Главная
База знаний "Allbest"
Физика и энергетика
Пути экономии топливно-энергетических ресурсов в пищевой промышленности
Пути экономии топливно-энергетических ресурсов в пищевой промышленности
Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов. Основные причины большого потребления топливно-энергетических ресурсов на предприятиях пищевой промышленности, пути сбережения тепловой энергии. Использование вторичных энергоресурсов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.02.2013 |
| Размер файла | 98,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УО "Белорусский государственный экономический университет"
РЕФЕРАТ
по дисциплине: Энергосбережение
на тему: Пути экономии топливно-энергетических ресурсов в пищевой промышленности
МИНСК 2012
Содержание
- Введение
- Глава 1. Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов
- Глава 2. Причины большого потребления топливно-энергетических ресурсов на предприятиях пищевой промышленности и их решение
- Глава 3. Энергосбережение на предприятиях пищевой промышленности
- 3.1 Пути экономии тепловой энергии
- 3.2 Использование вторичных энергоресурсов (ВЭР)
- Заключение
- Литература
Введение
На развитие хозяйствующих субъектов в нашей стране существенное негативное влияние оказывает высокая доля энергетических затрат в издержках производства, которая на промышленных предприятиях составляет в среднем 8-12% и имеет устойчивую тенденцию к росту в связи с большим моральным и физическим износом основного оборудования и значительными потерями при транспортировке энергетических ресурсов.
Одним из определяющих условий снижения издержек на промышленных предприятиях и повышения экономической эффективности производства в целом является рациональное использование энергетических ресурсов.
Экономия топливно-энергетических ресурсов является одним из наиболее эффективных направлений научно-технического прогресса и средством активизации структурной перестройки, определяющим фактором долговременного действия, имеющим экономический эффект для всего народного хозяйства страны. Оно способствует ускорению темпов роста производства, снижению цен на промышленную продукцию, достижению высоких конечных хозяйственных результатов, решению социальных и экологических задач.
Объемы энергопотребления и энергосбережения зависят от уровня технологической базы и культуры производства.
Неоспорима роль энергетических ресурсов в поддержании и дальнейшем развитии цивилизации. В современном обществе трудно найти хотя бы одну область человеческой деятельности, которая не требовала бы прямо или косвенно энергии.
За время существования нашей цивилизации много раз происходила смена традиционных источников энергии на новые, более совершенные.
В начале XXI в. начался новый значительный этап земной энергетики. Появилась энергетика "щадящая", построенная так, чтобы человек не рубил сук, на котором он сидит, заботился об охране уже сильно поврежденной биосферы.
На пути широкого внедрения альтернативных источников энергии стоят трудно разрешимые экономические и социальные проблемы. Во-первых, это высокая капиталоемкость, вызванная необходимостью создания новой техники и технологии. Во-вторых, высокая материалоемкость. Использование альтернативных источников энергии сдерживается также нехваткой специалистов. Комплексный подход к решению этих проблем на национальном и международном уровне позволит ускорить их реализацию.
Проблема экономии топливно-энергетических ресурсов в пищевой промышленности является актуальной в наше время. В современных условиях рациональное использование топливно-энергетических ресурсов становится одним из важнейших факторов рентабельности и конкурентоспособности промышленных предприятий. Экономия топливно-энергетических ресурсов в настоящее время становится одним из важнейших направлений перевода экономики на путь интенсивного развития и рационального природопользования.
Глава 1. Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов
Топливно-энергетические ресурсы - совокупность всех природных и преобразованных видов топлива и энергии, использованных в республике. Экономисты относят к ТЭР "природные топливные ресурсы, природные энергетические ресурсы, продукты переработки топлива, горючие (топливные) побочные энергетические ресурсы, электроэнергию, сжатый воздух и доменное дутье, тепловую энергию (пар и горячую воду)".
Возрастающие с каждым годом выработка и потребление энергии в мире создают необходимые условия для ускорения научно-технического процесса, который позволяет улучшать благосостояние людей планеты. Но вместе с тем возрастающие объемы потребления энергии требуют все больших и больших объемов углеводородного сырья, запасы которого не безграничны. Мировой энергетический кризис заставил многие страны пересмотреть свое отношение к потреблению топливно-энергетических ресурсов и принять необходимые меры к снижению энергоемкости ВВП и увеличению обеспеченности топливно-энергетическими ресурсами за счет своих внутренних резервов и возобновляемых источников энергии. Особенно актуальны эти вопросы для Республики Беларусь, обеспеченной собственными ресурсами почти на 20%.
Одной из характерных черт современного этапа научно-технического прогресса является возрастающий спрос на все виды энергии. Важным топливно-энергетическим ресурсом является природный газ.
Экономия топливно-энергетических ресурсов в настоящее время становится одним из важнейших направлений перевода экономики на путь интенсивного развития и рационального природопользования. Однако, значительные возможности экономии минеральных топливно-энергетических ресурсов имеются при использовании энергетических ресурсов. Так, на стадии обогащения и преобразования энергоресурсов теряется до 3% энергии. В настоящее время почти вся электроэнергия в стране производится тепловыми электростанциями. Поэтому на повестку дня все чаще ставится вопрос о применении нетрадиционных источников энергии [3].
Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов - это усовершенствованное освоение недр, введение более целесообразных методов и способов использования недр или достижение максимальной эффективности использования топливно-энергетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении законодательства.
В современных условиях рациональное использование топливно-энергетических ресурсов становится одним из важнейших факторов рентабельности и конкурентоспособности промышленных предприятий.
