Аналіз фективності електрозбереження

2. Шляхи та заходи зниження паливо-енергетичних витрат виробництва

 

    В цьому розділі запропоновані  шляхи та заходи, стосовно економії паливно-енергетичних ресурсів, що рекомендуються  впровадити в промисловість.

    Далі  в порядку систематизації запропоновані  шляхи, заходи та напрямки щодо економії паливно-енергетичних ресурсів, що рекомендуються згідно обраної стратегії.

    1. Підвищення технічного рівня  виробництва.

    При впровадженні усіх заходів з підвищення технічного рівня виробництва, на нашу думку, можна зекономити приблизно 15% палива та електроенергії. Під підвищенням технічного рівня виробництва пропонується:

    1.1 Автоматизація енергопостачальних  установок.

    Вона  дає як безпосередню економію енергії, так і опосередковану у вигляді підвищення якості енергії. Сюди відносяться такі заходи, як автоматизація опалювальних агрегатів і бойлерних установок, підстанцій і впровадження телекерування й автоматичного регулювання параметрів енергії різних двигунів і агрегатів. Цей захід прогнозує економію у межах 2%.

    1.2 Автоматизація і регулювання агрегатів, що споживають енергію.

    Автоматизація й автоматичне регулювання установок, що споживають енергію, спрямовані на встановлення постійної відповідності між дійсною потребою технологічного процесу в енергії і кількістю енергії, що надходить в агрегат, а також на запобігання роботи агрегату на холостому ходу. Особливо великий економічний ефект дає комплексна автоматизація, що охоплює як технологічний процес, так і енергоспоживання (наприклад, програмне керування електропечами, зварювальними агрегатами й електролітичними ваннами). Автоматизація й автоматичне регулювання установок, дасть економію приблизно 4%, а впровадження комплексної автоматизації підніме показних економії агрегатів до 10% і більше.

    Для забезпечення необхідного режиму напруги на затискачах заводських електроприймачів можна застосовувати як централізоване, так і місцеве регулювання. До централізованого регулювання, що підтримує режим напруги у всій заводській мережі, відноситься регулювання напруги за допомогою трансформаторів, регульованих під навантаженням, синхронних компенсаторів або керованих батарей статичних конденсаторів, регульованих вольтопостачаючих трансформаторів і т.п. Для місцевого регулювання можуть бути використані розподільні трансформатори, регульовані під навантаженням із широким діапазоном регулювання, індивідуальні регулятори й обмежники напруги, установка батареї автоматичних конденсаторів, що включаються послідовно і т.п.

    Автоматизація керування температурним режимом печей у усіх випадках забезпечує зниження питомих витрат енергії і її економії. У попередніх розрахунках за даними спеціальної літератури очікувана економія електроенергії, наприклад, при впровадженні автоматичного керування температурним режимом печі опору складає 20%, а для установок контактного електронагрівання 40-50%.

• Сучасні технічні заходи, що забезпечують можливість керування режимами теплогенеруючого і теплоспоживаючого устаткування, включають:
• прилади для контролю параметрів і стану обладнання;
• пристрої для дистанційного керування агрегатами і їх допоміжним устаткуванням;
• пристрої для теплового захисту, що попереджують розвиток аварійних режимів при роботі устаткування або забезпечують відключення, якщо аварійний стан не ліквідується;
• автоматичні регулятори, що забезпечують автоматичну підтримка заданих параметрів.

    Теплове устаткування сучасних промислових  котельних розраховано на роботу з перерахованими вище елементами комплексної автоматизації, однак, складність теплових процесів, різноманіття технологічних і конструктивних особливостей устаткування і всієї системи тепловикористання на підприємствах визначають індивідуальний підхід кожного підприємства до питань автоматизації. Автоматизація приводить до безпосереднього підвищення продуктивності праці за рахунок скорочення трудових витрат, а також до зменшення питомих витрат на корисну теплову енергію. У результаті автоматизації скорочується обсяг теплоносія, що витрачається, при незмінному обсязі корисної енергії, унаслідок чого знижується теплоенергетична складової собівартості готової продукції підприємства. Очікувана економія від впровадження перерахованих вище заходів, приблизно 4% в цілому по підприємству, що є дуже важливим для виробництва.

    1.3 Модернізація і заміна застарілого енергетичного устаткування.

    У першу чергу ці заходи необхідно здійснити на ділянках, де високі втрати енергії. Наприклад, питома витрата електроенергії при виробництві зжатого повітря в промисловості дорівнює 120-160 кВт-г/1000 м³, а при використанні компресорів ВМ 10-50/8 – 97,5 кВт-г/1000 м³, ВМ 10-100/8 – 96,5 кВт-г/1000 м³. Модернізація і заміна застарілого енергетичного устаткування заощадить приблизно 3%.

    1.4 Удосконалювання і раціоналізація технологічних процесів.

    Енергетичні втрати, викликані нераціональною технологією  й організацією виробництва, у ряді випадків більше енергетичних утрат, викликаних енергетичними процесами, а найчастіше перевищують корисну витрату енергії. Так, застосування на машинобудівних підприємствах індукційного способу термообробки деталей і загартування їх струмами високої частоти замість термообробки в печах опору дозволяє в 2 рази скоротити витрату електроенергії на ці потреби при частоті 500-10000 Гц і в 3 рази – при частоті понад 10000 Гц.

    Шляхом  впровадження індукційного підігріву  штампів із мідних ізольованих стрижнів досягається безупинне рівномірне нагрівання штампів, унаслідок чого час розігріву знижується в 5 разів, а питома витрата електроенергії – у 4 рази.

