Analysis of heat and combustible secondary energy resources recovery and its using in municipal thermal power engineering of industrial centers
The analysis of yield and using of heat and combustible secondary energy resources in the enterprises of energy-intensive industries. It is proposed the way of its application in heat supply systems in municipal sector of industrial centers.
Збережено в:
| Дата: | 2006 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2006
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/292 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | System Research in Energy |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
System Research in Energy| _version_ | 1871103488692322304 |
|---|---|
| author | Kuts G.O. Litinska L.O. |
| author_facet | Kuts G.O. Litinska L.O. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Kuts G.O.",
"institution": null
},
{
"author": " Litinska L.O.",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Kuts G.O. |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T12:57:36Z |
| description | The analysis of yield and using of heat and combustible secondary energy resources in the enterprises of energy-intensive industries. It is proposed the way of its application in heat supply systems in municipal sector of industrial centers. |
| first_indexed | 2026-03-24T02:01:20Z |
| format | Article |
| fulltext |
ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • №14/2006 69
Утилізація теплових і горючих вторинних ре-
сурсів (ТВЕР і ГВЕР) належить до додаткових
джерел надходження органічного палива і тепло-
вої енергії. Одним із напрямів підвищення рівня
їх використання, особливо низькопотенційних
ТВЕР, є широка кооперація тепловою енергією
між промисловими підприємствами і житлово-
комунальним сектором міст, на території яких
розташовуються крупні енергоємні підприємс-
тва. На сьогодні вторинні ресурси майже не залу-
чено до комунальної енергетики.
Станом та 2004 рік підприємствами країни
було використано 12333,1 тис.Гкал теплових вто-
ринних енергоресурсів (ТВЕР) – 60,5% їх виходу.
За структурою виробництва ТВЕР розподіл був
таким: енерготехнологічними установками ви-
роблено 567,6 тис. Гкал/рік; котлами-утилізато-
рами – 7725,8; котлами сухого гасіння коксу –
841,2; котлами-охолоджувачами конвертерного
газу – 660; системами випарного охолоджування
– 2255,8; контактними теплообмінниками –
129,3; іншими установками – 150,4 [1]. Порівня-
но з 2000 роком відзначається збільшення обсягів
фактичного використання ТВЕР на 30,6%, але за
наявності зниження відсотку використання від їх
виходу (в 2000 році цей показник становив
62,1%) (табл. 1). За окремими галузями рівень
використання ТВЕР становив:
– чорною металургією як галуззю найбільшо-
го обсягу утилізації ТВЕР використано 4713,6
тис. Гкал (55,2% від обсягу їх виходу), в тому чис-
лі від окремих теплоутилізаційних установок:
енерготехнологічних агрегатів – 546,1
тис.Гкал/рік, котлів-утилізаторів – 1613,8; кот-
лів-охолоджувачів конвертерного газу – 660,8;
систем випарного охолодження – 2117,4;
– в хімічній та нафтопереробній галузях слід
відмітити зростання обсягів використання ТВЕР.
Так, у 2004 році в хімічній промисловості річний
обсяг використання становив 4806,7 тис.Гкал, а в
2000-му – 3135; у нафтопереробній галузі відпо-
відно 766,9 і 239,4;
– в паливній промисловості, до якої належать
видобувні підприємства газу, вугілля і нафти та
коксохімічні заводи, також відмічається зростан-
ня обсягів використання ТВЕР: 2004 рік – 1920,6
тис.Гкал/рік, 2000 рік – 346,9.
Незначні обсяги використання ТВЕР у 2004
році мали кольорова металургія – 16,7 тис.Гкал;
скляна і фарфоро-фаянсова промисловість –
67,9; машинобудування і металообробка – 1,8.
На підприємствах країни в 2004 році налічува-
лось 661 теплоутилізаційна установка, в тому чис-
лі: енерготехнологічні установки – 26 одиниць,
котли-утилізатори – 379, котли сухого тушіння
коксу – 10, котли охолодження конвертерного га-
зу – 10, системи випарного охолодження – 111,
контактні теплообмінники – 92, інші установки –
31. Порівняно з 2000 роком загальна кількість теп-
лоутилізаційних установок зменшилась на 65 оди-
ниць, з них енерготехнологічних агрегатів – 26,
котлів-утилізаторів – 34, котлів сухого тушіння
коксу – 3, котлів охолодження конвертерного газу
– 2, введено в експлуатацію 11 контактних тепло-
обмінників і 26 інших установок. У чорній мета-
лургії перебуває в експлуатації 185 утилізаційних
установок, у тому числі: енерготехнологічних ус-
тановок – 5, котлів-утилізаторів – 67, котлів сухо-
го тушіння коксу – 10, котлів охолодження кон-
вертерного газу – 10, систем випарного охолод-
ження – 109. За період 2000-2004 рр. виведено з
експлуатації 41 установку, в тому числі: котлів-
утилізаторів – 25, котлів сухого тушіння коксу –
3 і контактних теплообмінників – 3; введено в ро-
боту: 1 енерготехнологічна установка, 5 систем ви-
парного охолодження (табл. 1). Фізичний знос
парку теплоутилізаційних установок по галузі сяг-
нув 80%, а для деяких установок і більше.
Киснево-конвертерне виробництво, яке най-
ближчої перспективи (до 2015 року) замінить
мартенівське, на сьогодні має котли охолодження
конвертерного газу лише на трьох металургійних
підприємствах, а саме: на меткомбінаті "Азов-
сталь" і метзаводі ім. Дзержинського встановлено
котли-охолоджувачі, які утилізують лише фізич-
не тепло конвертерного газу; на Єнакіївському
меткомбінаті – фізичне тепло і хімічну енергію
конвертерного газу.
