энергосберегающие технологии доннту для региона и

Донецкий национальный
технический университет
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ
ТЕХНОЛОГИИ ДОННТУ ДЛЯ
РЕГИОНА И ПРОМЫШЛЕННОСТИ
УКРАИНЫ В ЦЕЛОМ
Декан ФМФ, проф., д.т.н. Сафьянц С.М.
1
Донецкий национальный
технический университет
•За годы существования выпущено: более 150 тысяч
инженеров по программам младший специалист,
бакалавр, специалист и магистр
•На 15 факультетах обучается более 27 тысяч
студентов по 63 специальностям
•Базовый учебный процесс ведут 1500
преподавателей, среди которых 129 профессоров,
докторов наук и 700 доцентов, кандидатов наук
•Работают 50 академика и члена-корреспондента
отраслевых Академий наук.
2
Донецкий национальный
технический университет
Работы по энергосбережению проводятся в
отраслях:
• Горная промышленность
• Машиностроение
• Металлургия
• Химические технологии
• Экология
• Энергетика
3
Донецкий национальный
технический университет
Технология комплексной термолизноэнергетической рекуперации отходов
Разработчик : кафедра «Машины и аппараты химических производств»
4
Донецкий национальный
технический университет
Суть технологии заключается в
термическом разложении органического
вещества отходов в герметичных
наклонных термолизных печах без доступа
кислорода и последующем синтезе
полезных веществ, с получением энергии и
строительных материалов.
Метод обеспечивает полное
обезвреживание отходов и дает
возможность в дальнейшем использовать
их в качестве топлива и химического
сырья.
Переработка отходов таким путем
является наиболее экологически
безопасным методом из всех известных.
Ряд технических решений проекта имеет
защиту патентами.
Донецкий национальный
технический университет
Автоматическое защитное двустороннее
обесточивание промышленной электросети как
способ повышения энергоэффективности
предприятия
Разработчик: кафедра «Горная электротехника и автоматика им. Р.М. Лейбова»
Донецкий национальный
технический университет
Существующие средства максимальной токовой защиты не устраняют опасность
пожара от короткого замыкания, поскольку точку короткого замыкания подпитывает
обратный энергетический поток асинхронного двигателя потребителя
В ДонНТУ создана система автоматического защитного двустороннего
обесточивания промышленной электросети, не имеющая аналогов в мире
Автономное выявление аварийного
кабеля
Подавление обратного энергетического
потока
Не нарушает режим нейтрали сети в
рабочем состоянии
Не нарушает параметры защиты от
электропоражения
Может быть применено в шахтных
электросетях
Донецкий национальный
технический университет
ПОВЫШЕНИЕ ЕКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ УРБОЭКОСИСТЕМ
ЗА СЧЕТ РАСПОЛОЖЕНИЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК В
ИСКУССТВЕННЫХ РЕЛЬЕФАХ ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ
Разработчик: кафедра природоохранной деятельности
Донецкий национальный
технический университет
Цель - разработка способов комплексного использования потенциала породных
отвалов и альтернативных источников энергии, за счет чего достигается создание
условий для повышения экологической безопасности удаленных от инфраструктуры
районов, получения экологически чистого вида энергии и снижается использование
ископаемых ресурсов и выбросы в атмосферу от их сжигания.
Обоснованы оптимальные параметры глубины каналов для формирования
искусственных рельефов и мероприятий по снижению пылеобразования.
Установлены рациональные параметры формы искусственных рельефов для
использования ветровой энергии. Радиальное расположение гребней искусственных
рельефов, с радиусом кривизны этих гребней близким к диаметру плато отвала
позволяет увеличить скорость ветрового потока в 1,64 раза от входного, и
сэкономить исчерпывающие энергоресурсы за счет рационального использования
ветроэнергетических установок.
При работе предлагаемой ветроустановки за 1 год может быть снижено:
использования каменного угля на 65,7 тонн (57,5 т. условного топлива.); выбросы в
атмосферу парниковых газов на 1965 кг; оплату выбросов на 2477 грн.
