Consumuri de caldura industriale. Metode eficiente de satisfacere

Consumuri de caldura industriale. Metode eficiente de satisfacere

Rolul, ponderea si importanta instalatiilor termoenergetice industriale in economia nationala

Problema folosirii rationale a energiei preocupa atat producatorii de energie, cat si distribuitorii si consumatorii acesteia, fiind foarte complexa si intr-o stransa interdependenta cu diferitele domenii ale tehnicii, cu economia, ecologia, dezvoltarea sociala etc.

Gospodarirea rationala a energiei de toate formele este foarte importanta , urmarind:

a)     Economisirea resurselor de energie primara, care sunt limitate;

b)     Reducerea investitiilor si cheltuielilor de exploatare pentru instalatiile de extractie a energiei primare si de transformare a acesteia in alte forme de energie sau pentru transformari de parametri sau forme de energie (statii de aer comprimat), precum si in instalatiile de transport si distributie a comb., energiei electrice si termice;

c)     Reducerea costului productiei industriale, mai ales a celei energo-intensive, unde cheltuielile pentru energie au o pondere importanta in cheltuielile totale.

Utilizarea rationala a energiei este importanta si din punctul de vedere al influentei asupra mediului inconjurator, care poate fi caracterizata de incarcarea termica a acestuia. Aceasta se defineste ca fiind raportul dintre energia primara consumata si cea solara primita. In unele tari puternic industrializate este de 2 %, iar pentru orase poate ajunge pana la 18 %.

Trebuie, deci, gasite solutii pentru:

1. procurare energiei in cantitati suficiente, din purtatori de energie primara, cu ajutorul unor metode care sa nu influenteze mediul inconjurator
2. scaderea consumului specific de energie utilizata, fara a reduce productia, consumul util sau confortul.

Posibilitati de imbunatatire a transformarii si utilizarii energiei si combustibililor in industrie

In conditiile energetice mondiale actuale (penurie de combustibili clasici, cresterea accentuata a pretului acestora, a activitatii economice si a standardului de viata) problema energetica a devenit o preocupare vitala legata de dezvoltarea economica si sociala. Astfel, efortul necesar pentru reducerea consumurilor de energie in vederea conservarii ei ar putea fi mai mic decat cel necesar producerii sau procurarii ei. Deci economia de energie trebuie orientata spre consumator, adica trebuie sa existe o scadere a cererilor globale de energie primara, concomitent cu pastrarea ritmului natural de dezvoltare economica si sociala. Directiile de urmat sunt:

- extinderea continua a bazei de resurse de energie primara disponibile;

- folosirea judicioasa a energiei in procesele de consum;

- eficienta maxima la producerea si transformarea energiei (reducerea risipei, a pierderilor previzibile etc.);

- optimizarea proceselor industriale si a tehnologiei dpdv al consumului de energie, inclusiv reutilizarea materialelor a caror fabricare necesita un consum mare de energie.

In aceste conditii, economia si conservarea energiei reprezinta o resursa ideala de energie care - in plus - nu este afectata de productie, de pierderile care au loc prin transformari si utilaje, fiind intotdeauna avantajoasa din punct de vedere ecologic si adesea necesitand un volum de munca sensibil mai mic decat cel necesar pentru extragerea resurselor de energie primara din sol. (De ex. cresterea eficientei energetice a furnalelor printr-o tehnologie mai buna conduce la economii de combustibil care inlocuiesc o parte din forta de munca necesara extragerii combustibilului)

Reducerea consumului si cresterea eficientei utilizarii energiei

Trebuie avute in vedere toate stadiile de alimentare: de la consumator pana la sursa de energie primara

A.    Economie la cererea de energie

B.    Economie in fazele conversiei energiei

C.    Economie in fazele de transport al energiei

D.    Eficienta de ansamblu a utilizarii energiei

A.Economie la cererea de energie (in faza de consum)

Pentru a putea face o analiza a potentialului de conservare a stadiului final al sistemului energetic, este necesara definirea unei terminologii unice:

• Necesar net de energie folosibila: ponderea uneia sau mai multor forme de energie necesare pentru desfasurarea unei activitati si/sau a asigura conditii adecvate de mediu inconjurator.
• Cererea neta de energie: energia neta consumata in realitate. Difera de necesarul net de energie folosibila prin "risipa" care apare in stadiul final de consum.
• Consumul brut de energie: energia consumata pentru a satisface cererea neta de energie, inclusiv pierderile din faza finala a consumului.
• Pierderea de energie: energia consumata in exces fata de nevoile reale, datorita imperfectiunilor si neglijentei (si care pot fi inlaturate).

