρίπτονται ή ανακυκλώνονται. Οι σταθμοί δευτερογενούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας λειτουργούν στην ίδια βάση.
Όταν εξετάζουμε τις αρχές χρήσης του VER, δεν θα είναι περιττό να αναφερθούμε στην έννοια του ενεργειακού δυναμικού. Αυτή είναι η ποσότητα ενέργειας που μπορεί θεωρητικά να παραχθεί κατά την επεξεργασία των απορριμμάτων, των υποπροϊόντων της παραγωγής και των ενδιάμεσων πρώτων υλών που δεν καταναλώνονται στον πρωτογενή κύκλο. Σε αυτή την περίπτωση, η έκφραση του δυναμικού με τη μορφή ενέργειας μπορεί να είναι διαφορετική. Τα αποθέματα διαφόρων αποβλήτων αντιπροσωπεύονται ως φυσική ή χημικά δεσμευμένη θερμότητα, υπερβολική πίεση, κινητική ενέργεια ή πίεση ρευστού.
Έτσι, ο ορισμός των δευτερογενών πόρων για τη λειτουργία των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής έχει ως εξής: αυτό είναι το ενεργειακό δυναμικό που μπορεί να παραχθεί ως αποτέλεσμα της τεχνολογικής διαδικασίας επεξεργασίας υποχρησιμοποιημένων απορριμμάτων ή προϊόντων της κύριας παραγωγής. Ταυτόχρονα, τόσο τα ίδια τα απόβλητα όσο και οι μέθοδοι περαιτέρω επεξεργασίας τους μπορεί να διαφέρουν.
VER χαρακτηριστικά
Αξίζει να σημειωθεί ότι για μεγάλο χρονικό διάστημα αυτή η έννοια της παραγωγής ενέργειας δεν λαμβανόταν υπόψη από τους μεγάλους καταναλωτές λόγω της έλλειψης ακριβών μεθόδων για τον υπολογισμό της απόδοσης και των ενεργειακών δυνατοτήτων. Σήμερα, η ανακύκλωση των πόρων βασίζεται σε μια ολοκληρωμένη ανάλυση ενός ευρέος φάσματος δεικτών, που καθιστά δυνατή την εξαγωγή του μέγιστου οφέλους από τα ίδια βιομηχανικά απόβλητα. Τα πιο κοινά χαρακτηριστικά σχεδιασμού αυτού του τύπου πόρων περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:
- Συντελεστής ενέργειας εξόδου - ο λόγος του δυναμικού παραγωγής προς τον θερμικό όγκο που εισήλθε στη γεννήτρια με πρωτογενείς πόρους.
- Συντελεστής κατανάλωσης ενέργειας - ο λόγος της ποσότητας θερμότητας που καταναλώνεται από τη δευτερογενή παραγωγή προς την ενέργεια που λαμβάνεται στο σύνολο της γεννήτριας. Αυτός ο δείκτης αντικατοπτρίζει την αποδοτικότητα της χρήσης ενός συγκεκριμένου ενεργειακού συστήματος της επιχείρησης. Επιπλέον, υπάρχουν διάφοροι τρόποι αξιολόγησης των βέλτιστων όγκων κατανάλωσης - με έμφαση σε οικονομικά εφικτές τιμές, δείκτες πραγματικής και προγραμματισμένης κατανάλωσης.
- Ευκαιρίες εξοικονόμησης καυσίμων είναι η ποσότητα των πρωτογενών πόρων που δεν καταναλώνονται από τη χρήση βιομηχανικών απορριμμάτων. Επιπλέον, η εξοικονόμηση μπορεί επίσης να υπολογιστεί σύμφωνα με το αντίστροφο σχήμα, όταν πρωτογενείς και δευτερεύοντες πόροι αντικαθιστούν ο ένας τον άλλον, ανάλογα με τις τρέχουσες συνθήκες για την παραγωγή θερμότητας ή ηλεκτρικής ενέργειας.
- Συντελεστής χρήσης - ο λόγος του όγκου της παραγόμενης θερμότητας προς το ενεργειακό δυναμικό του πόρου που παρέχεται στον λέβητα επεξεργασίας.