По сей день одной из основных причин низкой эффективности использования ТЭР является распространенное заблуждение о незначительности доли энергетических затрат в себестоимости продукции. Вместе с тем в ряде отраслей эта доля составляет от 15 до 40% себестоимости продукции (без учета стоимости сырья и материалов), а в отдельных случаях достигает 75% [1].
В то же время снижение конкурентоспособности отечественной продукции связано как с постоянным удорожанием энергоносителей, так и с устаревшим подходом к управлению и контролю за использованием энергоресурсов в промышленности. Следует также подчеркнуть, что в масштабах всей страны экономия ТЭР имеет значительно более высокую рентабельность по сравнению с увеличением объемов добычи топлива и строительством новых мощностей по производству энергии.
В республике проводится активная последовательная государственная политика по эффективному использованию энергоресурсов (за 2001-2005 гг. энергоемкость валового внутреннего продукта снизилась на 25,5%).
пищевая промышленность энергоресурс топливный
Доля местных топливно-энергетических ресурсов в общем балансе валового потребления в настоящее время составляет 15% и постоянно повышается.
За счет собственных топливно-энергетических ресурсов республика сможет обеспечить потребности в энергии лишь на 10-15 %, поэтому активизация политики энергосбережения становится приоритетным направлением во всех отраслях экономики и особенно в промышленности - основном потребителе энергоресурсов. Это будет достигнуто за счет:
снижения энергоемкости продукции;
повышения коэффициента полезного использования топлива;
увеличения в топливном балансе республики доли местных видов топлива и отходов производства, нетрадиционных и возобновляемых источников.
Достижение поставленных целей и задач возможно только за счет комплексной реализации основных организационно-экономических, технических направлений в повышении эффективности использования ТЭР.
Таким образом, основными направлениями экономии энергоресурсов являются: совершенствование технологических процессов, совершенствование оборудования, снижение прямых потерь топливно-энергетических ресурсов, структурные изменения в технологии производства, структурные изменения в производимой продукции, улучшение качества топлива и энергии, организационно-технические мероприятия. Проведение этих мероприятий вызывается не только необходимостью экономии энергетических ресурсов, но и важностью учета вопросов охраны окружающей среды при решении энергетических проблем [5].
Вместе с тем, энергосберегающий путь развития отечественной экономики возможен только при формировании и последующей реализации программ энергосбережения на отдельных предприятиях, для чего необходимо создание соответствующей методологической и методической базы. Откладывание реализации энергосберегающих мероприятий наносит значительный экономический ущерб предприятиям и негативно отражается на общей экологической и социально-экономической ситуации. Помимо этого, дальнейший рост издержек в промышленности и других отраслях народного хозяйства сопровождается растущим дефицитом финансовых ресурсов, что задерживает обновление производственной базы предприятий в соответствии с достижениями научно-технического прогресса.
Для предотвращения финансовых потерь при формировании совокупности энергосберегающих мероприятий требуется разработка и совершенствование методов оценки эффективности программ энергосбережения, учитывающих многовариантность использования источников инвестиций, предназначенных для их реализации. Уменьшение энергетической составляющей в издержках производства позволит получить дополнительные средства для обеспечения приемлемого уровня морального и физического износа технологического оборудования.
Можно сделать вывод о том, что рациональное использование энергетических ресурсов на предприятии является важной составляющей снижения производственных издержек, и, следовательно, получения дополнительной прибыли, завоевания большей доли рынка и решения социальных проблем на основе:
реализации процесса подготовки производства в соответствии с оптимальными режимами ввода основных средств в эксплуатацию;
использования наиболее рентабельных производственных технологий;
разработки, освоения и внедрения новой техники и технологий, в которых энергетические ресурсы используются более эффективно;
улучшения социально-бытовой сферы для персонала предприятия и социального климата населения, проживающего на территории, закрепленной за соответствующим предприятием [3].
Глава 2. Причины большого потребления топливно-энергетических ресурсов на предприятиях пищевой промышленности и их решение
Энергосбережение в промышленности можно организовать при помощи многих способов. Успешно используется модернизация проводимых технологических процессов, а также самой структуры конкретных предприятий. Эффективный результат приносит и реконструкция систем энергоснабжения предприятий и отдельных промышленных объектов. Выбор пути, позволяющего организовать эффективное энергосбережение в промышленности, зависит от индивидуальных особенностей конкретных предприятий, энергосберегающей политики региона, положений программы об энергосбережении, заинтересованности руководства предприятий и властей. Главной мотивацией энергосбережения выступают денежные средства и энергия. При лимитированном доступе к электроэнергии дополнительно возникает мотив экономии. Данная проблема должна рассматриваться комплексно и энергосбережение в промышленности должно восприниматься как одно из основных направлений по сокращению издержек.
Восстановление отечественной промышленности привело к росту энергопотребления, вызвав тем самым ощутимый дефицит энергетических ресурсов. Поэтому введение специальных законов, разработка определенных программ, помогающих организовать эффективное энергосбережение в промышленности, является оптимальным вариантом решения энергетических проблем, позволяет более рационально использовать энергетические ресурсы.
Кроме организационных важно предусмотреть также и технические мероприятия, направленные на повышение энергоэффективности в промышленности. К техническим мероприятиям относятся: монтаж узлов учета потребляемого тепла и регулировки подачи теплоносителя, замена установленных систем обогрева на локальные, установка электротеплогенераторов, применение конденсаторных установок, использование энергоэффективных светильников и прочие действия, направленные на снижение потребления энергии и эффективное ее использование.
