Энергосбережение и его технологии

1. Теплоносители. Основные требования к выбору теплоносителей

Теплоносителем называют вещество, служащее для доставки теплоты от источника к потребителю. Таким образом, доставка теплоты неразрывно связана с переносом массы самого теплоносителя, а для осуществления подвода и отвода теплоты необходимы, по крайней мере, два теплообменника.

К веществам, используемым в качестве теплоносителей, предъявляют ряд специфических требований. Теплоноситель должен быть удобен для транспортировки от источника тепловой энергии к потребителю. С этой точки зрения наиболее подходят жидкие и газообразные теплоносители, которые можно транспортировать по трубопроводам. Единицей объема теплоносителя должно переноситься максимальное количество теплоты. Следовательно, удельная (на единицу массы) энтальпия теплоносителя у источника и потребителя должна изменяться максимально, насколько это возможно, а плотность теплоносителя должна быть наибольшей. Выполнение этих условий обеспечивает минимальный объемный расход теплоносителя, т.е. позволяет уменьшить сечение трубопровода, по которому он движется, а также уменьшить скорость движения. В конечном итоге снижаются капитальные затраты на строительство теплотрассы и расходы на ее эксплуатацию.

Максимальное изменение энтальпии теплоносителя возможно в том случае, когда в процессе подвода и отвода теплоты будет изменяться его агрегатное состояние, а теплота фазового перехода будет наибольшей. Если агрегатное состояние не изменяется, теплоноситель должен иметь максимальную удельную (на единицу массы) теплоемкость. Теплоноситель должен также иметь минимальную вязкость. Выполнение этого требования совместно с выполнением требования максимальной плотности позволяет добиться минимальных гидравлических потерь при движении теплоносителя и, следовательно, снизить затраты энергии на его транспортировку.

В процессе подвода и отвода теплоты должны быть обеспечены максимальные значения коэффициента теплоотдачи. Выполнение этого требования позволяет уменьшить площадь поверхности теплообменных аппаратов, а, в конечном счете, снизить их стоимость и эксплуатационные расходы. Теплоноситель должен позволять производить доставку теплоты на необходимом температурном уровне. Соблюдение этого требования необходимо для достижения рабочей температуры в потребителе теплоты. Теплоноситель должен позволять регулировать уровень температуры. Выполнение этого условия дает возможность регулировать температурный режим потребителя теплоты. Рабочее давление теплоносителя по возможности должно быть близко к атмосферному. Это позволяет уменьшить толщину стенок трубопроводов, теплообменных аппаратов, упростить конструкцию уплотнительных устройств. Теплоноситель должен быть термостойким, т.е. не разлагаться при рабочих температурах. В противном случае продукты разложения будут загрязнять поверхности теплообмена и трубопроводов. Теплоноситель должен иметь низкую химическую активность. Выполнение этого условия позволяет при изготовлении трубопроводов, теплообменников и других элементов использовать дешевые конструкционные материалы. Теплоноситель должен быть нетоксичен или, по крайней мере, иметь минимальную токсичность. Единственными нетоксичными теплоносителями являются вода, водяной пар и воздух. Все остальные теплоносители в большей или меньшей степени токсичны. Применение нетоксичных теплоносителей позволяет меньше опасаться их утечки, что значительно удешевляет уплотнительные устройства, существенно облегчает выполнение ремонтных работ. Теплоноситель должен быть сравнительно дешевым и доступным. Выполнение этого требования дает возможность снизить капитальные затраты и эксплуатационные расходы.

Ни одно из известных веществ не может в полной мере удовлетворить всем перечисленным требованиям. Какие бы два вещества ни сравнивались при оценке их в качестве теплоносителей, у каждого из них будут, свои преимущества и недостатки. Поэтому при выборе теплоносителя надо исходить из того, что он должен, во-первых, отвечать самым необходимым требованиям и, во-вторых, совокупности всех требований, предъявляемых: к теплоносителям в целом.

2. Горячая вода, водяной пар, дымовые газы и воздух как теплоносители. Преимущества и недостатки

теплоноситель экологический горячий воздух

К основным теплоносителям относятся следующие вещества.