- Συντελεστής παραγωγής ενέργειας - η ποσότητα ενέργειας που παράγεται άμεσα από τη χρήση ανακυκλωμένων υλικών σε μια μονάδα ανακύκλωσης. Πρέπει να σημειωθεί ότι ο συντελεστής παραγωγής διαφέρει από την ενέργεια εξόδου κατά την ποσότητα της απώλειας θερμότητας στην εγκατάσταση εργασίας.
- Ο συντελεστής εξυπηρέτησης είναι μια τιμή που καθορίζει τη διαφορά μεταξύ της προγραμματισμένης παραγωγής ενέργειας και της πραγματικής παραγωγής που παράγεται μέσω του λόγου.
Επιλογή του βέλτιστου μοντέλου VER
Σε κάθε περίπτωση, κατά την ανάπτυξη ενός έργου για την παροχή ενέργειας μέσω δευτερογενών πόρων, τίθεται στο προσκήνιο ένα οικονομικό έργο, η ουσία του οποίου είναι η χρήση των πιο αποδοτικών πρώτων υλών. Για να γίνει αυτό, πραγματοποιείται προκαταρκτική πιστοποίηση όλων των διαθέσιμων πηγών δευτερογενών πόρων, με ένδειξη των αποθεμάτων, της ρύπανσης, της θερμοκρασίας και του τρόπου παραλαβής τους. Καθορίζει επίσης τις απαιτήσεις για τη διασφάλιση των τεχνολογικών διαδικασιών αξιοποίησης του VER. Ανάλογα με τις συνθήκες λειτουργίας της επιχείρησης και τη μέθοδο επεξεργασίας των πρώτων υλών, αυτά μπορεί να είναι συστήματα θέρμανσης, εξαερισμού, παροχής αερίου και νερού.
Στο τελικό στάδιο της δημιουργίας του έργου, εκτελούνται επίσης οι ακόλουθες διαδικασίες:
- Η πιο οικονομική μέθοδος απόρριψης επιλέγεται για μία επιλεγμένη ή περισσότερες πηγές δευτερογενών πρώτων υλών.
- Προσδιορίζεται το οικονομικό αποτέλεσμα κάθε συμβάντος επεξεργασίας πόρων.
- Το πρόγραμμα λειτουργίας της μονάδας ανακύκλωσης αναπτύσσεται σύμφωνα με τις ανάγκες της επιχείρησης. Επίσης, η κύρια τεχνολογική διαδικασία μπορεί να συμπληρωθεί με βοηθητικές λειτουργίες όπως μονάδες συμπαραγωγής - για παράδειγμα, εάν απαιτείται μετατροπή πολλών τύπων καυσίμου.
Πηγές δευτερευόντων πόρων
Σε γενική έννοια, οι πηγές SER νοούνται ως ένα σύνολο τεχνολογικών διεργασιών και επεξεργασμένων πρώτων υλών στο πλαίσιο της λειτουργίας των παραγωγών πρωτογενούς ενέργειας. Επίσης, διαφορετικές περιοχές παραγωγής μπορούν να λειτουργήσουν ως πηγές υλικών για την επακόλουθη παραγωγή και μετατροπή θερμότητας ή ηλεκτρικής ενέργειας. Τι είναι οι δευτερογενείς ενεργειακοί πόροι; Οι συγκεκριμένοι τύποι υλικών καθορίζονται από το εύρος της πρωτογενούς παραγωγής πρώτων υλών. Για παράδειγμα, οι μεταλλουργικές επιχειρήσεις παρέχουν σκραπ, απόβλητα μη σιδηρούχων και σιδηρούχων μετάλλων, ενώσεις καουτσούκ και αχρησιμοποίητα πρόσθετα κραμάτων.
Αν μιλάμε για καταναλωτές παροχής θερμότητας, τότε θα έρθουν στο προσκήνιο τα εργοστάσια επίπλων και χαρτιού, καθώς και οι κατασκευαστικές επιχειρήσεις ξυλουργικής που παρέχουν καύσιμα καύσιμα. Μπορούν να δοθούν τα ακόλουθα παραδείγματα δευτερογενών ενεργειακών πόρων αυτού του τύπου:
- μπρικέτες τύρφης.
- Τσιπ και φλοιός ξύλου.
- Τέφρα από λέβητες ξήρανσης υψηλής θερμοκρασίας.
- Lignin.
- Χαρτί απορριμμάτων.
