Тепловые отходы

                                        

                                                        Содержание:

       

       Введение…………………………………………………………………………………2

 

1. Тепловые отходы……………………………………………………………………..3

 

1.1 Малоотходная технология…………………………………………………………...5

    

     2. Пути их утилизации…………………………………………………………………...8

     

     Заключение……………………………………………………………………………….10      

     

     Список использованной литературы…………………………………………………....11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                             Введение

 

 

Проблема  защиты  окружающей  среды   –   одна   из   важнейших   задач

современности. Выбросы промышленных  предприятий,  энергетических  систем  и

транспорта в атмосферу, водоемы и недра на современном этапе развития  науки

и техники достигли таких размеров, что в ряде районов,  особенно  в  крупных

промышленных  центрах,  уровни  загрязнений  в   несколько   раз   превышают

допустимые санитарные нормы.

    Экологические исследования,  проведенные  в  последние  десятилетия  во

многих  странах  мира,  показали,  что   всё   возрастающее   разрушительное

воздействие антропогенных факторов на окружающую среду привело ее  на  грань

кризиса. Среди  различных  составляющих  экологического  кризиса  (истощение

сырьевых ресурсов, нехватка чистой  пресной  воды,  возможные  климатические

катастрофы)  наиболее  угрожающий  характер  приняла  проблема   незаменимых

природных ресурсов – воздуха, воды  и  почвы  –  отходами  промышленности  и

транспорта.

    Проблема охраны окружающей среды  является комплексной проблемой  и имеет

глобальный  характер.  Дальнейшее  развитие  человечества   невозможно   без

комплексного учета социальных,  экологических,  технических,  экономических,

правовых  и  международных  аспектов  проблемы  применительно  не  только  к

конкретному производственному циклу, но и  в  масштабах  регионов,  стран  и

всего мира.

    Продолжающиеся  загрязнения  природной  среды   твердыми,   жидкими   и

газообразными отходами производства и  потребления,  вызывающими  деградацию

окружающей  среды,  в  последнее  время  остаются  острейшей   экологической

проблемой, имеющей приоритетное социальное и экономическое значение.

    Включая более 20 тыс. производственных  предприятий с довольно развитыми

и  разнообразными  технологиями  производства,   промышленность   Российской

Федерации играет заметную роль, как в загрязнении природы, так и  в  решении

природоохранных проблем. Серьезную проблему  представляет  специфика  многих

отраслей промышленности, и, как следствие, требуются индивидуальные  подходы

к решению природоохранных задач.

    Несмотря на продолжавшийся в  последние годы спад  производств,  это  не

вызвало снижения объемов отходов, образующихся на промышленных  предприятиях

и  соответственно  поступающих  в  воздух,  водные  объекты   и   почвы,   и

адекватного  уменьшения  техногенной  нагрузки  на   окружающую   среду.   В

частности,  миллиарды  тонн  твердых,  пастообразных,  жидких,  газообразных

отходов ежегодно поступают в биосферу, нанося тем  самым  непоправимый  урон

как  живой,  так  и  неживой  природе.  В  глобальных  масштабах  изменяется

круговорот воды и газовый баланс в атмосфере.

    Несмотря на  давность  и  большое  количество  исследований  в  области

экологически  чистого  производства,  проблема  утилизации   и   переработки

промышленных отходов остается актуальной  до  сих  пор.  Поэтому,  появилась

экономически, технологически и  экологически  обоснованная  необходимость  в

разработке и внедрении всё новых прогрессивных и безопасных методов  решения

проблемы  избавления  биосферы  от   опасности   ее   загрязнения   отходами

производства и потребления. Для  выбора  более  рационального  пути  решения

проблемы необходим предварительный учет и оценка отходов.

 

 

 

                                                  1.  Тепловые отходы

 

 

Тепловые отходы по своим размерам могут быть весьма значительны.

 

 Такие  тепловые отходы, получаемые при  энергетическом обслуживании тех  или других процессов промышленных  предприятий, называются вторичными энергетическими ресурсами предприятий, так как они могут быть использованы для снабжения потребителей тепловой и электрической энергией, уменьшая соответственно расход первичных энергоресурсов на энергоснабжение.

