Sistemske rešitve izkoriščanja1 odpadnih toplot v železarni Ravne UDK: 620.98 ASM/SLA: Bllr D. Vodeb, B. Gašperšič, Z. Erjavec, F. Medl Prikazani so energetski tokovi primarne in sekundarne energije v železarni. Iz prikaza je razvidno, da je smiselno izkoriščati odpadno toploto samo v določenih obratih, skozi katere gre večina primarne energije. Dane so termodinamične osnove za različne načine izkoriščanja odpadne toplote. Obdelani so trije različni sistemi izkoriščanja odpadne toplote: toplotna črpalka, kotlarna in toplarna. 1. UVOD Železarna Ravne potrebuje za nemoten tehnološki proces velike količine primarne energije. Glavni energetski viri za železarno Ravne so električna energija ter tekoča in plinasta goriva. Del dovedene primarne energije se izkorišča v visoko-temperaturnem območju za tehnološke namene, del pa za pretvorbo v sekundarne vire energije, paro in toplo vodo. Pri vsakem toplotnem agregatu nastanejo toplotne izgube, ker izstopajočega toplotnega toka ne ohladimo do temperature okolice. Velikost toplotnih izgub je odvisna od izstopne temperature, s katero zapušča toplotni tok agregat. V primeru, da izstopajoči toplotni tok vodimo, preden zapusti agregat, še skozi enega ali več toplotnih izmenjevalcev, lahko pridobimo koristno energijo. Uvedba sistemov za izkoriščanje odpadnih toplot je možna tedaj, ko imamo visoko temperaturne toplotne vire in porabnike nizkotemperaturne toplote. V železarni Ravne iščemo optimalno rešitev izkoriščanja odpadne toplote v dveh smereh, in sicer: —■ analiza toplotnih virov in porabnikov toplote (kataster odpadne toplote), Mag. Dušan Vodeb, dipl. ing. stroj., TOZD raziskave in razvoj železarne Ravne Prof. dr. Branko Gašperšič, dipl. ing. stroj., Fakulteta za strojništvo v Ljubljani Zvonko Erjavec, ing. stroj., TOZD raziskave in razvoj Železarna Ravne Ferdo Medl, dipl. ing. stroj., TOZD raziskave in razvoj Železarne Ravne Referat podan na XXVI. jesenskem posvetovanju strokovnjakov črne in barvne metalurgije ter livarstva Slovenije, Portorož, 18. in 19. oktobra 1979. — iskanje optimalne rešitve izkoriščanja odpadnih toplot. Prvo področje posega v delo metalurških naprav in agregatov, zato to nalogo raziskujemo z metalurškim inštitutom v Ljubljani. Naloga je zelo obsežna, saj zajema vse velike in male energetske naprave. Končni cilj naloge je, da dobimo pregled nad vsemi energetskimi napravami in karakteristikami dela, ki so potrebni za nadaljnjo analizo. Najvažnejša podatka sta velikost izstopajočega toka odpadne toplote in časovni potek dela toplotnega agregata. Drugo področje bomo v nadaljevanju podrobneje obdelali na različnih možnih sistemih prenosa toplotne energije iz višjega temperaturnega nivoja na nižji temperaturni nivo. Osnova za primerjavo posameznih variant bo enaka in bazira na do sedaj opravljenih meritvah toplotnih agregatov in porabe primarne energije v letu 1978. Razvoj tehnologije na področju prenosa toplote in energije je napredoval tako, da sedaj lahko razmišljamo o takšnih variantah izkoriščanja odpadne toplote, ki v prejšnjih letih niso bile možne. 