The actual state and the trends of reducing the loss of fuel and energy in the total energy consumption of the country

The article deals with analyzing the loss volumes dynamics for natural gas in 2001-2010, major petroleum products, such as gasoline, diesel and fuel oil in 2001-2012, coal and peat in 2001-2012, electricity in 2001-2011 as well as for heat in 2005-2010. The components of fuel consumption are given b...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2013
Hauptverfasser: Maliarenko O.Ye., Evtukhova T.O.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainisch
Veröffentlicht: General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2013
Schlagworte:
Online Zugang:https://systemre.org/index.php/journal/article/view/489
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:System Research in Energy
Завантажити файл: Pdf

Institution

System Research in Energy
_version_ 1871103906313928704
author Maliarenko O.Ye.
Evtukhova T.O.
author_facet Maliarenko O.Ye.
Evtukhova T.O.
author_institution_txt_mv [ { "author": "Maliarenko O.Ye.", "institution": null }, { "author": "Evtukhova T.O.", "institution": null } ]
author_sort Maliarenko O.Ye.
baseUrl_str https://systemre.org/index.php/journal/oai
collection OJS
datestamp_date 2026-07-18T12:57:40Z
description The article deals with analyzing the loss volumes dynamics for natural gas in 2001-2010, major petroleum products, such as gasoline, diesel and fuel oil in 2001-2012, coal and peat in 2001-2012, electricity in 2001-2011 as well as for heat in 2005-2010. The components of fuel consumption are given by type, the marginal indices of all fuel losses by their origin are listed, the possible areas of reduction in abnormal quantities of fuel consumption, especially the natural gas, are determined. The share of each kind of loss in its gross consumption in total energy balance of the country in 2005-2010 is determined as well as the share of fuel and energy loss in the total energy resources loss during the same period. The electricity share in total fuel and energy loss is found out to be the largest. The electricity loss value reached 62,8-52,9% in 2005-2010 with a tendency to decrease. The second place in the overall heat loss belongs to heat with its share of 23% in the same period. As to the fuel losses, the natural gas share is the largest. The natural gas loss increased almost twice: 10,2%-20,1%, at a general decrease of the fuel flow into the country. The loss of natural gas at its transportation through the gas distribution networks is determined by two components: the first one depends upon the gas works management while the other is constant and objective. Reducing of all kinds of losses will be possible after implementation of innovative, energy-saving technologies and equipment with higher energy efficiency.
first_indexed 2026-03-24T02:01:57Z
format Article
fulltext 43ISSN 1562-8965. Проблеми загальної енергетики, 2013, вип. 2 (33) УДК 620.662.3 Н.Ю. МАЙСТРЕНКО Інститут загальної енергетики НАН України, м. Київ РЕЗЕРВИ ВИКОРИСТАННЯ ВТОРИННИХ ТЕПЛОВИХ ЕНЕРГЕТИЧНИХ РЕСУРСІВ У ХАРЧОВІЙ ПРОМИСЛОВОСТІ УКРАЇНИ Проаналізовано стан використання вторинних теплових енергетичних ресурсів у харчо- вій промисловості на прикладі виробництва хлібобулочних виробів та виробництва пива. Встановлено, що обсяги використання значні. Запропоновано заходи щодо збіль- шення використання ВТЕР та прогноз їх виходу і напрями використання вторинних теп- лових енергоресурсів на перспективу в 2015 та 2020 роках. К л ю ч о в і с л о в а: вторинні теплові енергетичні ресурси, економія енергетичних ресурсів, енергозбереження. Підприємства харчової промисловості (Виробництво харчових продуктів, напоїв та тютюнових виробів (за КВЕД – 2005 та КВЕД – 2010)) відносяться до крупних споживачів паливно-енергетичних ресурсів. До найбільш енергоємних відносяться «Виробництво хлібо- булочних виробів» і «Виробництво пива» та інші. Одночасно необхідно зауважити, що