Введение

В промышленно-развитых странах 50—60% общего энергопотребления идет на нужды промышленности. Поэтому всемерная экономия энергии на промышленных предприятиях является одной из важнейших задач в решении топливно-энергетических проблем.

В книге обобщен накопленный зарубежный опыт по решению основных вопросов экономии и эффективного использования топлива, электроэнергии и теплоты в промышленности. По существу она составлена .как справочное пособие для инженерно-технических работников, занимающихся этими вопросами. Основным дЬстоин- ством книги является то, что автором рассмотрен чрезвычайно большой круг технических вопросов с описанием схем и оборудования, а также оценкой технико-экономической эффективности их применения.

Несмотря на то, что по вопросам экономии энергии в технологических процессах энергоемких отраслей промышленности в настоящее время имеется целый ряд отечественных и зарубежных книг, материалы книги, посвященные этим отраслям, несомненно представляют интерес для советского читателя, поскольку в них рассматриваются наиболее эффективные энергосберегающие технологии. В последнее время в целом ряде публикаций в СССР большое внимание уделяется проблемам экономии топлива и энергии, которые являются общими для предприятий различных отраслей промышленности и практически большую часть книги Д. Рэй посвятил именно этим вопросам.

В первую очередь это касается организационно-технических мероприятий, которые могут быть осуществлены в короткие сроки силами самих предприятий; выработки электроэнергии и теплоты собственными источниками; отопления и кондиционирования воздуха в промышленности; использования систем сжигания топлива и отходов, процессов нагрева, сушильных установок;

•'аккумулирования энергии и использования вторичных энергетических ресурсов. Повышение степени и эффективности использования вторичных энергетических ресурсов в настоящее время является одним нз главных пуаей получения значительной экономии топлива и энергии в промышленности, в короткие сроки и с капиталовложениями, которые в несколько раз ниже затрат на эквивалентный прирост добычи топлива и транспортировку потребителям.

В книге рассмотрены конструктивные особенности утилизационного оборудования и основные направления использования вторичных эиергоресурсов. Особое внимание уделено средствам для утилизации низкопотенциальной теплоты, избытком которой располагает практически любое предприятие. Рассматриваются схемы и оборудование, начиная от сравнительно простых регенераторов и рекуператоров, до систем с мощными тепловыми насосами, приводимыми в действие газовыми турбинами, а также стоимостная оценка их применения, включая окупаемость.

Перевод книги выполнен Т. Е. Гинзбург (гл. 2—6) и Р. Е. Злот- ник (гл. 1, 7, 8).

В. Е. Аракелов

Экономия энергии — это такой вопрос, интерес к которому возрастает во всех сферах общества промышленно развитых стран. Правительства стран озабочены зависимостью от импортируемых энергоресурсов, особенно от нефти, и поэтому для стран Европейского экономического сообщества типично стремление к снижению общего энергопотребления. Так, к 1985 г. энергопотребление снизится на 10% по сравнению с первоначально подсчитанным значением для этого года и до 40% уменьшится зависимость от зарубежных поставок знергоресурсов. В США на эти цели отпускаются большие средства.

Потребитель, стоящий перед лицом растущей цены на энергию, может уменьшить потери, используя некоторые виды изоляции или перейдя па более дешевое топливо, и расходовать при этом средства на новое оборудование, если оно приемлемо с финансовой точки зрения.

В этой книге рассматривается потребление энергии в промышленности. В наиболее энергоемких отраслях экономия энергии всегда' рассматривалась как одно из необходимых условий создания производственных технологии. Однако сегодня актуальность экономии энергии возросла, так как основной составляющей расходов фирм наиболее энергоемких отраслей промышленности стали затраты на энергоресурсы.

Имеется много возможностей использования в одной из отраслей промышленности тех методов экономии энергии, которые применяются в другой отрасли: основная цель этой книги — определить эти возможности.

Необоснованно считать эту книгу руководством по экономии энергии в промышленности, это — справочное пособие для специалистов, занимающихся экономией энергоресурсов.

В книге нет ответов на все вопросы, но если она сможет подвести читателя к правильным вопросам или дать на них ответ, одна из моих задач будет выполнена.

* * *

При работе над данной книгой я старался снабдить читателя как можно большим количеством данных по экономии энергии.

С момента первой публикации этой книги стала очевидной поддержка и внимание правительства к экономии энергии в промышленности, и не только в Великобритании. Использование теплоутилизационного оборудования, типы которого описаны в этой книге, может дать немедленную и существенную экономию во многих отраслях промышленности. В течение Следующих 2—3 лет будет опубликовано много материалов, касающихся практического использования теплоутилизационных систем, что будет использовано при подготовке будущих изданий.

Я надеюсь, что данное издание с имеющейся в нем дополнительной информацией будет полезно всем, кто занимается вопросами экономии энергоресурсов.

Д. Рей

\

і

но использовать сбросную теплоту. Таким образом, промышленная ювая турбина должна быть частью общеэнергетической системы, Йенно там, где цена на топливо очень высока. В данном случае под Ьмышленными газовыми турбинами понимаются и модифицирован* t авиационные двигатели. Как указывается производителями про- ,шлейного оборудования, более регулярный ремонт требуется ДЛЯ •тановок именно g этими двигателями.

Газовая турбина Ruston, сконструированная специально для промышленных целей, работает 20—30 тыс. ч в промежутке между осмотром лопаток н 80—100 тыс. ч между капитальными ремонтами.

Рис. 2.6. Газотурбинная установка с промежуточным охладителем и вторичным' нагревом:

/ — промежуточный охладитель; 2— регенератор; 3 — камера сгорания; 4 — компрессор; газовая турбина              ,              ,

Можно отметить следующие области ее промышленного использования наряду с выработкой электроэнергии [2.51:

процессы сушки (в результате непосредственного использования теплоты сбросных газов);

выработка пара в котле-утилизаторе для технологических целей, в том числе дистилляциониых установок и систем кондиционирования воздуха;

нагрев воды, в том числе для дистилляции подогрева химикатов, нефти и нефтепродуктов;

нагрев воздуха, в том числе для обработки пищевых продуктов и для целей отопления.

Эффективность применения газотурбинной установки можно рассмотреть на примере нефтеперерабатывающего завода фирмы Standard Oil [2.6]. На заводе работала мощная печь с высоким КПД. Однако общий КПД печи и электростанции при раздельной схеме энергоснабжения относительно низкий.

Более экономичная схема применена этой фирмой на заводе в 1975 г. Несмотря на то что печь уже была установлена, вблизи нее была смонтирована газотурбинная установка, так что связь между двумя агрегатами обеспечивалась коротким газопроводом. (Именно в этом и состоит преимущество газовой турбины, которая почти не требует вспомогательного оборудования.) По этой схеме сбросные газм газовой турбины непосредственно используются в зоне горения

печи.              ¦

Такая схема с газовой турбиной позволила, увеличить КПД цикла

с 71 до 79%.