Семестр:
Предмет:
упорядочить по:

Легендарная ИГРА уже вернулась в Телеграм!

Поддержите mpei.infO, если когда-то он Вам помогал!

13 семестр, Энергосбережение

Справочный документ по наилучшим доступным технологиям обеспечения энергоэффективности (2009) [24.694 Мб, .pdf]

27.02.2016 15:46:11, популярность: 0

Справочный документ по наилучшим доступным технологиям
обеспечения энергоэффективности (Reference Document on Best Available
Techniques for Energy Efficiency) подготовлен в порядке информационного обмена по наилучшим доступным технологиям, а также достижениям и мониторингу в этой области, осуществляемого в соответствии со статьей 17(2) Директивы 2008/1/EC (Директива по комплексному предотвращению и контролю загрязнений, Директива КПКЗ). Подготовка документа выполнена Европейским бюро по предотвращению и контролю загрязнений и профинансирована Европейской Комиссией. Оригинальная версия документа (Reference Document on Best Available Techniques for Energy Efficiency) доступна на сайте Европейского бюро КПКЗ http://eippcb.jrc.ec.europa.eu/reference/.

Русская версия Справочного документа по наилучшим доступным
технологиям обеспечения энергоэффективности подготовлена
РОО «ЭКОЛАИН» в рамках проектов «Энергоэффективность в России:
обеспечение доступа к европейским наилучшим доступным технологиям» и «Климатические стратегии для российских мегаполисов», осуществляемых при поддержке Фонда стратегических программ (SPF) Министерства иностранных дел Великобритании.

Обсуждение и распространение документа в России поддержали также Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, Департамент природопользования и охраны окружающей среды города Москвы, Проект Программы сотрудничества ЕС и России «Гармонизация экологических стандартов II», представительство компании BP в России, Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева.

Над русской версией Справочного документа работали В.Н. ВИНИЧЕНКО (РОО «ЭКОЛАИН»), Е.Г. ГАШО (Объединение «ВНИПИэнергопром»), Т.В. ГУСЕВА (проект «Энергоэффективность в России: обеспечение доступа к европейским наилучшим доступным технологиям»), Е.А. ДМИТРИЕВ (РХТУ имени Д.И. Менделеева), Г.В. ПАНКИНА (Академия стандартизации, метрологии и сертификации).

