Предприятия пищевой промышленности и агросектора используют много тепла. Наиболее энергоемкие — технологические процессы масложировой, сахарной промышленности, производства молочных продуктов, мясоперерабатывающих комбинатов и алкогольной промышленности. Согласно данным Росстата все эти отрасли демонстрируют постепенное снижение потребления тепловой энергии. Сокращение теплопотребления достигается за счет ввода в эксплуатацию новых производственных площадок и модернизации отдельных производств, но до сих пор в индустрии много предприятий, потребляющих неоправданно много тепла и недостаточно эффективное теплоснабжение производства.
Как оптимизировать теплоснабжение производства и потребление тепла, чтобы не отстать от конкурентов в борьбе за снижение энергозатрат, говорим сегодня.
Основной теплоноситель в пищевой промышленности и агропереработке — пар. Его вырабатывают в собственных котельных и используют в технологических процессах, для отопления и горячего водоснабжения предприятия. Оптимизировав потребление пара, можно сократить потребность в его первичной выработке, тем самым снизив затраты на топливо и водоподготовку.
Удельный расход тепловой энергии (ккал/кг) на производстве пищевой продукции*
Как это сделать? Прежде всего исключить прямые потери, а там, где эта задача уже решена, — за счет использования вторичных низкопотенциальных источников тепла.
Теплоснабжение производства без потерь
Передавая свое тепло, пар превращается в конденсат, содержащий до четверти первоначальной энергии пара.
Сбор, возврат и полноценная утилизация тепла конденсата — одно из базовых условий эффективного теплоснабжения, позволяющее:
- потреблять меньше топлива;
- минимизировать затраты на покупку сырой подпиточной воды;
- обеспечить работу котла с максимальной производительностью.
Чем больше «охват» системы возврата конденсата, тем выше общий экономический эффект. В среднем можно достичь сокращения объема подпиточной воды на 20-50%. Экономия в денежном выражении зависит от размеров производства, и на крупных предприятиях бывает довольно заметной.
На большинстве современных предприятий система сбора и возврата конденсата реализована. Но на 100% используют энергетический потенциал конденсата единицы. Остальным мешают в этом конструктивные недочеты или физический износ систем. Конденсатоотводчики — основное оборудование пароконденсатных систем — выходят из строя часто и незаметно. Практика обследований показывает, что количество неисправных составляет в среднем от 5 до 15%. Сломанные конденсатоотводчики — это потери тепла, снижение производительности и риск производственного брака из-за недогрева продукта.
Единственное решение — регулярный плановый аудит и последующая замена неисправного оборудования. Это локальное и простое мероприятие дает быстрый и ощутимый эффект. Срок окупаемости затрат на выявление и замену сломанных конденсатоотводчиков не превышает 6 месяцев.
«Бесплатное» тепло
Устранение очевидных потерь — первый шаг, но не единственная возможность снизить затраты на тепло. Другое перспективное направление — использование низкопотенциальных источников тепла.
Тепло горячих стоков и после сушильных печей, отработанный пар технологических агрегатов, теплота конденсата после технологического оборудования или поступившего в конденсаторы тепловых двигателей с турбоприводом, тепло, передаваемое системе оборотного водоснабжения в результате охлаждения оборудования, — эти вторичные ресурсы есть на большинстве промышленных предприятий.
Потенциал использования низкопотенциального тепла огромен. Например, количество пара вторичного вскипания — одного из самых распространенных источников низкопотенциального тепла — на пищевых предприятиях достигает 10-15% от массы конденсата. Использование его на производстве позволяет сократить первичную выработку пара (а с ней и затраты на топливо) на 15-25%.
Как использовать это тепло? Вариантов много:
- для отопления;
- подогрева воды для подпитки технологических систем или ее предварительной деаэрации;
- в отдельных технологических процессах;
- для теплоснабжения сопутствующих объектов;
- для выработки электроэнергии;
- для получения холодной воды.
Кроме того, системы утилизации низкопотенциального тепла предприятия помогают:
- минимизировать затраты на покупку воды для подпитки технологических циклов, ее обработку в системах водоподготовки и подогрев до температур, необходимых по технологическим требованиям;
- сократить выбросы СО2 и оксидов азота за счет уменьшения количества сжигаемого топлива.
Универсальной схемы оптимизации системы теплоснабжения нет. Это всегда индивидуальное решение, разрабатываемое с учетом специфики, энергетических потребностей и технологии конкретного производства. Чтобы найти его, начать стоить с полноценного аудита действующей системы.
