Организация энергетического производства

Современные предприятия являются крупнейшими потребителями различных видов энергии. В промышленности расход топлива и электроэнергии может составлять 15-40% себестоимости продукции. На предприятиях строительных изделий и конструкций потребляется электроэнергия, пар, сжатый воздух, вода, промышленные газы. Для бесперебойного снабжения предприятий всеми видами энергии организуется энергетическое хозяйство, включающее:

· электросиловое хозяйство: подстанции, линии электропередачи, кабельные и воздушные электрические сети;

· теплосиловое хозяйство: котельные, компрессорные, насосные станции водоснабжения и канализации, паровые, водяные, воздушные и канализационные сети;

· газовое хозяйство: газораспределительные пункты и газовые сети;

· устройства и сети связи и сигнализации, КИП и автоматики;

· цеха и мастерские по ремонту энергетического оборудования.

По характеру использования различается энергия:

• технологическая;

• двигательная;

• отопительная;

• осветительная;

•санитарно-вентиляционная.

Для предприятий наибольшее значение имеют первые 2 вида.

Энергетическое хозяйство делится на:

· общезаводское (генерирующее, преобразующие установки и общезаводские сети);

· цеховое (первичные энергоприемники, цеховые, внутрицеховые энерголинии).

Задачи энергетического хозяйства:

· бесперебойное питание предприятия энергией соответствующих видов и качества;

· достижение рационального потребления энергии, снижение потерь при производстве, транспортировании и потреблении;

· внедрение новейшей энергетической техники и совершенствование действующей;

· полное использование мощности электрооборудования, снижение себестоимости энергии.

Организационно энергетическое хозяйство в зависимости от размеров предприятия и энергоемкости производства либо объединяется в один энергетический цех, либо подразделяется на отдельные цеха (участки). Руководит энергетическим хозяйством отдел главного энергетика; на небольших предприятиях энергоснабжение возглавляет один из заместителей главного механика - инженер-энергетик. В зависимости от мощности предприятия, энергоемкости производства и его технологических особенностей энергохозяйство может объединяться в единый энергоцех или под руководством главного энергетика может быть организован ряд энергетических подразделений.

Производство и потребление основных видов энергии имеют ряд особенностей: одновременность производства и потребления энергии, без образования запасов и незавершенного производства; энергия должна доставляться на рабочие места бесперебойно, а качество ее должно удовлетворять требованиям установленным потребителем; неравномерность потребления и производства энергии в течение суток и года, следовательно, мощность энергооборудования должна определяться исходя из максимального спроса.

Обеспечение предприятия различными видами энергии основывается на энергетических балансах: перспективных, плановых и отчетных. Балансы составляются на отдельные виды энергии, воды и топлива; сводные по энергоносителям (электроэнергетический, тепловой, топливный) и по сумме расходов всех энергоносителей (в пересчете на кВт*ч или Гкал условного топлива). Баланс составляется по всем энергопотребителям (двигателям, камерам, цехам, по заводу в целом). Энергобалансы составляют в соответствии с производственной программой завода и удельными нормами расхода энергии на единицу продукции.

Баланс состоит из расходной и приходной частей, отражающих внутризаводской оборот энергии и энергоносителей. В расходной части баланса отражается плановая потребность в энергии с указанием назначения, производственных участков, числа и видов энергоносителей. Приходная часть баланса содержит план энергоснабжения с указанием видов энергоресурсов, количества и источников энергоснабжения. Для расчета энергобаланса используются удельные нормы расхода разных видов энергии, отражающие энергозатраты на отдельные операции, стадии производственного процесса, на единицу про-

дукции, времени работы, площади или кубатуры здания. Удельные нормы рассчитываются предприятием. Электроснабжение предприятия основывается на годовом электро-

Таблица. Схема электробаланса предприятия, тыс.кВт*ч в год

Приход	Расход
Получено от общегосударственной энергосистемы Получено от другого предприятия Выработано заводской ТЭЦ	Потреблено: - на технологические приемники (электропрогрев, электротермическое напряжение арматуры и др.): - на силовые приемники (электродвигатели); - цехами А, Б, В...; - на хозяйственные нужды, вентиляцию, освещение; - на непроизводственные общезаводские потребители; - на собственные нужды ТЭЦ Отпущено на сторону: - на бытовые и коммунальные нужды; - на капитальное строительство; - на транспорт; - другим предприятием. Потери (в сетях, трансформаторах, подстанциях)
Итого	Итого

балансе, отражающем все источники поступления энергии на предприятие и все направления ее расходования. Потребность предприятия в каждом виде энергии и ее источники определяются путем разработки соответствующих балансов.

