Александр Проценко - Энергетика сегодня и завтра
До проведения активных работ по энергосбережению потенциальные запасы вторичных ресурсов на объединении «Азот» составляли около десятой части от всего энергопотребления. Раньше обычно не принимали в расчет воды, нагретые на 50–60 градусов. Считалось, что на предприятии, где выбрасывается много тепла значительно более высокого потенциала, использовать их экономически и энергетически невыгодно.
А на «Азоте» сумели найти применение и этому теплу. Большинство технологических процессов проходит здесь при высоких давлениях. Значит, без компрессоров не обойтись. Затраты же энергии на сжатие газов в компрессорах меньше при более низкой температуре. Нагревающиеся при сжатии газы охлаждаются водой. Поэтому нагретой воды много. Заводчане нашли ей применение.
Правда, только в зимнее время. Но ведь не хватает энергии именно зимой.
Рядом с «Азотом» расположен институт ГосНИИметанолпроект. Специалисты обеих организаций предложили подогревать с помощью этого тепла речную воду, направляемую на обработку. Температура ее должна быть не менее 25 градусов. Разработали проект, построили теплообменный блок. «Азот» стал экономить преимущественно зимой 30 тысяч тонн условного топлива в год. Кроме того, уменьшился расход электроэнергии на градирнях водооборотной системы.
Значительную экономию топлива на «Азоте» тоже получили, собрав сбросные горючие газы от нескольких действующих производств.
Пришлось решить ряд сложнейших технических вопросов, связанных с безопасностью и экономной транспортировкой влажных газов. Само это мероприятие проводилось с соблюдением мер экономии.
Например, были использованы нагнетатели, освободившиеся после закрытия старого производства аммиака.
Не забывают на «Азоте» и об обычных организационно-технических мерах, не требующих больших затрат материальных и трудовых ресурсов и длительных сроков.
Речь идет о ликвидации простых потерь тепла, совершенствовании схем электроснабжения, разработке оптимальных режимов работ, улучшении работы сооружений водооборота.
Однако от всех недостатков в энергосбережении избавиться не удалось. Членам нашей группы, созданной по постановлению ГКНТ, не раз приходилось летать в гостеприимный Северодонецк, проверяя, а как же выполняется программа «Энергосбережение». Ныне опыт производственного объединения «Азот» широко распространяется в химической промышленности.
А опыт действительно драгоценный. Постоянный изобретательский поиск во имя сбережения энергии вознаграждается. «Азот» в течение долгого времени наращивает выпуск продукции при том же расходе топлива.
За разработку и внедрение комплекса мероприятий по экономии топливно-энергетических ресурсов группе работников объединения в 1984 году присуждена премия Совета Министров СССР.
Сборник отличных мыслей
В этой голубенькой книжечке 150 страниц. Называется она: «Сборник предложений по экономии электрической и тепловой энергии, премированных на тридцать пятом Всесоюзном конкурсе». На конкурс подано 1700 предложений, а в книжке рассказывается только о 200, отмеченных премией. Какова судьба остальных?
Наверное, многие дельные идеи так и не вышли за стены тех предприятий, где родились. Это обидно — очень уж расточительно ограничиться всего двумястами премированными находками. Смотрю тираж брошюры — всего 5000 экземпляров на сотни тысяч различных предприятий страны! Пожалуй, такие книги надо издавать миллионами и рассылать на предприятия даже в обязательном порядке.
Читателю, конечно, ясно: не то что рассказать обо всем этом бесконечном множестве идей, но даже перечислить наиболее важные в различных отраслях промышленности невозможно. Мы и не станем пытаться это делать. Резоннее будет лишь взглянуть на главные пути этой деятельности.