АНАЛІЗ СТАНУ УТИЛІЗАЦІЇ ТЕПЛОВИХ І ГОРЮЧИХ ВТОРИННИХ
ЕНЕРГОРЕСУРСІВ ТА ЇХ ВИКОРИСТАННЯ У КОМУНАЛЬНІЙ ТЕП-
ЛОЕНЕРГЕТИЦІ ПРОМИСЛОВИХ ВУЗЛІВ
УДК 620.91;697.34
Г.О. КУЦ, канд. техн. наук, Л.О. ЛІТИНСЬКА (Інститут загальної енергетики НАН України, Київ)
Проаналізовано вихід і використання теплових і горючих вторинних енергоресурсів на підприємствах енергоємних
галузей. Запропоновано шляхи їх залучення до систем теплопостачання житлово-комунального сектору промисло-
вих вузлів.
ÑÈÑÒÅÌͲ ÄÎÑ˲ÄÆÅÍÍß ÒÀ ÊÎÌÏËÅÊÑͲ ÏÐÎÁËÅÌÈ ÅÍÅÐÃÅÒÈÊÈ
70 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • №14/2006
В коксохімічній промисловості перебуває в
експлуатації 13 котлів сухого гасіння коксу – Ав-
дієвській і Криворізькій коксохімзаводи. Тушін-
ня за цією технологією проходить 29% виробле-
ного промисловістю коксу (в 2004 році виробле-
но 27,2 млн т коксу). Річні втрати тепла за умови,
що на кожній тонні коксу вихід тепла дорівнює
0,5 Гкал знаходяться в межах 4,0-4,5 млн Гкал. Рі-
вень використання теплових ВЕР у чорній мета-
лургії становить 55%, а в коксохімічній – 18. На
сьогодні коксохімічна промисловість і чорна ме-
талургія не мають концепції та програми власно-
го розвитку на перспективу за винятком деяких
підприємств, які розробили енергозберігаючі
програми (Алчевський коксохімічний завод, Ма-
ріупольські меткомбінати ім. Ілліча і "Азов-
сталь").
У хімічній та нафтохімічній промисловості за
період 2000-2004 рр. було введено в експлуатацію
4 котли-утилізатори, в нафтопереробній – 7, скля-
ній та фарфоро-фаянсовій – 5. Натомість у маши-
нобудуванні виведено з експлуатації 11 енерго-
технологічних установок і 1 котел-утилізатор, без
поповнення новими теплоутилізаційними уста-
новками. Недостатній рівень використання теп-
лових ВЕР у промисловості країни пов'язаний з
багатьма причинами, основними з яких є [2-5]:
– до 80% діючих утилізаційних установок є
морально та фізично застарілими і за продуктив-
ністю не спроможні забезпечити використання
можливого енергетичного потенціалу ТВЕР тех-
нологічних агрегатів (більшість утилізаційних
установок експлуатуються понад 30 років);
– низький технічний рівень експлуатації ути-
лізаційних установок;
– велика тривалість простоїв утилізаційних ус-
тановок через необхідність проведення ремонту;
– неможливість оснащення технологічних аг-
регатів утилізаційними установками без докорін-
ної реконструкції цехів;
– відсутність виробництва утилізаційних ус-
тановок в Україні, внаслідок чого заміни застарі-
лих установок пов'язані із труднощами їх поста-
чання. Взагалі проблема забезпечення потреби
країни в утилізаційних установках значно загос-
трилась, оскільки єдиний завод у колишньому
СРСР знаходиться на території Росії (Білгород-
ський завод "Енергомаш"). В Україні постає не-
обхідність створення власного серійного вироб-
ництва утилізаційного обладнання для техноло-
гічних агрегатів різного призначення.
Майже не використовуються низькопотен-
ційні ТВЕР, до яких належать гаряча вода і пара
з низьким тиском (до 0,2 МПа) систем охолод-
ження конструкцій технологічних агрегатів, теп-
лота конденсату і його пари вторинного кипіння,
тепло відхідних газів печей, парових і водогрій-
них котлів із температурою до 250оС, скидне по-
вітря вентиляційних систем. Сумарний тепловий
потенціал зазначених видів ТВЕР у таких галу-
зях як чорна металургія, нафтопереробка, хімічна
і нафтохімічна, легка і харчова оцінюється в обся-
гах 18-20 млн Гкал. Утилізація низькопотенцій-
них ТВЕР має випробувані технічні та схемні рі-
шення за їх залученням до системи теплопоста-
чання самих підприємств і житлово-комунально-
го сектору промислових вузлів [4].
На наш погляд, одним із ефективних напря-
мів підвищення рівня використання ТВЕР про-
мислових підприємств є залучення їх до систем
теплопостачання житлово-комунального сектору
міста або району (створення промислових вузлів
з їх теплопостачання). Насамперед, до таких про-
мислових вузлів можна віднести міста, на терито-
рії яких розташовано крупні металургійні під-
приємства. Це, зокрема, Кривий Ріг, Маріуполь,
Дніпропетровськ, Донецьк, Макіївка, Алчевськ,
Єнакієво, Дніпродзержинськ, Запоріжжя, Крама-
торськ. За приклад можливого рішення зі ство-
рення єдиної системи теплопостачання міста від
металургійних підприємств було взято Маріу-
польський промисловий вузол, до складу якого
входить два металургійні комбінати – ім. Ілліча і
"Азовсталь" – з повним технологічним циклом,
коксохімічний завод, машинобудівний завод
"Азовтяжмаш" і низка невеликих підприємств
машинобудівного та інших профілів (радіаторне,
прокатно-штамповочне, технологічного облад-
нання, електропобутових приладів, залізобетон-
них конструкцій, рибоконсервне та другі). Місто
має чотири адміністративні райони загальною
чисельністю населення понад 500 тис. чоловік,
забудовано на 70% високоповерховими житлови-
ми будинками, адміністративними і комунальни-
ми спорудами.