1. TOK ENERGIJE V ŽELEZARNI V železarno Ravne dovajamo energijo na različne načine in v različnih oblikah. Na posameznih toplotnih agregatih se dovedena energija direktno izkoristi ali pa se pretvarja v sekundarni energetski medij. Primarni energetski mediji so: — električna energija, — zemeljski plin, — tekoči naftni plin, — mazut, — voda. To so glavni nosilci; ostali mediji, ki jih dobavljamo v manjših količinah, so: — butan-propan v jeklenkah, — koks, — karbid, — acetilen v jeklenkah, — kurilno olje. Sekundarni energetski mediji so: — higienska topla voda, — para, — centralno ogrevanje, — kisik, — dušik, — komprimiran zrak. Primarni energetski mediji se uporabljajo v enakem stanju, kot se dobavljajo, ali pa so nekoliko modificirani. Zemeljski plin se uporablja čist ali pa v plinski mešanici z zrakom. Tekoči naftni plin uporabljamo v železarni kot tekočo fazo, plinsko fazo ali pa plinsko mešanico z zrakom. Voda se tudi deli na industrijsko vodo in pitno vodo. V železarni uporabljamo, če upoštevamo še C02 in argon, 22 različnih energetskih medijev. Na sliki 1 vidimo procentualno udeležbo primarnih energetskih medijev za leto 1978 in na sliki 2 za isto leto procentualno udeležbo sekundarnih energetskih medijev.1 Torej imata v oskrbi železarne zelo velik delež mazut in plinasto gorivo, skupaj 73,56 %. Delež zemeljskega plina se bo z leti dvigal, vendar na račun tekočega naftnega plina in mazuta, struktura porabe proti električni energiji pa se ne bo spremenila. Glavni delež v porabi sekundarnih medijev ima centralno ogrevanje s 57,58 % in paro z 32,56 %. Elektro energija 25,71% zemeljski plin 4.99% tekoči naftni plin 18,66 % ostalo 0,73% mazut 49,91% Za proizvodnjo sekundarnih energetskih medijev uporabljamo primarne energetske medije, delež te pretvorbe prikazujemo na sliki 3, in sicer za električno energijo, mazut in plinasta goriva. 0, je največji razpoložljiv toplotni tok procesa gretja enak Qmax = m, cp, (Tu - Tok) = m2 cP2 (T^ — Tok) (4) V enačbi (4) je Ti12 = T21 = Tok in velja le v primeru, da je razmerje specifičnih toplot obeh tokov v obravnavanem temperaturnem območju konstantno. Iz enačbe potem tudi sledi, da je razmerje masnih tokov dano in je [i = m2/mii = cpl/cp2 (5) Mejni primer popolnega izkoriščanja odpadne toplote za namene gretja prikazujemo na sliki 8 v diagramu T, Q. Zaradi prenosa toplote pri neskončno majhnih temperaturnih razlikah med obema fluidoma nimamo eksergijskih izgub. Drug možen način izkoriščanja odpadne toplote je pridobivanje mehanskega dela v toplotnem stroju. Maksimalno delo dobimo pri povračljivem procesu tako, da plin tlaka p = pok najprej izen-tropno ekspandiramo v turbini na temperaturo okolice, potem pa ga izotermno komprimiramo nazaj na tlak okolice. Proces je viden na sliki 9. Slika 9 Povračljiv proces pri katerem pridobimo maksimalno mehansko delo Fig. 9 Reversible process for the recovery of maximal mechanical energy Maksimalno pridobljeno delo je enako ekser-giji, ki jo izračunamo po enačbi: — h! — hok — Tok (s, — sok) (6) V primeru, da je p, = pok in cp = cpl konst., potem je entalpijska razlika hi — hok = cpl (Tu — Tok) in sprememba entropije je Tu S1 — sok — Cp1 In (7) (8) 1 ok Z vstavljanjem enačb (7) in (8) v enačbo (6) dobimo maksimalno delo ei = cp1 (T„-Tok)-TokIn- (9) Toplota Q Qmax Slika 8 Diagram T, Q za povračljiv prenos toplote pri konstantni specifični toploti obeh medijev Fig. 8 T, Q diagram for reversible heat transfer at the constant specific heat of both media Termični izkoristek tega povračljivega procesa je: ei _ j_Tn — Tok ^ Tu T0k "Hth' pov (10) lok in je funkcija samo temperatur Tn in Tok. S toploto dimnih plinov lahko proizvajamo tudi paro. Idealen proces izmenjave toplote med dimnimi plini in vodo je prikazan na sliki 10. Na sliki 11 je vidna odvisnost eksergijskega izkoristka od tlaka nasičenosti in temperature plina. Opazen je vpliv temperature tM; če pada, se nam eksergijski izkoristek slabša, ker se povečuje uparjalna toplota vode, oziroma odsek konstantne temperature nasičenosti ts. Toplota Q I_j Neizkoriščena toplota I | Koristno izrabljena toplota Slika 10 Diagram T, Q za gretje tekočine s fazno spremembo Fig. 10 T, Q diagram for heating liquid by a phase transformation Voda vstopa v sistem pri temperaturi T21 = Tok. Vstopna voda se najprej predgreje na temperaturo vrelišča Ts, pri kateri poteka proces uparjanja. Mokro paro še pregrejemo na vstopno temperaturo plina Tn = T^. Pri tem izobarnem procesu ležita na karakteristiki toplotnega vida samo dve točki. Za prenos toplote v uparjalniku in pregrevalniku pare velja naslednja enačba: m, cpI (Tiu — Ts) = m2 [h,, fe) — h2' (ts) ] (11) in za grelnik vode se bilančna enačba glasi: m, cpl (Ts — T12) = m2 [h2' (ts) — hai (t21)] (12) Pri tem je določeno razmerje masnih tokov pare in dimnega plina m, m2 Cpi (T,. —Ts) h,, —h,' (13) ter enako končna temepratura dimnega plina, ki sledi iz enačb (11) in (12), torej T,2 = Ts V — h21 h,? — h/ (T„-Ts) (14) V obravnavanem primeru prenos toplote od dimnega plina na vodo, oziroma paro ni več po-vračljiv, zato je eksergijski tok pare manjši od eksergijskega toka plina, m2 &2i < m! eM (15) Razmerje obeh tokov je definirano kot eksergijski izkoristek m2e22 m, eH [J. (16) Slika 11 Eksergijski izkoristek 5 v odvisnosti od tlaka nasičenosti p, in temperature plina tn pri idealnem izkoriščanju toplotnega vira za proizvodnjo pare Fig.11 Exergy yield E depending on the saturation pressure p. and the gas temperature tu in an ideal exploiting heat source for the steam production 3. TOPLOTA DIMNIH PLINOV NA IZSTOPU IZ PEČI Za prvo fazo izkoriščanja odpadnih toplot je za železarno interesantna toplota dimnih plinov iz peči. Iz predhodnih diagramov je razvidno, da so glavni porabniki primarne energije TOZD valjarna, TOZD kovačnica in TOZD jeklarna. Prvi dve TOZD uporabljata za svoje tehnološke namene mazut in plinasta goriva, TOZD jeklarna pa izključno elektro energijo. Posamezne velike porabnike v TOZD valjarna in TOZD kovačnica ter tok primarne energije z oceno odpadne toplote prikažemo na sliki 12. Ocena velikosti odpadne toplote je podana na osnovi meritev peči in proizvodnih podaktov za leto 1978. Upoštevane so samo odpadne toplote dimnih plinov, računana z razmer-nikom zrak X = 1 in kurilnost mazuta 41,54 M J/kg, ter kurilnostjo tekoče faze PB 46,05 MJ/kg. Glede na predhodno obdelane možnosti izkoriščanja odpadnih toplot naj bi bila poraba ekser-gije čim bolj