Улучшая организацию производства и использования энергии и применяя недорогие технические новшества, можно добиться около четверти всей экономии. Нестандартный подход способен принести ощутимые результаты. Вот пример из сборника «Отличных мыслей». Десятки тысяч промышленных холодильных установок разной мощности работают на хладокомбинатах, базах по хранению продуктов, столовых. Летом и зимой они потребляют громадное количество электроэнергии. Зимой?! Когда на улице мороз? И вот предлагается вентилировать хранилища зимним наружным воздухом. К сожалению, в большинстве случаев так делать нельзя, но можно ввести в схему холодильной установки специальный воздушный конденсатор-охладитель предлагают авторы изобретения. В результате экономятся миллионы киловатт-часов электроэнергии.
Недавно прочитал, что в Финляндии такие холодильные установки уже работают.
Чтобы сберечь энергию, надо также, говорится в Энергетической программе СССР, совершенствовать эксплуатацию действующего оборудования, сокращать непроизводительные потери.
Около 60 процентов всех электродвигателей нашей страны используются для привода вентиляторов, компрессоров, насосов, воздуходувок. Они вращаются с постоянной скоростью. Но ведь требования потребителей меняются во времени. Значит, вращение выгодно регулировать с помощью, скажем, современных полупроводниковых регуляторов. Тогда в масштабах страны можно было бы сэкономить до 10 процентов (!) всей вырабатываемой электроэнергии.
Полупроводниковые регуляторы способны эффективно снизить напряжение при уменьшении нагрузки. При этом будет поддерживаться высокий уровень КПД. Дело пока дорогое, но во многих случаях окупается за счет экономии энергии.
Если же научиться разумно распоряжаться вторичными энергетическими ресурсами, то в принципе, как показывает опыт объединения «Азот», это может дать еще около 10 процентов всей сэкономленной энергии. Но сорок процентов всей ожидаемой экономии энергии можно получить благодаря, как сказано в Энергетической программе, «разработке и освоению энергосберегающих технологий».
Сначала ответим на вопрос: «Сколько энергии нужно теоретически для того, чтобы создавать различные вещества и материалы, используемые человеком?»
Теория и практика иногда значительно расходятся.
Теоретически для производства одной тонны цемента нужно затратить 25 килограммов условного топлива, а практически — более чем в десять раз больше: 320 килограммов.
Приведу небольшую табличку, которая прямо-таки вопиет: «Люди, зачем вы транжирите энергию, столь нужную для повышения качества жизни?» Вот сколько тонн условного топлива расходуется на производство одной тонны продукта.
Алюминий Сталь Цемент Бумага Современный расход 7 1 0,3 1,5 Возможный расход с использованием новых доступных технологий 6 0,6 0,15 1 Теоретически минимально необходимый расход 1 0,2 0,025 0,01
Как видим, современные расходы отличаются от теоретических в пять-десять раз, а при получении бумаги более чем в сто раз. Теоретические цифры определяются энергией, необходимой для разрыва связей между атомами в различных сырьевых материалах — окислах алюминия, железа, кальция, кремния. В действительности приходится затрачивать много энергии на отделение примесей, добычу сырья, производство оборудования, получение необходимой структуры.
А если в теплообменниках, машинах и другом оборудовании перейти на керамические материалы, те самые окислы, которые разлагают, извлекая из них металлы?
Увы, пока для получения керамик с требуемыми хорошими свойствами нужно потратить энергии больше, чем на выделение из них металлов.
Если нижняя строка таблицы — это цель далекого будущего, то во второй строчке отражен уровень энергетических расходов, достижимый в ближайшие годы. Так, при производстве стали и цемента энергопотребление можно снизить в полтора-два раза.
Сначала о цементе — хлебе строительства. Изобретен он был в 1824–1825 годах почти одновременно каменщиком из английского города Лидса Джозефом Эспдином и русским инженером Егором Герасимовичем Челиевым, одним из авторов проекта восстановления Москвы после пожара 1812 года. Когда смесь известняка и глины прокаливается при температуре 1400–1500 градусов, то образуются различные сплавы окислов кальция и двуокиси кремния, которые и есть цемент.