Содержание
Краткое содержание ................................................................................................................................... i 
Предисловие ............................................................................................................................................ xiv 
1. Статус настоящего документа ...................................................................................................... xiv 
2. Мандат на подготовку настоящего документа ............................................................................ xiv 
3. Значимые нормативно-правовые положения Директивы КПКЗ и определение НДТ ............ xiv 
4. Цель настоящего документа ........................................................................................................... xv 
5. Источники информации ................................................................................................................ xvi 
6. Как использовать настоящий документ ....................................................................................... xvi 
Область применения ............................................................................................................................ xxiii 
1. Введение и определения ....................................................................................................................... 1 
1.1. Введение ......................................................................................................................................... 1 
1.1.1. Энергия в промышленном секторе ЕС ................................................................................. 1 
1.1.2. Воздействия энергопотребления на окружающую среду и экономику ............................. 2 
1.1.3. Вклад энергоэффективности в сокращение эффектов глобального потепления и
повышение устойчивости ................................................................................................................ 3 
1.1.4. Энергоэффективность и Директива КПКЗ ........................................................................... 4 
1.1.5. Место энергоэффективности в системе комплексного предотвращения и контроля
загрязнения ........................................................................................................................................ 6 
1.1.6. Экономические аспекты и вопросы воздействия на различные компоненты
окружающей среды........................................................................................................................... 7 
1.2. Понятие энергии и законы термодинамики ................................................................................. 9 
1.2.1. Энергия, теплота, мощность и работа .................................................................................. 9 
1.2.2. Законы термодинамики ........................................................................................................ 12 
1.3. Определения показателей энергоэффективности и повышения энергоэффективности ....... 20 
1.3.1. Вопросы энергоэффективности и ее оценки в Директиве IPPC ...................................... 20 
1.3.2. Эффективное и неэффективное использование энергии ................................................. 20 
1.3.3 Показатели энергоэффективности ....................................................................................... 21 
1.3.4. Практическое применение показателей ............................................................................. 24 
1.3.5. Значимость систем и границ систем ................................................................................... 26 
1.3.6. Другие используемые термины ........................................................................................... 26 
1.4. Показатели энергоэффективности в промышленности ............................................................ 31 
1.4.1. Введение: определение показателей и других параметров .............................................. 31 
1.4.2. Энергоэффективность производственных единиц ............................................................ 32 
1.4.3. Энергоэффективность предприятия.................................................................................... 36 
1.5. Вопросы, которые должны быть рассмотрены при определении показателей
энергоэффективности ......................................................................................................................... 38 
1.5.1. Определение границ системы .............................................................................................. 38 
1.5.2. Другие существенные вопросы, заслуживающие рассмотрения на уровне
установки ......................................................................................................................................... 44 
2. Технологии, которые следует рассматривать для обеспечения энергоэффективности на
уровне установки ..................................................................................................................................... 51 
2.1. Системы менеджмента энергоэффективности (СМЭЭ) ........................................................... 52 
2.2. Планирование и определение целей и задач ............................................................................. 63 
2.2.1. Постоянное улучшение экологической результативности и вопросы воздействия
на различные компоненты окружающей среды ........................................................................... 63 
2.2.2. Системный подход к менеджменту энергоэффективности .............................................. 65 
2.3. Энергоэффективное проектирование (ЭЭП) ............................................................................. 66 
2.3.1. Выбор технологии производственного процесса .............................................................. 74 
2.4. Повышение степени интеграции процессов .............................................................................. 76 
xviii
2.5. Обеспечение дальнейшего развития инициатив в области энергоэффективности и
поддержание мотивации ..................................................................................................................... 77 
2.6. Поддержание и повышение квалификации персонала ............................................................. 80 
2.7. Информационный обмен ............................................................................................................. 83 
2.7.1. Диаграммы Сэнки ................................................................................................................. 84 
2.8. Эффективный контроль технологических процессов .............................................................. 86 
2.8.1. Автоматизированные системы управления технологическими процессами .................. 86 
2.8.2. Менеджмент (контроль, обеспечение) качества ................................................................ 89 
2.9. Техническое обслуживание ......................................................................................................... 92 
2.10. Мониторинг и измерения .......................................................................................................... 94 
2.10.1. Косвенные методы мониторинга ........................................................................................... 94 
2.10.2. Оценки и расчеты .................................................................................................................... 95 
