Размещено на http://www.allbest.ru/

17

Энергоресурсы современного предприятия

1. Энергоресурсы и их сущность и значение для предприятий

энергоресурс промышленный энергетический энергетик

Энергетическое хозяйство промышленного предприятия - совокупность технических средств с целью обеспечения бесперебойного снабжения предприятия всеми видами энергии и энергоносителей установленных параметров при наименьших затратах.

К основным видам промышленной энергии относят: тепловую и химическую энергию топлива, тепловую энергию пара и горячей воды; механическую энергию, электроэнергию; а к энергоносителям, используемым на предприятиях, натуральное топливо, электрический ток, пар разных параметров, сжатый воздух разного давления, горячие газы и воздух; горячую воду и конденсат.

Энергетическое хозяйство включает: цеховые и общезаводские приемники - потребители энергии (станки, печи, подъемно-транспортное оборудование), преобразователи и генерирующие установки (компрессорная, котельная и т.д.), цеховые и общезаводские сети.

Энергетическое хозяйство крупных промышленных предприятий находится в ведении главного энергетика. Отдел главного энергетика включает бюро (группы) энергоиспользования, энергооборудования, а также электрическую и тепловую лаборатории. Лаборатории организуют и проводят исследовательскую работу по снижению расхода топлива и энергии, разрабатывают и внедряют рациональные режимы работы энергетического оборудования, разрабатывают технически обоснованные нормы потребления энергии и контролируют их выполнение.

Главный энергетик подчинен главному инженеру предприятия. На небольших предприятиях, где энергетическое хозяйство значительно проще, оно находится в ведении главного механика.

В задачи энергетического хозяйства входят:

· наблюдение за строгим выполнением правил эксплуатации энергетического оборудования,

· организация и проведение ремонтных работ,

· организация борьбы за рациональное использование и экономию топлива и энергии,

· разработка и осуществление мероприятий но реконструкции и развитию энергетического хозяйства завода.

Потребность предприятий в энергоносителях непрерывно возрастает, а энерговооруженность рабочих является одним из показателей технического прогресса.

Разнообразные виды энергии и энергоносителей на предприятии используются в качестве двигательной силы технологического и подъемно-транспортного оборудования (силовая энергия), в технологических процессах и для хозяйственно-бытовых нужд.

В качестве двигательной силы используется главным образом электроэнергия и в небольшом количестве пар и сжатый воздух.

Развитие электропривода идет в направлении:

сокращения числа передаточных звеньев в машине и конструктивного сращивания электродвигателя с рабочим механизмом;

расширения диапазона мощностей электропривода;

расширения диапазона скоростей (от нескольких десятков до, десятков тысяч оборотов). Одновременно увеличивается диапазон регулирования скоростей, что позволяет упростить конструкцию рабочей машины и повысить ее производительность и точность работы. Следствием этих тенденций является автоматизация электропривода.

Различные виды энергии и энергоносителей используются на всех стадиях технологии производства изделия. При этом единство и взаимообусловленность технологии и энергетики представляются наиболее характерными чертами большинства производственных процессов промышленного предприятия.

Изменение технологии влияет на энергетические показатели цехов. Например, применение прогрессивных методов литья (в кокиль, под давлением, по выплавляемым моделям и др.), не только ведет к экономии металла, но и снижает удельный расход топлива и электроэнергии за счет повышения выхода годного литья и уменьшения последующего объема работы металлорежущего оборудования.

В технологических процессах основными направлениями в развитии и использовании энергоносителей являются: газификация высокотемпературных технологических процессов, которая происходит главным образом по линии вытеснения жидкого топлива газом; электрификация ряда технологических процессов, где технически необходимо или экономически целесообразно применение электроэнергии.

Таким образом, основными направлениями совершенствования энергетического хозяйства и повышения эффективности его функционирования являются:

1. разработка и освоение новых технологий производства и преобразования энергии;

2. приобретение и установка энергосберегающего оборудования;

3. развитие взаимозаменяемости различных видов энергии и проводящих ее установок;

4. диверсификация источников приобретаемых извне энергоносителей;

5. использование наиболее экономичных и экологически безопасных видов энергоресурсов;

6. автоматизация процессов производства, учета и контроля использования энергоресурсов;

7. применение расчетно-аналитических методов нормирования энергозатрат;

8. расширение использования контрольно-измерительной аппаратуры.