обладнання цих підприємств має високий сту- пінь зносу та нині проходить досить високовар- тісний процес модернізації. Вторинні теплові енергоресурси (ВТЕР) як частина вторинних енергоресурсів (ВЕР) несуть в собі потенціал теплової енергії, що знаходиться у готовій та проміжній продукції, відходах тощо. Їх поділяють на чотири групи: тепло відхідних газів та рідин (димових газів, тепло води та технологічних рідин і готових продуктів), тепло відпрацьованої пари пароге- нераторних установок та вторинна пара тепло- вих технологічних установок (випарні установ- ки, ректифікаційні апарати, сушарки, пара випаровування); тепло горючих відходів; тепло, що знаходиться в кінцевих продуктах та відходах виробництва (тепло готового хліба, гаряче повітря з вентиляції гарячих цехів тощо). Використовуються ВТЕР на трьох рів- нях: внутрішні (всередині цеху, всередині тех- нології), зовнішні (опалення, теплопостачан- ня), комбіновані. ВТЕР при виробництві пива складаються з тепла вторинної пари варочних котлів, конденсаторів, води для охолодження, відхідних газів осушувачів і котельної. В хлібо- булочному виробництві елементами ВТЕР є тепло конденсатів, вторинної пари вакуум-апа- ратів, змієподібних колонок, барометричної води, вторинної пари випарних установок, продуктів виробництва, відхідних газів печей, сушарок і котельної. За кількістю ВТЕР, що утворюються під час виробництва, можна оцінити досконалість процесу: чим менше утворюється ВТЕР, тим агрегат чи установка більш ефективно працює. Сучасна технологія повинна бути без- чи мало- відходною, але часто вихід ВТЕР є неминучим, тому необхідно їх повне та кваліфіковане вико- ристання [10]. У сфері впровадження енергозберігаючих технологій є значні резерви, бо поряд з уста- новками, що працюють з коефіцієнтом корис- ної дії 90% і вище, діє велика кількість теплових установок з низьким ККД, що не перевищує 30%. Ефективність використання тепла в більшості технологічних процесів харчової промисловості можна значно підвищити. Капіталовкладення для цього необхідні значно менші за обсягом порівняно з необхідними для добування еквівалентної кількості палива. Вітчизняний та зарубіжний досвід свідчить про те, що вартість зекономленої енергії при рекон- струкції в 3–5 разів менша, ніж енергії, що отримана при будівництві нових установок аналогічної продуктивності [5]. За обсягом палива, що спалюється в топках печей, хлібопекарне виробництво займає про- відне місце в харчовій промисловості. В серед- ньому для випікання 1 т хліба необхідно © Н.Ю. МАЙСТРЕНКО, 2013 50–65 кг умовного палива. Із цієї кількості палива корисно використовується лише 30–32%. З продуктами згорання в атмосферу виходить від 30% до 60% всього тепла. Температура відхідних запічних газів у печах з нагрівальними трубами – від 500 до 700°С, хоча температурний напір від газів у пічній камері забезпечується при температурі продуктів зго- рання 350°С. Одночасно необхідна значна кіль- кість гарячої води на технологічні та санітарно- технічні потреби. Отже, лише використання тепла відхідних газів хлібопекарних печей з нагрівальними трубами є недостатнім. Тепло відхідних газів можна використати для підігріву повітря перед подачею його в топку печі, що поряд з економією палива покращить умови горіння. Підвищення темпе- ратури повітря, що подається в топку, на 1°С понижує температуру димових газів на таку саму величину. При високій температурі запічних газів (вище 350°С) рекомендується ступінчате їх використання: спочатку гази нагрівають воду (до 80°С), охолоджуючись до 350°С, а потім направляються в підігрівач повітря, де темпе- ратура їх знижується до 200°С. Далі відхідні гази можна використати в контактному тепло- обміннику для підігріву води. Високий ступінь охолодження запічних газів значно підвищить коефіцієнт використання тепла з палива. Нині відбувається стрімке зростання цін на нафту і природний газ, підприємства з вироб- ництва пива можуть використовувати пивну дробину як джерело енергії, що може зеконо- мити до 60% їх потреби в енергії. Незначні прямі капіталовкладення відносно швидко амортизуються зростанням витрат на енерго- носії. Отримати енергію з пивної дробини можна декількома способами: шляхом її гази- фікації, піролізу (з утворенням коксу, метанолу, смоли і газів, у т.