Получение энергии при регенерации отходящего тепла в металлургической отрасли Китая

Информация может быть не достоверна

Эволюция мировой энергетики. Как это было?

Самая важная составляющая жизни человека - это энергия, без нее не возможно существование. Каждое движение живого существа сопряжено с энергозатратами. Вследствие этого, энергия принимает важное значение в жизни. За многотысячелетнюю историю бытия, люди учились получать энергию, подаренною вселенной. В первобытной эре - это была огненная энергия. С развитием цивилизации человек открыл новые источники энергии - ветер и воду. Используя силу этих стихий, человек создал ветряные и водяные мельницы, парусные суда

В период промышленной революции (перехода от мануфактуры к фабрике), общество развивается ускоренными темпами. Приходит время больших перемен. Общественный рост содействует формированию науки и техники. В это время совершается технический прорыв - появление паровой машины.

XIX век открывает новую эру электричества.

Опыты с электроэнергией побудили ученых к созданию электродуги,  вслед за этим электрического освещения, электродвигателя и электрогенератора.

Приходит XX век - эпоха глобальной индустриализации. В освоении и использовании энергии совершается мировая научно-техническая революция: строятся мощные гидравлические, тепловые, атомные электростанции, возводятся, линии электропередач различного напряжения.

В середине XX века возводятся первые АЭС. В энергетической промышленности возникает новая составляющая - атомная энергия.

Последующие десятилетия потребительское отношение и неэкономное использование электроэнергии растет, в то время, как цена на нее падает.

Исходя из этого, в 1973 году наступает мировой энергетический кризис, сформировавший дальнейшее развитие этой промышленной отрасли. Последствия кризиса нужно было преодолевать, создавая надежную и современную систему энергетической отрасли. В мировой энергетике наметились следующие направления:

Падение темпов роста энергетической промышленности;

Рост цен на энергоресурсы и реализация мероприятий по энергосбережению;

Поиск альтернативных источников энергии.

Вполне возможно, что предстоящее совершенствование человечества приведет к переменам в развитии мировой энергетики и началу новой энергетической эпохи.

Поиск и исследование возобновляемых источников энергии уже давно волнует умы людей.

Например, продвинутая технология сбережения энергии, под названием "зеленая" энергия, вырабатываемая неисчерпаемыми источниками. Это силы природных стихий - солнца, ветра, тепла земной тверди, дождя.

Ключевые правила "зеленой" технологии:

Охранять все живое на Земле, уменьшая количество потребляемых ресурсов;

Ограничить промышленные выбросы способом их полного возврата в производство методом переработки;

Преобразовывать вредные производства, заменяя их более экологичными;

Применять схему замкнутого цикла: изготовление - переработка - новое производство.

"Зеленые" технологии представляют собой организованную систему природо- и энергосбережения.

Это экологически чистое сырье, безопасные технологические процессы на производстве и, как следствие, экопродукты.

Китай сегодня: Акцент на альтернативные источники энергии

Китай всегда считался страной с развитой сельскохозяйственной отраслью.

Тем не менее, мировой научно-технический прогресс не обошел стороной страны Восточной Азии. Середина XX столетия в Китае ознаменовалась активной индустриализацией, при этом особое внимание уделялось развитию тяжелой промышленности. Северная часть Китая знаменита крупными месторождениями полезных ископаемых, следовательно промышленные центры начали возводить на этой территории. С 1950 года население Китая стремительно растет. К 1970-м годам в стране начинается мощный скачок экономики. Стремительно растут и развиваются города, превращаясь в миллионники.

Перечисленные факторы определили Китай как самую крупную державу, потребляющую электроэнергию в мире.

Поэтому в государстве особое место уделяется исследованию и внедрению альтернативных источников энергии.

На сегодняшний день Китай интересен инвесторам, которые готовы вложить средства в возобновляемые источники энергии.

Утилизация отходящего тепла. Что это?

Одним из альтернативных источников энергии является отходящее тепло.

В среднем половина тепловой и электрической энергии, используемой в промышленности, выбрасывается в виде отходящего тепла в окружающую среду. Температурные режимы отходящего тепла разнятся от самого высокого 650 °С до самого низкого 230 °С. Отходящее тепло высокотемпературное и среднетемпературное перерабатывается для выработки технологического пара, электроэнергии, сушки, подогрева воздуха. Низкотемпературное тепло употребляется для отопления помещений, нагрева воды.