Энергоснабжение предприятия имеет специфические особенности, обусловливаемые особенностями производства и потребления энергии. Эти особенности состоят в одновременности производства и потребления энергии и неравномерности ее потребления. Поэтому бесперебойное снабжение энергией должно обеспечиваться за счет создания резервов мощностей энергетического оборудования или за счет получения энергии со стороны.

Наиболее совершенной и экономичной системой энергоснабжения предприятия является централизованная. В этом случае предприятие получает энергоносители со стороны. Например, электрическую энергию от энергетической системы (через заводскую понизительную подстанцию), пар - по тепловой сети районной энергетической системы или заводской теплоцентрали, газ - из сети дальнего газоснабжения природным газом.

Большие потери давления в воздушных сетях при значительной их протяженности не позволяют осуществить централизованное снабжение предприятия в целом сжатым воздухом. Обычно для снабжения сжатым воздухом используется несколько компрессорных станций, расположенных вблизи цехов-потребителей.

Эффективность централизованной системы снабжения обеспечивается надежностью и бесперебойностью снабжения, а также снижением издержек производства и капитальных затрат, связанных с получением необходимых заводу видов энергии.

Для энергоснабжения заводов используются также энергетические отходы производства, т.е. вторичные энергетические ресурсы.

2. Основные направления экономии топливно-энергетических ресурсов

Основой рациональной организации энергетического хозяйства на предприятии является правильное планирование производства и потребления энергоносителей. В частности, определение потребности предприятия в энергии и топливе основывается на составлении энергетических и топливных балансов. Балансовый метод планирования энергоснабжения дает возможность рассчитать потребность предприятия в различных видах топлива и энергии, исходя из объема производства и прогрессивных норм, а также определить наиболее рациональные источники покрытия этой потребности за счет получения энергии со стороны и собственного производства топлива на предприятии.

Энергетические балансы входят в группу материальных балансов машиностроительного завода.

Перспективные балансы составляются на длительный срок и используются при проектировании, реконструкции производства и развития энергохозяйства предприятия.

При составлении перспективных балансов учитываются предусмотренные перспективным планом развития завода коренные изменения в технологических процессах (например, внедрение электронагрева), в объеме производства, номенклатуре продукции, в объеме и структуре кооперирования завода и т.д. Вместе с тем учитываются перспективы изменения в топливно-энергетическом хозяйстве данного района.

Перспективные энергобалансы служат технико-экономической основой для проектирования рациональных схем энергоснабжения предприятия, обоснования сооружения новых и реконструкции существующих энергоустановок и сетевого хозяйства предприятия.

Текущие плановые балансы составляются на годичные отрезки времени с разбивкой по кварталам. Они являются основной формой планирования потребления и пользования энергоносителей на предприятии.

Основной задачей разработки планового баланса является обоснование плановой потребности предприятия в топливе и энергии для выполнения плана предприятия по выпуску продукции (расходная часть баланса), а также обоснование наиболее рациональных способов покрытия этой потребности за счет выработки энергии на собственных генерирующих установках, получения топлива и энергии извне, использования вторичных энергоресурсов (приходная часть баланса).

Отчетные (фактические) балансы служат средством контроля потребления энергоносителей и выполнения плановых балансов, а также основным материалом для анализа их исполнения, оценки работ в области рационализации энергохозяйства и экономии топлива и энергии.

Рабочая форма баланса в вертикальном разрезе построена по производственно-территориальному и целевому признакам (статьи баланса группируются по участкам производства и по направлению использования энергии). Выделяются потери энергии в заводских сетях. Горизонтальный разрез отражает весь внутренний оборот энергии данного вида (или энергоносителей), включая выход и использование вторичных энергетических ресурсов, и расход энергии на собственные нужды генерирующих и преобразующих установок.

Составление балансов должно сопровождаться проектированием режимов энергетической нагрузки предприятия и режимов работы генерирующих установок.

Составление баланса включает:

1. Планируется расходная часть баланса (план потребления энергии и энергетических нагрузок предприятия):

а) Планируется потребность основного производства в энергии и топливе, а также расход энергии и топлива на непроизводственные нужды (отопление, освещение, вентиляцию, хозяйственно-бытовые нужды) и определяется количество возможных вторичных энергоресурсов.