- Απορρίμματα συμπαγούς ξύλου.
- Αζήτητα προϊόντα από χαρτόνι και χαρτί.
Σύμφωνα με το μέτροΚαθώς οι τεχνολογικές διαδικασίες παραγωγής γίνονται πιο περίπλοκες, η δομή των αποβλήτων με τις εκπομπές αλλάζει επίσης. Μαζί με τις παραδοσιακές πρώτες ύλες, τα υψηλής ποιότητας και πολύπλοκα απόβλητα πολλαπλών συστατικών χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε κύκλους δευτερογενούς επεξεργασίας. Αυτά περιλαμβάνουν τα ακόλουθα υλικά:
- Πολυμερή θερμοπλαστικά στοιχεία.
- Συσσωματώματα από συνθετικό κράμα.
- Βιομηχανικά προϊόντα καουτσούκ και αναγεννά.
- Απόβλητα αλίτη.
- Σκουριές υψικαμίνου.
- Φωσφογύψος.
Ταυτόχρονα, το επίπεδο των περιβαλλοντικών απειλών αυξάνεται επίσης. Εάν ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα των φυσικών πηγών ενέργειας είναι η οικολογική καθαριότητα των διαδικασιών παραγωγής, τότε η υψηλή απόδοση του VER διασφαλίζεται σε μεγάλο βαθμό από μολυσμένες και χημικά επιθετικές ουσίες που δεν επιδέχονται πρωτογενή επεξεργασία. Αυτά περιλαμβάνουν προϊόντα πετρελαίου, ιζήματα και λάσπη, φθαρμένα ελαστικά, απόβλητα που περιέχουν υδράργυρο κ.λπ.
Ταξινόμηση κατά οδηγίες χρήσης
Μία από τις βασικές ταξινομήσεις δευτερογενών πόρων, που καθορίζει το εύρος των ενεργειακά πολύτιμων πρώτων υλών. Κατά κανόνα, διακρίνονται οι ακόλουθοι τομείς χρήσης του VER:
- Κύση καυσίμου σε μονάδες που χρησιμοποιούν πρώτες ύλες έτοιμες για θερμική επεξεργασία. Ένα απλό σχήμα παραγωγής θερμότητας εφαρμόζεται χωρίς ενδιάμεσα στάδια επεξεργασίας και μετατροπής.
- Θερμική χρήση. Παραγωγή σε μονάδες θερμικής ανάκτησης. Σε αντίθεση με τον προηγούμενο τρόπο χρήσης των πόρων, η αρχή της συμπαραγωγής της παραγωγής ενέργειας μπορεί να εφαρμοστεί, αλλά και χωρίς λειτουργίες.μεταμορφώσεις. Για παράδειγμα, σε διαφορετικές γραμμές ενός σταθμού παραγωγής, η χρήση δευτερογενών ενεργειακών πόρων καθιστά δυνατή την απόκτηση θερμότητας, ζεστού νερού ή ατμού.
- Θερμική και συνδυαστική χρήση. Παράλληλα με την παραγωγή θερμότητας γίνεται και η μετατροπή σε ηλεκτρική. Για παράδειγμα, οι μονάδες στροβίλου παράγουν ηλεκτρική ενέργεια σε συμπαραγωγή ή συμπύκνωση μορφές ενέργειας.
- Ηλεκτρική ενέργεια. Η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται με τη βοήθεια μιας μονάδας αεριοστροβίλου που χρησιμοποιεί.
Ταξινόμηση κατά τύπο μέσων
Κάτω από τον φορέα νοείται η μορφή του ενεργειακού πόρου, καθώς και η αγροτεχνική του κατάσταση, υπό την οποία θα επιλεγεί η μονάδα αξιοποίησης. Σε αυτή τη βάση, διακρίνονται οι ακόλουθοι ανακυκλωμένοι πόροι:
- Υγρά, στερεά και αέρια απόβλητα.
- Ζεύγη - δούλεψε και περνούσε.
- καυσαέρια.
- Ενδιάμεσα και τελικά προϊόντα.
- Τεχνικό νερό ψύξης.
- Αέρια με αυξημένη πίεση.