brezstopenjska. Koliko lahko dobimo več ali manj popolno rešitev, je odvisno od velikosti investicijskih vlaganj, ki pri ukrepih racionalne porabe energije igrajo veliko vlogo. Ponavadi se energijski optimum ne ujema s stroškovnim, toda z večanjem stroškov za energijo se opti-muma približujeta. V železarni odide letno okoli 1.400.000 GJ toplote, katere del bi lahko koristno zajeli nepovratno v okolico. Možnosti izkoriščanja odpadnih toplot pa so odvisne od toplotnega vira in porabnika. 70 % 5 60 b N 50 40 ? analvsis in flue gases o L, .2 g aj §- 1300 1200 1100 1000 900 800 700 PEČ št 2 na izstopu iz peči na vstopu v dimnik 10 11 12 čas [h] 13 Slika 15 Časovni potek temperature dimnih plinov na izstopu iz peči in vstopu v dimnik Fig. 15 Time diagram of flue gas temperature at the furnace exit and stack entrance Iz podatkov meritev lahko ocenimo velikost odpadne toplote, ki jo zajamemo v dimnih plinih, in sicer za: — maksimalno obratovanje peči 9600 kW — minimalno obratovanje peči 5503 kW — poprečno obratovanje 8380 kW oziroma z upoštevanjem izkoristka toplotnega iz-menjalca koristno preneseno toploto za: — maksimalno obratovanje peči 7700 kW — minimalno obratovanje peči 3400 kW —• poprečno obratovanje peči 5300 kW Letno se vrne v sistem železarne, če računamo s poprečnim obratovanjem peči 110.000 GJ toplote, temperatura ohlajenih dimnih plinov znaša 200° C. Ravno toliko energije bomo zajeli tudi na Ofag pečeh. Sistem, ki ga lahko uporabimo, je vroče-vodni ali parni kotel z dodatnim kurjenjem ali brez dodatnega kurjenja. Najugodnejša varianta je parni kotel in toplotni izmenjevalec za pripravo tople vode. Ker je obratovanje Elpit peči zelo oscilarijoče in je v dimnih plinih velik presežek zraka, je umestno za izenačevanje odvzema toplote vgraditi v sistem dodatni gorilnik. S takim sistemom bi na Elpit pečeh dobili okoli 9000 kg/h pare poleti in 10.500 kg/h pare pozimi, parametrov 300° C in 16 bar. Z dodatno grajenim gorilnikom so vedno zagotovljene zadostne količine pare. Sistem kotlarne je shematsko prikazan na sliki 16. 5! oŠ o. Slika 16 Shema kotlarne na Elpit pečeh v valjarni Fig.16 Scheme of steam plant at Elpit furnace in the rolling plant 4.3 Toplarna V toplarni izkoriščamo toploto dimnih plinov za proizvodnjo pare, oz. električne in ogrevalne energije. Ta sistem ima prednost predvsem v popolnejšem izkoriščanju visokih temperatur dimnih plinov in veliki prilagodljivosti sistema glede na vsakokratne trenutne potrebe po različnih vrstah sekundarne energije. Na sliki 17 prikazujemo kvalitativno povezanost med proizvodnjo električne energije in toplotne energije. V sistemu imamo konstantne izgube okoli 15 % primarne energije goriva zaradi izgub dimnega plina, sevanja ter lastne rabe. Pri kondenzacijskem načinu, ko proizvajamo samo električno energijo, znaša celoten izkoristek okoli 38 %, ostalih 47 % so hladilne izgube. S čistim protitlačnim delovanjem nimamo nobenih hladilnih izgub in pretvorimo 85 % dovedene energije z gorivom v električno in ogrevalno energijo. Bistvo optimizacijskega procesa je določevanje temperature pare, kjer zasledujemo ekser-getski izkoristek v odvisnosti od investicijskih in obratovalnih