 Такие  тепловые отходы, получаемые при энергетическом обслуживании тех или других процессов промышленных предприятий, называются их внутренними или вторичными энергетическими ресурсами, так как они могут быть использованы для энергоснабжения вместо первичных энергоресурсов, уменьшая соответственно расход последних на энергоснабжение.

 Количество  тепловых отходов значительно. Топливные  ВЭР ( доменный газ) используются  как топливо для котлов и  печей.

 Значительно  меньше тепловых отходов содержится  в дренажах, продувочной воде  котлов, воде, охлаждающей балки и панели топок.

 Задачи  утилизации тепловых отходов  и вторичных энергоресурсов вместе  с выбором рационального способа  восполнения потерь рабочего  тела, а также вида, параметров  и схемы отпуска теплоты решаются  каждый раз отдельно для данных местных условий и индивидуальных требований тепловых потребителей. Рациональная схема отпуска теплоты должна обеспечивать при одинаковой надежности теплоснабжения максимальную комбинированную выработку электроэнергии на базе отпускаемой теплоты, и поэтому она во многом определяет экономию топлива при работе ТЭЦ в энергосистеме. Важное значение при разработке тепловой схемы имеет обеспечение надежной работы оборудования станции в переменных условиях работы, особенно при малых тепловых и электрических нагрузках. Особо выделяется в этих условиях надежная работа деаэраторов, системы регенеративного подогрева, теплоподгото-вительных установок. Большое значение при составлении тепловой схемы расширяемой станции имеет связь ее с существующей схемой, вопросы резерва, надежности, ремонта и обеспечения новых и существующих тепловых потребителей.

 В настоящее  время тепловые отходы в производстве  сантехнических материалов не  используются, так как здесь в  основном применяются технологические  агрегаты небольшой мощности, что затрудняет возможности эффективной утили-зации ВЭР. 

 Холод  за счет тепловых отходов получают  в абсорбционных холодильных  машинах. Перспективным является  также использование для этих  целей сезонных излишков тепла  ТЭЦ.

 Вопрос  об использовании тепловых отходов промышленности и термальных вод для обогрева сооружений защищенного грунта решается после соответствующих технико-экономических расчетов, позволяющих определить экономическую целесообразность их применения в конкретных условиях. Тепловые отходы и термальные воды имеют различные температуру, химический состав, запас тепла. Их источники могут быть удалены от места потребления.

 

 Велики, например,  тепловые отходы в  виде запечных дымовых газов  промышленных печей, выбрасываемых  в атмосферу с температурой от 600 до 1200 С. Подсчитано, что неиспользованные дымовые газы мартеновского цеха металлургического завода с производственной программой 2 млн. т стали в год содержат тепло, равное примерно 100 тыс. т условного топлива.

 

 При  внутреннем регенеративном использовании тепловых отходов достигается соответствующая экономия топлива для технологической установки. При внешнем теплоиспользовании с выработкой дополнительной технологической или энергетической продукции экономия топлива имеет место в замещаемых технологических или энергетических установках. Подогрев компонентов горения при регенеративном теплоиспользовании наряду с экономией топлива приводит и к повышению технологической эффективности процесса. .

 При  конструировании котлов, использующих  тепловые отходы, следует учитывать содержащиеся в греющих газах агрессивные компоненты, например сернистые газы, поступающие из печей обжига серосодержащего сырья. При наличии в подводимых к котлу технологических газах горючих составляющих организуется их предварительное дожигание в радиационной камере, которая в этом случае фактически превращается в топку.

При конструировании котлов-утилизаторов, использующих тепловые отходы, следует учитывать содержащиеся в греющих газах агрессивные компоненты, например, сернистые газы, поступающие из печей обжига серосодержащего сырья. Если в подводимых к котлу технологических газах есть горючие составляющие, организуют их предварительное дожигание в радиационной камере, которая в этом случае фактически превращается в топку.

 Для варианта внешнего энергетического использования тепловых отходов следует также учитывать возможное ухудшение работы ТЭЦ при замещении отборного пара турбины.  Система подачи подогретого воздуха.

Наличие на производственных площадках нефтезавода тепловых отходов от технологических установок в виде горячей воды или пара делает рациональным использование их тепла для нужд отопления и в первую очередь зданий, входящих в комплекс данных технологических установок, со сбросом избыточного тепла в общезаводскую теплофикационную сеть. При отсутствии на технологических установках тепловых отходов теплоснабжение отопительных систем следует проектировать от общезаводских теплосетей.