Ταξινόμηση κατά κύριους τύπους ΑΠΕ
Οι πιο συνηθισμένοι είναι εύφλεκτοι και θερμικοί δευτερογενείς πόροι για επεξεργασία σε υποσταθμούς χρήσης ενέργειας. Για παράδειγμα, τα εύφλεκτα SER είναι συνήθως βιομηχανικά απόβλητα που χρησιμοποιούνται ως τελικό καύσιμο για άλλους βιομηχανικούς σκοπούς. Σε αυτήν την περίπτωση, ισχύει η ακόλουθη ταξινόμηση των δευτερογενών ενεργειακών πόρων:
- Μεταλλουργικά αέρια υψικάμινου.
- Απορρίμματα ξύλου με τη μορφή τσιπς, πριονίδι και ρινίσματα.
- Υγρά ή στερεά απόβλητα που χρησιμοποιούνται στη διύλιση πετρελαίου και στη χημική βιομηχανία.
Thermal VER παρέχει φυσική θερμότητα χωρίς μετατροπή. Σε αυτή την ικανότητα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν αέρια διεργασίας αποβλήτων, υποπροϊόντα παραγωγής, σκωρία και τέφρα, άμεση θερμότητα από μονάδες και συσκευές λειτουργίας, ατμός και ζεστό νερό. Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι οι θερμικοί πόροι μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο άμεσα ως πηγή θερμότητας όσο και ως πρώτες ύλες, η επεξεργασία των οποίων θα συμβάλει στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Οι πόροι χρησιμοποιούνται λιγότερο συχνά, η δυνητική ενέργεια των οποίων παράγεται από πηγές υπερβολικής πίεσης. Αυτοί είναι τύποι δευτερογενών ενεργειακών πόρων που εκπέμπονται, οι οποίοι μπορεί να είναι μίγματα ατμού και αερίων που αφήνουν τις εγκαταστάσεις εργασίας στην ατμόσφαιρα. Αυτοί οι πόροι χωρίζονται ανάλογα με το επίπεδο συγκέντρωσης ενέργειας και δείκτες θερμοκρασίας. Τώρα μπορείτε να εξετάσετε κάθε έναν από τους αναφερόμενους τύπους VER ξεχωριστά.
Εύφλεκτοι δευτερεύοντες πόροι
Στο μερίδιο της παγκόσμιας χρήσης του VER, τα εύφλεκτα καύσιμα καταλαμβάνουν περίπου το 70-80%. Ο κύριος τύπος τέτοιων απορριμμάτων είναι το ξύλο και τα προϊόντα της επεξεργασίας του. Ο εξοπλισμός-στόχος για τη χρήση των πόρων είναι συνήθως μονάδες λέβητα-κλιβάνου που παρέχουν τεχνολογικές διαδικασίες καύσης με απομάκρυνση θερμότητας. Στη Ρωσία, υπάρχουν επίσης εξειδικευμένες εγκαταστάσεις για την επεξεργασία εύφλεκτων τύπων δευτερογενών πόρων - για παράδειγμα, η λιγνίνη επεξεργάζεται σε μονάδες υδρόλυσης, αλλά λόγω της πολυπλοκότητας της συντήρησηςπροϊόντα, τέτοιες τεχνολογικές προσεγγίσεις είναι σπάνιες.
Σχετικά με δευτερεύοντα εύφλεκτα απόβλητα και ελαστικά αυτοκινήτων, τα οποία ανακυκλώνονται με απελευθέρωση ενέργειας με τρεις τρόπους:
- Με τη σύνδεση ενός καταρράκτη θραυστήρων για προ-θραύση.
- Χρήση συστημάτων συνεχούς συμπίεσης κλειστού όγκου σε ειδικούς εξωθητήρες.
- Με τεχνολογία κρυογονικής λείανσης που χρησιμοποιεί υγρό άζωτο.