Правильное и своевременное решение поставленных задач окажет ощутимую помощь в решении такой проблемы, как энергосбережение в пищевой промышленности. Кроме этого, необходимо обеспечить тесное взаимодействие ведущих организаций и компетентных специалистов, занимающихся решением проблем энергосбережения в промышленности и объединить их усилия для ускорения процесса снижения расхода энергоресурсов в промышленности.
Энергосбережение на предприятии должно организовываться при помощи внедрения программы по его обеспечению, включающей в себя специальные мероприятия, проведение которых следует осуществлять в указанные сроки, при соблюдении определенных правил, требований и условий. Проводя мероприятия по энергосбережению, важно не только предотвратить убытки на предприятиях, а и позаботиться о состоянии окружающей среды, сохранении природных ресурсов.
Одной из главных причин для проведения мероприятий, которые могут увеличить энергосбережение на предприятии, считается необходимость повышения экономической эффективности производства. Довольно большой процент энергозатрат на предприятиях объясняется износом применяемого оборудования и потерях энергии при транспортировке её от поставщика к потребителю
Пищевая промышленность представляет собой совокупность экономически и технологически взаимосвязанных отраслей, общая цель которых - наиболее полное удовлетворение потребностей населения в продуктах питания, и производящих сельскохозяйственное сырьё производственного назначения, заготовку, хранение, переработку его в пищевой промышленности и реализацию готовой продукции потребителям. Управление в отраслях осуществляется по продуктовым подкомплексам: зерновому, мясному, молочному, плодоовощному, масложировому и другим. В настоящее время на молочных фермах и комплексах в общем объёме производства продукции затраты труда на доение, первичную обработку и доставку молока составляют около 60%. Высокая трудоёмкость обусловлена тем, что потенциальные возможности техники используются на 30-80%. В результате чего не обеспечивается резкое повышение производительности труда и роста качества продукции [8]. К значительным потерям продукции добавляются большие затраты на техническое обслуживание и ремонт техники, которые ежегодно составляют от 30 до 50% её балансовой стоимости.
Повышенные затраты на эксплуатацию техники связаны с недостаточным внедрением энергосберегающих технологий, а также качественных унифицированных машин и поддержанием показателей их надёжности за счёт рационального технического обслуживания и улучшения качества ремонта [4].
Эти вопросы не в полной мере исследованы теоретически, методологически и в практическом плане. Поэтому решение экономических проблем эффективного использования техники для первичной обработки, переработки и доставки продуктов является весьма актуальным и требует системного научного подхода к выбору и совершенствованию машин и оборудования, глубокого экономического анализа эффективности новых прогрессивных энергосберегающих технологий и конкретных форм организации их работы для увеличения производства с минимальными затратами.
Глава 3. Энергосбережение на предприятиях пищевой промышленности
В последние годы изменилась модель экономического роста страны: от наращивания производства за счёт повышения загрузки производственных мощностей, построенных ещё в советские годы, к росту за счёт масштабного строительства новых мощностей. Экономика имеет ряд особенностей, которые обусловливают своеобразие развития национального энергетического комплекса. К числу которых относится: небольшая территория страны, имеющийся дефицит топливно-энергетических ресурсов, устаревшее и изношенное оборудование.
В последнее время делается акцент на инновационное развитие экономики. Перед научным сообществом ставится задача разработки инновационной продукции и технологий, отвечающим мировым стандартам. Соответствующие разработки в большей степени ведутся по приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники.
Перечень приоритетных направлений, по которым ведутся передовые разработки, охватывает далеко не все отрасли промышленности, обеспечивающие экономическую безопасность страны. Одной из таких отраслей является пищевая промышленность, от развития которых зависит продовольственная независимость и безопасность. Продовольственная безопасность страны является одной из главных составляющих экономической безопасности.
Одной из проблем предприятий пищевой промышленности является то, что вырученные средства слабо инвестируются в технологическое перевооружение и внедрение менее энергоёмких производств.
Задачей пищевой промышленности является переработка многокомпонентного сырья с целью выделения какого-то одного пищевого компонента. При этом основной продукт составляет лишь малую часть исходного сырья, обычно 15-20%. Остальное - превращается в отходы производства. Но многие такие отходы содержат большое количество полезных веществ и доступны к дополнительной переработке.
Использование сырьевых ресурсов вторично не только уменьшает общее количество отходов пищевой промышленности, но и позволяет дополнительно получать питательные компоненты, которые, в свою очередь, являются основой дополнительной товарной продукции.
Пищевая промышленность стоит перед следующей задачей: необходимо повысить степень и глубину переработки сырья, обеспечив как можно более полное использование всех его компонентов, обеспечить утилизацию отходов. Результатом станет не только улучшение экологической ситуации благодаря уменьшению количества отходов, но и повышение КПД отрасли в целом.
Ориентация предприятий пищевой промышленности на ценовую политику недостаточна при существующем изношенном оборудовании, которое составляет большую часть основных средств предприятия.
Необходимо уделить большое внимание значению формирования потенциала энергосбережения на предприятиях пищевой промышленности, так как именно долгосрочная стратегия развития производства является основой развития экономики всей страны.
Как известно, пищевая промышленность еще значительно уступает зарубежным компаниям по энерговооруженности и ресурсному обеспечению. Устойчивое развитие современных пищевых предприятий в Белоруссии невозможно без внедрения высокотехнологичных и энергоэффективных производственных процессов. Такая задача должна рассматриваться для пищевых производств с учетом реализации различных уровней ресурсо - и энергосбережения.