Вода широко используется в качестве теплоносителя, особенно для отопления. К преимуществам воды как теплоносителя следует отнести ее высокую плотность, удельную теплоемкость, сравнительно низкую вязкость, высокие значения коэффициента теплоотдачи, низкую химическую активность, нетоксичность, дешевизну и доступность, возможность регулирования уровня температуры. Недостатком воды является ограниченный верхний уровень температуры (при обычно используемых на производстве давлениях до 150°С). Подогрев воды осуществляется в специальных водогрейных котлах, в нагревательных установках, ТЭЦ и котельных. Горячую воду, как правило, транспортируют по трубопроводам на расстояния до 20 км. При этом снижение температуры воды в хорошо теплоизолированном трубопроводе не превышает 1°С на 1 км.

Водяной пар — самый распространенный теплоноситель для производственных целей. Его преимуществами являются высокая теплота парообразования, высокие значения коэффициента теплоотдачи при кипении воды и при конденсации пара, возможность поддержания постоянного режима теплоиспользующего оборудования благодаря постоянству температуры при конденсации, нетоксичность, доступность. Водяной пар имеет сравнительно невысокую вязкость и приемлемую плотность. Основным его недостатком является ограниченный верхний предел температуры. Для повышения температуры насыщенного пара необходимо значительно повышать давление. Например, абсолютному давлению 0,2 МПа соответствует температура насыщенного пара 120°С, давлению 0,5 МПа — температура 152°С, давлению 1 МПа — температура 180° С. Подача перегретого пара в рекуперативные теплообменники нецелесообразна, так как теплота перегрева мала по сравнению с теплотой парообразования. В текстильной промышленности для теплоснабжения оборудования обычно используют пар давлением 0,3-0,4 МПа и только в редких случаях, когда необходимо получить повышенную температуру, до 0,8 МПа. Так как давление пара, полученного в парогенераторах, обычно выше, пар дросселируют до необходимого давления и лишь после этого направляют в паропровод. Транспортировку пара осуществляют, на расстояния до 5 км.

Топочные газы используют в качестве греющего теплоносителя в большинстве случаев на месте их получения для непосредственного нагревания материалов и изделий, качество которых не зависит от загрязнения продуктами сгорания. Преимуществом топочных газов является возможность их получения непосредственно у аппаратов, теплоснабжение которых они обеспечивают. При этом отпадает необходимость в теплотрассе, промежуточных теплообменниках, уменьшается металлоемкость теплоиспользующего оборудования. Применение топочных газов позволяет достичь любого практически необходимого уровня температуры и тем самым повысить производительность тепло-технологических установок. К недостаткам топочных газов следует отнести их низкую плотность и теплоемкость, низкие значения коэффициента теплоотдачи, способность загрязнять поверхность теплообмена, пожароопасность, токсичность.

Горячий воздух в технологии текстильного производства используют для сушки материалов, где он служит для доставки теплоты к материалу и уноса испарившейся влаги. К преимуществам горячего воздуха относятся его нетоксичность и доступность. В связи с этим он, как правило, в конце цикла выбрасывается непосредственно в атмосферу. Недостатками воздуха как теплоносителя являются низкие плотность и удельная теплоемкость, низкие значения коэффициента теплоотдачи. Перечисленные недостатки затрудняют процесс теплообмена, а также ограничивают расстояние возможной транспортировки воздуха. Высокотемпературные теплоносители используют тогда, когда температурный уровень подвода теплоты в теплоиспользующей установке не может быть обеспечен перечисленными выше теплоносителями. Повышение температуры применяют в тех случаях, когда необходимо увеличить скорость протекания физико-химических процессов в технологических аппаратах. Ряд процессов без использования повышенных температур просто невозможно осуществить. Примером такого процесса может служить выпаривание высококипящих растворов. В табл. 1 приведены некоторые характеристики наиболее часто используемых высокотемпературных теплоносителей.

Характеристики некоторых высокотемпературных теплоносителей

Теплоноситель

Химическая формула

Температура,°С

Отвердения

Кипение при атмосферном давлении

Минеральные масла

0 — 15

215

Нафталин

С10Н8

80,2

218

Дифенил

С12Н10

69,5

255

Дифениловый эфир

10Н8) О2

27

259

Дефениловая смесь (ВОТ)

26,5% дифенила и 73,3% дифенилового эфира

12,3

258

Глицерин

С3Н5(ОН)3

— 17,9

290

Кремнийорганические соединения (тетракрезил-оксисилен и др.)