Οι συνδυασμένες μέθοδοι καύσης εύφλεκτων προϊόντων είναι επίσης δημοφιλείς. Μετά τη διαλογή των πρώτων υλών σύμφωνα με ορισμένα χαρακτηριστικά (κλάσμα, βαθμός μόλυνσης, χημική και δομική σύνθεση), πραγματοποιείται η ανακύκλωση πόρων του ίδιου τύπου. Έτσι, μαζί με τα απορρίμματα ξύλου, ο άνθρακας και το ψίχουλο καουτσούκ μπορούν να καούν, εάν ανταποκρίνονται στα δεδομένα τεχνολογικά χαρακτηριστικά. Σε ορισμένους σταθμούς ανακύκλωσης, τα εύφλεκτα απόβλητα προετοιμάζονται επίσης για περαιτέρω παραγωγή. Συγκεκριμένα, οικοδομικά υλικά όπως εύκαμπτοι σωλήνες, μαστίχες, πληρωτικά για διάφορα μείγματα και βαφές και βερνίκια κατασκευάζονται από ενεργό άνθρακα, στοιχεία ραδιομηχανικής και σύνθετα υλικά μετά από ενεργειακή επεξεργασία.
Θερμικές δευτερογενείς πηγές ενέργειας
Το ενεργειακό δυναμικό αυτού του τύπου VER τους επιτρέπει επίσης να χρησιμοποιούνται ευρέως σε μια ποικιλία βιομηχανιών και βιομηχανιών. Οι πιο πολύτιμοι θερμικοί πόροι από άποψη παραγωγικότητας είναι τα απαέρια που απελευθερώνονται ως αποτέλεσμα χημικών αντιδράσεων, πυρόλυσης και καύσης βασικώνπροϊόντα καυσίμων. Χρησιμοποιείται επίσης συμπυκνωμένη θερμότητα, αν και λόγω της τεχνολογικής πολυπλοκότητας των διαδικασιών εξόρυξης ενέργειας, αυτή η πηγή χρησιμοποιείται μόνο σε πολυλειτουργικές μεγάλες επιχειρήσεις με μονάδες συμπαραγωγής. Θεωρητικά, η θερμότητα μπορεί να παραχθεί από εκπομπές αερισμού και άλλα μηχανολογικά δίκτυα με ροές ζεστού αέρα και νερού, αλλά το μερίδιό της στον συνολικό όγκο της δευτερογενούς επεξεργασίας ενέργειας είναι μόνο 2-3%.
Υπάρχουν επίσης περιορισμοί στη χρήση πηγών θερμότητας δευτερογενών ενεργειακών πόρων, οι οποίοι επιβάλλονται στα συστήματα θέρμανσης αέρα παροχής. Συγκεκριμένα, δεν επιτρέπεται η τεχνολογική χρήση των ακόλουθων μέσων αέρα:
- Απομακρύνθηκαν ροές από δωμάτια που περιέχουν εύφλεκτες ή εκρηκτικές ουσίες. Ακόμα κι αν η θέση εισαγωγής συνδέεται έμμεσα με εύφλεκτα αέρια ή ατμούς μέσω αγωγών εξαερισμού, αυτός ο αέρας δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μονάδες ανάκτησης θερμότητας.
- Ρεύματα που μπορούν να γίνουν φορείς επιβλαβών ουσιών. Αυτό συμβαίνει συνήθως όταν ο αέρας που κυκλοφορεί συλλαμβάνει σωματίδια συμπύκνωσης ή καθίζησης από την επεξεργασία επικίνδυνων πρώτων υλών από τους εναλλάκτες θερμότητας.
- Ρεύματα που μπορεί να περιέχουν ιούς, βακτήρια και μύκητες που προκαλούν ασθένειες. Η βιολογική μόλυνση του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος καθορίζεται επίσης από τις ιδιαιτερότητες μιας συγκεκριμένης παραγωγής ή τις συνθήκες λειτουργίας ενός μηχανικού συστήματος.
Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα της χρήσης δευτερογενών πόρων για την παραγωγή θερμότητας είναι η εποχιακή λειτουργίαλειτουργία εγκαταστάσεων ανακύκλωσης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι σημαντικό μέρος των λεβητοστασίων επεξεργασίας ενεργοποιείται σε περιόδους θέρμανσης με άμεση πρόσληψη θερμικής ενέργειας. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας, αλλά στις συνθήκες της βιομηχανικής παραγωγής, η θερμική υποστήριξη για τεχνολογικές λειτουργίες πραγματοποιείται με τους ρυθμούς του τοπικού χρονοδιαγράμματος.
