Основные меры по повышению энергоэффективности

В этом разделе перечислены основные меры по повышению энергоэффективности и передовые практики для различных систем, которые обычно используются в промышленных компаниях.

Компрессоры
Сжатый воздух широко используется в промышленности. Опыт использования систем сжатого воздуха показывает что многие из них имеют низкую эффективность, и потенциальное энергосбережение для таких систем может варьироваться от 5 до 50%. При применении наиболее выгодных мер ожидаемая экономическая и техническая экономия в среднем составляет 33% (окупаемость менее 3-х лет). Наиболее значимые меры по энергосбережению и соответствующая экономия: 

•  Определение и устранение утечек воздуха (20%);
•  Рациональное использование воздуха;
•  Минимизация перепадов давления (3%);
•  Использование наименьшего, пригодного для нормальной деятельности давления;
•  Соответствие мощности компрессора и времени работы нагрузке (15%);
•  Использование эффективных регуляторов напряжения;
•  Оптимизация работы распределительной системы;
•  Использование для сжатия наружный воздух, если он прохладнее чем внутренний;
•  Поддержание установки в хорошем техническом состоянии (2%);
•  Использование тепла, выделяющегося при компрессии (20%).

Такие меры, как поддержание технического состояния, чистка или замена фильтров, определение и устранение утечек воздуха могут осуществляться на всем протяжении эксплуатации без особых трудностей.

Двигатели
На долю двигателей и приводных систем в среднем приходиться 65% от всей потребленной электроэнергии. Потенциал для энергосбережения оценивается в 29% от их энергопотребления.
Эффективность этих систем определяется КПД самого двигателя, скоростью вращения, мощностью, качеством энергоснабжения, потерями на передачу и нагрузкой (насосы, компрессоры, вентиляторы?).
Основными мероприятиями по достижению энергоэффективности двигателей являются: 

• Поддержание напряжения;
•  Минимизация фазовых дисбалансов;
•  Поддержание высокого КПД;
•  Использование эффективных преобразователей и трансформаторов;
•  Уменьшение потерь в распределительных сетях;
•  Применение приводов с переменной скоростью вращения;
•  Замена на более эффективный двигатель;
•  Оптимизация мощности и размера двигателя.

Систематический контроль систем с двигателями при помощи термографии, анализа вибраций, а также плановой проверки предотвращает перебои и отказы в работе двигателей.

Вентиляторы
Вентиляторы широко используются в промышленности, и зачастую играют важную роль в производственном процессе. Учитывая их роль, нередко вентиляторы устанавливаются с запасом мощности и размера, что увеличивает расходы на содержание и уменьшает надежность системы. Посредственная эффективность вентиляторов открывает возможности для энергосберегающих мер, таких как: 

• Проектирование системы чтобы входные и выходные воздуховоды были по возможности прямыми;
• Использование поворотных лопаток, выпрямителей и разделителей потоков для управления потоками воздуха;
•  Оптимизация размеров воздуховодов: с увеличением размеров уменьшаются потери на трение, и соответственно снижаются расходы на содержание;
•  Модифицирование потока в соответствии с потребностью при помощи входных лопаток, выходных компенсаторов или скорости вращения;
•  Осуществление регулярного обслуживания (смазка и замена подшипников, натяжения и замена ремней приводов, обслуживание или замена двигателя, чистка вентилятора).

Потенциальная экономия электроэнергии при применении мер по энергоэффективности может достигать:
24.3% для металлургической промышленности;
20.4% для цветной металлургии;
20.8% для химической промышленности;
22.9% для стекольно-гончарной промышленности и производства строительных материалов;
20.0% для горнодобывающей промышленности;
22.5% для пищевой и табачной промышленности;
21.3% для текстильной и кожевенной промышленности;
20.8% для целлюлозно-бумажной промышленности;
21.9% для строительных и остальных металлургических промышленностей;
22.5% для остальных промышленных секторов.

Паровые системы
Для промышленных систем потенциал энергосбережения оценивается в 20%. Основные меры по энергоэффективности включают: 

• Использование пароотделителей и конденсатоотводчиков;  
• Уменьшение потерь от утечек;  
• Применение теплоизоляции для уменьшения потерь тепла;
•  Обслуживание и наладка котлов каждые 3-6 месяцев;
•  Использование заслонок в дымоходах для уменьшения потерь, связанных с отходящими газами;
•  Максимизация объема возвращающегося конденсата;
•  Использование тепла уходящих газов и непрерывной продувки;
•  Обе6спечение эффективного сжигания топлива за счет автоматизации горелок.

Насосные установки
Малая эффективность насосных систем во многих случаях обусловлено использованием неоправданно мощных систем, что приводит к нарушению их эксплуатационного режима. Основные меры по энергоэффективности для насосных систем включают: 

• Оптимизация конструкции приводной секции насоса;
•  Оптимизация подачи насоса;
•  Оптимизация конструкции крыльчатки насоса;
•  Улучшение свойств рабочей жидкости;
•  Оптимизация скорости вращения двигателя.

Нагревательные процессы
 Эффективность процессов термического нагрева снижается из-за потери части тепла с выхлопными и отработанными газами. Эти потери напрямую зависят от особенностей конструкции и режима работы нагревательной системы. Для уменьшения потерь тепла с уходящими газами могут быть применены следующие меры по энергоэффективности: 

• Снижение температуры уходящих газов;
•  Уменьшение объема уходящих газов;
•  Использование обогащенного кислородом воздуха в камере сгорания;
•  Использование тепла уходящих газов.

Источники:
E. Bonneville, Dr. A. Rialhe, "Good Practice for Energy Efficiency in Industry", May 2006.
E.O. Lawrence Berkeley National Laboratory