(СН3С6Н4О)4

— (30….40)

440

Нитритнитратная смесь

7% NaNO3

40% NaNO2

53% KNO3

143

Выше 550

Натрий

Na

97,8

883

Все высокотемпературные теплоносители в большей или меньшей степени токсичны. Некоторые из них, например глицерин, не являются токсичными при комнатных температурах, но при повышенной температуре разлагаются на токсичные соединения. Использование высокотемпературных теплоносителей предъявляет повышенные требования к герметичности теплообменной аппаратуры, трубопроводов, арматуры, надежности уплотнительных устройств.

При конструировании и расчете теплообменного аппарата возникает необходимость выбора скорости движения теплоносителей в элементах конструкции. Повышение скорости теплоносителя приводит к увеличению интенсивности теплообмена, но вызывает и повышение гидравлических потерь. Рекомендуемые значения скорости различных теплоносителей, полученные на основе опыта конструирования и эксплуатации теплообменных аппаратов, даны в табл. 2.

Рекомендуемые значения скорости некоторых теплоносителей

Теплоноситель

Скорость, м/с

Теплоноситель

Скорость, м/с

Маловязкие жидкости (вода, бензин, керосин)

0,5-3

Газы под давлением (до десятков МПа)

До 15-20

Вязкие жидкости (масла, растворы солей)

0,2-1

Насыщенный водяной пар

30-50

Запыленные газы при атмосферном давлении

6-10

Перегретый водяной пар

30-75

3. Использование теплоты конденсата «глухого» пара и теплоты паровоздушной смеси (как ВЭР)

Для теплоиспользующих установок текстильной промышленности главными являются тепловые ВЭР. Тепловые ВЭР — это тепловые отходы, представляющие собой энтальпию основной, побочной, промежуточной продукции, отходов производства, рабочих тел систем охлаждения технологических агрегатов, теплоносителей, отработавших в технологических установках, тепла отходящих газов от огнетехнических аппаратов, тепла горячей воды и вторичного пара и др., которые могут использоваться для теплоснабжения других потребителей.

Читайте также:  Качество и конкурентоспособность продукции. Важнейшие показатели рыночной экономики

К основным видам тепловых ВЭР текстильной промышленности относятся теплота сбросных растворов от красильных и промывных аппаратов, теплота паровоздушной смеси от сушильных, запарных установок, теплота конденсата «глухого» пара от установок, использующих водяной пар как теплоноситель, отходящие топочные газы от котельных агрегатов и опальных машин, физическая теплота различных материалов, выходящих из теплоиспользующих машин.

Общие энергетические отходы — это энергетический потенциал всех материальных потоков на выходе из технологического агрегата и все потери энергии в агрегате. Количественно общие энергетические отходы равны разности между энергией, поступающей в технологический аппарат, и полезно используемой энергией. Общие энергетические отходы делятся на три потока: неизбежные потери энергии в технологическом агрегате (потери в окружающую среду), энергетические отходы внутреннего использования, т.е. те отходы, которые возвращаются обратно в технологический агрегат за счет регенерации или рециркуляции, энергетические отходы внешнего использования.

Степень утилизации ВЭР зависит от величины, структуры и режима энергопотребления предприятия, а также от вида параметров и количества образующихся ВЭР. Для расчета выхода тепловых ВЭР необходимо знать характеристики оборудования — источников тепловых ВЭР, к которым относятся в текстильной промышленности разные виды теплоиспользующего

оборудования. При анализе видов ВЭР, расчете возможного выхода ВЭР и путей применения их, особое внимание следует обращать не только на их выход, но и показатели качества ВЭР. Под показателями качества ВЭР понимают совокупность свойств, определяющих технико-экономическую целесообразность наиболее полного использования данного вида ВЭР. К основным показателям качества ВЭР относятся температурный уровень ВЭР, достижимый коэффициент теплоотдачи, плотность, вязкость, химическая активность, наличие примесей, загрязняющих поверхность теплообмена, рабочее давление и ряд других показателей. Необходимые данные для расчета выхода тепловых ВЭР в текстильной промышленности получают на основе технических паспортов оборудования, а также по результатам балансовых и наладочных испытаний установок — источников ВЭР.

К основным видам тепловых ВЭР текстильной промышленности относятся теплота конденсата глухого пара, теплота паровоздушной смеси, теплота сбросных растворов.

