Аудит / Институциональная экономика / Информационные технологии в экономике / История экономики / Логистика / Макроэкономика / Международная экономика / Микроэкономика / Мировая экономика / Операционный анализ / Оптимизация / Страхование / Управленческий учет / Экономика / Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям) / Экономическая теория / Экономический анализ Главная
Экономика
Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям)
| Арбузов В.В., Грузин Д.П., Симакин В.И.. Экономика природопользования и природоохраны, 2004 | |
9.4 Оценка безотходности производства |
|
|
В качестве примера приводится расчет показателей безотходности получения стекломассы в стекловаренной печи и в циклонной установке с кольцевой циклонной камерой (КЦК). Стекломасса предназначена для производства стек- лочерепицы. Общая постановка задачи. В качестве исходного сырья используется многокомпонентная шихта и оборотный стеклобой. Энергоносители - природный газ и электроэнергия. На отходящих от стекловаренной печи газах после регенераторов установлен котел-утилизатор, вырабатывающий пар технологических параметров (Р=0,8 МПа). КЦК имеет футеровку с испарительным охлаждением. В тепловой схеме установки обеспечивается более глубокое, чем в стекловаренной печи, использование теплоты продуктов горения топлива путем регенерации ее процесса с подогретым воздухом и фриттованной гранулированной шихтой и выработки пара технологических параметров (Р=1.3 МПа). Исходные данные: Характеристика балансового материального соотношения процесса стекловарения в печи дана в таблице 4. Характеристика балансового материального соотношения процесса стекловарения в КЦК в таблице 5. Технико- и энергоэкономические показатели печи приводятся в таблице 6. Технико- и энергоэкономические показатели КЦК в таблице 7. Решение: 1. Определяем частные материальные показатели безотходности. Стекловаренная печь: по шихте вш = Мсм - Мсб = 143330 - 31285 = 0,828, м Мш 135340 псб Мп 6910 Л 940 по питательной воде Р = Ч = = 0,942 , м Мпв 7340 Таблица 4 Вещества вводимые в печь Масса, т/год Вещества выводимые из печи Масса, т/год Шихта сухая М ш 135340 Стекломасса М см 143330 Оборотный стеклобой мсб 31285 Унос пыли с газами МУп 730 Природный газ МГ 35760 ПАР В ТЕПЛОСЕТЬ ЗАВОДА мП 6910 qh = 36,570 ГДж/m P = 0,6 кг/м3 - Продувочная вода М ПР В уходящих газах: Избыточный воздух МИВ -Водяной пар М Н2О -азот М N 2 -диоксид серы MSO2 -оксид углерода MCO диоксид углерода MCO2 430 105442 73014 323617 970 280 99394 Воздух М В 538302 Вода: С шихтой М ВШ Питательная МПВ 6090 7340 754117 Всего 754117 Всего М сб = 1, по стеклобою В б = М сб г м по природному газу, воздуху и влаге шихты В ^ = В 5 = В ВШ = 0 v м v м v м w Таблица 5 Вещества, вводимые в печь Масса, т/год Вещества, выводимые их печи Масса, т/год Шихта сухая Мш 105336 Стекломасса М см 105000 Оборотный стеклобой Мсб 17808 Унос пыли с газами Мун 420 Пар в теплосеть завода М п 75040 Природный газ М г 19296 (QH = 38,093 МДж/м3, Р=0,96 кг/м3) Продувочная вода М пр В уходящих газах: 3950 Воздух мв 267695 избыточный воздух Мив 5670 Вода: с шихтой мвш питательная ММ пв 21504 78990 водяной пар М Н 2O 57380 азот МN2 201254 диоксид серы М SO2 760 оксид