Ar trebui ca cererile de energie sa fie raportate la necesarul net de energie folosibila, si pornind de la acesta s-ar putea merge treptat inapoi prin toate formele intermediare de energie, pana la productia de energie primara. Avantajele ar fi:

• reducerea / eliminarea risipei
• control asupra pierderilor
• cresterea eficientei

Din pacate, un asemenea procedeu este imposibil de aplicat integal deoarece exista multe procese unde nu se poate calcula exact necesarul net de energie, singurul mod de a-l determina fiind aplicarea unei metode indirecte: utilizarea in calcule a randamentului de transformare pentru energia furnizata.

In cazul proceselor industriale, cererea neta de energie este - in general - mai apropiata de necesarul net decat in cazul altor consumatori, pentru ca risipa este, oarecum, controlata.

Actionarea in acest stadiu final de consum, conduce la cel mai avansat efect de conservare a energiei: se economiseste nu numai echivalentul sau in energie primara (care include toate pierderile care au loc in amonte, la furnizare), dar si o cantitate suplimentara de energie auxiliara, care ar fi putut fi solicitata chiar in procesul de producere a energiei primare.

B.    Economie in fazele conversiei energiei

Prin masurile luate in faza de consum (imbunatatirea tehnologiei, ridicarea parametrilor de lucru etc.) s-au obtinut economii de energie, dar acestea pot fi crescute daca se mareste eficienta conversiei energiei in stadiile intermediare de consum. Eforturile facute in acest sens se pot grupa in trei forme de baza:

• cresterea eficientei proceselor individuale de conversie a energiei
• combinarea mai multor procese de conversie a energiei in procese cu utilizare multipla, conducand la o eficienta energetica de ansamblu mai mare
• recuperarea resurselor energetice secundare, care - in multe cazuri - ar putea conduce la o oarecare autonomie energetica a diverselor procese industriale.

C.Economie in fazele transport al energiei

Eficienta transportului energiei poate fi marita doar pe baza analizei pierderilor care au loc pe traseu, evidentiindu-se deosebirea dintre pierderile propriu-zise si consumul auxiliar de energie (cel necesar realizarii transportului).

Atunci cand o parte din purtatorul de energie este pierduta in timpul transportului (la carbuni, de ex.) se poate vorbi de pierderi energetice la transport. Dar, daca scade presiunea la transportul diverselor fluide in timpul transportului, atunci este vorba de un consum auxiliar de energie.

Energia consumata in plus fata de aceea necesara pentru transport trebuie considerata drept pierderi la transport.

4. Eficienta de ansamblu a utilizarii energiei

Aceasta include efectele eficientei (randamentuui) tuturor proceselor energetice ale lantului de conversie si transport, de la necesarul net de energie folosibila pana la energia primara consumata in acest scop. Ea se exprima ca fiind raportul dintre energia neta obtinuta in procesul de consum si cea primara intrata in proces.

Eficienta (randamentul) globala a utilizarii energiei variaza pentru diferite tari intre 20 ÷ 50 %, iar la nivel mondial este de 30 ÷ 35 %, ceea ce denota un nivel scazut de utilizare a resurselor primare.

Modernizarea gospodariei de combustibil si a energiei in industrie

Imbunatatirea randamentului de utilizare a combustibilului si energiei pentru fiecare proces si agregat tehnologic

Inlocuirea agregatelor , proceselor sau tehnologiilor vechi, care - din considernte economice - nu pot fi modernizate (se refera la instalatiile energo-tehnologice cu durate anuale mari de utilizare a capacitatii)

Rationalizarea gospodariei termice prin folosirea producerii combinate si centralizate a caldurii si energiei electrice si crearea unor surse comune de energie termica pentru mai multe unitati invecinate, prin gruparea lor in platforme industriale

Alegerea agentului termic cel mai potrivit (contribuie atat la ridicarea calitatii produselor, cat si la cresterea productivitatii muncii)

Utilizarea resurselor energetice secundare ale proceselor si intreprinderilor, in primul rand in procesele tehnologice proprii, iar daca este posibil si in afara acestora, in scopuri energetice