Конденсат глухого пара как вид ВЭР получается при работе машин для обработки материала в жидкости, сушильных машин, машин для влажно-тепловой обработки материала.

Конденсат глухого пара, выходящий из рекуперативных теплообменников теплоиспользующих установок при нормальной работе конденсатоотводчиков, как правило, имеет давление 0,3-0,8 МПа и массовую долю пролетного пара 0,03-0,05, следовательно, энтальпия конденсата может составлять 600-800 кДж/кг.

При этом уровень температуры конденсата составляет 120-160°С, а коэффициент теплоотдачи достигает значений порядка 5000-10000 Вт/м2·град.

Высокая плотность, сравнительно низкая вязкость, отсутствие загрязняющих примесей, незначительная химическая активность позволяет использовать для утилизации тепла конденсата обычные рекуперативные теплообменные аппараты и трубопроводы из дешевых конструкционных сталей.

Совокупность всех этих показателей дает возможность утилизировать теплоту конденсата, используя простые теплообменники с небольшой поверхностью теплообмена, а следовательно, и при минимальных капитальных и эксплуатационных затратах. Такой высокий энергетический потенциал конденсата при использовании его в утилизационных установках позволяет экономить расход первичного греющего пара на 10-25%.

На текстильных предприятиях теплоту конденсата пара применяют для нагрева технологической воды. При этом охлаждение конденсата производится до температуры не ниже 70-80°С, после чего конденсат возвращают на ТЭЦ или в котельную для использования его в качестве питательной воды котлоагрегатов. Переохлаждение конденсата ниже 70°С не допустимо, так как приводит к повышению растворимости в нем различных газов и вызывает коррозию поверхностей трубопроводов и теплообменников. Возврат конденсата с температурой 120-160°С, а тем более с наличием пролетного пара, приводит к увеличению расхода греющего пара для теплоснабжения установок, обработки питательной воды для котлов, увеличению потерь тепла при транспортировке конденсата, вызывает ухудшение гидравлического режима работы насосов и конденсатоотводчиков. Поэтому ТЭЦ и котельные конденсат повышенных параметров не принимают. При загрязнении конденсата в машинах с разогревом жидкостей и растворов глухим паром в красильных аппаратах охлаждение конденсата при утилизации производится до температуры 35-40°С и затем сбрасывается в канализацию.

Различают открытую и закрытую схемы сбора конденсата. По открытой схеме конденсат от теплоиспользующих установок поступает в конденсатосборный бак, сообщающей с атмосферой. При снижении давления конденсата образуется пар вторичного вскипания, с которым бесполезно теряется тепло в атмосферу. Прямой контакт воздуха с конденсатом приводит к развитию коррозии теплообменников и трубопроводов.

По закрытой схеме сбора конденсата конденсатосборный бак не сообщается с атмосферой. Используются схемы с предварительным охлаждением конденсата в рекуператореутилизаторе и с конденсатором пара вторичного вскипания. С точки зрения простоты изготовления и обслуживания и более полной утилизации тепла предпочтительнее схема с предварительным охлаждением конденсата.

Для схемы с конденсатором пара вторичного вскипания характерно снижение интенсивности теплообмена.

Теплота конденсата пара, как правило, используется для нагрева воды, используемой на технологические нужды или для горячего водоснабжения. При этом в теплоутилизационной схеме применяются секционные или кожухотрубчатые теплообменники. Конденсат как более чистый теплоноситель подается в межтрубное пространство, а нагреваемая вода в полости труб трубного пучка.

4. Использование теплоты сбросных растворов и теплоты дымовых (топочных) газов

Одним из наиболее крупных потребителей тепла в текстильной промышленности является отделочное производство. Горячие сбросные растворы являются видом тепловых ВЭР от машин для обработки материала в жидкости. Так, например, для получения 1 кг ткани затрачивается от 5 до 10 кг пара и от 50 до 200 л горячей воды. Около 80% подведенной теплоты теряется с отработанной сбросной водой. Низкотемпературная сбросная вода с температурой порядка 50-90°С является характерным для текстильных предприятий видом тепловых ВЭР. Такая вода не может использоваться в технологическом процессе и непригодна по энергетическим параметрам, высокой химической активностью, и загрязненностью для систем отопления, горячего водоснабжения и вентиляции. Несмотря на невысокий температурный напор сбросных растворов коэффициенты теплоотдачи имеют порядок 2000-4000 Вт/м2·град, что позволяет использовать теплоту сбросных растворов для подогрева технологической воды с помощью небольших по поверхности теплообмена теплообменников — утилизаторов.