Для покриття теплового навантаження жит-
лово-комунального сектору міста здійснюється
від 120 опалювальних котелень загальною по-
тужністю більше 1200 МВт з річним обсягом спо-
живання палива 360 тис.т у.п. Повне теплове на-
вантаження технологічних і побутових потреб
підприємств і житлово-комунального сектору
(ЖКС) промислового вузла становить 2900 МВт.
Структура покриття теплового навантаження
ЖКС промислового вузла, включаючи промис-
лові підприємства, є такою: ТЕЦ-ПВС меткомбі-
ÑÈÑÒÅÌͲ ÄÎÑ˲ÄÆÅÍÍß ÒÀ ÊÎÌÏËÅÊÑͲ ÏÐÎÁËÅÌÈ ÅÍÅÐÃÅÒÈÊÈ
ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • №14/2006 71
ÑÈÑÒÅÌͲ ÄÎÑ˲ÄÆÅÍÍß ÒÀ ÊÎÌÏËÅÊÑͲ ÏÐÎÁËÅÌÈ ÅÍÅÐÃÅÒÈÊÈ
Найменування галузі,
тип утилізаційних установок Рік
Кількість
устано-
вок, шт.
Вихід і використання теплових вторинних
енергоресурсів, тис.Гкал % фактичного
використання
до виходуРічний
вихід
Можливе
виробництво
Фактичне
виробництво
Фактичне
використання
1. Україна, всього,
з них
2000 687 15197,1 13034,1 10073,0 9444,7 62,1
2004 661 20371,0 15038,9 13223,0 12333,1 60,5
енерготехнологічні установки
2000 52 393,8 279,6 244,9 244,9 62,2
2004 26 842,7 590,9 580,7 567,6 67,3
котли-утилізатори
2000 413 9825,3 8124,6 5727,7 5608,2 57,0
2004 379 13864,8 7408,2 7858,0 7725,8 55,7
котли сухого гасіння коксу
2000 13 1112,2 1075,8 930,8 930,8 83,6
2004 10 1013,8 784,3 841,3 841,3 82,9
котли охолодження конвертерного
газу
2000 12 1062,0 1014,5 1014,5 892,0 84,0
2004 10 970,2 721,1 721,1 660,8 68,1
системи випарного охолодження
2000 111 2642,1 2378,5 2014,0 1635,6 61,8
2004 111 3307,1 2794,9 2730,7 2255,8 68,2
контактні теплообмінники
2000 81 94,9 92,3 86,2 78,2 82,1
2004 92 184,1 155,4 138,4 129,3 82,4
інші установки
2000 5 67,8 678 54,9 54,9 80,9
2004 31 186,1 181,8 150,4 150,4 80,8
2. Чорна металургія, всього,
з них
2000 226 8707,5 7816,7 6059,5 4644,5 53,3
2004 185 8540,0 7112,1 6555,6 4713,6 55,2
енерготехнологічні установки
2000 4 281,3 169,2 169,1 169,1 60,1
2004 5 783,8 546,5 546,5 546,5 69,1
котли-утилізатори
2000 92 3686,1 3188,7 1939,5 1904,5 52,6
2004 67 2817,3 2057,9 1613,8 1613,8 57,2
котли охолодження конвертерного
газу
2000 10 1055,6 1008,2 1008,2 885,7 83,9
2004 10 970,2 921,1 921,1 660,8 68,0
системи випарного охолодження 2000 104 2480,0 2281,0 1933,7 1572,5 63,4
2004 109 3054,7 2578,3 2566,2 2117,4 69,3
контактні теплообмінники 2000 3 30,7 29,8 25,7 25,7 83,7
2004 - - - - - -
інші установки 2000 - - - - - -
2004 - - - - - -
3. Кольорова металургія, всього,
з них
2000 7 426,5 425,2 20,5 20,5 4,8
2004 4 28,3 27,3 16,7 16,7 59,0
котли-утилізатори
2000 2 400,0 360,0 12,3 12,3 3,0
2004 1 5,9 5,9 5,9 5,9 100
системи випарного охолодження
2000 3 22,6 21,3 4,4 4,4 19,4
2004 3 22,4 21,4 10,8 10,8 48,2
контактні теплообмінники
2000 2 3,9 3,9 3,0 3,0 76,9
2004 - - - - - -
4. Хімічна та нафтохімічна про-
мисловість, всього, з них
2000 130 4283,7 3504,5 3237,0 3135,0 73,2
2004 136 8782,1 5575,8 4933,1 3806,7 43,3
котли-утилізатори
2000 129 4148,8 3433,1 3165,6 3080,8 74,2
2004 133 8578,7 5418,0 3824,2 3725,0 43,4
системи випарного охолодження
2000 1 134,9 71,4 71,4 54,2 40,2
2004 1 167,1 132,4 90,8 64,7 38,7
контактні теплообмінники
2000 - - - - - -
2004 2 36,3 25,4 18,1 17,0 46,8
5. Нафтопереробна промисловість,
всього, з них
2000 25 366,4 289,9 239,4 239,4 65,3
2004 16 25,6 25,6 25,6 25,6 100,0
Таблиця 1. Вихід і використання теплових вторинних енергоресурсів (ТВЕР)
підприємствами України в 2000 і 2004 рр. [1]
72 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • №14/2006
нату ім. Ілліча – 11,3%, ТЕЦ– ПВС №1 і ПВС
№ 2 меткомбінату "Азовсталь" – 9,0; промислові
котельні підприємств – 36,0; опалювальні ко-
тельні – 33,3 і теплодитилізаційні установки –
10,4; тепло від яких використовується лише на
підприємствах.