Δευτερογενείς πόροι υπό υπερπίεση
Κυρίως είναι τα απόβλητα παραγωγής που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα τεχνολογικών διεργασιών πρωτογενούς επεξεργασίας. Αυτά μπορεί να είναι αέρια, υγρά, ακόμη και στερεά. Το κύριο χαρακτηριστικό τους είναι ότι υπόκεινται σε υπερβολική πίεση κατά την έξοδο από την εγκατάσταση εργασίας ή το μηχανολογικό σύστημα. Οι απαιτήσεις για ρύθμιση της πίεσης είναι αυτές που καθιστούν δύσκολη τη χρήση αυτού του τύπου δευτερογενών πόρων, καθώς και των παραγώγων τους. Τουλάχιστον, ο κύκλος ανακύκλωσης θα πρέπει να περιλαμβάνει μια λειτουργία αποσυμπίεσης πριν από την απελευθέρωση. Για αυτό, χρησιμοποιούνται ειδικοί ρυθμιστές με κιβώτια ταχυτήτων, οι οποίοι ομαλοποιούν αυτόματα την κατάσταση των αμαξωμάτων στη βέλτιστη απόδοση.
VER εξοπλισμός συντήρησης
Οι εγκαταστάσεις αξιοποίησης χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή ενέργειας από δευτερεύοντες πόρους, οι οποίοι μπορούν να παρέχουν διάφορες διαδικασίες επεξεργασίας και παραγωγής. Υπάρχουν τόσο εξειδικευμένες όσο και καθολικές μονάδες. Δεδομένου ότι οι δευτερεύοντες πόροι περιλαμβάνουν μέσα όπως ατμός με αέριο και νερό, οι λέβητες γενικής χρήσης και οι εγκαταστάσεις λέβητα μπορούν να θεωρηθούν ως συμπαραγωγήεξοπλισμός. Το προϊόν-στόχος τέτοιων συστημάτων είναι συνήθως η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται σε μεγάλους όγκους.
Αν μιλάμε για ειδικές εγκαταστάσεις στενής εστίασης, τότε περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:
- Λέβητες ανάκτησης νερού.
- Economizers.
- αντλίες θερμότητας.
- Εναλλάκτες θερμότητας.
- Συστήματα ψύξης απορρόφησης.
- Θερμοσίφωνες.
- Μονάδες εξατμιστικής ψύξης.
- Στροβιλογεννήτριες, κ.λπ.
Φυσικά, για την πλήρη λειτουργία τέτοιων μονάδων απαιτείται μεγάλη γκάμα βοηθητικών συσκευών, λόγω των οποίων το σύστημα συνδέεται με πηγές καυσίμου. Έτσι, για την εξυπηρέτηση δευτερογενών ενεργειακών πόρων σε ένα ενιαίο συγκρότημα με αγωγό αερίου, μπορεί να απαιτείται μονάδα ανάκτησης θερμότητας με ξεχωριστό σταθμό συμπίεσης. Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του ίδιου του πόρου, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν συστήματα ψύξης, φιλτραρίσματος, θέρμανσης, ρύθμισης πίεσης κ.λπ..
Χρήση ΑΠΕ για θέρμανση
Σε πολλές επιχειρήσεις, η δυνατότητα θέρμανσης χώρου και θέρμανσης εξοπλισμού που χρησιμοποιεί την ενέργεια που παράγεται από τα τοπικά απόβλητα εντάσσεται απευθείας στις τεχνολογικές διαδικασίες παραγωγής. Για παράδειγμα, οι θερμικοί λέβητες και οι φούρνοι εκπέμπουν δευτερογενείς ενεργειακούς πόρους με τη μορφή αερίου κατά τη λειτουργία. Το σύστημα απόρριψης απορριμμάτων λειτουργεί με τη βοήθεια θερμοσίφωνων, οι οποίοι αρχικά ρυθμίζουν τη θερμοκρασία των μιγμάτων αερίων στους 250 °C περίπου και στη συνέχεια κατανέμουν την ενέργεια στα κυκλώματα ανταλλαγής θερμότητας. Μετά από αυτό, οι εναπομείναντες ατμοί της διαδικασίας απομακρύνονταικαμινάδα. Το θερμαινόμενο νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί με διάφορους τρόπους. Συνήθως χρησιμοποιείται στην ίδια τη διαδικασία παραγωγής ως τεχνικό υγρό ή ως πηγή παροχής ζεστού νερού.