ч. водню, метану і етилену тощо), переробки на спирт, безпосереднього спалювання або отримання біогазу. Найчастіше отримують біогаз або спалюють пивну дробину. Теплота згорання пивної дробини вологістю близько 81% становить 3450 кДж/кг, тобто вона має таку саму теплотворну здатність як буре вугілля. Для спалювання пивної дробини необхідна температура >850°С. Перед спалю- ванням вологість пивної дробини знижують на фільтрпресах до 60% с підвищенням теплоти згорання до 7260 кДж/кг або в дискових сушар- ках до 10% з підвищенням теплоти згорання до 16320 кДж/кг, потім розмелюють. Завдяки цьому зменшується вартість підготовки пивної дробини для використання як палива. Дробину спалюють у звичайних вугільних котлах, в спеціальних котлах-утилізаторах або в установках для спалювання біомаси. Отриманий біогаз застосовують для обігріву технологічного обладнання при виробництві пива або для виробництва електроенергії [5]. Основними факторами, що визначають еко- номію витрат енергетичних та матеріальних ресурсів та відсутність небажаних токсичних речовин в готовому продукті, є технічний рівень виробництва, технологія, що застосову- ється, способи підготовки сушильного агента та кондиційованого повітря, а також ступінь використання вторинних теплоенергетичних ресурсів та відходів виробництва. Питомі вит- рати сировини, теплової та електричної енергії безпосередньо залежать від організації вироб- ництва, дотримання оптимальних режимів тех- нології, що використовується, технічного стану оснащення, рівня автоматизації технологічних процесів. Прикладом скорочення кількості скидного тепла і відповідного зниження витрат тепла теплогенеруючих джерел може бути вдоскона- лення технологічних процесів у харчовій про- мисловості. Для цього доцільним є: перегляд паливно-енергетичних балансів підприємств з метою максимального залучення ВЕР та забез- печенням можливих сусідніх споживачів; випуск економічно необхідного утилізаційного обладнання, передбачити краще оснащення агрегатів-джерел ВЕР вже існуючими утиліза- ційними установками, поновлення виробницт- ва рекуператорів і котлів-утилізаторів, запас- них частин до них та комплектуючих; обладна- ти промислові печі малої та середньої потужно- сті рекуператорами з метою скорочення витрат палива і зменшення втрат тепла з викидами, тобто зменшення виходу ВЕР [6]. Пропонуються заходи зі зменшення енерго- споживання загального характеру на період до 2020 року: – зниження температури конденсату на 10 градусів дозволяє зменшити витрати пари на апарат (рекомендована температура конденса- ту нижча від температури насиченої пари не 44 ISSN 1562-8965. Проблеми загальної енергетики, 2013, вип. 2 (33) Н.Ю. МАЙСТРЕНКО 45ISSN 1562-8965. Проблеми загальної енергетики, 2013, вип. 2 (33) Резерви використання вторинних теплових енергетичних ресурсів у харчовій промисловості України менше ніж на 5 градусів) – на 2–2,5%; – охолодження регенерованого повітря в сушильних апаратах до 40–45 градусів дозволяє знизити питомі витрати на сушку на 15–20%; – інтенсифікація теплообміну оребренням калориферів в установках сушки з примусовою циркуляцією дає можливість економити тепло до 10%; Рис.1. Динаміка та прогноз виробництва хлібобулочних виробів за період 2007–2020 роки Рис.2. Динаміка та прогноз виробництва пива солодового, включаючи пиво безалкогольне і пиво з вмістом алкоголю менше 0,5% за період 2007–2020 роки – герметизація дверей сушильних установок та самих установок може зекономити до 6–8% тепла; – зростання температури води на 1 градус збільшує перевитрати тепла з відкритої поверх- ні (рекомендована температура не вище 65–68 градусів) на 4–5%; – раціональна компоновка термічних камер і агрегатів – проміжок до стін і підлоги більше 0,5 м, додаткова теплоізоляція – дозволяє зни- 46 ISSN 1562-8965. Проблеми загальної енергетики, 2013, вип. 2 (33) Н.