Расход каждого вида топлива на производственные нужды предприятия (термообработка металла, плавка, сушка литейных форм и т.д.) определяется по формуле:

(1.1)

где n - общее число видов продукции, при изготовлении которой используется топливо анализируемого вида;

N_i - объем выпуска продукции i-го вида в расчетном периоде;

q_i - норма расхода условного топлива на единицу продукции i-го вида;

К_э - калорийный эквивалент применяемого вида топлива.

Расход условного топлива (в тоннах) на отопление производственных и административных зданий предприятия рассчитывается по формуле:

(1.2)

где q_т - норма расхода тепла на 1 м³ объема здания при разности между внутренней и наружной температурами в 1⁰С, ккал/ч;

t_o - средняя разность внутренней и наружной температур отопительного периода, ⁰С;

F_оп - продолжительность отопительного периода, ч;

V_з - объем отапливаемого здания по наружному обмеру, м³;

К_у - теплота сгорания условного топлива (7000 ккал/кг);

з_ку - КПД котельной установки.

Плановый расход силовой электроэнергии (кВт-ч) на производственные нужны определяется по формуле:

(1.3)

где W_у - суммарная мощность установленных электромоторов технологического оборудования, кВт;

F_эф - эффективный фонд работы оборудования (потребителей оборудования) в расчетном периоде, ч;

К_з - средний коэффициент загрузки оборудования;

К_о - средний коэффициент одновременности работы потребителей электроэнергии;

з_эс - КПД питающей электросети;

з_ум - КПД установленных электромоторов оборудования.

Выражение (1.4) называется коэффициентом спроса потребителей электроэнергии и для планового периода может устанавливаться заранее. В этом случае, Плановый расход силовой электроэнергии на производственные нужны рассчитывается по формуле (1.5).

(1.4)

(1.5)

Плановый расход электроэнергии (кВт-ч) для нужд освещения помещений предприятия может быть рассчитан по формулам:

(1.6)

или

(1.7)

где С_св - число светильников в анализируемом помещении, шт.;

Р_ср - средняя мощность одного светильника, Вт;

F_эф - эффективный фонд работы светильников в расчетном периоде, ч;

h - норма освещения 1 м² площади анализируемого помещения, Вт;

S - общая освещаемая площадь в анализируемом помещении, м².

Расход пара на производственные цели определяется на основе удельных норм расхода соответствующих потребителей и продолжительности их работы в течение анализируемого периода.

Расход пара на нужды отопления зданий предприятия рассчитывается по формуле:

(1.8)

где i - теплосодержание пара (в обычных условиях принимается равным 540 ккал/кг).

Объем сжатого воздуха, расходуемого на производственные цели, определяется по формуле:

(1.9)

где 1,5 - коэффициент, учитывающий потери воздуха в местах неплотного соединения трубопроводов;

m - общее число видов эксплуатируемых воздухоприемников;

d_i - расход сжатого воздуха при непрерывной работе воздухоприемника на полную мощность, м³/ч;

F^эф_i - эффективный фонд работы i-го воздухоприемника в расчетном периоде, ч;

К^зв_i - средний коэффициент загрузки i-го воздухоприемника в расчетном периоде по времени;

К^зм_i - средний коэффициент загрузки i-го воздухоприемника в расчетном периоде по мощности.

Объем воды, необходимый для производственных нужд, определяется аналогично исходя из нормативов часового расхода отдельных агрегатов-потребителей, эффективного фонда времени их работы в расчетном периоде и степени их загруженности по времени и мощности.

б) Рассчитываются потери энергии в сетях и преобразовательных установках.

в) Определяется суммарное потребление предприятием топлива и энергии.

2. Планируется приходная часть баланса (план покрытия потребности в энергии и энергетических нагрузок предприятия).

Разработка приходной части включает: определение производственных ресурсов своих генерирующих установок и возможности получения топлива различных видов и марок, энергии извне; проектирование режимов работы своих генерирующих установок в порядке разбивки суммарных графиков нагрузки между агрегатами; определение потребности за счет собственного производства, а также использования вторичных энергоресурсов.

Далее разрабатываются энергетические балансы генерирующих установок предприятия, и производится расчет технико-экономических показателей их работы,

В заключение составляется баланс топлива по отдельным видам и маркам. Для составления отчетных энергобалансов необходим хорошо организованный дифференцированный и точный учет расхода топлива и энергоносителей.