2.10.3. Учет потребления энергоресурсов и усовершенствованные системы учета ................ 97 
2.10.4. Снижение потери давления при измерении расходов в трубопроводах ....................... 98 
2.11. Энергоаудиты и энергетическая диагностика ....................................................................... 100 
2.12. Пинч-анализ .............................................................................................................................. 105 
2.13. Энтальпийный и эксергетический анализ.............................................................................. 111 
2.14. Термоэкономика ....................................................................................................................... 114 
2.15. Энергетические модели ............................................................................................................... 116 
2.15.1. Энергетические модели, базы данных и балансы .............................................................. 116 
2.15.2. Оптимизация использования энергоресурсов и управление ими на основе
моделей .......................................................................................................................................... 119 
2.16. Сравнительный анализ ............................................................................................................ 124 
2.17. Прочие инструменты ............................................................................................................... 127 
3. Технологии, которые следует рассматривать для обеспечения энергоэффективности на
уровне энергопотребляющих систем, процессов и видов деятельности ......................................... 128 
3.1. Сжигание ..................................................................................................................................... 129 
3.1.1. Снижение температуры дымовых газов ........................................................................... 135 
3.1.2. Рекуперативные и регенеративные горелки ..................................................................... 140 
3.1.3. Сокращение массового расхода дымовых газов за счет снижения избытка воздуха
горения ........................................................................................................................................... 142 
3.1.4. Автоматизированное управление горелками ................................................................... 143 
3.1.5. Выбор топлива .................................................................................................................... 144 
3.1.6. Кислородное сжигание ....................................................................................................... 145 
3.1.7. Сокращение потерь тепла при помощи теплоизоляции.................................................. 147 
3.1.8. Сокращение потерь тепла через отверстия печей ........................................................... 148 
3.2. Паровые системы ....................................................................................................................... 148 
3.2.1. Общие свойства пара .......................................................................................................... 148 
3.2.2. Обзор методов повышения энергоэффективности паровых систем .............................. 152 
3.2.3. Дросселирование и использование турбодетандеров ..................................................... 154 
3.2.4. Методы эксплуатации и управления технологическим процессом ............................... 156 
3.2.5. Предварительный подогрев питательной воды (в т.ч. с помощью экономайзера) ...... 158 
3.2.6. Предотвращение образования и удаление накипи с поверхностей теплообмена ........ 160 
3.2.7. Оптимизация продувки котла ............................................................................................ 162 
3.2.8. Оптимизация расхода пара в деаэраторе .......................................................................... 164 
3.2.9. Оптимизация работы котла короткими циклами ............................................................. 166 
3.2.10. Оптимизация парораспределительных систем .............................................................. 167 
3.2.11. Теплоизоляция паропроводов и конденсатопроводов .................................................. 168 
3.2.12. Реализация программы контроля состояния конденсатоотводчиков и их ремонта ... 171 
3.2.13. Сбор и возврат конденсата в котел ................................................................................. 175 
3.2.14. Использование самоиспарения ........................................................................................ 176 
3.2.15. Утилизация энергии продувочной воды котла .............................................................. 178 
3.3. Утилизация тепла и охлаждение .............................................................................................. 179 
xix
3.3.1. Теплообменники ................................................................................................................. 181 
3.3.2. Тепловые насосы (в т.ч. механическая рекомпрессия пара)........................................... 185 
3.3.3. Системы охлаждения и холодильные установки............................................................. 192 
3.4. Когенерация ................................................................................................................................ 195 
3.4.1. Различные методы когенерации ........................................................................................ 195 
3.4.2. Тригенерация ...................................................................................................................... 204 
3.4.3. Централизованное холодоснабжение ............................................................................... 207 
3.5. Электроснабжение ..................................................................................................................... 210 
3.5.1. Компенсация реактивной мощности................................................................................. 210 
3.5.2. Гармоники ........................................................................................................................... 213 
3.5.3. Оптимизация систем электроснабжения .......................................................................... 214 
3.5.4. Энергоэффективная эксплуатация трансформаторов ..................................................... 215 
3.6. Подсистемы с электроприводом ............................................................................................... 217 
3.6.1. Энергоэффективные двигатели ......................................................................................... 221 
3.6.2. Выбор оптимальной номинальной мощности двигателя ................................................ 223 
3.6.3. Приводы с переменной скоростью ................................................................................... 224 
3.6.4. Потери при передаче механической энергии ................................................................... 224 
3.6.5. Ремонт двигателей .............................................................................................................. 225 
3.6.6. Перемотка ............................................................................................................................ 225 
3.6.7. Экологические преимущества, воздействие на различные компоненты
окружающей среды, применимость и другие соображения относительно методов