Э_стор+Э_собств=Э_пр-во+ Э_реал+Э_{кап.стр}+Э_{непр.подр}+Э_стор

При разработке энергобаланса может использоваться 2 метода определения потребности в энергоресурсах. Метод прямого счета.

Э = Q*У_расх

где: Q – производственная программа;

У_расх – удельный расход.

По установленной мощности электродвигателей.

где: М_дв^уст – установленная мощность электродвигателей, кВт;

Т_пол – полезный фонд рабочего времени, час;

К_ср – средний коэффициент загрузки всего оборудования;

К_ор – коэффициент одновременной работы электродвигателей;

К_п – коэффициент учитывающий потери = 0,9-0,95.

Расход электроэнергии определяется по графикам электрической нагрузки с учетом максимального (пикового) потребления. Для снижения неравномерности потребления электроэнергии разрабатываются мероприятия по регулированию графиков нагрузки. Потребность электроэнергии для технологических приемников и двигателей, кВт*ч,

Э_д = F * k_c * В

где: F - установленная мощность токоприемников, кВт;

B - число часов использования максимума;

k_c -коэффициент спроса:

k_c = k₀ * k_м

где k₀ - коэффициент одновременности (отношение одновременной нагрузки ко всей присоединенной мощности данных потребителей);

k_м -коэффициент среднего использования мощности электродвигателей.

При работе электродвигателей на заводах железобетонных конструкций k_c = 0,3.

Расход осветительной электроэнергии (Вт*ч) определяется, исходя из норм освещенности, числа лампочек (n), их мощности (f) и числа часов горения (В_о):

Э₀ = ∑ ((n * f * B_о)/1000)

Стоимость силовой электроэнергии, полученной со стороны, оплачивают по двухставочному тарифу:

I - предприятие ежегодно оплачивает стоимость номинальной суммарной мощности присоединенных трансформаторов или электродвигателей мощностью от 50 кВт и более либо максимальной нагрузки не менее 100 кВт независимо от количества потребленной энергии;

II - предприятие оплачивает стоимость фактически потребленного количества электроэнергии, кВт*ч.

При этом регламентируется значение коэффициента мощности (cosφ): при снижении его предприятие платит штраф; если его значение выше величины, принятой для данной энергосистемы, предприятию устанавливается скидка на стоимость электроэнергии. Световая электроэнергия оплачивается по одноставочному тарифу.

Теплоснабжение предприятий строительных изделий и конструкций организуется на основе годовых балансов теплоэнергии (таблица). Количество тепла для производства отдельных видов продукции или отдельных агрегатов рассчитывается по нормам расхода тепла на единицу продукции или на час работы агрегата:

Q_i = H_i * n_i

где: Q_i - расход тепла на продукцию i- го типа, Гкал;

H_i - норма расхода тепла, Гкал;

n_i - число единиц продукции (или часов работы агрегата).

Общий расход тепла по производству всех видов продукции учитывает также потери тепла в сетях и в преобразовательных устройствах. Тепловая энергия (пар и горячая вода), полученная от энергосистемы для технологических нужд, оплачивается по фактически потребленной величине (в Гкал). Обязательным условием является возврат конденсата в энергосистему; при неполном возврате увеличивается тариф; если норма возврата выполняется или перевыполняется, предприятие получает премию.