Ю. МАЙСТРЕНКО Рис. 4. Динаміка та прогноз виходу і можливості використання вторинних теплових енергоресурсів у 2007–2020 роках у виробництві пива солодового, включаючи пиво безалкогольне і пиво з вмістом алкоголю менше 0,5% Рис.3. Динаміка та прогноз виходу і можливості використання вторинних теплових енергоресурсів у 2007–2020 роках у виробництві хлібобулочних виробів зити втрати тепла на 8–10%; – додаткова ізоляція металевих паровароч- них камер дозволяє зекономити тепло до 20%; – наявність закритих варочних котлів криш- ками під час роботи дає можливість зменшити втрати тепла з відкритої поверхні в 5–6 разів, при відкритій кришці втрачається тепло з поверхні рідини при її температурі 65 градусів – до 2800 ккал/кв. м, а 80 градусів – 5300 ккал/кв. м; – відсутність теплоізоляції на арматурі та фасонних частинах теплопроводів збільшує втрати в них на 10–30%; – заміна парової системи опалення на водя- ну зменшує витрати тепла на 12–16%; – наявність шару пилу на нагрівальних при- ладах збільшує витрати тепла на 5%; – відсутність утеплення вікон та дверей збільшує витрати на опалення до 60%. По виробництву хлібобулочних виробів про- понується: – впровадження хлібопекарних печей з рециркуляцією топкових газів – економить до 15% палива; – впровадження хлібопекарних печей з власним парогенератором та теплоутилізато- ром – економить до 20% палива. У виробництві пива солодового, включаючи пиво безалкогольне і пиво з вмістом алкоголю менше 0,5%: – впровадження сушарок безперервної дії економить до 10–15% теплоенергії; – нові пляшкомийні машини АММ-12 еко- номлять теплоенергію в 1,5–2 рази; – кип’ятіння під тиском при приготуванні пивного сусла – економить 14 т у.п./ млн дал; – використання тепла відхідних газів від солодосушарок – 30 т у.п./ тис. т на одну уста- новку; – в охолоджувачах сусла використання тепла вихідної води в технологічному процесі – 62 т у.п. /млн дал. ВИСНОВКИ В Україні спостерігається високий рівень виробництва хлібобулочних виробів та пива, відповідно потенційні обсяги використання ВТЕР досить великі (на рівні 1000–1400 Гкал), а заходи щодо впровадження економії енергоре- сурсів на виробництвах хлібобулочних виробів та виробництві пива солодового, включаючи пиво безалкогольне і пиво з вмістом алкоголю менше 0,5%, будуть ефективними, оскільки вони збережуть кошти для модернізації облад- нання від зменшення закупки нових обсягів ПЕР (25 тис. т у.п. у виробництві пива солодо- вого та 22,3 тис. т у.п. у виробництві хлібобу- лочних виробів). Для поглиблення викори- стання ВТЕР необхідно переглянути діючі паливно-енергетичні баланси відповідних під- приємств з метою максимального залучення ВТЕР та одночасне забезпечення можливих сусідніх споживачів; поновити випуск еконо- мічно необхідного утилізаційного обладнання, передбачити краще оснащення агрегатів-дже- рел ВТЕР вже існуючими утилізаційними уста- новками, відновлення виробництва рекупера- торів і котлів-утилізаторів, запасних частин до них та комплектуючих; обладнати промислові печі малої та середньої потужності рекуперато- рами з метою скорочення витрат палива і змен- шення втрат тепла з викидами, тобто зменшен- ня виходу ВТЕР. 1. Руководство по разработке энергетиче- ского паспорта потребителя энергоресурсов производственного назначения: Сб. 3. – М.: Московское агентство по энергосбереже- нию, 1997. 2. Экономия энергоресурсов в промыш- ленных технологиях. Справочно-методиче- ское пособие / Авторы-составители: Г.Я. Вагин, Л.В. Дудникова, Е.А. Зенютич, А.Б. Лоскутов, Е.Б. Солнцев; Под ред. С.К. Сергеева. – Н. Новгород: НГТУ, НИЦЭ, 2001. – С. 133, 193–196, 200–201. 3. Максименко І.Ф., Бойко О.О., Осауленко Ю.