повышения энергоэффективности систем с электроприводом ................................................ 226 
3.7. Системы сжатого воздуха ......................................................................................................... 228 
3.7.1. Оптимизация общего устройства системы ....................................................................... 235 
3.7.2. Использование приводов с переменной скоростью ........................................................ 238 
3.7.3. Высокоэффективные электродвигатели ........................................................................... 239 
3.7.4. Централизованная система управления системой сжатого воздуха .............................. 240 
3.7.5. Утилизация тепла................................................................................................................ 244 
3.7.6. Сокращение утечек в системах сжатого воздуха ............................................................. 246 
3.7.7. Техническое обслуживание фильтров .............................................................................. 248 
3.7.8. Использование холодного наружного воздуха для питания компрессоров.................. 249 
3.7.9. Оптимизация давления системы ....................................................................................... 251 
3.7.10. Создание запаса сжатого воздуха вблизи потребителей с существенно
варьирующим уровнем потребления .......................................................................................... 253 
3.8. Насосные системы ..................................................................................................................... 253 
3.8.1. Инвентаризация и оценка насосных систем ..................................................................... 254 
3.8.2. Выбор насоса ....................................................................................................................... 255 
3.8.3. Оптимизация трубопроводной системы ........................................................................... 257 
3.8.4. Техническое обслуживание ............................................................................................... 257 
3.8.5. Управление насосными системами и их регулирование ................................................ 258 
3.8.6. Привод и передача .............................................................................................................. 259 
3.8.7. Экологические преимущества, воздействие на различные компоненты
окружающей среды, применимость и другие соображения относительно методов
повышения энергоэффективности насосных систем ................................................................ 259 
3.9. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ) .......................... 261 
3.9.1. Отопление и охлаждение помещений ............................................................................... 261 
3.9.2. Вентиляция .......................................................................................................................... 263 
3.9.3. Естественное охлаждение .................................................................................................. 270 
3.10. Освещение ................................................................................................................................ 271 
3.11. Процессы сушки, сепарации и концентрирования ............................................................... 276 
3.11.1. Выбор оптимальной технологии или сочетания технологий ....................................... 277 
3.11.2. Механические процессы .................................................................................................. 280 
3.11.3. Методы термической сушки ............................................................................................ 281 
3.11.4. Радиационная сушка ......................................................................................................... 289 
3.11.5. Системы автоматизированного управления процессами термической сушки ........... 292 
xx
4. Наилучшие доступные технологии ................................................................................................. 293 
4.1. Введение ..................................................................................................................................... 293 
4.2. Наилучшие доступные технологии обеспечения энергоэффективности на уровне
установки ........................................................................................................................................... 299 
4.2.1. Менеджмент энергоэффективности .................................................................................. 299 
4.2.2. Планирование и определение целей и задач .................................................................... 300 
4.2.3. Энергоэффективное проектирование (ЭЭП) .................................................................... 305 
4.2.4. Повышение степени интеграции технологических процессов ...................................... 305 
4.2.5. Поддержание поступательного развития инициатив в области
энергоэффективности ................................................................................................................... 306 
4.2.6. Поддержание уровня квалификации персонала .............................................................. 306 
4.2.7. Эффективный контроль технологических процессов ..................................................... 307 
4.2.8. Техническое обслуживание ............................................................................................... 307 
4.2.9. Мониоринг и измерения..................................................................................................... 308 
4.3. Наилучшие доступные технологии обеспечения энергоэффективности
энергопотребляющих систем, технологических процессов, видов деятельности и
оборудования ..................................................................................................................................... 308 
4.3.1. Сжигание ............................................................................................................................. 308 
4.3.2. Паровые системы ................................................................................................................ 311 
4.3.3. Утилизация тепла................................................................................................................ 313 
4.3.4. Когенерация ........................................................................................................................ 314 
4.3.5. Электроснабжение .............................................................................................................. 315 
4.3.6. Подсистемы с электроприводом ....................................................................................... 316 
4.3.7. Системы сжатого воздуха .................................................................................................. 317 
4.3.8. Насосные системы .............................................................................................................. 318 
4.3.9. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ) ................... 320 
4.3.10. Освещение ......................................................................................................................... 322 
4.3.11. Процессы сушки, сепарации и концентрирования ........................................................ 322 
5. Новые технологии обеспечения энергоэффективности ................................................................. 325 
