Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнике

Приведены возможности энергосберегающих технологий в энергетической области, связанные с внедрением парогазовых установок в электросталеплавильном производстве и когенерационных установок в качестве источников автономного энергоснабжения промышленных предприятий. Выполнена теоретическая разработка промышленной системы энергообеспечения электросталеплавильного производства на базе металлургических микро- и мини-заводов, когенерационных установок, обеспечивающих снижение вредных выбросов и расхода энергетических ресурсов на единицу продукции. Проведены выбор целевых функций промышленной системы энергообеспечения электросталеплавильного производства и сравнительный анализ возможных источников энергии согласно целевым функциям. Построена принципиальная схема системы энергообеспечения технологического процесса выплавки электростали в дуговых печах, отвечающей выбранным целевым функциям. Выполнено математическое моделирование теплопереноса в исследуемой промышленной системе энергообеспечения электросталеплавильного производства. Получены аналитические зависимости основных показателей системы энергообеспечения от температуры внешней среды и наличия полимерных примесей в металлошихте, и исследовано изменение гидравлического сопротивления газового тракта за газовой турбиной, позволяющее оценить колебание противодавления на выхлопе газотурбинной установки (ГТУ). Проведен термодинамический анализ работы ГТУ при пульсирующей нагрузке и противодавлении и котла-утилизатора с дополнительным сжиганием природного газа при переменных термодинамических параметрах утилизируемого газа. Описаны тепловая схема когенерационной установки, основы теплофикационного расчета энергоснабжения промышленного предприятия. Отмечены особенности мини-ТЭЦ, гарантирующие высокий уровень энергосбережения, надежности и экономичности, что объясняется высоким уровнем автономности, автоматизации и конструктивными особенностями. Дана оценка работы водород-катионитовых фильтров с «голодной» регенерацией с загрузкой слабокислотным катионитом на уральской воде в составе системы водоподготовки на нефтеперерабатывающем предприятии Оренбургской области. Приведены регенерационные показатели для слабокислотного катионита при работе на уральской воде, и выполнена аппроксимация с выводом математических зависимостей основных показателей работы фильтров от количества серной кислоты и разности карбонатных жесткостей исходной воды и фильтрата. Рассмотрено «поведение» фильтров.