Основними джерелами виходу теплових вто-
ринних енергоресурсів є плавильні та нагрівальні
агрегати меткомбінатів і машинобудівного заво-
ду, фізичне тепло коксу коксохімічного заводу.
Станом на 2004 рік вихід ТВЕР за підприємства-
ми: меткомбінат ім. Ілліча – 5227,0 тис.Гкал/рік,
меткомбінат "Азовсталь" – 3193,0; машинобудів-
ний завод "Азовтяжмаш" – 300; коксохімічний
завод – 1660. Обсяги використання ТВЕР: мет-
комбінат ім. Ілліча – 1160 тис.Гкал/рік, меткомбі-
нат "Азовсталь" – 1430, на машинобудівному за-
воді "Азовтяжмаш" і коксохімічному заводі
ТВЕР не використовуються. Обсяги ТВЕР, які не
використовуються, але мають технічні рішення з
їхнього використання: меткомбінат ім. Ілліча –
2025 тис.Гкал/рік, меткомбінат "Азовсталь" –
2730, машинобудівний завод "Азовтяжмаш" –
165 і коксохімічний завод – 800.
До основних причин невикористовування
теплових ВЕР слід віднести: ряд технологічних
агрегатів не оснащено теплоутилізаційними уста-
новками з утилізації тепла відхідних газів, не ви-
користовується пара систем охолодження домен-
них печей із-за низьких параметрів, не утилізу-
ється тепло кокса на коксохімічному заводі і теп-
ло заготовок після прокатних станів і другі.
Згідно з енергетичними потоками теплових
балансів по меткомбінату ім. Ілліча і меткомбіна-
ту "Азовсталь" сумісно з коксохімічним заводом,
обсяги втрат теплових ВЕР (високо- і низькопо-
тенційних за параметрами) за окремими процеса-
ми виробництва становлять:
ÑÈÑÒÅÌͲ ÄÎÑ˲ÄÆÅÍÍß ÒÀ ÊÎÌÏËÅÊÑͲ ÏÐÎÁËÅÌÈ ÅÍÅÐÃÅÒÈÊÈ
Найменування галузі,
тип утилізаційних установок Рік
Кількість
установок,
шт.
Вихід і використання теплових вторинних енерго-
ресурсів, тис.Гкал
% фактично-
го викорис-
тан-ня до
виходу
Річний
вихід
Можливе ви-
робництво
Фактичне
виробництво
Фактичне ви-
користання
6. Паливна промисловість, всього,
з них
2000 87 573,1 442,8 346,9 346,9 60,5
2004 91 2463,5 2215,8 1933,9 1920,6 80,0
енерготехнологічні установки
2000 16 52,4 38,7 29,9 29,9 57,0
2004 11 42,3 31,3 27,3 14,0 33,0
котли-утилізатори
2000 29 502,6 386,8 299,7 299,7 59,6
2004 50 2231,0 2000,0 1747,4 1747,4 78,3
системи випарного охолодження
2000 3 4,9 4,3 4,3 4,3 95,5
2004 - - - - - -
контактні теплообмінники
2000 39 13,2 13,0 13,0 13,0 98,4
2004 30 189,8 184,5 159,2 159,2 84,1
7. Машинобудування і металооб-
робка, всього, з них
2000 19 34,7 33,0 20,2 20,2 58,5
2004 3 2,0 1,8 1,8 1,8 90,0
енерготехнологічні установки
2000 11 27,9 26,7 16,7 16,7 59,8
2004 - - - - - -
котли-утилізатори
2000 1 1,2 0,8 0,5 0,5 41,6
2004 - - - - - -
контактні теплообмінники
2000 7 5,6 4,4 3,0 3,0 53,6
2004 3 2,0 1,8 1,8 1,8 90,0
8. Скляна і фарфоро-фаянсова про-
мисловість, всього, з них
2000 27 92,4 76,6 57,9 57,9 62,6
2004 38 95,2 90,0 67,9 67,9 71,5
енерготехнологічні установки
2000 16 21,6 19,7 11,9 11,9 55,0
2004 9 16,4 13,0 7,0 7,0 42,7
котли-утилізатори
2000 6 52,6 40,7 32,6 32,6 61,9
2004 11 48,5 46,7 41,6 41,6 85,8
котли охолодження газу
2000 2 10,2 8,7 6,3 6,3 61,7
2004 - - - - - -
контактні теплообмінники
2000 3 8,0 7,5 7,1 6,3 78,7
2004 2 2,4 2,4 2,4 2,4 100,0
інші установки
2000 - - - - - -
2004 16 25,6 25,6 25,6 25,6 100,0
Продовження табл. 1
ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • №14/2006 73
– меткомбінат ім. Ілліча: доменні печі – мож-
ливе виробництво – 425 Гкал/рік, тепло не вико-
ристовується; мартенівські печі – можливе ви-
робництво – 1000, фактично використовано –
356; кисневі конвертери, відповідно: 560 і 486;
нагрівальні колодязі і печі прокатного виробниц-
тва – 1720 і 325; тепло заготівок і готової продук-
ції – 380, тепло не використовується; витрати
тепла від неповернення конденсату – 95;
– меткомбінат "Азовсталь": доменні печі, від-
повідно: 420 і 18; мартенівські печі – 970 і 436;
кисневі конвертери – 500 і 350; нагрівальні печі
прокатного виробництва – 1870 і 489; печі випа-
лювання вапна – 400 і 152; тепло заготівок і гото-
вої продукції – 240, тепло не використовується;
– коксохімічний завод: можливе виробництво
800 Гкал/рік, тепло не використовується.