Таблица. Схема годового теплобаланса предприятия, Гкал

Приход	Расход
Теплоэнергия собственного производства Теплоэнергия со стороны	На производственные нужды: - производство основной продукции - вспомогательное производство - вентиляцию отопление На непроизводственные нужды На собственные нужды котельной Отпуск на сторону Потери
Итого	Итого

Кроме энергетических балансов, на предприятиях составляются также балансы расхода воды, в которых раздельно указывается расход промышленной воды оборотной (постоянно циркулирующая в замкнутой системе) и свежей (пополняющая потери в оборотной воде), а также воды, расходуемой на непроизводственные нужды (питьевая, для душей, для санитарных узлов).

Организация энергоснабжения на предприятиях строительных изделий и конструкций осложняется невозможностью создания запасов применяющихся видов энергии, одновременностью производства и поступления к потребителям энергии. Поэтому энергоснабжение здесь предусматривает создание резервных мощностей, что позволяет бесперебойно обеспечивать максимальное потребление энергоресурсов. Вместе с тем главнейшей задачей работы энергетических служб является рациональное потребление энергии. Основными направлениями рационализации энергопотребления на предприятиях считаются: ликвидация прямых потерь энергии, вызываемых неудовлетворительным состоянием сетей, плохой теплоизоляцией паропроводов и т. д.; рациональный выбор теплоносителей (например, параили горячейводы) с учетом возможных источников снабжения и затрат; совершенствование технологических процессов и, прежде всего, их интенсификация с целью уменьшения удельного расхода энергии; проведение других организационно-технических мероприятий, направленных на экономию энергии: замена ламп накаливания люминесцентными источниками света, установка контрольно-измерительных приборов и ведение учета и анализа расхода энергии на всех производственных участках, поощрение за экономию энергии и др.

Анализ резервов экономии энергетических ресурсов охватывает энергоснабжение, энергопотребление и производственно-хозяйственную деятельность энергетического хозяйства предприятия с использованием определенных показателей.

Показатели, характеризующие общую систему энергоснабжения производства: коэффициент централизации энергоснабжения (удельный вес получаемой в централизованном порядке энергии в общем количестве потребляемой предприятием энергии); коэффициент электрификации производства (удельный вес электроэнергии в общем потреблении энергии).

Показатели производства энергии: выработка электроэнергии (кВт*ч) (при наличии на предприятии ТЭЦ); выработка пара (мг/кал); выработка сжатого воздуха (1000м³); выработка воды (м³); удельные расходы условного топлива и электроэнергии на производство пара, сжатого воздуха, воды.

Показатели энергопотребления: удельные расходы энергии на единицу продукции; общий расход энергии за отчетный период; потери энергии в заводских сетях; установленная мощность двигателей (кВт); пиковая мощность, кВт; показатель коэффициента использования мощности (cosφ); коэффициент среднего использования мощности электродвигателей.

Экономические показатели энергетического хозяйства: себестоимость единицы энергии; удельный вес затрат на энергию в себестоимости продукции; показатели производительности трудаэнергоцехов

Совершенствование технологии, повышение уровня механизации и автоматизации производства приводит к росту его энерговооруженности, которая характеризуется определенными показателями.

Коэффициент электровооруженности труда:

K_т = Э_ф * H_ф

где: Э_ф - фактическое количество потребленной электроэнергии, кВт*ч;

H_ф - фактическое количество отработанных рабочими, чел.-ч.

Коэффициент электровооруженности рабочих:

к_р = F_у / Р_макс

где: F_у - мощность установленных двигателей и аппаратов, кВт;

Р_макс - число рабочих в наиболее заполненной смене.

Аналогично определяются коэффициенты энерговооруженности труда и рабочих.

Коэффициент нагрузки:

где: Н_ср – среднесуточная нагрузка;

Н_макс – максимальная нагрузка в течение суток;

К_н →1 – равномерная загрузка.

Коэффициент спроса – показывает степень использования установленной мощности электродвигателей машин при максимальной нагрузке:

(0,85-0,9)

где: Н_макс – максимальная нагрузка;

М_у – установленная мощность электродвигателей.

Коэффициент использования мощности:

Cosφ = активная энергия/вся энергия, полученная потребителем

Дата добавления: 2014-12-07