углерода М CO 95 диоксид углерода М CO 2 61060 Всего: 510629 Всего: 510629 В материальном балансе не учтен износ огнеупоров печи из-за его малой величины. Суммарный показатель материальной безотходности печи m = J=1М J = Мсм + Мл = 143330 + 6910 = 0199 " n n 754117 ' Z М i Z М i i=1 i=1 получился низким, поскольку в расчете учтены все газообразные сырьевые ресурсы (природный газ, воздух, влага шихты). Как показывает анализ отечественной и зарубежной практики, полезное использование массы газообразных продуктов экономически нецелесообразно. Поэтому, если рассчитать суммарный коэффициент по конденсированным сырьевым ресурсам, характеристика материальной безотходности процесса стекловарения в печи окажется значительно выше: 1 = Мсм + Мп = 143330 + 6910 = 0863 Мш + Мсб + Мпв 135340 + 31285+ 7340 ' ' Возможность повышения этого показателя, например за счет уменьшения уноса газами частиц шихты, весьма ограничена - теоретически лишь до 0,868. 1 Дальнейший рост ( и приближение к единице технически невозможны из- за перехода части массы сухой шихты в результате диссоциации карбонатов и сульфата в газообразные состояния. Поэтому техническим пределом матери- макс альной безотходности в данном процессе является ( м = 0,8 6 8 Установка с КЦК: РМД = 0,828; рМ" = 0,95; вМБ = 1 (м = 0,353; рМ = 0,891; р(МАКС = 0,893 2. Определяем частные энергоэкономические показатели безотходности. Таблица 6 Вид Расход, Себе- Удель Подве Подведенная энергоресурса ед/год стоим. ная денная эксе ргия руб/ед эксер- тепло- МВт ч Доля (S) гия, МВт ч та, ГДж год а ед год (е) (Q) Природный 3 газ,тыс.м 37250 6,6 10,37 1419000 386300 0,941 Электроэнергия, 18400 9,8 1 66240 18400 0,045 МВт^ч: на допол- нительный по- догрев на привод 5600 9,8 1 0 5600 0,014 электродвигате- лей Физическая теп- лота из окру- жающей среды (с 18460 0 0 18460 0 0 воздухом,шихтой и пр.),ГДж Всего: 1503700 410300 1,0 Частные энергоэкономические показатели безотходности для энергоносителей совпадают с КПД соответствующего энергоресурса. Стекловаренная печь: По топливу и электроэнергии на дополнительный подогрев они совпадают с тепловыми КПД печи: РДЭ" = РЭэ =n= Q gQ + g" , QC + n ДЭП + Qv где Q - требуемая для стекловарения теплота, ГДж/год; Qn - теплота вырабатываемого пара, ГДж/год; Qfl3n - теплота на дополнительный подогрев, ГДж/год; Q - физическая теплота из окружающей среды, ГДж/год. Таблица 7.? Вид Расход, Себе- Удель Подве Подведенная Энергоресурса ед/год сто- ная денная эксе ргия им., Руб/ед (S) эксер- гия, МВт^ч ед (е) теплота, ГДж год (Q) МВт^ч год Доля а Природный газ,тыс. м3 20100 6,6 10,37 765810 208440 0,98 Электроэнергия, на 4000 9,8 1 0 4000 0,02 привод электродвига-телей, МВтч Физическая теплота 8150 0 0 8150 0 0 из окружающей среды (с воздухом,шихтой и др.),ГДж Всего: 773960 212440 1,0 QC = Мсмqс = 143300 Х 2,348 = 336468 ГДж/год. где qc = 2.348 - удельная теплота стекловарения, ГДж/т. Q с = MД (h ДД - h Дв) = 6910 Х 10 - 3(2767 - 435) = 14435 ГДж/год. рдш = рГ = 336540 +14435 = 0,233. ЭЭ 141900 +66240 +18460 Аналитический показатель по электроэнергии для привода электродвига-телей равен их среднему КПД, принимаемому РЭЭ = пПР = 0,9 . Для физической теплоты веществ, поступающих в процесс