stroškov. Eksergetski izkoristek se DIMNE IN SEVALNE IZGUBE. LASTNA PORABA ELEKTRIKE ELEKTRIČNA ENERGIJA_ 70 60 50 40 30~ 10 20 30 40 50 60 70 90 100% 0%- -protitbčno obratovanje 100% -0% 100 % kondenzacijsko obratovanje -- Slika 17 Energijske razmere pri toplarni s protitlačno kondenza-cijskim načinom obratovanja Fig.17 Energy conditions in the heating station vvith a counter-pressure condensation operation Ikf- n4J —<§s —@ 77 123 45.. peč 6.. toplotni izmenjevalec Z. parni kotel za dimne pline 8.. parna turbina 9.. generator 10.. tehnološki odvzem 11. ogrevanje Slika 18 Shema toplarne na odpadno toploto Fig.18 Scheme of a heating station for waste heat bistveno ne povečuje s tlakom pri temperaturah pare, višjih od 450° C, medtem ko stroški nad tem območjem bistveno narastejo. Najprimernejša temperatura pare je okoli 450° C in le pri večjih enotah gremo nad to temperaturo. V svetu so se uveljavili sistemi 40 bar/4700 C ali 64 bar/5200 C, ko ima eksergijski izkoristek svoj maksimum7'8. Za razmere v železarni je zanimiva prva varianta, sistem toplarne pa prikažemo na sliki 18. 5. OPTIMALNA REŠITEV ZA ŽELEZARNO Izbira optimalnega sistema je odvisna od zahtevanih tehničnih parametrov in velikosti investicijskih stroškov. Osnova za tehnično izbiro je toplotna premica — slika 8, ki se ji moramo čimbolj približati. Pri odločitvi o velikosti investicije pa moramo upoštevati etapno gradnjo, pri kateri visoke investicijske stroške funkcionalno razbijemo na daljše obdobje. Tehnično najboljše rezultate dobimo s toplarniškim sistemom, ko lahko pokrivamo za železarniške potrebe del električne energije, tehnološke pare, higienske tople vode. predgrevamo zrak za zgorevanje in toplote za ogrevanje. S takim sistemom se najbolj približamo toplotni premici, ker visokotemperaturni del izkoristimo za pridobivanje pare 40bar/470°C, ki jo nato vodimo skozi turbino, kjer pridobimo električno energijo, moč generatorja 10 MW, tehnološko paro 16 bar/3000 C in toplo vodo za ogrevanje 135/80° C. Za čim funkcionalnejšo vključitev toplarne v energetski sistem železarne bomo morali uporabiti sistem z dodatnim kurjenjem. S tem bo dan minimum proizvodnje toplarne in zagotovljena optimalna proizvodnja glede na porabo. Poraba tehnološke pare bo vse leto konstantna, medtem ko bomo v poletnih mesecih proizvajali več električne energije, v zimskih pa več toplotne energije. Obstoječi agregati ostanejo in so rezerva za primere pokrivanja končnih porab in izpadov v toplarni. Izgradnja toplarne poteka etapno; najprej zajamemo peči v valjarni, nato peči v kovačnici in na koncu ostale porabnike. Pri pečeh v valjarni moramo zgraditi tak kotel na odpadne dimne pline, ki bi imel vgrajen še dodaten gorilnik, pri ostalih porabnikih to ne bi bilo več potrebno. Proizvedeno paro nato centraliziramo in jo vodimo skozi turbino, kjer se odvisno od porabe energije usmerja toplotni tok skoznjo. Iz začetnih podatkov za leto 1978 vidimo, da smo 27,77 % primarne energije pretvorili v sekundarno energijo. Iz tehnološko uporabljene energije dobimo koristne odpadne toplote 39,05 %, ki pa vse ne moremo zajeti in tudi ne ohladiti do temperature okolice. Koristno se lahko