Вторинні енергоресурси, джерела надходження, шляхи використання
Будь-який технологічний процес вимагає певної витрати палива, електричної та теплової енергії; в результаті хімічних реакцій, механічних впливів горючі гази, теплоносії, гази та рідини з надлишковим тиском виділяють тепло. Ці енергетичні ресурси зазвичай використовуються не в повному обсязі або не використовуються зовсім. Енергетичні відходи, що не використовуються в даному технологічному процесі або установці, отримали назву вторинних енергетичних ресурсів (ВЕР).
Довгий час використанню вторинних енергоресурсів не приділялося достатньої уваги, була повною мірою розкрита їх сутність, були відсутні методики розрахунків ВЕР.
Вторинними енергетичними ресурсами є енергетичний потенціал продукції, відходів, побічних і проміжних продуктів, що утворюються в технологічних агрегатах (установках), які можуть бути використані в самому агрегаті, але можуть частково або повністю використовуватися для енергопостачання інших споживачів.
Термін "енергетичний потенціал" означає наявність певного запасу енергії у вигляді хімічно зв'язаного тепла, фізичного тепла, потенційної енергії надлишкового тиску та напору, кінетичної енергії та ін.
Хімічно пов'язане тепло продуктів паливоперераба - тивуючих установок (нафтопереробних, газогенераторних, коксувальних, вуглезбагачувальних та ін.), а також теплова енергія відходів, яка використовується для підігріву потоків, що надходять в агрегат-джерело ВЕР (регенерація, рекуперація), не відносяться до вторинних енергетичних ресурсів.
Вихід вторинних енергетичних ресурсів - це кількість вторинних енергоресурсів, які утворилися в даній установці за певну одиницю часу і придатні для використання в даний періодчасу.
Виробленням за рахунок вторинних енергетичних ресурсів називається кількість тепла, холоду, електроенергії, отримана за рахунок ВЕР в утилізаційній установці. Виробітки за рахунок ВЕР поділяються на: можливе вироблення, тобто максимальну кількість енергії, яку можна отримати при роботі установки; економічно доцільне вироблення, т. е. вироблення з урахуванням низки економічних чинників (собівартість, витрати і т. буд.); заплановане вироблення - кількість енергії, яку передбачається отримати у певний період при введенні знову або модернізації наявних утилізаційних установок; фактичний виробіток - енергію, реально отриману за звітний період.
Використання вторинних енергетичних ресурсів - це використана кількість ВЕР даного агрегату в інших установках та системах. Використання вторинних енергоресурсів споживачем може здійснюватися безпосередньо без зміни виду енергоносія або за рахунок перетворення його на інші види енергії, або вироблення тепла, холоду, механічної роботи в утилізаційних установках.
Теплові ВЕР — це фізичне тепло газів, що відходять, основної та побічної продукції, тепло золи та шлаків, гарячої води та пари, що відпрацювали в технологічних установках, тепло робочих тіл систем охолодження технологічних установок.
Горючі ВЕР — горючі гази та відходи, які можуть бути застосовані безпосередньо у вигляді палива в інших установках та непридатні надалі в даній технології: відходи деревообробних виробництв (тріска, тирса, обрізки, стружки), горючі елементи конструкцій будівель та споруд, демонтованих з- за непридатності для подальшого використання за призначенням, луг целюлозно-паперового виробництва та інші тверді та рідкі паливнівідходи.
До вторинних енергетичних ресурсів надлишкового тиску відноситься потенційна енергія газів, води, пари, що залишають установку з підвищеним тиском, яка може бути використана перед викидом в атмосферу, водойми, ємності або інші приймачі.
Надмірна кінетична енергія також відноситься до вторинних енергоресурсів надлишкового тиску.
Основними напрямками використання вторинних енергетичних ресурсів є: паливне - коли вони використовуються безпосередньо як паливо; теплове — коли вони використовуються безпосередньо як тепло або для вироблення тепла в утилізаційних установках; силове – коли вони використовуються у вигляді електричної або механічної енергії, отриманої в утилізаційних установках; комбіноване - коли вони використовуються як електрична (механічна) енергія та тепло, отримані одночасно в утилізаційних установках за рахунок ВЕР.
Значна кількість горючих ВЕР використовується безпосередньо у вигляді палива, таке саме безпосереднє застосування знайшли і теплові ВЕР, наприклад, гаряча вода системи охолодження для опалення та ін.
Необхідно відзначити, що зміна схем паливо- та теплового споживання, коли використання енергоресурсів усередині технологічних агрегатів покращилося, а вихід вторинних енергоресурсів скоротився, не є використанням ВЕР. Такі перетворення схем лише удосконалили технологічний процес даної установки (агрегату).
При правильному використанні вторинних теплових енергетичних ресурсів, що утворилися у вигляді тепла технологічних агрегатів, що відходять газів, тепла основної та побічної продукції, досягається значна економія палива. Проведеними розрахунками встановлено, що вартість тепло - енергії,отриманої в утилізаційних установках нижче витрат на вироблення такої ж кількості теплоенергії в основних енергоустановках.
Виявлення виходу та обліку можливого використання вторинних енергоресурсів — одне із завдань, яке необхідно вирішувати на всіх підприємствах та особливо підприємствах із великою витратою палива, теплової та електричної енергії.
Використання вторинних енергетичних ресурсів не обмежується лише енергетичним ефектом — і охорона навколишнього середовища, зокрема повітряного басейну, зменшення кількості викидів шкідливих речовин. Деякі з цих викидів можуть давати додаткову продукцію, наприклад, сірчистий ангідрид, що викидається з газами, можна вловлювати і направляти на випуск сірчаної кислоти.
Вважається за доцільне, якщо при реконструкції чи розширенні діючих, а також при проектуванні нових підприємств передбачатиметься розробка заходів щодо використання ВЕР з обґрунтуванням їх економічної ефективності. Відмова споживачів від використання вторинних енергетичних ресурсів як на діючих, так і підприємствах, що проектуються, може бути обґрунтована лише розрахунком, що підтверджує економічну неефективність або технічну неможливість використання ВЕР.