Определение потребности промышленного предприятия в энергоносителях базируется на использовании прогрессивных норм расхода. Основным видом норм являются удельные нормы расхода на единицу продукции (отдельный агрегат, операцию, цех и завод). Под прогрессивной удельной нормой расхода энергоносителей понимают расход энергоносителей, необходимый для изготовления единицы продукции в наиболее рациональных условиях производства и эксплуатации оборудования. Нормы устанавливаются по отдельным агрегатам, рабочим местам, участкам, цехам, а также в целом по предприятию.

В соответствии с этим нормы могут быть дифференцированными, (удельные нормы по отдельным агрегатам, операциям, по деталям) и укрупненными (в среднем по цеху, заводу).

Основным методом определения норм расхода является расчетно-аналитический. Этот метод позволяет рассчитать плановую норму с учетом изменений в режиме работы, параметров процесса и других факторов, влияющих на величину удельного расхода энергии. В основе этого метода должны лежать систематически проводимые испытания работы отдельных технологических агрегатов в условиях целесообразного их режима, структуры энергобалансов и влияния основных факторов на экономичность работы. Например, норма расхода электроэнергии при индукционном способе определяется по данным испытаний на основе графиков изменения мощности в процессе нагрева заготовок, В механической обработке наиболее широкое Применение нашел опытно-приближенный метод определения укрупненных норм в виде усредненных удельных норм на единицу косвенного измерения объема производства (нормированное машинное время - станко-часы или нормированное рабочее время станочника - нормо-часы) по группам станков различного типа, по участкам, по цеху. Анализ использования энергоносителей базируется на данных дифференцированного учета.

Основой организации первичного энергетического учета является надлежащая постановка контрольно-измерительного хозяйства предприятия, для чего, прежде всего, требуется достаточная насыщенность цеха контрольно-измерительной аппаратурой. Счетчики энергоресурсов должны быть на каждой единице энергетического оборудования. В тех случаях когда организовать прямой учет расхода по приборам невозможно, необходимо определять затраты расчетным путем, используя суммарные показатели* Данные первичного учета регистрируются в журналах, ведомостях. Отсюда после их обработки они переносятся в формы вторичной документации. Суммарные данные о расходе энергии из этих форм непосредственно используются при составлении балансов. Данные учета применяются и для расчета фактических удельных расходов энергоносителей.

Технико-экономические показатели в своей совокупности должны представлять собой систему, всесторонне охватывающую энергетику завода, как в отношении экономичности производства и потребления энергии, так и в отношении различного рода структурных соотношений, характеризующих энергетический баланс завода.

Технико-экономические показатели энергохозяйства объединяют в следующие группы:

показатели экономичности производства и распределения энергии (уд. расходы топлива на производство электроэнергии и теплоты, КПД генерирования электрической и тепловой энергии, уд. расход электрической энергии на 1000 м³ сжатого воздуха и т.д.);

показатели себестоимости энергии и удельной величины энергетических затрат; показатели энерговооруженности (электровооруженности, вооруженности тепловой энергией).

Для характеристики уровня электрификации производства вычисляют ряд показателей, наиболее важные из которых энерго - и электровооруженности. Электрификация производства приводит к росту энерго- и электровооруженности.

Коэффициент электровооруженности рабочих показывает, какая мощность установок электрического привода приходится в среднем на одного рабочего.

Для получения общего представления о вооруженности как механической, так и электрической энергией" вычисляют коэффициенты энерговооруженности.

В практике принято вычислять показатели энерговооруженности и электровооруженности в промышленности как отношение потребленной всей энергии или только электрической энергии к среднему списочному числу рабочих.

Тогда коэффициент энерговооруженности определяется по формуле:

(1.10)

где ТЭР - топливно-энергетические ресурсы, затраченные предприятием за год, т. у. т.

Ч - списочная численность за год, чел.

Коэффициент электровооруженности определяется по формуле:

(1.11)

где Эл. эн. - электрическая энергия потребленная предприятием за год, тыс. кВт-ч.

Ч - списочная численность за год, чел.

Путями совершенствования энергетического хозяйства являются: организация работы по экономии топлива и энергии, выбор и использование наиболее экономичных энергоносителей (газ, вторичные ресурсы), создание базы стандартизации энергосбережения и совершенствование тарифной политики в энергетике.

Размещено на Allbest.ru