Загальний річний обсяг можливого вироб-
ництва тепла від утилізації ТВЕР, які можна за-
лучити для покриття теплових навантажень жит-
лово-комунального сектору міста, в цілому по
промисловому вузлу (при коефіцієнті наванта-
ження теплоутилізаційних установок рівному
0,6) становить 4750 тис.Гкал/рік, у тому числі по
меткомбінату ім. Ілліча – 1965, меткомбінату
"Азовсталь" – 2305 і коксохімічному заводу –
480. Сумарна теплова потужність теплових дже-
рел металургійних підприємств за рахунок ви-
робництва тепла від утилізації ТВЕР може збіль-
шитися на 1270 МВт, у тому числі по меткомбіна-
ту ім. Ілліча – 390, меткомбінату "Азовсталь" і
коксохімічному заводу – 880. За умов кооперації
споживачів тепла житлово-комунального секто-
ру міста з металургійними підприємствами, ос-
танні можуть покрити теплове навантаження
теплопостачання міста в опалювальний період на
75% і повне покриття теплового навантаження
гарячого водопостачання протягом року.
Підвищення рівня використання ТВЕР на ме-
талургійних підприємствах пов'язане з упровад-
женням низки заходів, головними із яких можна
назвати:
– оснащення технологічних агрегатів утиліза-
ційними установками (нагрівальні печі метком-
бінатів ім. Ілліча і "Азовсталь", коксові печі кок-
сохімічного заводу),
– підвищення параметрів пари систем випар-
ного охолодження доменних печей меткомбінатів,
– підвищення рівня експлуатації діючих теп-
лоутилізаційних установок і проведення плано-
вих і поточних їх ремонтів,
– утилізація фізичного тепла заготівок і гото-
вої продукції прокатного переділу,
– за умов кооперації тепловою енергією та
створення єдиної системи теплопостачання про-
мислового вузла шляхом перекомунікації тепло-
вих схем підприємств і будівництва додаткових
теплових мереж міста.
Капіталовкладення при впровадженні безпа-
ливних теплогенеруючих установок, які утилізу-
ють ТВЕР, за оцінками інституту ДІПромез, на
30-50% нижчі за теплогенеруючі джерела на орга-
нічному паливі. Виходячи з цього, обсяги капіта-
ловкладень на створення єдиної системи тепло-
постачання Маріупольського промислового вуз-
ла можуть становити 45-50 млн грн. Економія па-
лива від реалізації зазначеного може бути в ме-
жах 230-250 тис. т у.п./рік (природний газ).
У табл. 2 надано перелік металургійних під-
приємств із повним технологічним циклом, які
можуть стати об'єктами формування промисло-
вих вузлів при залученні тепла від утилізації
ТВЕР в їх системах теплопостачання. Наведені
дані річних обсягів виходу теплових ВЕР зазна-
чених металургійних підприємств розраховано за
обсягами виробництва продукції в 2004 році і
становлять 27405,0 тис. Гкал, за фактичного їх
використання 5400 (19,7 % від виходу).
Подальше зростання обсягів використання
ТВЕР визначатиметься розвитком основних га-
лузей промисловості та рішенням перелічених
вище причин. Можна прогнозувати, що річний
обсяг виробництва тепла за рахунок утилізації
ТВЕР у 2010 році може бути в межах 14740-
16220 тис. Гкал, а в 2015 році – 16140-19350. Еко-
номія палива на ці роки може становити, відпо-
відно за роками: 2500-2800 тис. т у.п. і 2700-3100.
За питомих капіталовкладень 300 грн. на одержа-
ну 1 Гкал тепла від утилізації ТВЕР їх обсяг на
прогнозовані роки можуть сягати: 2010 рік – 760-
840 млн грн., 2015 рік – 820-930 (табл. 3).
Окрім економії палива внаслідок утилізації
ТВЕР суттєво зменшуються викиди шкідливих
речовин у довкілля. Наприклад, у 2010 році при
досягненні зазначених обсягів утилізації ТВЕР
зменшаться викиди СО2 на 4,45 млн т, СО – 1,6 і
NОх – 12,0.
Аналіз використання теплових вторинних
енергоресурсів засвідчує, що рівень їх утилізації є
досить низьким. Так, у 2004 році показник з вико-
ристання ТВЕР у цілому по країні не перевищував
60,5%. До основних причин такого низького рівня
слід віднести: незадовільний стан утилізаційних
установок і низький відсоток їх оновлення, майже
повне виключення з утилізації низькопотенціаль-
них ТВЕР, відсутність широкої кооперації з пи-
ÑÈÑÒÅÌͲ ÄÎÑ˲ÄÆÅÍÍß ÒÀ ÊÎÌÏËÅÊÑͲ ÏÐÎÁËÅÌÈ ÅÍÅÐÃÅÒÈÊÈ
74 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • №14/2006
тань теплопостачання між підприємствами і жит-
лово-комунальним сектором міст тощо. Підви-
щення рівня використання ТВЕР до 80% дозво-
лить додатково заощадити 1,2 млн т у.п. за рік і
значно поліпшити екологію промислових районів.
