ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Уравнение неразрывности потока жидкости и уравнение движения из "Топливо Кн1" В настоящем разделе формулируются самые общие подходы на путях энергосбережения применительно к металлургии, исходя из только что рассмотренных представлений интегрированного энергетического анализа. [c.352] Конкретные мероприятия по каждой стадии процессов подробно рассматриваются в соответствующих главах (см. гл. 10-15). [c.352] Известно, что научно-технический прогресс в любой отрасли производства определяется наличием фундаментальной научной базы, возможностью ее реализации на практике. Например, для металлургов-технологов нашей страны таким мощным фундаментом была и остается физическая химия, являющаяся методологической основой теории и практики металлургических процессов. [c.352] Нынешнее состояние, с энергоемкостью продукции, и требования энергосбережения диктуют необходимость проведения целенаправленной энергосберегающей политики, постоянной заботы о повышении эффективности использования энергии. [c.352] Научной основой энергосберегающей политики являются термодинамические законы, реализующиеся в энергетическом и эксергетическом анализах, которые выражаются соответствующими балансовыми и переносными представлениями и, в частности, энергетическим (тепловым) и эксергетическим балансом. [c.353] И все же первичной основой эффективности использования энергии в данном технологическом процессе, агрегате является энергетический анализ. [c.353] Конечным его итогом является сведение энергетического (теплового) баланса, установление теплового, обобщенного химико-теплового и теплообменного КПД процесса, агрегата и энергоемкости продукции (см. п. 4.5, табл. 4.25). При этом и в количественном выражении наглядно выявляются резервы экономии топлива, проявляется роль тепловых потерь, значение использования теплоты отходящих газов, подогрева воздуха и ряда других факторов. [c.353] Характерной особенностью этого метода, как известно, является учет энергетической составляющей от всех компонентов технологических процессов, включая, кроме непосредственных затрат топлива, производственную энергию (электроэнергия, сжатый воздух, кислород и т.д.) и скрытую энергию (сырье, материалы, транспорт, инструмент и т.д.). Алгоритмически метод в настоящее время оформлен в структурированной и диссипативной форме, включающей определенную базу данных и интерфейс пользователя. Создан компьютерный вариант методики, энергоемкость при это рекомендовано выражать в виде технологического топливного числа (ТТЧ) в кг у.т. илп кДж/т продукции. Он в настоящее время передан на Чусовской металлургический завод, ПОСТА, ВИЗсталь и на ряд других организаций демонстрироваться на международных и региональных выставках. [c.354] Характерным примером, раскрывающем особенность применения этой методики может являться, например, энергоемкость использования электроэнергии в металлургии, которая приоритетно используется и в Свердловской области при производстве кислорода, при плавке в дуговых электропечах, при производстве алюминия и т.д. Даже при сравнительно высоком КПД ее использования на конкретном агрегате сквозной анализ через ее производство на электростанциях и подачу по сетям дает суммарный, так называемый, топливно-энергетический КПД не более 0,25-0,32 (см. табл. 4.25), что соответствующем образом сказывается на увеличении энергоемкости продукции. Отсюда и высокая стоимость электроэнергии по сравнению, например, с природньтм газом, и эффективность мероприятий по возможной замене энергии природным газом—отопление цехов прямым газовым нагревом, применение топливно-кислородных горелок в дуговых электропечах и т.д. [c.354] Большую роль в снижении энергоемкости тфодукции играет и всемерное снижение расходных коэффициентов по материалам, при этом проблемы материале- и энергосбережения сливаются в одну общую проблему. [c.354] Разработана теория и методика макрообменного анализа энерготехнологических агрегатов, в том числе при совместно протекающих физико-химических и тепловых процессах в режиме угфавления позволяет на н чно-теоретической основе определять основные материальные и энергетические потоки на основе тепломассообменных КПД и обобщенных химико-тепловых КПД — базовые параметры при создании и проектировании технологических процессов, оценивать узкие места при разработке материало- и энергосберегающих технологий, вырабатывать ориентиры в оптимизации и совершенствовании процессов и подойти к созданию стратегических моделей оптимального управления технологическими процессами. Тем самым проложен термодинамический мостик и к оценке важнейших показателей энергосбережения энергоемкости продукции и глобального энергетического КПД. [c.354] Кроме того, общепринятая методика определения и представления энергоемкости в виде материальных и тепловых балансов не открывает возможности для проведения оптимизации процессов. Использования термодинамических равновесных и неравновесных (кинетических) взаимодействий, характерных для энерготехнологических процессов позволяет более четко выявлять основные факторы энергоемкости, наметить подходы к управлению, т.е. поиску оптимальных критериев в проблемах энергосбережения. [c.355] Металлургия является одной из энергоемких отраслей промышленности, и показатели эффективности использования энергии на предприятиях отрасли во многом характеризуют состояние по стране в целом. В этом отношении металлургические предприятия Свердловской области достаточно представительно отражают состояние в целом по отрасли. Приведем данные начала 90-х годов, которые могут быть приняты за своеобразную единицу сравнения на будущее, по крайней мере, ближайшее, а именно расходы ТЭР (энергоемкость) на единицу продукции для ряда металлургических переделов на заводах области в сравнении со среднемировыми показателями табл. 4.31. Как видим, энергоемкость всех основных видов металлургической продукции намного превышает мировой уровень. Требуются определенные усилия и шаги для снижения энергоемкости. [c.355] Значительный интерес в этом плане представляет доклад президента Международного союза металлургов С. В. Колпакова на Всероссийском совещании по энергосбережению 9-11 апреля 2003 г. в г. Екатеринбурге [4.95], где указывается, что вопрос энергосбережения для металлургов является одним из самых важных. [c.355] В докладе отмечается, что металлургия является крупнейшим в стране промышленным потребителем топлива и энергии. Так, например, потребление электрической энергии составляет почти половину, а природного газа—около четверти всего общероссийского промышленного потребления этих энергоносителей. Коксующегося угля отрасль потребляет почти 90 % его добычи. [c.355] Именно поэтому уровень энергетических затрат в структуре себестоимости производства энергоемкой металлопродукции является одним из важнейших факторов, определяющих финансово-экономическое состояние энергоемких металлургических предприятий и конкурентоспособность их металлопродукции (особенно на внешнем рынке). Соотвественно, деятельность по снижению этих затрат (т.е. деятельность по энергосбережению) в металлургии является одной из первоочередньгх. [c.356] Следует также отметить важность указанной деятельности для сохранения высокой доли экспорта обьема производства металлопродукции (по стране, в среднем, до 50 %), дающий стране до 1 б % валютной выручки и около 14 % налоговых поступлений (сразу же после экспорта энергоносителей). [c.356] При этом следует иметь в виду, что потребление отраслью топливно-энергетичеких ресурсов, в среднем, на 80 % обеспечивается за счет покупки первичных топлива и энергии, и лишь на 20 % обеспечивается за счет использования вторичных топливно-энергетических ресурсов (ВЭР), а также за счет выработки электрической и тепловой энергии на собственных электростанциях. [c.356] Вернуться к основной статье