при температуре окружающей среды, Р^ = Пт = 0,233 Установка с КЦК: Qс = 246540 ГДж/год; Qn = 180096 ГДж/год; вПЭ = ППР = 0,9 3. Определяем суммарный энергоэкономический показатель безотходности. Стекловаренная печь: /I X вЭЭ, Z ЭЭi n вЭЭ ,у ЭЭ, i=1 (РЭЭ = - n X Z ЭЭ i i = 1 у где ^ ЭЭ1 - энергоэкономические коэффициенты для: ээ = U Г пр природного газа ' ээ U Г п р электроэнергии уДЭП = и а ЭЭ ^Э^ПР у ДЭП - привода электродвигателей zp - иЭ а ПР физической теплоты вещества z фэ - 0 , где U - соотношение трудозатрат на производство и транспортирование потребителю сопоставимого объема энергоресурсов: электроэнергии U=1, гг тГ S Г 0,0964-6,6 природного газа U - Ч-ЧЧ Ч Ч 0,0649, Si 9,8 3 здесь т г - сопоставимый расход природного газа, тыс.м , с 1 МВт.ч электроэнергии, равный т Г - Ч Ч Ч 0,0964 тыс.м3 Ч^Ч 1 еу 10,37 Тогда Z Г - 0,0649 - 0,941 - 0,0611;? Z = 1-0,045 = 0,045; Z пэ = 1-0,014 = 0,014. 0,233 - 0,0611 + 0,233 - 0,045 + 0,9-0,014 p = Ч = 0,311. 0,0611 + 0,045 + 0,014 Установка с КЦК: ш = 0,634 . Т ЭЭ ' 4. Определяем суммарный технико-экономический показатель безотходно- сти. Поскольку данные по полным трудозатратам при производстве ресурсов отсутствуют, введем в расчет себестоимость сырья: шихты (Sш) = 17 руб/т, стеклобоя (S сб) = 18 руб/т, питательной воды (Sпв ) = 0,129 руб/т. Стекловаренная печь: n YVS в p = Я ' . РЩМщ SШ +вмМСБ SСБ + ввПП МПВ SДB + T^V-S- МШ S Ш + МСБ S СБ + Vr S Г +{ЭДЭП + ЭПР )S Э i=1 ,ПР Рз Vr SГ + (fix! ЭДЭП + вЭЭ ЭПР )sSЭ Л + : 7 т = 0, /82 МШ S Ш S СБ + М ПВ S ПВ + Vr S Г +(ЭДЗП + ЭПР )S Э Установка с КЦК: Ц Э = 0,838. Суммарный технико-экономический показатель безотходности заметно выше, чем энергоэкономический, что свидетельствует о гораздо более высоком проценте использования сырьевых ресурсов и значительных резервах использовании энергоносителей в данном производстве. Причина низкого уровня Ц ээ - малая тепловая эффективность работы ванной печи, тепловой КПД которой составляет всего 0,233. 316? Повышение энерго- и технико-экономических показателей безотходности в рамках существующей технологии возможно путем улучшения тепловой изоляции печи и увеличения производительности при использовании более стойких огнеупоров, повышения температуры подогрева воздуха в реконструированных регенераторах и более полного использования теплоты уходящих газов для получения пара. Радикальным же путем увеличения Ц ээ, ЦТЭ , а также и ЦМ является применение современных методов варки стекла, например в циклонной печи, опытно-промышленное освоение которой находится в завершающей стадии. Из сопоставления показателей безотходности двух различных установок, перерабатывающих одинаковую шихту в один и тот же технологический продукт, следует совпадение частных показателей материальной безотходности по й вШ ЯПВ шихте и питательной воде ИМ ? ИМ при существенном увеличении в циклонной установке суммарного показателя Ц М в результате значительного снижения удельного расхода топлива. Имеется также некоторое повышение Ц м и макс Ц за счет увеличения доли массы полезных продуктов (из-за меньшего уноса доли продувки). |
|
| << Предыдушая | Следующая >> |
| = К содержанию = | |
Похожие документы: "9.4 Оценка безотходности производства" |
|
|