На первом уровне осуществляется выбор высокоэффективных нанотехнологий. Например, в последнее время получил широкое распространение биокатализ, способствующий ускорению процессов переработки сельскохозяйственной продукции. Увеличение сроков хранения продуктов обеспечивается шоковой заморозкой. Перспективным направлением в пищевой индустрии становятся мембранные технологии, которые осуществляют фильтрацию или разделение смесей жидкостей и газов через различного рода полупроницаемые мембраны.
Рассматривая второй уровень, можно отметить, что вид используемых процессов влияет на структуру и технологическую оснастку пищевого производства. Оптимизация технологии на молекулярном уровне достигается при реализации процессов на межфазных поверхностях, образуемых струями, каплями, пузырями в специальных аппаратах и установках. Интенсификация технологических процессов обеспечивается наложением магнитных и электрических полей, центробежных сил, использованием ультразвуковых и низкочастотных колебаний и других физических методов обработки пищевых продуктов. В ряде случаев задача ресурсо - и энергосбережения на третьем этапе решается за счет разработки и внедрения новых типов многофункциональных аппаратов и машин. В дальнейшем эффективность производства повышается за счет автоматизации технологии и минимизации затрат в системах энергоснабжения предприятия. Основное внимание при этом уделяется учету потребленных ресурсов и снижению энергетических потерь в окружающую среду на основе схем регенерации теплоты, переработки вторичного сырья, внедрения малоотходных и безотходных технологий, создания энергоэффективных производственных зданий, использования возобновляемых источников энергии [7].
Приготовление и упаковка пищевых продуктов включают много различных процессов, большая часть которых требует нагрева или охлаждения. На рис.1 приведена структурная схема консервирования продуктов. Варка продуктов до и после консервирования - один из наиболее энергоемких процессов в пищевой промышленности, на него расходуют половину общего потребления теплоты.
На молочных и пивоваренных заводах наиболее энергоемкими являются процессы мытья бутылок.
Ниже приведены средние удельные расходы электроэнергии на некоторые виды продукции предприятий пищевой промышленности [2]:
Мясо, кВтч/т..............................................................57
Колбасные изделия, кВтч/т......................................75
Мука и крупа, кВтч/т................................................58
Масло растительное, кВтч/т....................................160
Консервы плодоовощные, кВтч/тыс. банок..........23
Сахар-песок (из свеклы), кВтч/т.............................25
Переработка сахара сырца, кВтч/т..........................76
Производство холода, кВтч/Гкал............................480
Молочная продукция, кВтч/т..................................11
Хлеб и хлебобулочные изделия, кВтч/т.................25
Дрожжи, кВтч/т........................................................2910
Для осуществления своей деятельности предприятия пищевой промышленности потребляет следующие основные виды энергетических ресурсов: электрическую энергию; природный газ на котельной для выработки тепловой энергии; воду. Анализируя потребление ТЭР, можно заметить, что значительная доля потребления энергоресурсов приходится на природный газ, используемый в котельных для выработки тепловой энергии. В затратах денежных средств на приобретение ТЭР половину составляет природный газ. Именно на расходование природного газа и тепловой энергии обращено наибольшее внимание при проведении энергетического обследования, т.к. он является основным энергоносителем на предприятиях.
Основными мероприятиями энергосбережения на предприятиях пищевой промышленности являются:
снижение энергопотерь,
утилизация исходящих газов печей,
совершенствование процедур управления энергосбережением [4].
Для большинства предприятий общей проблемой, связанной с разработкой и внедрением новых технологий и продуктов является недостаток денежных средств, который еще больше усугубился экономическим кризисом. Повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов техническими способами требует значительных финансовых затрат, что при существующем экономическом положении не всегда возможно. Поэтому актуальными являются малозатратные способы повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, требующие незначительных инвестиций и позволяющие использовать имеющиеся резервы снижения удельного энергопотребления существующего оборудования за счет повышения уровня технологической дисциплины обслуживающего персонала и оптимизации производственных процессов.
Другой важный фактор недостаточной инновационной активности пищевых предприятий - недостаток квалифицированных кадров рабочих и специалистов, способных к разработке новых качественных продуктов и технологий. Решение этой проблемы требует не только денежных и материальных ресурсов, но и времени. Ситуация может поменяться в лучшую сторону если создать прочную двустороннюю связь вузов и предприятий.
Таким образом, проблем, связанных с энергосбережением, действительно очень много, причём они не решаются в полном объёме на предприятиях пищевой промышленности. Однако весь современный мир давно обеспокоен проблемами энергосбережения, так как запасы ресурсов и топлива на планете не бесконечны и уже ограничены.
За последние годы промышленные предприятия потерпели значительные потрясения, которые многие предприятия не могут преодолеть до сих пор. Устаревшее оборудование, доставшееся современным предприятиям ещё с советского времени, не заменено до сих пор, ремонты в цехах и в мастерских также не производились. Все эти факторы легли в основу большого потребления электрической и тепловой энергии промышленными предприятиями.
Для повышения эффективности функционирования промышленных предприятий необходима существенная корректировка энергетической политики страны. В первую очередь это реструктуризация энергетического баланса страны: энергосберегающие технологии, технологически экономичное оборудование и материалы, переход на местные виды топлива.
Решение проблем энергосбережения возможно за счёт внедрения энергосберегающих мероприятий и разработки нормативно-правовой базы, так как основными причинами нерационального использования топливно-энергетических ресурсов на промышленных предприятиях является неполная загрузка оборудования, неплановые простои в технологическом процессе, нерациональное использование осветительных приборов, плохая организация труда, использование в работе устаревших технологий и оборудования и другие причины.
Основными направлениями энергосбережения в пищевой промышленности являются:
структурная перестройка предприятий, направленная на выпуск менее энергоемкой, конкурентоспособной продукции;
модернизация и техническое перевооружение производств на базе наукоемких ресурсо- и энергосберегающих и экологически чистых технологий; совершенствование существующих схем энергоснабжения предприятий;
повышение эффективности работы котельных и компрессорных установок;
использование вторичных ресурсов и альтернативных видов топлива, в том числе горючих отходов производства;
применение источников энергии с высокоэффективными термодинамическими циклами; использование эффективных систем теплоснабжения, освещения, вентиляции, горячего водоснабжения;
модернизация термического оборудования;
утилизация тепла уходящих газов;
повышение активности работы котельных путем автоматизации основных и вспомогательных процессов, оптимизации процессов горения, установки в промышленных котельных турбогенераторов малой мощности;
снижение затрат на теплоснабжение зданий и сооружений, вентиляцию, освещение, горючее теплоснабжение.
Первоочерёдными мероприятиями являются:
· модернизация термического оборудования;
· утилизация тепла уходящих газов;
· повышение активности работы котельных путём автоматизации основных и вспомогательных процессов, оптимизации процессов горения, установки в промышленных котельных турбогенераторов малой мощности;
· снижение затрат на теплоснабжение зданий и сооружений, вентиляцию, освещение, горючее теплоснабжение.
Проведённый анализ проблем подтверждает несоответствие современного состояния норм потребления электрической и тепловой энергии растущим требования производства, поэтому повышенное внимание должно быть уделено не только фактическому экономии энергии и снижению затрат, но и формирования конкретной программы энергосбережения на основе разработки нормативно-правовой базы.
Это связано с тем, что масштабы обеспечения энергией и теплом промышленных предприятий зависят от состояния правового государственного обеспечения.
3.1 Пути экономии тепловой энергии
Значительные затраты на сооружение и особенно на эксплуатацию современных систем кондиционирования и вентиляции заставляют искать новые пути экономии средств и совершенствования всех видов тепловой энергии в зданиях, и в первую очередь за счет повторного использования всех видов тепловой энергии в здании: перераспределения теплоты и холода в объеме здания и утилизации теплоты и холода, удаляемого из помещения.
Источниками теплоты, которая может быть утилизирована, являются: тепловыделения от людей, освещения, бытовых приборов и технологического оборудования; вытяжной воздух помещений; использованная вода от горячего водоснабжения и канализационные стоки; обратная вода в системах отопления; уходящие газы котельных и т.п.
В летнее время до 80-85% холода вентиляционного воздуха, удаляемого из помещений, может быть вновь возвращено в систему и использовано для охлаждения наружного приточного воздуха. Для этой цели, а также для уменьшения холодильных нагрузок здания могут найти применение различные способы и источники естественного охлаждения.
В вентиляционных системах утилизация тепловой энергии производится за счет рециркуляции внутреннего воздуха или применения теплообменников-теплопреобразователей, в качестве которых применяются теплообменники рекуперативные, регенеративные и с промежуточным теплоносителем, а также тепловые трубы.
При использовании рециркуляции экономия холода и теплоты достигается за счет уменьшения доли обрабатываемого наружного воздуха, при этом количество циркулирующего воздуха в системе не изменяется, для того чтобы обеспечить необходимую подвижность воздуха в помещении.
Рециркуляции свойственны ухудшение состава воздуха в помещении и малая эффективность в тех случаях, когда энтальпии наружного и внутреннего воздуха близки по величине.
Определенной экономии теплоты и холода в системах кондиционирования можно добиться путем применения систем с переменным расходом воздуха.
Технические решения систем с переменным расходом воздуха предусматривают применение комплекса совершенного оборудования вентиляционных установок и средств управления, обеспечивающих оптимальный по расходам энергии и приведенным затратам алгоритм функционирования системы. К такому оборудованию относятся: тиристорные преобразователи для регулирования расхода воздуха, специальные воздухонагреватели, камеры орошения с регулируемым расходом воды, регулируемые воздухораспределители. Расширение производства указанного оборудования будет способствовать и широкому внедрению систем с переменным расходом воздуха на предприятиях пищевой промышленности.
Наибольшую экономию тепловой энергии в системах вентиляции и кондиционирования воздуха можно получить при использовании высокотемпературной сбросной теплоты от печей, сушилок, тепловых агрегатов, систем охлаждения технологического оборудования. В системах вентиляции температура вытяжного воздуха обычно невелика, а температура наружного воздуха в холодный период низка, поэтому разность температур между теплообменивающимися воздушными потоками существенна. Несмотря на это, площадь поверхности и металлоемкость теплообменников-утилизаторов, а также капитальные затраты на них получаются большими. Тем не менее даже при сравнительно низкой температуре удаляемого воздуха теплообменные устройства окупаются за 2-3 года.
В теплый период года перепады температур между наружным и вытяжным воздухом значительно меньше, чем в холодный период. Теплоутилизаторы подбирают на холодный период, а возможную экономию холода на обработку воздуха в теплый период определяют исходя из принятой площади поверхности теплообменников.