Підвищення рівня використання ГВЕР може
також стати додатковим джерелом палива для
промислових вузлів і замінити частину первин-
них видів палива у комунальній теплоенергетиці.
В таких галузях, як чорна і кольорова металургія,
хімія та нафтохімія, в технологічних процесах ут-
ворюються різноманітні ГВЕР. У чорній металур-
гії – доменний, конвертерний і феросплавний га-
зи; в кольоровій – водень; у хімічній та нафтохі-
мічній – метановодневі гази (ретуртні, танкові,
продувочні тощо).
Доменний газ є побічним продуктом техно-
логічного процесу виплавлення чавуну в домен-
них печах, питомий обсяг виходу якого стано-
вить 1880-1900 нм3/т чавуна, а нижча теплота
згоряння знаходиться в межах 900-1100
ккал/нм3. Після очистки доменний газ викорис-
товується як технологічне паливо в доменних
повітронагрівачах, мартенівських і нагрівальних
печах, а також на ТЕЦ-ПВС і котельних як бу-
ферне паливо. Втрати доменного газу становлять
4-4,5 % і наближаються до технічно неминучих,
однак на деяких підприємствах цей показник мо-
же сягати 10%. За належної організації робіт зі
зменшення втрат доменного газу можна довести
ці втрати до 1,5-2% і одержати додатково
150-180 тис. т умовного палива.
Конвертерний газ утворюється при виплавці
сталі в кисневих конвертерах в обсягах 70-100
нм3/т сталі і має нижчу теплоту згоряння, в се-
редньому 2080 ккал/нм3. Як паливо конвертер-
ÑÈÑÒÅÌͲ ÄÎÑ˲ÄÆÅÍÍß ÒÀ ÊÎÌÏËÅÊÑͲ ÏÐÎÁËÅÌÈ ÅÍÅÐÃÅÒÈÊÈ
Найменування підприємства
Обсяги виробництва, тис. т Обсяги виходу
ТВЕР, тис. Гкалчавун сталь прокат
1. Меткомбінат Криворіжсталь" 6342,0 7135,0 6131,0 7054,0
Меткомбінат ім. Ілліча 5182,0 6898,0 5364,0 5227,0
Меткомбінат "Азовсталь" 4798,0 5734,0 5161,0 3193,0
Меткомбінат "Запорожсталь" 3355,0 4452,0 3562,0 3167,0
Меткомбінат ім. Дзержинського 3040,0 3240,0 2859,0 2537,0
Алчевський меткомбінат 2894,0 3769,0 2905,0 2659,0
2. Єнакіївський метзавод 2189,0 2463,0 571,0 1400,0
3. Дніпропетровський метзавод ім. Петровського 1148,0 1021,0 949,0 849,0
4. Донецький метзавод 1221,0 991,0 660,0 776,0
Макеєвський меткомбінат 816,0 1037,0 608,0 519,0
5.Краматорський метзавод 79,0 - 15,0 24,0
Всього 31062,0 36460,0 28785,0 27405,0
Таблиця 2. Вихід теплових вторинних енергоресурсів на металургійних підприємствах
із повним технологічним циклом за основними виробництвами (станом на 2004 рік)
Галузі
Роки
2010 2015
Вихід ТВЕР Можливе
використання
Вихід ТВЕР Можливе
використання
Чорна металургія, включаючи коксохімічну
промисловість
15600 7490-8240 16200 7770-9330
Кольорова металургія 170 81-85 180 85-95
Галузі паливної промисловості без коксових заводів 470 330-360 560 390-470
Хімічна і нафтопереробна 8170 4900-5400 8500 5100-6100
Промисловість будівельних матеріалів 840 670-740 1310 1050-1250
Металообробка і машинобудування 420 200-230 460 220-265
Інші галузі 875 420-460 1200 580-700
Всього 27355 14741-16220 295090 16140-19350
Економія палива, тис.т у.п. 2500-2800 2700-3100
Таблиця 3. Обсяги виходу і можливого використання теплових ВЕР на підприємствах
промисловості країни на перспективу 2010-2015 рр. (тис. Гкал)
ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • №14/2006 75
ний газ на українських металургійних підприємс-
твах майже не використовується. Він спалюється
в котлах-охолоджувачах конвертерного газу
(Єнакіївський метзавод), або на "свічці", і відсо-
ток такого спалювання перевищує 90%. Техніч-
ним рішенням повного використання хімічної
енергії конвертерного газу є збирання його в газ-
гольдери з подальшим використанням як палива.
Такі технологічні схеми впроваджено на металур-
гійних заводах Японії, Німеччини, США та ін-
ших країн. Впровадження подібних технологій на
вітчизняних металургійних підприємствах доз-
волило додатково одержати 250-270 тис. т умов-
ного палива. В перспективі за умови структурних
змін виплавлення сталі ця цифра може збільши-
тись удвічі.
Феросплавний газ утворюється в електропе-
чах під час виплавки феросплавів, питомий обсяг
виходу становить 850-1200 нм3/т і калорійністю
2150-2740 ккал/нм3. Використовується ферос-
плавний газ як паливо в енергетичних котлах і
печах для обпалу вапна. Рівень використання фе-
росплавного газу в 2004 році дорівнював 20% від
обсягу виходу. Додатково при повному викорис-
танні феросплавного газу можна одержати 300-
350 тис. т умовного палива за незначних обсягів
капіталовкладень і не потребує складних техніч-
них рішень [2-4].