Выгода от утилизации отходящего тепла

Выгодно с точки зрения экономики. Электричество становится дороже, используя отходящее тепло, можно существенно уменьшить производственные расходы.

Сбережение полезных ископаемых. Грамотная переработка тепла помогает спасти невозобновляемые энергетические ресурсы.

Регенерация отходящего тепла снижает негативное воздействие на экологию.

Метод получения энергии из отходящего тепла цементной отрасли Китая

Технологию получения энергии из отходящего тепла с использованием линии изготовления цементного клинкера (далее-линия), китайцы стали внедрять в 1953 году.

Более, чем за 50 лет совершенствования представленная методика проходила через несколько важных последовательных периодов:

Исследование

Разработка

Продвижение

Использование

Поговорим о каждом пункте в отдельности.

С 1953 по 1988 год китайские ученые-технологи сосредоточили внимание на открытии, технологии получения энергии из отходящего тепла.

С 1990 по 1996 год проектировалась техническая часть на базе применения дополнительного котла для нагрева топлива и разработка извлечения энергии из отходящего тепла при очень низкой температуре, изучаемая на примере установок предварительного нагрева и сжигания.

С 1997 по 2005 год совершается развитие технологии получения энергии из отходящего тепла в печи для обжига цементного клинкера (далее-печь) при низкой температуре.

С 2005 года до сегодняшнего времени технология получения энергии из отходящего тепла с применением печи развита и находится на этапе растущего развития.

Промышленное оборудование для получения энергии отходящего тепла на примере линии производства цементного клинкера

1. Силовая установка для извлечения отходящего тепла не должна оказывать большого воздействия на работу линии.

2. Китайское производственное оборудование, используемое для работы силовой установки при получении отходящего тепла доказало свою надежность.

3. Промышленное оборудование, технические средства и отходящее тепло эксплуатируются целиком и полностью.

4. Отходящее тепло из охладителя у выпускного отверстия и предварительный нагрев у входного отверстия печи используется в полной мере.

5. Начальная обратноосмотическая очистка применяется для оптимального использования воды в котлах.

6. Установка вентиляторной градирни необходима для системы оборотного водоснабжения.

7. Термический деаэратор установлен для подачи воды в процессе дезоксидации (выделении кислорода из тепла) с помощью нерегулируемого пара.

8. Электрогидравлическая система требуется для секции термодинамической обработки.

Подсоединение котла к линии производства цементного клинкера

1. Котел запечного циклонного теплообменника (ЗЦТ) ставится вертикально у входного отверстия устройства предварительного нагрева печи.

2. Котел колосникового охладителя (КО) помещается вертикально поблизости с охладителем у выпускного отверстия печи.

Отходящее тепло, полученное в результате работы линии

1.Отработанный газ из охладителя у выпускного отверстия печи при температуре от 380-500°С до 90-110°С.

2.Утилизированный газ устройства предварительного нагрева у входного отверстия печи при температуре 300-350°С до 175-220°С. Газ годится для сушки сырьевой мельницы. Пыль, накопленная в котлах, будет повторно утилизироваться для выпуска цемента, во избежание отходов и загрязнения.

Характеристики термодинамической системы

На определенный период в Китае имеются три вида термодинамических установок.

1. Одноступенчатая система состоит из одной турбины и одноконтурного парового котла. Если для сушки сырьевой мельницы необходима высокая температура, около 210°С, то одноконтурный паровой котел организует достаточное поглощение отходящего тепла.

2. Двухступенчатая система с дополнительной турбиной для подачи пара (одноконтурный паровой котел КО или котел ЗЦТ, или оба котла одновременно образуют разное давление пара). Первый котел дает свежий пар, в то время как второй - подает пар низкого давления. В случае если, температура газа из охладителя у выпускного отверстия печи меняется, то двухступенчатая система обеспечит снижение температуры газа, проходящего через паровой котел КО, поэтому отходящее тепло может поглощаться в полной мере.

3. Вспомогательная система перегрева с котлом ЗЦТ, который входит в перегреватель котла КО.

Основное оснащение для получения энергии отходящего тепла

1. Котел запечного циклонного теплообменника (ЗЦТ): котел-утилизатор на входе печи.

2. Котел колосникового охладителя (КО): котел-утилизатор на выходе печи.

3. Паровая турбина и генератор.