Применение теплоутилизаторов связано с дополнительными капитальными и эксплуатационными затратами. Поэтому при рассмотрении вопроса о целесообразности утилизации предварительно необходимо убедиться в возможности использования более экономичной рециркуляции, если она удовлетворяет санитарно-гигиеническим нормам.
Одним из мероприятий по экономии топливно-энергетических ресурсов с вовлечением альтернативных источников энергии является разработка и внедрение теплонасосных установок (ТНУ) в системах теплохолодоснабжения предприятий. Под термином ТНУ подразумевают установку, при помощи которой осуществляется перенос теплоты от источника с низкой температурой к объекту с более высокой температурой. Такое повышение потенциала теплоты связано с затратой какого-либо вида энергии (механической, электрической, тепловой, потока газа или пара и др.). По конструктивным и термодинамическим особенностям тепловые насосы аналогичны холодильным установкам. Назначение холодильных установок - охлаждение объекта с низким тепловым потенциалом и перенос отнятой теплоты к источнику с более высоким потенциалом. При этом полезно используемым является процесс охлаждения.
Назначением теплонасосной установки является полезное использование отнятой теплоты от источника низкого потенциала, т.е. осуществление процесса нагрева. По экономическим соображениям весьма выгодно осуществлять от одной установки одновременное полезное использование процессов получения холода и теплоты.
В состав систем кондиционирования воздуха (СКВ) входят холодильные установки. При круглогодичной работе СКВ эти установки могут быть применены для получения холода в теплый период года, для одновременного получения холода и теплоты в переходный период, получения теплоты в холодное время года.
Тепловые насосы (ТН) различаются по принципу действия. В настоящее время более всего распространены компрессорные, абсорбционные и термоэлектрические ТН.
В системах кондиционирования воздуха чаще всего используются первые два типа тепловых насосов.
3.2 Использование вторичных энергоресурсов (ВЭР)
Предприятия пищевой промышленности являются крупными потребителями топливно-энергетических ресурсов (ТЭР). Поэтому проблема экономии тепловой и электрической энергии в пищевой промышленности стоит очень остро. Наиболее энергоемкими являются производства: сахарное, масложировое, спиртовое, овощесушильное и др.
Вторичные энергоресурсы представляют собой потенциал определенного вида энергии (тепловой, химической, механической, электрической), содержащейся в отходах, промежуточных или готовых продуктах производства.
Вторичные энергетические ресурсы предприятий пищевой промышленности можно разделить на четыре группы:
теплота отходящих газов и жидкостей (сюда относятся теплота дымовых газов, отходящих из котельных и печей, а также теплота, содержащаяся в воде, в барде спиртовых заводов и т.д.);
теплота отработанного пара паросиловых установок и вторичного пара теплоиспользующих установок (выпарные установки, ректификационные аппараты, сушилки, пары самоиспарения);
теплота горючих отходов (эта теплота может быть реализована при сжигании отходов; например, лузга на маслоэкстракционных заводах используется в качестве топлива в паровых котлах);
теплота, содержащаяся в продуктах и отходах производства (к этой группе относится теплота, содержащаяся в шлаках котельных, горячем жоме сахарных заводов, горячем хлебе, сахаре и т.д.; к этой группе можно также отнести нагретый воздух, удаляемый из горячих цехов).
Наибольшее значение имеют первые две группы источников ВЭР. Использование теплоты вторичных энергетических ресурсов ведется по трем направлениям:
для процессов, протекающих в основных технологических установках внутри цеха или предприятия (замкнутые схемы);
для внешних целей, не связанных с процессами, протекающими в основных технологических установках, которые являются источниками ВЭР, например использование вторичных тепловых ресурсов для отопления и горячего водоснабжения гражданских зданий (разомкнутые схемы);
для внутренних и внешних целей по отношению к процессу в технологической установке (комбинированные схемы).
Источники вторичных энергоресурсов существуют в каждой отрасли пищевой промышленности. Они имеют различный качественный (температурный уровень, свойства теплоносителя) и количественный состав.
Сахарное производство является наиболее энергоемким. Основными составными частями ВЭР являются теплота утфельного пара из вакуум-аппаратов, паров самоиспарения (деаэратора котельной, сатураторов и сульфитаторов, сборников конденсатов и технологических растворов), отходящих газов из котлов, конденсатов, барометрической воды, продувной воды котлов, жомопрессовой воды, энтальпии жома, нагретый воздух производственных помещений.
В спиртовом производстве в качестве вторичных тепловых ресурсов применяется теплота барды из бражной колонны, вторичной барды, продуктов производства (спирт, сивушное масло, дрожжи, эфироальдегидная фракция и др.), теплота конденсаторов, дефлегматорной воды, вторичного пара и сушилок дрожжей, лютерной воды, охлаждающей воды из конденсаторов и холодильников, нагретого воздуха производственных помещений, отходящих газов из котлов, продувочной воды.
Спиртовые заводы, оборудованные установками упаривания вторичной барды, дополнительно в качестве вторичных энергетических ресурсов имеют теплоту вторичного пара, конденсата выпарных аппаратов, барометрической воды из конденсатора.
ВЭР пивоваренного производства включают в себя теплоту вторичного пара варочных котлов, конденсаторов, охлаждающей воды, отходящих газов сушилок и котельной.
В хлебопекарном, кондитерском и крахмалопаточном производствах элементами ВЭР является теплота конденсатов, вторичного пара вакуум-аппаратов, змеевиковых колонок, барометрической воды, вторичного пара выпарных установок, продуктов производства, отходящих газов печей, сушилок и котельной.