Η αποτελεσματικότητα της χρήσης τέτοιων τεχνολογιών θέρμανσης είναι χαμηλή και ανέρχεται μόνο σε 10-12%, αλλά δεδομένης της απουσίας κόστους πρώτων υλών, αυτή η προσέγγιση δικαιολογείται. Ένα άλλο πράγμα είναι ότι η χρήση δευτερογενών ενεργειακών πόρων από μόνη της απαιτεί την αρχική οργάνωση των συνθηκών για την παραγωγή θερμότητας και την επακόλουθη διανομή των προϊόντων καύσης μέσω δικτύων ανταλλαγής θερμότητας. Μπορεί επίσης να είναι απαραίτητος ο επιπλέον εξοπλισμός των γραμμών παραγωγής με μονάδες για την αφαίρεση ανεπιθύμητων αναρτήσεων και βασικά συστήματα καθαρισμού.
Θέρμανση εξωτερικών χώρων με VER
Η δημιουργία εξωτερικών χώρων εργασίας με τεχνολογικό εξοπλισμό, σύμφωνα με διάφορες εκτιμήσεις, εξοικονομεί από 10 έως 20% του εκτιμώμενου κόστους οργάνωσης των διαδικασιών παραγωγής. Φυσικά, δεν γίνεται λόγος για πλήρη έξοδο από τα συνεργεία, αλλά η ελαχιστοποίηση του όγκου των κτιριακών κατασκευών κατά τη δημιουργία τέτοιων χώρων μειώνει σημαντικά το κόστος των έργων. Ταυτόχρονα όμως η λειτουργία του εξοπλισμού θα είναι δύσκολη λόγω της παρουσίας χιονιού και πάγου στις περιοχές. Κατά συνέπεια, υπάρχει ανάγκη να οργανωθεί ένα σύστημα παροχής θερμότητας σε ανοιχτό χώρο. Η επιλογή μιας συγκεκριμένης εγκατάστασης και ο τύπος δευτερεύοντος ενεργειακού πόρου θα εξαρτηθούν επίσης από την κατεύθυνση της επιχείρησης και τα τεχνολογικά της απόβλητα. Κατά κανόνα, σεΩς φορέας θερμότητας, χρησιμοποιείται νερό, που κυκλοφορεί στον δακτύλιο με αντίστροφη επιστροφή στην πηγή θέρμανσης. Για τη διατήρηση των βέλτιστων παραμέτρων του υγρού, χρησιμοποιείται επιπλέον αντιψυκτικό και η ρύθμιση των ροών πραγματοποιείται με αυτοματισμό με δοχεία διαστολής buffer.
Η μεταφορά θερμότητας θα εξαρτηθεί από τον όγκο του πόρου, τον σχεδιασμό του αγωγού και τις εξωτερικές μικροκλιματικές συνθήκες. Προκειμένου να διατηρηθεί η ασφάλεια κατά τη λειτουργία του συστήματος το χειμώνα, συνιστάται η διευθέτηση ειδικών επιστρώσεων σε συγκεκριμένη βάση. Επίσης, προς όφελος της αύξησης της θερμικής αγωγιμότητας, οι τεχνολόγοι συμβουλεύουν την κάλυψη της δομής με λύσεις που βασίζονται σε βαρύ σκυρόδεμα, ροκανίδια βασάλτη και εγκλείσματα γρανίτη. Εάν μιλάμε για ψυχρές περιοχές με σοβαρούς παγετούς, τότε είναι καλύτερο να επιλέξετε έναν δευτερεύοντα πόρο ενέργειας με βάση το νερό με την προσθήκη εγκαταστάσεων τήξης χιονιού στην υποδομή εργασίας. Η εκτιμώμενη ποσότητα θερμότητας που παράγεται για την τήξη των μαζών του χιονιού και του παγώματος θα πρέπει να είναι περίπου 630 kJ / kg. Εάν ο σχεδιασμός του συστήματος δεν επιτρέπει τη συσσώρευση χιονιού στην περιοχή εργασίας, τότε η κατανάλωση ενέργειας για την τήξη του τη στιγμή της βροχόπτωσης θα αυξηθεί στα 1250 kJ/kg.