Щодо інших газоподібних ГВЕР (танкові, ре-
турні, продувні, метано-водневі тощо), втрати
яких, за статистичними даними, становлять 240-
260 тис. т умовного палива, проходять за чисто
організаційних причин.
У виробництвах капролактаму, хлору, каус-
тичної соди, роботи електролізних цехів первин-
ного алюмінію та під час інших технологічних
процесів виділяється значна кількість водню, ви-
користання якого для спалювання в енергетич-
них установках, розглядається як один із альтер-
нативних видів палива. Використання скидного
водню потребує вирішення низки технічних за-
дач, до яких належать: розробка систем централі-
зації та збирання водню в промислових цехах,
розробка вузлів подачі водню та утворення па-
ливної суміші для спалювання в енергоагрегатах
тощо. На сьогодні в Україні Інститутом проблем
машинобудування НАНУ розроблено водневі
енергоустановки з виробництва електроенергії,
які вже пройшли дослідні випробування.
Дані утворення та використання ГВЕР за
статзвітністю [1] наведено в табл. 4. Відповідно
до них в 2004 році країною було використано
10609,7 тис. т у.п., що становило 88,6% обсягу їх
виходу. За структурою загальний річний обсяг
використання ГВЕР розподілявся: доменний газ
7097,0 тис.т у.п., конверторного газу – 25,6, фе-
росплавного газу – 81,4, чорного лугу– 9,3, відхо-
дів лісозаготівлі і деревообробки – 46,67 і інших
видів – 333,9. Втрати ГВЕР становили 1353,3
(11,3% від обсягу виходу), в тому числі за окре-
мими видами ГВЕР: доменний газ – 457,4 (6,0%
від обсягу виходу цього газу), конвертерний газ –
275,67 (91,5), феросплавний газ – 341,43 (80,7),
відходи лісозаготівлі і деревообробки – 14,9
(20,6), інші види – 263,8 (7,3).
Обсяг використання ГВЕР усіх видів (газопо-
дібних, рідких і твердих у промисловій енергети-
ці в 2004 році становив 1683,8 тис.т у.п. (15,9% від
загального обсягу використання ГВЕР), з них
1360,7 доменного газу. В цілому в паливному ба-
лансі теплогенеруючих підприємств використан-
ня ГВЕР знаходиться в межах 5,5-6,0% [3]. У пер-
спективі до 2015 році зазначений відсоток може
значно зрости за рахунок підвищення рівня вико-
ристання ГВЕР і структурних змін у чорній мета-
лургії. Можна прогнозувати, що використання
окремих видів ГВЕР можна підвищити до рівня:
доменний газ – 97-98%, конвертерний 45-50, фе-
росплавний – 90, гази хімічної і нафтохімічної
промисловості – 80-90, водню – 40-50.
Структурні зміни у виробництві сталі (заміна
мартенівського процесу на киснево-конвертер-
ний) підвищить вихід конвертерного газу до об-
сягів 600-650 тис.т у.п./рік і вилучення доменно-
го і коксового газу із паливних балансів нагрі-
вальних печей прокатних цехів, приблизно до
ÑÈÑÒÅÌͲ ÄÎÑ˲ÄÆÅÍÍß ÒÀ ÊÎÌÏËÅÊÑͲ ÏÐÎÁËÅÌÈ ÅÍÅÐÃÅÒÈÊÈ
Показники
Обсяги виходу та використання горю-
чих вторинних енергоресурсів, т у. п.
Річний
вихід
Фактичне
викорис-
тання
Відпу-
щено на
сторону
Втрати
Україна, всього, з
них
11963146 9604152 1005654 1353347
– доменний газ 7554414 6749522 347464 457428
– конвертерний газ 301255 25585 0 275670
– феросплавний
газ
422859 81428 0 341431
– чорний луг 9359 9359 0 0
– відходи
лісозаготівки
18704 1480 4419 12805
– відходи
деревообробки
53617 25813 25659 2152
– інші види 3602939 2710966 628112 263861
Таблиця 4. Обсяги утворення і використання
горючих вторинних енергоресурсів
(станом на 2004 рік)
76 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • №14/2006
30% (~ 3,0 млн т у.п.). Сумарно промислова і ко-
мунальна енергетика (ТЕЦ підприємств, промис-
лові та комунальні котельні) в перспективі до
2015 року додатково може одержати газоподіб-
них ГВЕР у межах 4,0-4,5 млн т у.п. За питомих
витрат капіталовкладень у середньому 400 грн./т
у.п. ГВЕР їх обсяг на реалізацію заходів із вклю-
чення додаткового палива в енергетику промис-
лових підприємств не перевищить 2 млрд грн.
У цілому, за даними табл. 5, у 2010 році прогнозу-
ється використання газоподібних ГВЕР в обсязі
8953,0 тис.т у.п. при їх виході 10065,0, а в 2015 ро-
ці – відповідно 10119,0 і 10960,0 (табл. 5).
Із проведеного аналізу випливає, що промис-
лові підприємства чорної металургії, хімічної та
нафтохімічної галузей за рахунок підвищення
рівня утилізації і використання ГВЕР і структур-
них змін у чорній металургії додатково можуть
одержати в межах 4,0-4,5 млн т умовного палива
за капітальних вкладень до 2 млрд грн.