Вторичными тепловыми энергоресурсами масложирового производства являются теплота конденсатов и охлаждающей воды, продуктов производства, теплота при сжигании отходов, теплота отходящих газов сушилок и котельной.
В консервном производстве вторичные тепловые энергоресурсы включают в себя теплоту вторичного пара выпарных установок и вакуум-аппаратов, барометрической и охлаждающей воды, конденсатов, полуфабрикатов и готовой продукции, теплоту отходящих газов сушилок и котельной.
В области внедрения энергосберегающих технологий имеются крупные резервы, так как наряду с установками, работающими с коэффициентом полезного действия 90% и выше, действует большое количество тепловых установок с низким КПД, в ряде случаев не превышающим 30%. Эффективность использования теплоты в большинстве технологических процессов пищевой промышленности можно значительно повысить, причем капиталовложений для этого потребуется существенно меньше в сравнении с необходимыми для добычи эквивалентного количества топлива. Отечественный и зарубежный опыт показывает, что стоимость энергии, сэкономленной в результате реконструкции, в 3-5 раз дешевле энергии, получаемой при строительстве новых установок аналогичной производительности.
Достаточно выгодно использование теплоты продуктов сгорания природного газа. Это можно увидеть на примере хлебопекарного производства. По количеству топлива, сжигаемого в топках печей, хлебопекарное производство занимает ведущее место в пищевой промышленности. В среднем для выпечки 1 т хлеба необходимо 50-65 кг условного топлива. Из этого количества топлива полезно используется только 30-32%. С продуктами сгорания в атмосферу уносится от 30% до 60% всей теплоты. Температура отходящих запечных газов в печах с нагревательными трубами - от 500 до 700°С, хотя температурный напор от газов к пекарной камере обеспечивается при температуре продуктов сгорания 350°С.
Теплоту уходящих газов можно использовать для нагрева воздуха перед подачей его в топку печи, что наряду с экономией топлива улучшает условия горения. Повышение температуры подогреваемого воздуха на 1°С вызывает такое же понижение температуры дымовых газов.
При высокой температуре запечных газов (выше 350°С) рекомендуется последовательное (ступенчатое) их использование: вначале газы нагревают воду (до 80°С), охлаждаясь до 350°С, а затем направляются в воздухоподогреватель, где температура их понижается до 200°С. В дальнейшем уходящие газы можно использовать в контактном теплообменнике для нагрева воды. Такое глубокое охлаждение запечных газов позволит резко повысить коэффициент использования теплоты топлива.
Одной из крупных проблем пищевой промышленности является сушка продукции. На сушку сельскохозяйственных продуктов ежегодно расходуется значительное количество природного газа.
В зависимости от климатических условий сушится от 20% до 50% зерна и бобовых, все масличные культуры, чай, табак.
Повысить эффективность использования и улучшить качество сжигания природного газа можно путем сочетания работы сушильных установок с работой котельных агрегатов. В этом случае котельные установки могут не включать дорогостоящие поверхности нагрева, а в сушилках не будет расходоваться природный газ.
Осуществление процесса сушки при сравнительно низкой температуре вызывает необходимость сильного разбавления продуктов сгорания воздухом. Так, сушильный агент с температурой 250-320°С получают путем разбавления продуктов сгорания природного газа пяти-, семикратным объемом воздуха. В результате потери теплоты с уходящими газами резко возрастают и достигают в ряде случаев 40-50%.
Для того чтобы повысить качество сжигания природного газа и понизить температуру уходящих газов, предложено сочетать работу сушильных установок с работой паровых котлов, установленных в расположенной рядом котельной.
Использование вторичных энергетических ресурсов для отопления тепличных хозяйств предприятий пищевой промышленности - одно из перспективных направлений. Необходимость исследований в этой области обусловлена тем, что капитальные затраты на системы отопления и вентиляции составляют 30-50% от сметной стоимости тепличного хозяйства. Отсутствие разработок и нормативных документов, учитывающих особенности проектирования теплиц на территории предприятий, приводит к удорожанию их конструкций и увеличению эксплуатационных затрат на отопление.
Для теплиц, располагаемых на территории промышленных предприятий, могут быть использованы отходящие газы от технологического оборудования (нагревательных печей, сушилок и т.д.) и котельных агрегатов, а также горячая вода или пар от технологического оборудования. Горячую воду, имеющую высокую температуру, используют в традиционных системах водяного отопления теплиц, низкотемпературную воду - в контактных аппаратах для нагрева и увлажнения воздуха, подаваемого в теплицу.
Большой интерес представляет также использование диоксида углерода (углекислого газа), содержащегося в продуктах сгорания, для подкормки тепличных культур. Наиболее действенным источником углекислого газа в теплицах при наличии газовой котельной являются продукты сгорания природного газа, содержание С02 в которых составляет обычно 4-8% в зависимости от режима работы котла.
Следовательно, применение продуктов сгорания природного газа в тепличном хозяйстве позволяет одновременно решать две задачи - повышение урожайности и увеличение экономичности работы теплоагрегатов.
Комплексный подход к использованию продуктов сгорания природного газа в тепличных хозяйствах позволяет увеличить выход товарной продукции, обеспечить экономию природного газа и охрану воздушного бассейна за счет уменьшения вредных выбросов
Заключение
Подводя итог, можно сказать, что в сложившейся экономической ситуации проблема энергосбережения для РБ вследствие низкого самообеспечения энергоносителями, резкого увеличения цен на их импорт и значительной доли энергоемких отраслей промышленности в народном хозяйстве приобретает все большую остроту и требует своего решения.