izrabi samo 50 °/o te toplote, kar pomeni, da prihranimo okoli 20 % primarne energije. Prihranek pomeni 14.500 ton mazuta, kar znaša pri trenutni ceni za mazut 30,000.000 din. Dokončna odločitev bo zahtevala še veliko dela in dodatnih raziskav. Sistem izkoriščanja odpadnih toplot ne sme motiti redne proizvodnje — povzročati slabo kvaliteto ali izpad proizvodnje. Tehnično so še ostala odprta nekatera vprašanja, posebno transport in skladiščenje energije, ker gre razvoj v povsem nove rešitve, ki se pa pri tako zahtevnem projektu morajo upoštevati. Ves svet stoji pred energetskim problemom. Do sedaj, ko je bilo energije zadosti in v stroških tovarne ni pomenilo velike postavke, ni bilo potrebno vlagati v sisteme za racionalnejše izkoriščanje energije. Samo pri velikih porabnikih so uvajali sisteme izkoriščanja odpadnih toplot. S sedanjo situacijo se razmere bistveno slabšajo in se bodo taki sistemi začeli uvajati povsod, kjer se pojavi odpadna toplota. Možnosti izkoriščanja teh odpadnih toplot so zelo različne in so odvisne od posameznega primera. Za železarno Ravne je najprimernejša rešitev s toplarno, kjer maksimalno izkoristimo odpadno toploto dimnih plinov, sedanji razvoj tehnologije pa nam omogoča realizacijo takega zahtevnega sistema. Literatura: 1. Letni energetski bilten Železarne Ravne 1978, Ravne januar 1979. 2. M. Oprešnik: Termodinamika, Fakulteta za strojništvo, Ljubljana 1974. 3. M. Boenecke, H. J. Pohle: Rationeller Gaseimsatz in der Stahlindustrie — Beispiele zur Verwirklichung, Gas Warme International 24 (1975), št. 7/8, str. 316—322. 4. Jahrsuch der Warmeriickgewinnung. 3. izdaja 1977/78, Vulkan-Verlag, Essen, 1977. 5. F. Pavlin, T. Kolenko: Toplotno tehnične meritve na globinskih pečeh. VTO Montanistika, Ljubljana, julij 1977. 6. F. Pavlin s sodelavci: Študij meritev in regulacij toplotno tehničnih veličin pri avtomatizaciji metalurških peči. II. del. Poročilo MI Ljubljana, Ljubljana, december 1978. 7. Energie — Kongres »Moglichkeiten der industriellen Kraft-Warme — Kopplung«, Miinchen, oktober 1978. 8. K. Treiber: Die Kraft-Warme-Kopplungs-Anlage d. Hacker-8. K. Treiber: Die Kraft-Wrame-Kopplungs-Anlage d. Hacker- -Pschorr Briiu A 6, Miinchen Energie — Kongress, Miinchen, oktober 1978. OZNAČBE VELIČIN: B J energija CP J/kgK spec. toplota E J eksergija e J/kg spec. eksergija h J/kg spec. entalpija m kg/s masni tok Q J toplota q J/kg spec. toplota s J/kgK spec. entropija T K temperatura t 'C temperatura « grelno število 5 eksergijski izkoristek T] ti termični izkoristek H = mi/mi razmerje masnih tokov ZUSAMMENFASSUNG Das Hiittenwerk benotigt fiir den ungestorten Betrieb elektrische Energie, fliissige und gasformige Brennstoffe. Die gesamte zugefuhrte Primarenergie mit der elektrischen Energie und der gasformigen Brennstoffe wird im Hoch-temperaturbereich fiir den technologischen Bedarf ange-wendet, 40 % der mit fliissigen Brennstoffen zugefiihrten Energie vvird in sekundare Energiequellen umgevvandelt. Aus den Energiefliissen des Hiittenvverkes ist er-sichtlich, dass die Energie vvie folgt verbraucht vvird: Stahlvverke verbrauchen 68 % der elektrischen Energie, VValzvverk und die Schmiede verbrauchen 