В. Національний університет харчових технологій. Теплові потоки варочного відділення пивзаводів. – Режим доступу: http://dspace.nuft.edu.ua/jspui/bit- stream/123456789/6261/1/49.pdf. 4. http://www.journal.esco.co.ua/2008_2/art11 9/art119.htm. 5. Пехер К. Тепловая утилизация пивной дробины — экономически выгодное исполь- зование экологически чистого источника энергии // Пиво и напитки. – 2006. – № 5. 6. Емельянов А.Б., Гавриленков А.М. // Пиво и напитки. – 2000. – № 5. – С. 52–53. – Шифр П3209. Пивоварение; Солод; Сушка; Энергозатраты; Испарение; 47ISSN 1562-8965. Проблеми загальної енергетики, 2013, вип. 2 (33) Резерви використання вторинних теплових енергетичних ресурсів у харчовій промисловості України Сушилки; Режим работы; Теплообмен; Программное обеспечение; Воронежская обл. 7. Статистичні щорічники України за 2007 – 2011 роки. – Режим доступу: http://ukrstat.gov.ua/. 8. Звіт про результати використання палива, теплоенергії та електроенергії. Статистична форма № 11– МТП. Річні форми за 2007 – 2011 роки. 9. Результати використання котельно-піч- ного палива, теплоенергії, електроенергії за 2011 – 2012 роки. – Режим доступу: http://ukrstat.gov.ua/. 10. Сушон С.П., Завалко А.Г., Минц М.И. Вторичные энергетические ресурсы про- мышленности СССР. – М.: Энергия, 1978. – 320 с. Надійшла до редколегії 18.06.2013 Рецензент: Зав. відділу прогнозування науково-технічного прогресу в енергетиці та ефективності енерготехнологій ІЗЕ НАН України, д-р техн. наук, професор Шрайбер О.А. 48 ISSN 1562-8965. Проблеми загальної енергетики, 2013, вип. 2 (33) Н.Ю. МАЙСТРЕНКО
id systemreorg-article-489
institution System Research in Energy
keywords_txt_mv keywords
language Ukrainian
last_indexed 2026-07-19T01:15:38Z
publishDate 2013
publisher General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
record_format ojs
resource_txt_mv systemreorg/29/c38ae40965ccf9c98d9a820eb6266f29.pdf
spelling systemreorg-article-4892026-07-18T12:57:40Z The actual state and the trends of reducing the loss of fuel and energy in the total energy consumption of the country Фактичний стан та напрями зниження втрат палива і енергії у загальному енергоспоживанні країни Maliarenko O.Ye. Evtukhova T.O. fuel and energy loss, the total energy balance of the country's gross energy consumption. втрати палива і енергоносіїв, загальний енергетичний баланс країни, валове споживання енергетичних ресурсів. The article deals with analyzing the loss volumes dynamics for natural gas in 2001-2010, major petroleum products, such as gasoline, diesel and fuel oil in 2001-2012, coal and peat in 2001-2012, electricity in 2001-2011 as well as for heat in 2005-2010. The components of fuel consumption are given by type, the marginal indices of all fuel losses by their origin are listed, the possible areas of reduction in abnormal quantities of fuel consumption, especially the natural gas, are determined. The share of each kind of loss in its gross consumption in total energy balance of the country in 2005-2010 is determined as well as the share of fuel and energy loss in the total energy resources loss during the same period. The electricity share in total fuel and energy loss is found out to be the largest. The electricity loss value reached 62,8-52,9% in 2005-2010 with a tendency to decrease. The second place in the overall heat loss belongs to heat with its share of 23% in the same period. As to the fuel losses, the natural gas share is the largest. The natural gas loss increased almost twice: 10,2%-20,1%, at a general decrease of the fuel flow into the country. The loss of natural gas at its transportation through the gas distribution networks is determined by two components: the first one depends upon the gas works management while the other is constant and objective. Reducing of all kinds of losses will be possible after implementation of innovative, energy-saving technologies and equipment with higher energy efficiency. Проаналізовано динаміку обсягів втрат природного газу за 2001–2010 рр., нафти, основних нафтопродуктів: бензину, дизельного палива і мазуту за 2001–2012 рр., вугілля і торфу за 2001–2012 рр., електричної