К наиболее сложным вопросам использования тепловых ВЭР сбросных растворов относится выбор конструкции теплообменников, работающих в условиях значительного содержания химически активных веществ (крашение, беление, промывка), значительной загрязненности остатками нитей, волокон, пуха, очесами и др. примесями, которые снижают эффективность работы теплообменников. Наличие механических примесей, агрессивная среда и низкий температурный потенциал сбросных растворов предъявляет высокие требования к теплообменной аппаратуре. Конструктивные элементы теплообменной аппаратуры должны выполняться из коррозиестойких материалов, стойкими к воздействию кислот и щелочей, с высокими коэффициентами теплопроводности. Теплообменники должны быть легкоразборными, удобными для чистки с наличием сменных фильтров для очистки механических примесей.

Наилучшими свойствами обладают пластинчатые теплообменники. Они просты в изготовлении, легко и быстро монтируются, компактны с небольшим расходом металла, имеют высокий коэффициент теплопередачи, незначительное гидравлическое сопротивление.

В текстильном производстве наибольшее применение получили именно такие конструкции теплообменников, которые позволяют быстро и с минимальными затратами осуществлять сборку и разборку аппаратов при очистке поверхностей от загрязнений. Из конструкций пластинчатых теплообменников широкое применение получили спиральные и пакетно-разборные, которые почти в два раза компактнее обычных кожухотрубчатых теплообменников.

Выбор типа теплообменника для утилизации тепла сбросных растворов определяется технологическим процессом. Например, для красильных цехов и отделке синтетических тканей рекомендуется использовать пластинчатые теплообменники в производствах, где окрашивается натуральное или штапельное волокно лучше применять трубчатые теплообменники. В трубчатых теплообменниках загрязненная вода движется по гладким трубам в горизонтальном направлении, что затрудняет осаждение твердых частиц. Очистка трубчатых теплообменников проще, чем пластинчатых.

Так как сброс растворов из машин для обработки материала в жидкости (автоклавов) осуществляется периодически, имеет залповый характер, то в системе утилизации данного вида тепловых ВЭР необходимо предусматривать наличие бака-аккумулятора, служащего баком-накопителем раствора, обеспечивающим постоянство расхода раствора через теплообменник-утилизатор. Теплообменные аппараты смешивающего типа в таких схемах утилизации тепла ВЭР не применяются, так как прямой контакт нагреваемого теплоносителя со сбросным раствором недопустим.

Источником отработавшей паровоздушной смеси являются сушильные машины и машины для влажно-тепловой обработки материала. Удельный вес теплопотребления на процессы сушки в текстильной промышленности достигает 30%, при этом количество тепла, выбрасываемого из сушильного оборудования с паровоздушной смесью составляет 50 ч — 70% от подведенного тепла. Поэтому утилизация теплоты отработанной паровоздушной смеси играет важную роль в экономии топливно-энергетических ресурсов в текстильной промышленности. Паровоздушная смесь, как вид тепловых ВЭР по показателям качества существенно уступает конденсату пара. Для отработавшего воздуха сушильных машин характерны сравнительно высокая температура 90-150°С, низкий коэффициент теплоотдачи 20-40 Вт/м2·град, низкая плотность, наличие примесей, загрязняющих поверхности теплообмена, малые удельные плотности тепловых потоков. Совокупность этих показателей требует использования для утилизации тепла паровоздушной смеси громоздких теплообменников, применение сменных фильтров, создания специальной вентиляционной системы для концентрации тепловых потоков. Особенностью использования теплоты паровоздушной смеси является то, что при ее охлаждении ниже точки росы начинается конденсация, а это приводит к коррозии теплообменников. Перечисленные причины затрудняют использование теплоты паровоздушной смеси. Однако в настоящее время утилизация данного вида тепловых ВЭР необходима, так как выход ВЭР этого вида соизмерим с суммарным выходом всех других видов вторичных энергоресурсов текстильной промышленности.