60 % der fliissigen und 70 % der Gasbrennstoffe und in der Energie-abteilung vverden 40 % der fliissigen Brennstoffe fiir die Erzeugung von Warmwasser und Dampf verbraucht. Die Grenzvverte bei der Ausbeutung der Abfallvvarme vverden durch den ersten und zvveiten Gesetz der Thermo-dvnamik bestimmt. Die Abfallvvarme kann fiir die Heizung, fiir die Erzeugung von Dampf und mechanischer Arbeit ausgenutzt vverden. Jede von den angevvendeten Arten der Ausnutzung von Abfallvvarme hat nach den thermodynamischen Gesetzmessigkeiten sein Optimum bei vvelchem die Ver-luste am niedrigsten sind, vvas durch eine gleichmassige Abkiihlung des Warmetragers erzielt vvird. Aus dem Huttenvverk geht jahrlich eine Warmemenge von 140000 GJ unvviederbringlich in der Atmosphare verloren. Ein Teil dieser VVarme konnte durch eine VVarmepumpe, eine Dampfkesselanlage oder durch eine Heizkraftvverk niitzlinch eingefasst vverden. Unter den angevvendeten drei Varianten ist energetisch gesehen das Heizkraftvverk, im vvelchen Dampf, Warm-vvasser und elektrische Energie erzeugt vverden, die giinstigste. Die Ausvvahl der Anlagengrosse hangt vom Warm-vvasser und Dampfverbrauch in der Wintersaison ab, in der Sommerzeit kann die Kesselanlage zur Erzeugung der elektrischen Energie dienen. Durch die Einfuhrung eines Systemes fiir die Ausbeutung der Abfallvvarme kann etvva 20 % der Primarenergie eingespart vverden, da die sekundaren Energie-quellen aus der Hochtemperaturabfallvvarme, vvelche bei dem technologischen Verfahren an den Ofen entsteht, gevvonnen vverden. Die Investitionskosten fiir das Heizkraftvverk, mit einem Anschluss an das bestehende Energienetz des Hiittenvverkes, vverden auf 100.000.000 din geschatzt. Der VVert der eingesparten Energie errechnet nach den jetzigen Preissen betragt rund 50.000.000 din. SUMMARY The ironvvorks need for their uninterrupted technological process electric energy, and liquid and gaseous fuels. Total primary energy including electric energy and gas fuels is used in high-temperature processes, while 40 % of the input energy by liquid fuels is transformed into the secondary energy sources. Energy flows heets in the ironvvorks show that the follovving cathegories of consumers exist: steel plant which consumes 68 % of electric energy, rolling and forging plants consuming 60 % of liquid and 70 °/o of gas fuels, energy plant vvhich transforms 40 % of liquid fuels into hot vvater and steam. Limiting values for the recovery of vvaste heat are given by the first and the second law of thermodynamics. Waste heat can be used for heating, for transformation into mechanical energy and into steam. Each of the suggested ways has its optimum according to thermo-3 dynamic laws vvhen the energy losses are the lovvest. This can be obtained by an uniform cooling of the heat source. About 1.400,000 G J of heat goes irreversibly from the ironvvorks into environment per year. Part of this heat could be usefully recovered by a heat pump, heating station or steam plant. The heating station is energetically the most favourable since it produces steam, hot vvater and electric £nergy. Selection bf the station size depends on the hot