Використання водневої металогідридної системи для підвищення енергоефективності скловарного виробництва

Abstract

Наиболее эффективным способом использования энергетического потенциала вторичных энергоресурсов промышленных предприятий сегодня считается применение когенерационных утилизационных систем. Это дает возможность получить одновременно тепловую и электрическую энергию и значительно уменьшить тепловые потери. В работе предложено для предприятия по производству листового стекла использование дополнительной утилизационной системы для использования теплоты дымовых газов стекловарных печей. Проанализировано современное состояние использования водорода во время производства стекломассы. Разработана схема энерготехнологического комплекса с водородной турбиной и металлогидридной системой для комбинированного производства электрической и тепловой энергии. Проведено расчетно-теоретическое исследование с целью определения основных параметров работы водородной теплоутилизационной системы в диапазоне температур дымовых газов от 523 до 673 К, а также эффективности ее применения. С использованием разработанной математической модели процессов тепломассообмена в гидридах металлов получены данные относительно режимных параметров работы термосорбционного компрессора, позволившие определить конструктивные характеристики металлогидридной системы в целом. В результате проведенного расчетного исследования получены характеристики теплоносителя в ключевых точках водородного контура, определена мощность водородной турбоустановки. Электрическая энергия, вырабатываемая в ней, может быть использована для электролизера водородной станции предприятия. Кислород, образовавшийся во время процесса электролиза, добавляется к воздуху горения, что даст возможность повысить температуру горения топливной смеси и увеличить производительность стекловарной печи. Таким образом, комплекс предложенных мероприятий по утилизации энергетического потенциала дымовых газов стекловарных печей даст возможность повысить энергоэффективность производства листового стекла и конкурентоспособность стекловарных предприятий.