Основные тенденции развития мировой экономики свидетельствуют о постоянном снижении энергоемкости промышленной продукции как за счет роста объемов производства, так и путем широкого внедрения малозатратных организационно-экономических мероприятий по снижению расходов топливно-энергетических ресурсов преимущественно в сфере их потребления.
С использованием системного подхода и экспертных оценок установлены наиболее значимые функции энергетического менеджмента на предприятии, включающие: мониторинг, учет и стимулирование рационального использования топливно-энергетических ресурсов. Определено содержание этих функций, пути их реализации в соответствии с нормативными актами государственных органов РБ.
Таким образом, основными направлениями экономии энергоресурсов в пищевой промышленности являются: совершенствование технологических процессов, совершенствование оборудования, снижение прямых потерь топливно-энергетических ресурсов, структурные изменения в технологии производства, структурные изменения в производимой продукции, улучшение качества топлива и энергии, организационно-технические мероприятия. Проведение этих мероприятий вызывается не только необходимостью экономии энергетических ресурсов, но и важностью учета вопросов охраны окружающей среды при решении энергетических проблем.
Литература
1. Березовский Н.И. Технология энергосбережения: учеб. Пособие/Н.И. Березовский, С.Н. Березовский, Е.К. Костюкевич. - Минск: БИП-С Плюс, 2007. - 152 с.
2. Вагин Г.Я. Экономия энергии в промышленности: Учеб. пособие / Г.Я. Вагин, А.Б. Лоскутов; Нижегород. гос. техн. ун-т., НИЦЭ.Н. Новгород, 1998.220 с.
3. Голуб А.А., Струкова Е.Б. Экономические методы управления природопользованием. - М.: Наука, 1993. - 136 с.
4. Гордеев А.В., Масленникова О.А. Экономика предприятия пищевой промышленности. - М.: Агроконсалт, 2003
5. Самойлов М.В. Основы энергосбережения: Учеб. пособие / М.В. Самойлов, В.В. Паневчик, А.Н. Ковалев, - Мн.: БГЭУ. 2002. - 198 c.
6. Свидерская О.В. Основы энергосбережения: Курс лекций/Свидерская О.В. - 3-е издание - Мн.: Академия управления при Президенте Республики Беларусь, 2004. - 296 с.
7. Слесаренко И.Б. Исследование ресурсо - и энергосберегающих технологий в пищевой промышленности. - И.Б. Слесаренко, В.В. Слесаренко // Фундаментальные исследования. - 2008. - № 5 - С.46-47
8. Степанов В.М. Основы проектирования предприятий молочной промышленности с основами САПР. / М.: ВО " Агропромиздат", 1989
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика видов и классификации топливно-энергетических ресурсов или совокупности всех природных и преобразованных видов топлива и энергии. Вторичные топливно-энергетические ресурсы - горючие, тепловые и энергоресурсы избыточного давления (напора).
контрольная работа [45,8 K], добавлен 31.01.2015Количественная характеристика и особенности топливно-энергетических ресурсов, их классификация. Мировые запасы, современное состояние, размещение и потребление энергетических ресурсов в мире и в России. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии.
презентация [22,1 M], добавлен 31.01.2015Влияние климатических условий и географического расположения на структуру систем снабжения энергетическими ресурсами и их потребления. Экономия энергоресурсов в промышленности и жилищно-коммунальном, суть концепции рационального их расходования.
курсовая работа [86,6 K], добавлен 10.11.2010Анализ состояния топливно–энергетического и нефтегазового комплекса России. Потенциал топливно-энергетических ресурсов и доля углеводородного сырья в структуре топливно-энергетического баланса страны. Динамика добычи и потребления углеводородного сырья.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 25.03.2012Анализ энергосбережения (экономии энергии) как правовых, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное использование топливно-энергетических ресурсов и на внедрение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.
реферат [345,9 K], добавлен 24.10.2011Понятие и перспективы применения вторичных энергетических ресурсов, необходимое для этого оборудование и агрегаты. Классификация вторичных энергетических ресурсов промышленности, их разновидности и оценка эффективности при повторном использовании.
презентация [4,2 M], добавлен 06.02.2010Основные способы организации энергосберегающих технологий. Сущность регенерации энергии. Утилизация вторичных (побочных) энергоресурсов. Системы испарительного охлаждения элементов высокотемпературных печей. Подогрев воды низкотемпературными газами.
доклад [110,9 K], добавлен 26.10.2013Потребление водяного пара и тепловой энергии предприятием. Расчёт нагрузок на системы обогрева и хозяйственно-бытового горячего водоснабжения. Система менеджмента для эффективного использования топливно-энергетических ресурсов предприятия г. Бобруйск.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 08.01.2014Политика России в сфере энергообеспечения и энергосбережения. Использование местных и альтернативных видов топливно-энергетических ресурсов. Энергетические ресурсы России: топливные ресурсы, энергия рек, ядерная энергия. Мероприятия по энергосбережению.
реферат [25,1 K], добавлен 19.12.2009Расчет потребности в тепловой и электрической энергии предприятия (цеха) на технологический процесс, определение расходов пара, условного и натурального топлива. Выявление экономии энергетических затрат при использовании вторичных тепловых энергоресурсов.
контрольная работа [294,7 K], добавлен 01.04.2011
