Енергозбереження

Енергозбереження, як поняття, полягає у розробці комплексу заходів, спрямованих на ефективне (раціональне) використання та економне витрачання паливно-енергетичних ресурсів, і є складовою частиною енергоефективності, характеристики, націленої на максимальний результат та коефіцієнт використання палива. Енергозбереження – важливе завдання зі збереження природних ресурсів, оптимізація енерговитрат і енергоефективність – найважливіші напрямки розвитку всіх галузей промисловості і сфери ЖКГ.

Великими споживачами паливно-енергетичних ресурсів є підприємства енергетичної, хімічної, металургійної та нафтопереробної галузей, підприємства харчової промисловості (цукрове, олійно-жирове, хлібопекарське та кондитерське, спиртове, пивоварне, овочесушильне і т.д.), а також житлово-комунальне господарство, де опалення є одним з найбільш витратних і енергоємних.

Одним з найбільш перспективних енергозберігаючих напрямків є і парові та водогрійні котли-утилізатори. Утилізація теплоти є енергозберігаючою технологією міжгалузевого застосування, тому застосування теплоутилізаторів є доцільним та ефективним на будь-якому виробництві, де є високотемпературні викиди відхідних газів. Котли-утилізатори, в свою чергу, встановлюються за газотурбінними та газопоршневими двигунами для глибокої утилізації тепла продуктів згоряння палива з отриманням великої кількості гарячої води або пари.

Ще одним рішенням є будівництво і введення в промислову експлуатацію високоефективних генеруючих потужностей з мінімальними витратами палива на спільне виробництво теплової та електричної енергії (когенерація) або теплової та електричної енергії, а також холоду (тригенерація).

Когенераційна установка (або міні-ТЕЦ) – газотурбінна або газопоршнева електростанція з паровим або водогрійним котлом-утилізатором, в якому теплова енергія газів первинного двигуна використовується для отримання пари або гарячої води на технологічні і санітарно-технічні потреби.

Когенераційні установки подвійно ефективні в порівнянні з електростанціями, що виробляють тільки електричну енергію. Їх головна перевага перед звичайними станціями полягає в тому, що використання енергії палива відбувається з набагато більшою ефективністю, тобто вони дозволяють використовувати теплову енергію, яка зазвичай йде в атмосферу разом з димовими газами, та істотно знизити загальні витрати на отримання теплової та електричної енергії. При когенерації коефіцієнт використання первинного палива для міні-ТЕЦ досягає 85-92%.

В разі потреби отримання максимальної кількості електроенергії, використовуючи теплоту відхідних газів первинного двигуна, широке застосування знаходять парогазові установки (ПГУ) – установки комбінованого циклу, в яких виробництво електроенергії має переважне значення перед теплом. Парогазова установка складається з однієї або декількох газових турбін, з’єднаних з однією або декількома паровими турбінами. Відмінність парогазової установки від когенераційної полягає у використанні перегрітої пари, отриманої в регенераторі (паровому котлі-утилізаторі), для приводу парової турбіни електрогенератора, що має потужність, оціночно, 30-40% від потужності газотурбінної установки, що, відповідно, більш ніж на третину зменшує собівартість виробництва електроенергії. Особливо ефективний бінарний парогазовий цикл в тих проектах, де є потреба в технологічній парі, тобто коли парова турбіна працює в режимі протитиску з постійною витратою пари на виробниче споживання. При цьому коефіцієнт використання тепла палива досягає 90%.

Ще одним пріоритетним напрямком, особливо в сфері ЖКГ, є переобладнання котелень в міні-ТЕЦ шляхом надбудови існуючого водогрійного або парового котла газовою турбіною або газопоршневим двигуном, що скидає відпрацьовані гази в топку, або шляхом установки окремих модулів ГТУ з газовими підігрівниками мережної води (ГПМВ). Таке переобладнання є ефективним рішенням проблем електро- і теплопостачання в масштабі невеликих регіонів, міст, селищ, промислових підприємств і т.п. Спільна робота газотурбінних установок з водогрійними і паровими котлами в котельнях дозволяє забезпечити надійне електропостачання власних потреб, що, в свою чергу, підвищує надійність теплопостачання споживачів, а також знизити питомі витрати палива на одиницю виробленої теплової та електричної енергії, результатом чого є загальне зниження її собівартості.