 Цикличность  работы технологической установки - источника тепловых отходов - создает  значительные трудности при использовании газов, как это имеет место в кислородных сталеплавильных конвертерах. В ряде случаев при цикличности выхода газового потока использование его практически невозможно.

 На предприятиях  отрасли имеется также значительное количество низкопотенциальных тепловых отходов в виде воды и паровоздушной смеси с температурой 35 - 40 С. Технические решения по рациональному использованию этих отходов отсутствуют, в связи с чем можно считать, что в отрасли нет тепловых ВЭР. Улучшение использования вторичного тепла связано с совершенствованием технологических процессов целлюлозно-бумажной промышленности.

 Котлы-утилизаторы  применяют для внешней энергетической  утилизации тепловых отходов  различных теплотехно-логических  установок, не используемых или частично используемых для регенерации в технологическом процессе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            

                       1.1 МАЛООТХОДНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

                    

 

 Технология  малоотходная - технология, позволяющая  получать минимум твердых, жидких, газообразных и тепловых отходов и выбросов, не требующая каскада реутилизации. Возможна лишь в некоторых случаях. Стратегически же необходимо стремиться к минимуму отходов и к реутилизацион-ным циклам.

 При  производстве 1 кВт ч электроэнергии  на ТЭС тепловые отходы в атмосферу и воду составляют соответственно 400 и 135 ккал, на АЭС - 130 и 1900 ккал. Средняя АЭС производительностью 3000 мВт электроэнергии за 1 ч производит более 5 млрд ккал бросового тепла. Охлаждающая способность поверхности воды варьирует в зависимости от ветра и температуры от 7 до 36 ккал в час на 1 м2 на каждый градус разницы между температурой воды и воздуха. Следовательно, для рассеивания тепла стации мощностью 3000 мВт требуется 1800 га водной поверхности.

 Энергетическому  обслуживанию производственных процессов в ряде случае сопутствуют тепловые отходы в виде теплоты, технологического продукта, газа, пара и горячей воды, называемые вторичными энергетическими ( тепловыми) ресурсами. Такими отходами, например, для промышленных печей являются отходящие горячие газы и нагретая охлаждающая вода.

 Эти  обстоятельства должны учитываться  при разработке схемы использования  тепловых отходов и в технико-экономических  расчетах по обоснованию предлагаемой  схемы.

 Таким  образом, при производстве кирпича осуществляется рекуперация тепловых отходов, что снижает выход БЭР.

Применение теплового насоса для теплоснабжения при параллельном использовании тепловых отходов производства может дать заметную экономию расхода электроэнергии на привод теплового насоса. Это может иметь важное экономическое значение, когда Q0 негде использовать из-за его низкого потенциала.

 При  производстве 1 кВт - ч электроэнергии  на ТЭС тепловые отходы в  атмосферу и воду составляют  соответственно 400 и 135 ккал, на АЭС - 130 и 1900 ккал. Средняя АЭС производительностью 3000 мВт электроэнергии за 1 ч производит более 5 млрд ккал бросового тепла. Охлаждающая способность поверхности воды варьирует в зависимости от ветра и температуры от 7 до 36 ккал в час на 1 м2 на каждый градус разницы между температурой воды и воздуха. Следовательно, для рассеивания тепла стации мощностью 3000 мВт требуется 1800 га водной поверхности.

 При  выборе конструкции и условий  работы котла, использующего тепловые  отходы, приходится учитывать их  агрессивный характер.

 Следует  иметь в виду, что понятие вторичные  энергоресурсы ( тепловые отходы) в  известной мере имеет относительный  характер.

 В процессах  производства бумаги, картона и  целлюлозы образуется также много  тепловых отходов в виде тепла  парогазовой смеси сдувок и выдувок, тепла конденсата варочного и выпарного цехов, тепла паровоздушной смеси сушильных, бумаге - и картоноделатель-ных машин, тепла паровоздушной смеси дефибреров и др. Все эти тепловые отходы направляются в тепло-регенерационные установки и теплоулавливающую аппаратуру для подогрева технологической воды и воздуха, используемых в тех же технологических процессах и агрегатах, в результате чего снижается потребность в тепловой энергии от энергетических установок.