5.1. Беспламенное сжигание (беспламенное окисление) .............................................................. 325 
5.2. Сжатый воздух как средство хранения энергии ...................................................................... 329 
6. Заключительные замечания .............................................................................................................. 331 
6.1. Временные рамки и основные этапы подготовки настоящего документа ........................... 331 
6.2. Источники информации ............................................................................................................ 331 
6.3. Степень консенсуса .................................................................................................................... 333 
6.4. Пробелы и дублирование информации. Рекомендации по дальнейшему сбору
информации и исследованиям ......................................................................................................... 333 
6.4.1. Пробелы и дублирование информации ............................................................................ 333 
6.4.3. Конкретная производственная информация .................................................................... 336 
6.4.3. Направления дальнейших исследований и практической деятельности ...................... 336 
6.5. Пересмотр настоящего документа ............................................................................................ 338 
Источники .............................................................................................................................................. 339 
Глоссарий ............................................................................................................................................... 346 
7. Приложения ....................................................................................................................................... 360 
7.1. Энергия и законы термодинамики ........................................................................................... 360 
7.1.1. Общие принципы ................................................................................................................ 360 
7.1.2. Первый и второй законы термодинамики ........................................................................ 362 
7.1.3. Диаграммы свойств, таблицы свойств, базы данных и программы............................... 367 
7.1.4. Использованные обозначения ........................................................................................... 369 
7.2. Примеры термодинамической необратимости ........................................................................ 371 
7.2.1. Пример 1. Дросселирование .............................................................................................. 371 
7.2.2. Пример 2. Теплообменники ............................................................................................... 373 
7.2.3. Пример 3. Процессы перемешивания ............................................................................... 375 
xxi
7.3. Примеры анализа энергоэффективности производства ......................................................... 378 
7.3.1. Производство этилена методом парового крекинга ........................................................ 378 
7.3.2. Производство мономера винилацетата (МВА) ................................................................ 380 
7.3.3. Горячая прокатка стали ...................................................................................................... 381 
7.4. Примеры внедрения систем менеджмента энергоэффективности ........................................ 383 
7.5. Примеры энергоэффективных технологических процессов .................................................. 386 
7.6. Пример подхода к поступательному развитию инициатив в сфере
энергоэффективности: «совершенство в производственной деятельности» ............................... 389 
7.7. Мониторинг и измерения .......................................................................................................... 390 
7.7.1. Количественные измерения ............................................................................................... 390 
7.7.2. Оптимизация использования энергоресурсов .................................................................. 390 
7.7.3. Энергетические модели, базы данных и балансы ............................................................ 391 
7.8. Другие инструменты аудита и поддержки мероприятий по повышению
энергоэффективности на уровне предприятия ............................................................................... 394 
7.8.1. Инструменты аудита и менеджмента энергоэффективности ......................................... 394 
7.9. Сравнительный анализ .............................................................................................................. 396 
7.9.1. Нефтеперерабатывающие заводы ..................................................................................... 396 
7.9.2. Австрийское энергетическое агентство ............................................................................ 398 
7.9.3. Схема для норвежских МСП ............................................................................................. 398 
7.9.4. Соглашения о сравнительном анализе в Нидерландах ................................................... 398 
7.9.5. Сравнительный анализ в стекольной промышленности ................................................. 399 
7.9.6. Распределение энергозатрат и выбросов CO2 между различными видами
продукции в сложном последовательном процессе .................................................................. 400 
7.10. Примеры к главе 3 .................................................................................................................... 401 
7.10.1. Паровые системы .............................................................................................................. 401 
7.10.2. Утилизация отходящего тепла......................................................................................... 408 
7.11. Мероприятия на стороне потребителя .................................................................................. 415 
7.12. Энергосервисные компании ................................................................................................... 416 
7.13. Сайт Европейской комиссии, посвященный вопросам энергоэффективности и
Национальные планы действий государств-членов ...................................................................... 421 
7.14. Европейская схема торговли квотами (ETS) ......................................................................... 422 
7.15. Оптимизация транспортных систем ....................................................................................... 424 
7.15.1. Энергоаудит транспортных систем ................................................................................. 425 
7.15.2. Менеджмент энергоэффективности автомобильного транспорта ............................... 425 
7.15.3. Улучшение упаковки с целью оптимизации использования транспорта .................... 430 
7.16. Европейский топливный баланс ............................................................................................. 431 
7.17. Коррекция коэффициента мощности при электроснабжении ............................................. 433 

Скачать

Скачать этот файл:

Как это сделать?

Нужно зарегистрироваться!

Электронная почта: