«Зелёный кейс» для Красноярска
Бюро НДТ @/burondt
На опубликованный нами материал «Зелёный кейс» для Красноярска поступил ряд вопросов и комментариев, поэтому мы решили остановиться подробнее на этой теме. Мы не согласны с мнением, что предложенное решение нереализуемо.
Вопросы были опубликованы на канале Energy Today
Спрашивали, отвечаем.
Нет технологии утилизации теплоты. Непонятно, сколько и каких теплофикационных установок надо разместить на заводе, есть ли там для этого место. И что, в принципе, нужно делать, чтобы собрать тепло.
Ответ:
Утилизация тепла может осуществляться разными технологиями и оборудованием, рекуперативными теплообменниками, тепловыми насосами или тепловыми трубами - в зависимости от температуры, режима, загрязненности исходной среды. Все эти решения давно опробованы, применяются за рубежом в различных отраслях промышленности и работали десятилетия назад в нашей стране.
http://elar.urfu.ru/bitstream/10995/55370/1/tmuenin_2017_097.pdf
https://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=2827
https://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=2266
Кратко технологию утилизации сбросного тепла КрАЗ можно описать следующим образом:
Оценки показывают, что при объёме производства 1 млн т алюминия в год, общий объём энергопотребления завода составляет 56 млн. ГДж, из которых непосредственно на электролиз расходуется не более 40%, а 34 млн. ГДж (8 млн Гкал) в виде тепла сбрасывается в окружающую среду.
Известно, что около 30% этой сбросной тепловой энергии содержится в анодных газах, поэтому с помощью теплообменников в системе организованного газоотсоса электролизных ванн можно утилизировать до 2,4 млн Гкал тепла для подачи в теплосеть города. Дополнительно технологией тепловых насосов из системы оборотного водоснабжения завода может быть утилизировано ещё около 0,2 млн Гкал, что в сумме с другими источниками тепла на заводе (цех подготовки анодной массы и др.) позволит получить от КрАЗ до 3 млн Гкал в год для передачи в теплосеть города.
Определение необходимого количества машин, оборудования и т.д., необходимых для работы системы, станет возможным после проведения технического обследования и комплекса проектных работ, а территория завода имеет дополнительные площади для размещения этого оборудования.
Нет оценки капитальных затрат, и конечной себестоимости тепловой энергии при реализации этой идеи.
Согласно экспертной оценке, капитальные затраты мероприятий по утилизации сбросного тепла КрАЗ без учета присоединения к тепловым сетям города могут составить от 50 до 100 млн. руб.
Себестоимость тепла при утилизации высоко и среднетемпературных ВЭР составляет 350-550 руб за 1 Гкал, низкотемпературных - повыше, это зависит от схемы утилизации и стоимости электроэнергии, а она в Красноярске не очень дорогая.
Не оценена стоимость и возможности передачи тепла от КрАЗа, который находится на границе городской черты.
Предварительная проработка проекта показала, что техническая возможность ввода в систему теплоснабжения города тепла, утилизируемого с КрАЗ зависит от таких основных параметров, как параметры отпускаемого теплоносителя (температура, давление), температурный график и возможные пределы регулирования, сменность и сезонность работы КрАЗ, наличия мероприятий по надежности и бесперебойности работы технологии утилизации сбросного тепла на КрАЗ, при отключении одного или нескольких производственных циклов.
С большой долей вероятности можно сказать, что технические решения позволят учесть все данные параметры.
Капитальные затраты на реализацию данных мероприятий можно рассчитать исходя из стоимости строительства тепловой магистрали равной примерно 50 млн. руб. за 1 км.
Предполагается, что температура теплоносителя от КрАЗа составит 70/50 ºС. Это при том, что красноярские системы централизованного теплоснабжения работают по графику 150/70.
Современное оборудование позволяет выдать в сеть теплоноситель с любой температурой, в том числе и 150/70 ºС. Возможно для этого понадобится двухконтурная схема (зимой), а летом возможно обойтись одноконтурной.
В любом случае окончательная конфигурация схемы и подбор оборудования определяется всеми вышеперечислеными факторами - в процессе разработки конечного варианта проекта.
Не ясно, можно ли регулировать температуру теплоносителя в зависимости от погоды, или будет выдаваться постоянная. Насколько мобильна эта технология, или город будет получать ту температуру, которую сможет выдать завод, без прогнозов и с рисками недогрева?
Как уже отмечалось выше, регулирование - это вопрос оптимальных схемных решений. Регулировка может осуществляться в трёх контурах - на источнике ВЭР, на теплообменниках или ТНУ и у потребителей тепловой энергии.
Примеры таких схемных решений также хорошо известны и апробированы. К примеру, тепло утилизации может выдаваться в общий контур, а оттуда передаваться потребителям через промежуточный контур.
Отсутствует экологическое обоснование этой идеи. Ее реализация может ухудшить влияние на окружающую среду крупнейшего городского загрязнителя – КрАЗа.
Реализация мероприятий по утилизации сбросного тепла никаким образом не уменьшит или увеличит существующее негативное воздействие КрАЗ на окружающую среду, так как не затрагивает технологический процесс.
А вот снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух города может быть снижено на 4 тыс. тонн в год за счет замещения части мощности одной из ТЭЦ, работающих на буром угле. Помимо этого, уменьшение потребления угля позволит сократить выбросы СО2-экв до 1 млн тонн в год.
Отсутствует оценка социальных рисков. Последние слушания по получению экологического разрешения для завода закончились скандалом. Очевидно, что горожане могут отказаться получать тепло, которое зависит от конъюнктуры на рынке алюминия, и могут рассматривать его, как ненадежный источник.
Напротив, реализация мероприятий по утилизации сбросного тепла сможет стать хорошим имидживым проектом КрАЗ, демонстрирующим общественности направление к экологизации производства и движение к устойчивому развитию.
Мы готовы к открытой и конструктивной дискуссии.
Хотите больше информации по "Зелёным кейсам"? Заходите на наш сайт https://eipc.center/zelenye-kejsy/