9
Донецкий национальный
технический университет
СОКРАЩЕНИЕ ЭМИССИИ МЕТАНА ПОВЫШЕНИЕМ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ЕГО КАПТАЖА В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНО ОТРАБАТЫВАЕМЫХ
УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Разработчик: кафедра природоохранной деятельности
10
СХЕМА КОМПЛЕКСНОЙ ДЕГАЗАЦИИ УГЛЕГАЗОВОГО МАССИВА ПРИ ОТРАБОТКЕ
СМЕЖНЫХ ЛАВ
1,2 - барьерные скважины; 3,4 – пробуренные с поверхности скважины и область дегазируемого ими выработанного
пространства ранее отработанной лавы; 5,10 – дегазационный трубопровод и пробуренные из горных выработок
скважины, находящиеся за зоной влияния очистных работ; 6 – дегазируемая часть выработанного пространства; 7,8 –
направления движения свежей и исходящей вентиляционных струй; 9 – скважина, расположенная вне зоны влияния
очистных работ; 11,12 – находящиеся в области влияния горных работ скважины и мобильная часть дегазируемого
ими массива;
13,14 - пробуренные с поверхности скважины и область дегазируемого ими выработанного пространства
действующей лавы.
11
Донецкий национальный
технический университет
Результаты работы:
Научно обоснована классификация технологических приемов повышения эффективности
дегазации горного массива и сокращения поступления метана в атмосферу
Разработаны способы позволяющие повысить на 20…40,% повысить дебит дегазационных
подземных скважин. И уменьшить эмиссию шахтного метана.
Экологическая эффективность разработанных в диссертации предложений заключается в
замене метаном потребляемых шахтой внешних исчерпаемых природных энергетических
ресурсов и сокращении сопутствующего их сжиганию негативного воздействия на
окружающую среду.
Ожидаемый экономический эффект от применения разработанных в работе способов
повышения дебита подземных дегазационных скважин в условиях ш. им. А.Ф. Засядько
составляет от 1216 до 9490 тыс.грн.
12
Донецкий национальный
технический университет
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОДЗЕМНЫХ
СРЕДСТВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ
ЭНЕРГИИ ПРИ ОСВОЕНИИ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
НЕДР
Разработчик: кафедра природоохранной деятельности
13
Обоснованы параметры подземных средств использования
геотермальной энергии при комплексном освоении природных
ресурсов недр путем применения установленных закономерностей
перераспределения
тепловых
полей
в
горном
массиве,
подвергающемся техногенному воздействию
14
СХЕМА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГОРЯЧЕГО ВОЗДУХА В ШАХТНОЙ
КОТЕЛЬНОЙ ИЛИ ТЭЦ
1 - воздухоподающий
ствол,
2- выработкитеплообменники;
3 – вентиляционный ствол;
4 – дополнительный
вентилятор;
5 - теплоизолированный
трубопровод;
6 – агрегаты котельной; 7 –
дымовая труба
15
Донецкий национальный
технический университет
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Экологическая
эффективность
разработанных
предложений
заключается в сокращении потребления шахтой исчерпаемых
природных энергетических ресурсов и сопутствующего их сжиганию
негативного воздействия на окружающую среду.
Ожидаемый
экономический
эффект
от
использования
геотермальной энергии для проветривания горных выработок,
например, в условиях шахты «Октябрьский рудник» около 1800 квтчас, а годовой экономический эффект – боле 4 млн.грн.
При
использовании
ШГТ
в
комплексе
«шахта
–
теплоэлектростанция» экономический эффект может превышать
23 млн.грн./год.
16
Донецкий национальный
технический университет
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УЧЕТА
ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ В БЮДЖЕТНОЙ
СФЕРЕ Г. ДОНЕЦКА
Разработчик: Кафедра компьютерных систем мониторинга
Донецкий национальный
технический университет
Основные цели работы
Создание базы для формирования системы
энергоменеджмента в бюджетной сфере г. Донецка
Информационно-аналитическая поддержка принятия решений
в области энергоменеджмента
Оценка эффективности управленческих решений и
разработка мероприятий по энергосбережению
Повышение квалификации и обучение сотрудников
Результаты работы
Разработано програмное обеспечение автоматизированной системы учета
потребления энергоресурсов
Проведена опытная эксплуатация системы
Предложена методика анализа поступающих данных и определения показателей
энергоэффективности
Донецкий национальный
технический университет
Система диагностики теплотехнических параметров
теплотехнологического оборудования
Разработчик: кафедра технической теплофизики
Сигналы
датчиков
системы
АСУ ТП
Диагностика
теплотехнических
параметров при
помощи РАЗРАБОТКИ
Теплотехнический агрегат
Выводы о
рациональности
технологических и
конструктивных
параметрах
Принятие решения о
корректировке технологических
параметров
Получение эффекта в виде
экономии энергоресурсов
На основании сигналов датчиков системы АСУ ТП в режиме
реального времени выполняется построение
моментальных тепловых балансов агрегата, что
позволяет идентифицировать статьи перерасхода тепла,
выполнять динамические оценки эффективности базовых
(проверяемых) технологических или конструктивных
параметров.