ÑÈÑÒÅÌͲ ÄÎÑ˲ÄÆÅÍÍß ÒÀ ÊÎÌÏËÅÊÑͲ ÏÐÎÁËÅÌÈ ÅÍÅÐÃÅÒÈÊÈ
Вид ГВЕР
2010 рік 2015 рік
Вихід,
тис. т у.п.
Використання,
тис. т у.п.
Рівень вико-
ристання, %
Вихід,
тис. т у.п.
Використання,
тис. т у.п.
Рівень вико-
ристання, %
Доменний газ 8310,0 8020,0 96,5 8720,0 8460,0 97,0
Конвертерний газ 385,0 195,0 50,0 680,0 544,0 80,0
Феросплавний газ 460,0 320,0 70,0 500,0 400,0 80,0
Ретурні, танкові та продувочні гази 820,0 400,0 48,0 950,0 665,0 70,0
Скидний водень 90,0 18,0 20,0 110,0 50,0 45,0
Всього 10065,0 8953,0 89,0 10960,0 10119,0 92,3
Таблиця 5. Обсяги виходу і використання окремих газоподібних ГВЕР
на перспективу (2010-2015 рр.)
1. Статистична форма №11-МТП "Звіт про результати використання палива, теплоенергії, і електроенергії", річні за
2000-2004 рр.
2. Програма державної підтримки нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії та малої гідро- і теплоенергетики//
Держкоменергозбереження України. – 1997. – 201 с.
3. А.Ф.Усік, Г.А.Куц. Пути повышения уровня, эффективность и перспективы использования вторичных энергетических
ресурсов в промышленности // Проблеми загальної енергетики, – 2000. – № 2. – С. 42-45.
4. П.С.Колобков. Использование тепловых вторичных энергоресурсов в теплоснабжении // изд. "Основа". Харьков. – 1991.
– 223 с.
5. Справочно-информационный фонд. К схемам теплоснабжения промышленных узлов // Минэнерго СССР,
ГлавНИИпроект. – М. – 1983. – 287 с.
|
| id | systemreorg-article-292 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:09:00Z |
| publishDate | 2006 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | systemreorg/63/95b5e3eadc71cc16681870863d01ad63.pdf |
| spelling | systemreorg-article-2922026-07-18T12:57:36Z Analysis of heat and combustible secondary energy resources recovery and its using in municipal thermal power engineering of industrial centers Аналіз стану утилізації теплових і горючих вторинних енергоресурсів та їх використання в комунальній теплоенергетиці промислових вузлів Kuts G.O. Litinska L.O. secondary energy resource; level yield and using; energy-intensive branch; industry center. вторинні енергетичні ресурси, рівень виходу і використання, енергоємні галузі, теплопостачання, промисловий вузол. The analysis of yield and using of heat and combustible secondary energy resources in the enterprises of energy-intensive industries. It is proposed the way of its application in heat supply systems in municipal sector of industrial centers. Проведено аналіз виходу та використання теплових і горючих вторинних енергоресурсів на підприємствах енергоємних галузей та запропоновано шлях залучення їх до систем теплопостачання житлово-комунального сектору промислових вузлів. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2006-12-04 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/292 System Research in Energy; No. 2 (14) (2006): The Problems of General Energy; 69-76 Системні дослідження в енергетиці; № 2 (14) (2006): Проблеми загальної енергетики; 69-76 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/292/240 Copyright (c) 2006 Kuts G.O., Litinska L.O. https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 |
| spellingShingle | secondary energy resource level yield and using energy-intensive branch industry center. Kuts G.O. Litinska L.O. Analysis of heat and combustible secondary energy resources recovery and its using in municipal thermal power engineering of industrial centers |
| title | Analysis of heat and combustible secondary energy resources recovery and its using in municipal thermal power engineering of industrial centers |
| title_alt | Аналіз стану утилізації теплових і горючих вторинних енергоресурсів та їх використання в комунальній теплоенергетиці промислових вузлів |
| title_full | Analysis of heat and combustible secondary energy resources recovery and its using in municipal thermal power engineering of industrial centers |
| title_fullStr | Analysis of heat and combustible secondary energy resources recovery and its using in municipal thermal power engineering of industrial centers |
| title_full_unstemmed | Analysis of heat and combustible secondary energy resources recovery and its using in municipal thermal power engineering of industrial centers |
| title_short | Analysis of heat and combustible secondary energy resources recovery and its using in municipal thermal power engineering of industrial centers |
| title_sort | analysis of heat and combustible secondary energy resources recovery and its using in municipal thermal power engineering of industrial centers |
| topic | secondary energy resource level yield and using energy-intensive branch industry center. |
| topic_facet | secondary energy resource level yield and using energy-intensive branch industry center. вторинні енергетичні ресурси рівень виходу і використання енергоємні галузі теплопостачання промисловий вузол. |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/292 |
| work_keys_str_mv | AT kutsgo analysisofheatandcombustiblesecondaryenergyresourcesrecoveryanditsusinginmunicipalthermalpowerengineeringofindustrialcenters AT litinskalo analysisofheatandcombustiblesecondaryenergyresourcesrecoveryanditsusinginmunicipalthermalpowerengineeringofindustrialcenters AT kutsgo analízstanuutilízacííteplovihígorûčihvtorinnihenergoresursívtaíhvikoristannâvkomunalʹníjteploenergeticípromislovihvuzlív AT litinskalo analízstanuutilízacííteplovihígorûčihvtorinnihenergoresursívtaíhvikoristannâvkomunalʹníjteploenergeticípromislovihvuzlív |