Читайте также:  Экономика торгового предприятия "Инструмент 02"

Теплоту отработавшей паровоздушной смеси можно использовать как для подогрева свежего воздуха, поступающего на вход в сушильную машину, так и для подогрева технологической воды, или воздуха для нужд вентиляции. С точки зрения увеличения коэффициента утилизации ВЭР, экономической эффективности использования капиталовложений и компактности теплообменной аппараты вариант подогрева воды паровоздушной смесью предпочтительнее, так как комбинация теплоносителей паровоздушная смесь — вода имеет коэффициент теплопередачи примерно в 2-3 раза выше, чем при комбинации теплоносителей паровоздушная смесь — воздух. При этом, чем больше массовая доля пара в смеси, тем выше коэффициент теплоотдачи от нее к поверхности теплообменника, и тем выше экономическая целесообразность использовать в качестве нагреваемого теплоносителя воду. Кроме того,

при такой комбинации теплоносителей возможно применение в схемах утилизации ВЭР смесительных теплообменников, которые отличаются простотой изготовления и компактностью. Данное утверждение является справедливым для комбинации теплоносителей дымовые газы — вода.

Однако практическое использование теплоты отработавшей паровоздушной смеси для подогрева воды не всегда оказывается возможным. Горячая вода в таком количестве, в котором она может быть получена, оказывается не нужна. Поэтому варианты использования тепла паровоздушной смеси решают не только на основе экономической целесообразности, но и исходя из практических нужд конкретного предприятия. При применении рекуператоров для утилизации ВЭР паровоздушной смеси поверхность теплообмена со стороны смеси обязательно употребляется для увеличения поверхности теплообмена. В качестве теплообменников паровоздушная смесь — вода широко используется калориферы КФС, КФБ, СТД и др. При этом более предпочтительнее применение калориферов с пластинчатыми ребрами, которые легко поддаются очистке. Широкое применение для подогрева воды паровоздушной смесью получили барботажные смесительные аппараты, в которых смесь барботируется сквозь слой нагреваемой воды. В нагреваемую воду попадают примеси, содержащиеся в паровоздушной смеси. Для получения горячей воды, удовлетворяющей санитарным нормам, применяют схемы утилизации с промежуточным теплоносителем. В этом случае схема утилизации выглядит так: барботируемая смесь — промежуточная горячая вода; промежуточная горячая вода — горячая вода. Схема утилизации ВЭР будет иметь дополнительный смесительный аппарат.

В случае использования теплоты отработавшей паровоздушной смеси для нагрева воздуха широко используются регенеративные теплообменные аппараты, а также пластинчатые теплообменники, которые имеют по сравнению с рекуператорами других типов наибольшую в единице объема поверхность теплообмена.

Для изготовления поверхности теплообмена пластинчатого рекуператора используются листы из конструкционной стали с коррозиестойким покрытием, используются алюминий, стекла, полимерные пленки и др. материалы. Поверхности теплообмена выполняются плоскими или гофрированными.

Наибольшей тепловой эффективностью при утилизации ВЭР теплоты паровоздушной смеси обладают вращающие регенеративные теплообменники и простые, дешевые контактные теплообменники, в которых процессы тепломассообмена протекают при соприкосновении двух теплоносителей.

Однако необходимо отметить, что перспективным направлением в экономии топливноэнергетических ресурсов в сушильных установках является не утилизация ВЭР паровоздушной смеси в различных установках, а сокращение потерь тепла, за счет применения рециркуляции или многократного использования сушильного агента с осушкой его в специальных аппаратах.

5. Экологические эффекты энергосбережения

Как правило, любое энергосберегающее решение влечет за собой положительные экологические эффекты. Поэтому при принятии решений о целесообразности затрат на энергосберегающие мероприятия и определении их приоритетов необходимо производить количественную оценку экологических эффектов.

Первый эффект энергосбережения связан с возможностью не сооружать новые топливные базы, инфраструктуры топливообеспечення, энергопроизводящие источники, сети транспорта и распределения энергоносителей.

Вторым важнейшим экологическим эффектом энергосбережения является снижение антропогенных выбросов парниковых и загрязняющих газов за счет экономии энергии, внедрения новых энергосберегающих технологий и оборудования в производствах указанных отраслей экономики.