Донецкий национальный
технический университет
Разработка технологии доменной плавки с вдуванием в
горн пылеугольного топлива, обеспечивающей снижение
расхода кокса на 30-50 % кокса и отказ от природного газа
Разработчик: кафедра руднотермических процессов и малоотходных технологий
Донецкий национальный
технический университет
Разработана и успешно опробована теория полной и комплексной
компенсации негативного влияния пылеугольного топлива на условии
сгорания ПУТ (пылеугольного топлива), газодинамический, тепловой,
восстановительный режимы доменной плавки.
Показано, что только при условии полной и комплексной компенсации
оптимальный расход ПУТ может быть увеличен до 200 кг/т чугуна и выше,
соответственно повышена эффективность предлагаемого
технологического режима.
Позже элементы данной теории в той или другой мере были применены при
массовом промышленном внедрении ПУТ в доменных цехах стран Европы
Донецкий национальный
технический университет
Разработка и внедрением новых
технологических решений управления
качеством металла в процессе её выплавки,
внепечной обработки и затвердевания
Разработчик: кафедра металлургии стали
Донецкий национальный
технический университет
— разрабатывается современная концепция реконструкции
сталеплавильных цехов с целью повышения эффективности
производства металлопродукции
— совместно с АО «Новокраматорский машиностроительный
завод» и НПО «ДОНИКС» — производится разработка
высокоэффективных технологических систем и ввод в
эксплуатацию промышленных образцов современной техники
(агрегаты ковш-печь, вакууматор VD/VOD, МНЛЗ) и технологии
выплавки, внепечной обработки и непрерывной разливки стали
— производится разработка высокоэффективных методов
управления качеством металла на этапе внепечной обработки
и кристаллизации
— повышение эффективности выплавки, внепечной обработки
и непрерывной разливки стали в условиях действующего
производства
Донецкий национальный
технический университет
Разработка концептуальных основ физики и техники
взаимодействия водорода с металлами
Разработчик: кафедра физики
Донецкий национальный
технический университет
Основные усилия направлены на решение задач для инженерного
обеспечения перспектив развития водородной и термоядерной энергетики
и технологии, качественной металлургии, химии и нефтехимии,
электроники и ряда других специальных областей техники.
Возникшая новая область материаловедения, называемая в настоящее
время "Водородная обработка материалов", является результатом
длительной и плодотворной работы сотрудников кафедры физики.
Цикл работ посвящен систематическому исследованию различных
видов водородного повреждения качественных сталей и сплавов и в том
числе
перспективных
в
качестве
материала
первой
стенки
термоядерного реактора. Методом акустической эмиссии впервые
установлены дискретный взрывной микромеханизм и другие особенности
формирования в сталях дефектов водородного происхождения.
Донецкий национальный
технический университет
Разработка энергосберегающих технологий в
системах электроснабжения и электроприводе
Разработчик: кафедра электротехники
Оптимизация схем электроснабжения и реализация комплексного подхода
к созданию энергоэффективных систем, потребляющих электрическую
энергию
Регулирование подачи воды в ЖКХ позволяет получить экономию
электроэнергии до 50 %, снизить непроизводительный расход воды на 10-15
% и тепла на 8-10 %, снизить аварийность сети и затраты на плановопредупредительные работы. Срок окупаемости 0.6-1.5 года.
Центр энергоменеджмента
создан в 2000 г. на кафедре
«Промышленная теплоэнергетика»
при сотрудничестве с
международными организациями, в
частности USAID – Агентство США по
международному развитию, British
Council и при поддержке
региональных властей.
British
Council