vvater and steam consumption in vvinter vvhile in summer the station is directed?ipto the production of electric energy. Introduction of a system for the recovery of vvaste heat conserves about 20 % of the primary energy since secondary energy sources can be obtained from the high-temperature vvaste heat of technological processes in furnaces. Estimated investments in a heating station vvith connections to the existing energy system in the ironvvorks are 100 million Dinars. The value of the recovered energy system in the ironvvorks are 100 million Dinars. The value of the recovered energy according to the present prices is about 50 million Dinars. 3AKAIOTEHHE Aah HenapvuiaeMbiH TexHOAOTHHecKHH nponecc MeTaAAyprcrae-ckom 3aBOAY Heo6xoAHMa 3AeKTpHHecKan SHeprHja, a TaK>Ke acnAKHe h ra30Bbie TonAHHa. 06man, npHBeAeHHan nepBimnaH sHeprun c 3AeKTpHMeCKOH SHepTHeH H BbICOKOKaAOpHHHbIH ra3 HCnOAJ>3yK)TCH B Bbicc>KOTeMnepaTYpHOH oSAacTH aah TexH0A0rnqecKiix neAen. Me>KAy tcm KaK 40 °/o npHBeAeHHoft SHeprHH c >khakhmh TonAHBbi npeo6pa3yK)TCH b hctohhhkh btoph^hoh 3HeprHH. IIpH naccMOTpeHHH noTOKOB 3HHeprHH b MeTaAAyprHqecKOM 3aBOAe 0MeBHAH0, mto b 3aBOAe CAeAyiomHe Kaieropun noTpeSHTeAeft 3HeprHn: T03A CTaAeriAaBHAbHbiH uex rAe HcnoAb3yeTca 68 % sack-TpnqecKOH 3HeprHH, T03A-w npoKaTHbix h Ky3HeqHbix nexoB, ko-Topbie norAamaioT 60 % ^khakhx h 70 °/o ra3006pa3Hbix toiiahb ii T03A 3HepreTH4ecKHx ycTaHOBOK rAe 40 % »chakhx toiiahb CAy>KaT Aah np0H3B0ACTBa TenAOH BOAbi h napa. IlpeAeAbHbie 3HaHeHHH Hcn0Ab30BaHH«a oTxoAHmero TenAa onpeAeAHeT nepBbiH n btopoh FAaBHbie 3aKOHbI TepMOAHHaMHKH. 0TxoAamyio TeiiAOTy mo>kho Hcn0Ab30BaTb aah HarpeBa, aah noAyyeHHJi pa3Hbix bhaob MexamraecKOH pačoTbi h aah napa. KavKAbiH ot ynoMHHyTbix cnoco6oB HMeer b cootbctctbhh c TepMO-AHHaMn^eCKHMH 3aKOHOMepHOCTflMH CBOH OnTHMaAbHbie 3HaqeHHH, npH kotopmx noTepn, eme npiiMemiMOH aah pačoTbi 3HeprHH mhhh- MaAbHbie, *ito AOCTuraeTCH c paBHOMepHbiM oxAa>K4eHHeM TenAO-HocHTeAH. rioTepn TenAOTbi b metaaayprn4eck0m 3aboae coctabahet npnSA. 1.400.000 Tahc b toa. MacTb stoh TenAOTbi mo>kho 6bi 6bL\o nOAe3HO 3aXB3THTb, OTH. HCn0Ab30BaTb c HaCOCOM TenAOOČMeHa, b KOTeAbHOH hah B CHAOBOH TepMO-yCTaHOBKH. Me>kay 3THMH TpeMH ynoMHHyTbiMH BapnaHTaMH c shepretfraeckoh to*ikh 3peHHH caMoe BbiroAHoe peuieHne: cnAOBan TepMO-ycTaHOBKa, t. e. TeiiAOBan 3AeK-TpOCTaHUHH, B KOTOpOH npOH3BOAHTCH nap, TeilAaH BOAa H SAeKTpH-MeCKaH SHeprHH. BblSop BeAHHHHbl yCTaHOBKH 3aBHCHT OT paCXOAa tenaovi boabi h napa b Te^eHHH 3HMHero ce3ona, b to BpeMH kak b AeTHee BpeMH KOTeAbHbiH arperaT nepeopHeHTHpyeTCH Ha irpoH3-BOACTBO SAeKTpHHeCKOH 3HepTHH. BBeACHHe CHCTeMbI AAH HCnOAb-30BaHHH OTXOAHmerO TenAa AaeT b03m0>KH0CTb CSKOHOMHTb npH0A. 20 % nepBHMHon SHepriiH tak kak hctohhhkh btophmhoh SHeprHH 06pa3yi0TCH ot BbiC0K0TeMnepaTypH0H OTXOAHineH TenAOTbi, koto-pan noA^aeTCH npn TexH0A0rHHecKHX npouteccax b ne^ax. On«HKa cpeACTB, Heo6xoAHMbix kak kanhtaabhoe baomcehhe aah tciiaoboh SAeKTpocTaHHHH c npHKAioneHneM Ha cymecTByiommo SHepreTHMe-CKyio chctemy 3aboaa coctabahet okoao 100.000.000 ahh, a nehhoctb c3KOHOMAeHHbix cpeACTB no TenepeinHHX ijeHax, npeACTaBAHeT npnSA. 50.000.000 ahh b toa.