Третьим эффектом энергосбережения является сохранение гидросферы. Беларусь имеет густую речную сеть, десятки тысяч водоемов: озер разной величины, прудов, водохранилищ. Однако водообеспеченность общим стоком на одного жителя в республике составляет 6,4 км, что в 3 раза ниже, чем в целом по СНГ. Использование воды на производственные и хозяйственно-бытовые цели неуклонно растет. Основными источниками загрязнения водоемов и водотоков вредными веществами и избытками тепла являются энергоёмкие производства предприятий черной, цветной металлургии, химической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной, легкой промышленности, бытовые сточные воды. Экономия сжигаемого топлива, энергоносителей приводит к уменьшению загрязнения гидросферы. Большое значение имеет повышение уровня очистки воды на предприятиях, но даже очищенные сточные воды ухудшают качество природных вод. Самостоятельный аспект влияния энергетики на экологическое равновесие естественных водных систем — охрана водоемов от загрязнения нефтью и нефтепродуктами при их транспортировке и хранении.

Потребление ископаемых видов топлива в мире возрастает. В XXI в. в технически развитых странах потребление энергии возрастет в 6-7 раз, каждый человек будет потреблять 15-20 т, в год. Поэтому необходимо решать проблему компенсации или устранения экологических последствий энергоиспользования. Основные направления решения этой проблемы:

1. Снижение доли энергоемких технологий во всех отраслях экономики, внедрение энергосберегающих технологий и оборудования. Кроме указанных экологических эффектов более совершенные энергосберегающие технологии обеспечивают качество, конкурентоспособность продукции, лучшие условия труда на производстве, комфортные условия быта населения. Обеспечивая лучший режим энергопотребления во времени, уменьшая риск аварийных ситуаций, переход на новые технологии способствует экологическому равновесию.

2. Безотходное и малоотходное производство, утилизация вторичных энергетических ресурсов. Безотходное производство предполагает такую организацию, при которой цикл «первичные сырьевые ресурсы — производство — потребление — вторичные сырьевые ресурсы» построен с рациональным использованием всех компонентов сырья, всех видов энергии и без нарушения экологического равновесия. Безотходное производство может быть создано в рамках предприятия, отрасли, региона, а в конечном счете — для всего народного хозяйства.

Она предусматривает вовлечение в хозяйственный оборот вторичных ресурсов и попутных продуктов. Причем использование ВЭР обеспечивает тройной экологический эффект:

— сохраняются органические энергоресурсы Земли для следующего поколения, которое сможет их использовать по назначениям, где им нет пока альтернативы (химическая продукция, транспорт);

— не нужно строить новые энергетические объекты, которые будут оказывать загрязняющее воздействие;

— очищается биосфера за счет сокращения или отсутствия антропогенного воздействия на нее.

3. Широкое использование возобновляемых источников энергии, спектр и значимость которых для каждой страны и региона определяется местными условиями.

4. Изменение топливного баланса — максимальное применение местных видов топлива.

Для нашей республики речь может идти о древесине, прежде всего отходах деревообрабатывающей промышленности, лесозаготовок, санитарных рубок леса, а также о городских отходах. Использование древесины в энергетических целях не влияет на газовый и тепловой баланс Земли. По прогнозу Европейской экономической комиссии, к 2000 г. доля древесины и нелесной биомассы в структуре энергопотребления стран, входящих в ЕЭК, повысится до 29,5 и 12% соответственно. Кроме замещения угля, нефти, газа и устранения вредного влияния продуктов их сжигания на биосферу, применение древесных и городских отходов в качестве топлива решает проблему их утилизации и, следовательно, ликвидации источников загрязнения лесов, поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха, почв и растений.

5. Поиск новых, альтернативных видов топлива, новых принципов получения, передачи, преобразования энергии, при которых полезный эффект достигался бы при минимальном загрязнении биосферы.

6. Международное нормативно-правовое регулирование пользования природными ресурсами, в том числе энергетическими, и мониторинг энергетического загрязнения биосферы.

Список использованных источников

1. Ольшанский, А.И. Основы энергосбережения: курс лекций / А.И. Ольшанский, В.И. Ольшанский, Н.В. Беляков; УО «ВГТУ». — Витебск, 2007. — 233 с.

2. Кравченя, Э.М. Охрана труда и основы энергосбережения: Учебное пособие для студентов педагогических специальностей, учреждений обеспечивающих получение высшего образования / Э.М. Кравченя, Р.Н. Козел, И.Л. Свирид. — 4-е изд. — Минск: 2008 — 288 с.: ил.

3. Сибикин, Ю.Д. Технология энергосбережения: учебник / Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин; Москва: 2006. — 352 с.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...