Οφέλη από τη χρήση VER
Η χρήση εναλλακτικών πηγών ενέργειας καθορίζεται συνήθως από οικονομικούς, τεχνικούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες. Στην περίπτωση αυτή λειτουργούν όλοι αυτοί οι παράγοντες, αλλά κυριαρχεί ο οικονομικός. Με ένα καλά εκτελεσμένο έργο για την εφαρμογή του χρήστη στην επιχείρηση, μπορείτε να υπολογίζετε στη μείωση του κόστους παροχής θερμότητας, για παράδειγμα, έως και 25-30%. Ένας συγκεκριμένος δείκτης εξοικονόμησης καθορίζεται από τις συνθήκες παραγωγής και χρήσης δευτερογενών ενεργειακών πόρων, αλλά σε κάθε περίπτωση θα υπάρχει όφελος. Ειδικά αν χρησιμοποιούνται τοπικά και δικά τους υλικά επεξεργασίας στο εργοστάσιο-στόχο.
Ένα άλλο όφελος προέρχεται από το υψηλό ενεργειακό δυναμικό των απορριμμάτων. Τα αέρια, τα τεχνικά υγρά και οι πρώτες ύλες παραγωγής στερεάς κατάστασης επιλέγονται αρχικά σύμφωνα με τις αρχές της μεγιστοποίησης της εξαγωγής μεγάλων όγκων θερμότητας. Επιπλέον, σε αντίθεση με τη λειτουργία των κύριων παραδοσιακών φορέων ενέργειας, οι δευτερεύοντες πόροι τη στιγμή της χρήσης βρίσκονται ήδη στη βέλτιστη κατάσταση συσσωμάτωσης και θερμοκρασίας για επεξεργασία.
Μειονεκτήματα χρήσης VER
Η ευρεία διάδοση αυτής της έννοιας του ενεργειακού εφοδιασμού εμποδίζεται από διάφορους παράγοντες, ο κύριος από τους οποίους είναι η πολυπλοκότητα της τεχνολογικής συσκευής τέτοιων συστημάτων. Ακόμα κι αν δεν λάβουμε υπόψη το κόστος του εξοπλισμού με τη μορφή χρηστικών, η τεχνική οργάνωση της διαδικασίας θα απαιτήσει αναπόφευκτα την αναδιοργάνωση του χώρου λειτουργίας, καθώς το σύστημα θα λειτουργεί σε συνδυασμό με διαφορετικές μηχανικές μονάδες.
Ένα άλλο μειονέκτημα της χρήσης δευτερογενών πόρων μπορεί να θεωρηθεί ως χαμηλή απόδοση ενέργειας. Και πάλι, λαμβάνοντας υπόψη την ελεύθερη φύση αυτής της πρώτης ύλης, η οικονομική σκοπιμότητα θα είναι θετική, ωστόσο, ένα μέτριο ποσοστό μεταφοράς θερμότητας, ιδίως, δεν θα επιτρέψει, κατ' αρχήν, να βασίζεται στη διάταξη των σταθμών παραγωγής για τη συνολική συντήρηση βιομηχανιών και άλλων εγκαταστάσεων κατανάλωσης. Κατά κανόνα, αυτό είναι μόνοβοηθητική πηγή ρεύματος.
Συμπέρασμα
Οι πόροι για επεξεργασία με σκοπό τη δευτερογενή ανάκτηση ενέργειας διαφέρουν θεμελιωδώς από τις παραδοσιακές και τις φυσικές πηγές παροχής ενέργειας. Οφείλονται εν μέρει στην ίδια την προέλευση αυτής της πρώτης ύλης, αλλά σε μεγαλύτερο βαθμό - στις ιδιαιτερότητες των τεχνολογιών για την εφαρμογή τους. Ταυτόχρονα, η κατανάλωση πρωτογενών και δευτερογενών πόρων μπορεί να συμβεί στην ίδια παραγωγική διαδικασία. Για παράδειγμα, εάν τα εξαρτήματα κατασκευάζονται στο εργοστάσιο και τα προϊόντα καύσης από υψικάμινους αποστέλλονται σε εναλλάκτες θερμότητας απορριμμάτων που εξυπηρετούν άλλες τεχνολογικές λειτουργίες. Εφαρμόζεται ένας πλήρης κύκλος παραγωγής, ο οποίος είναι πιο αποτελεσματικός, εξοικονομεί πόρους και φιλικό προς το περιβάλλον, καθώς τα απόβλητα ανακυκλώνονται.