енергії за 2001–2011 рр. і теплової енергії за 2005–2010 рр. Приведено складові втрат палива по видах, надано граничні показники втрат всіх видів палива по напрямах їх утворення, визначено можливі напрями скорочення понаднормативних величин втрат палива, особливо природного газу. Визначено частку кожного виду втрат у його валовому споживанні в загальних енергетичних балансах країни за 2005–2010 рр., та частку втрати палива або енергії у загальних втратах паливно-енергетичних ресурсів за той самий період. Визначено, що найбільшу частку у втратах ПЕР має електрична енергія, величина якої сягала 62,8–52,9% за період 2005–2010 рр. із тенденцією до зниження. Друге місце у загальних втратах належить тепловій енергії, частка якої за той самий період була в межах 23%. Серед втрат палива найбільша частка припадає на природний газ, втрати якого за вказаний період збільшились майже у двічі: 10,2–20,1% при зменшенні надходження палива у країну. У втратах природного газу при його транспортуванні газорозподільними мережами визначають дві складові: одна – залежить від організації робіт з газопостачання, а друга є постійною і має об’єктивний характер. Скорочення всіх видів втрат можливе при впровадженні інноваційних, енергозберігаючих технологій і обладнання з більш високими показниками енергетичної ефективності. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2013-07-04 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/489 System Research in Energy; No. 2 (33) (2013): The Problems of General Energy; 5-14 Системні дослідження в енергетиці; № 2 (33) (2013): Проблеми загальної енергетики; 5-14 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/489/424 Copyright (c) 2013 Maliarenko O.Ye., Evtukhova T.O. https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0
spellingShingle fuel and energy loss
the total energy balance of the country's gross energy consumption.
Maliarenko O.Ye.
Evtukhova T.O.
The actual state and the trends of reducing the loss of fuel and energy in the total energy consumption of the country
title The actual state and the trends of reducing the loss of fuel and energy in the total energy consumption of the country
title_alt Фактичний стан та напрями зниження втрат палива і енергії у загальному енергоспоживанні країни
title_full The actual state and the trends of reducing the loss of fuel and energy in the total energy consumption of the country
title_fullStr The actual state and the trends of reducing the loss of fuel and energy in the total energy consumption of the country
title_full_unstemmed The actual state and the trends of reducing the loss of fuel and energy in the total energy consumption of the country
title_short The actual state and the trends of reducing the loss of fuel and energy in the total energy consumption of the country
title_sort actual state and the trends of reducing the loss of fuel and energy in the total energy consumption of the country
topic fuel and energy loss
the total energy balance of the country's gross energy consumption.
topic_facet fuel and energy loss
the total energy balance of the country's gross energy consumption.
втрати палива і енергоносіїв
загальний енергетичний баланс країни
валове споживання енергетичних ресурсів.
url https://systemre.org/index.php/journal/article/view/489
work_keys_str_mv AT maliarenkooye theactualstateandthetrendsofreducingthelossoffuelandenergyinthetotalenergyconsumptionofthecountry
AT evtukhovato theactualstateandthetrendsofreducingthelossoffuelandenergyinthetotalenergyconsumptionofthecountry
AT maliarenkooye faktičnijstantanaprâmiznižennâvtratpalivaíenergííuzagalʹnomuenergospoživanníkraíni
AT evtukhovato faktičnijstantanaprâmiznižennâvtratpalivaíenergííuzagalʹnomuenergospoživanníkraíni
AT maliarenkooye actualstateandthetrendsofreducingthelossoffuelandenergyinthetotalenergyconsumptionofthecountry
AT evtukhovato actualstateandthetrendsofreducingthelossoffuelandenergyinthetotalenergyconsumptionofthecountry