    На  підприємствах упроваджуються нові, прогресивні технологічні процеси: електроіскрова обробка металів, автоматичне зварювання на перемінному струмі, прецизійне лиття, лиття в постійні металеві форми, поверхневе загартування ТВЧ, електроіонна і плазмена обробка. Замінюються малопродуктивні, неекономічні способи обробки більш продуктивними і економічними: кування штампуванням, нарізка різьби накаткою чи висадженням, обробка різанням холодним штампуванням, калібрування профільною прокаткою.

    Впровадження  швидкісного фрезерування і шліфування знижує питомі витрати електроенергії на 25-30%. Висадження і електровсадження замість механічної обробки на металорізальних верстатах заощаджують біля 50% електроенергії, заміна в машинах підшипників ковзання кульковими заощаджує до 12% електроенергії і т.п. Загалом, економія електроенергії на підприємстві буде у розмірі 4%.

    1.5 Впровадження прогресивних технологічних режимів і методів роботи устаткування.

    Значну  економію енергії дає підвищення швидкості різання, збільшення подач  ріжучого інструмента, скорочення числа  припусків при прокаті, введення оптимальних температурних режимів нагрівання і термообробки металів і т.д. Економія очікується приблизно 2%

    2. Удосконалення організації та  управління використанням енергоресурсів. При удосконалені організації та управлінні використанням енергоресурсів очікуваний ефект - економія палива, та енергії приблизно на 20%. 

    2.1 Оптимізація структури енергоресурсів

    Для кожного процесу необхідний такий  енергоносій, що забезпечує найбільший енергетичний і економічний ефект. Наприклад, для печей і нагрівальних установок повинні порівнюватися пряме використання палива з електронагрівом; для ковальсько-пресового устаткування – електроенергія, пар і зжате повітря і т.п. Порівняння повинно бути комплексним; наприклад, при розробці заходів щодо економії електроенергії потрібно враховувати, що напружене становище з електроенергією значною мірою є наслідком напруженого становища з паливом. Отже, переведення якоїсь нагрівальної установки з газу на електрику, у кожному випадку має бути економічно обґрунтований. Але, судячи з швидкого зростання ціни на газ, це досить вигідне і далекоглядне  рішення.

    Вид енергоносія вибирають, зіставляючи варіанти і комплексно аналізуючи наступні чинники:

    а) вимоги з боку технології (зміна  якості що випускається продукції, витрата  сировини й ін.);

    б) економічні розходження в конструкції й умови експлуатації устаткування;

    в) витрати на порівнювані енергоносії;

    г) наявність необхідного устаткування;

    д) необхідний період часу для здійснення пропозиції;

    е) економічний ефект від використання вторинних енергоресурсів, витрати на створення санітарно-гігієнічних умов праці й охорону навколишнього середовища. Цей захід прогнозує економію у межах 3%.

    2.2 Зменшення числа перетворень енергії.

    В наслідок того, що кожне перетворення енергії пов'язане з втратами, то чим менше послідовних перетворень перетерплює енергія, тим вище (за інших рівних умов) загальний ККД. Економічно, наприклад, доцільна заміна зжатого повітря електроенергією усюди, де це можливо за технологічними умовами. Цей захід призведе до економії коштів підприємства приблизно на 1%.

    2.3 Розробка раціональних схем енергопостачання.

    Схема енергопостачання підприємства – складний комплекс, у якому взаємозалежні  й у багатьох місцях взаємозамінні  окремі енергоносії і види споживаної енергії. Розробка комплексної схеми енергопостачання, ув'язаної з технологією і враховуючої технологічно необхідні параметри всіх енергоносіїв, розкриє резерви економії і покаже черговість їхньої мобілізації, що дасть економію приблизно 2%.

    2.4 Використання вторинних енергетичних  ресурсів (ВЕР).

    Основою економічної ефективності використання ВЕР є економія палива в промисловому господарстві, що визначається за розміром використання ВЕР.

    До  основних напрямків економії палива при його безпосередньому спалюванні відносяться:

    а) використання ВЕР у якості палива; дає економію палива, величина якого залежить від відношення ККД, отриманого на агрегаті з використанням пальних ВЕР, і ККД цього ж агрегату при використанні тільки первинного палива.

    б) використання тепла газів, що відходить; можливо за трьома напрямками:

• тепло ВЕР використовується для процесів, що протікають в основних технологічних установках (підогрів компонентів горіння, матеріалу шихти);
• ВЕР використовуються для цілей, не зв'язаних із процесами, що протікають в установках, що є джерелами ВЕР;
• ВЕР використовуються як для внутрішніх, так і для зовнішніх стосовно процесу в технологічній установці цілей.

    Напрямки  впровадження ВЕР в основному аналогічні використанню електроенергії і теплоенергії. Цей захід підвищить енергоекономію приблизно на 5%.

    2.5 Оптимізація режимів енергоспоживання.

    Під оптимізацією режимів розуміється  можливість використання в технологічному процесі енергоносія з різними  початковими параметрами; вибір  одного режиму використання енергії в процесі її споживання; вибір кінцевих параметрів енергоносія і т.п.

    При оптимізації режимів енергоспоживання для раціонального використання паливно-енергетичних ресурсів аналізується ефект використання енергоносія в технологічному процесі.

    При порівнянні різних режимів енергоспоживання необхідно приведення варіантів до порівняного вигляду, тобто повинні бути погоджені випуск і якість продукції, санітарно-гігієнічні умови і безпека праці, надійність енергопостачання, забруднення навколишнього середовища, рівень цін і тарифів при численні всіх техніко-економічних показників.

    При наявності на підприємстві власної  промислової котельної питання  оптимізації режимів теплоспоживання має розглядатися в комплексі з завданнями виробітку теплоенергії. Цей захід прогнозує економію у межах 2%.

    2.6 Посилення теплоізоляції промислових будинків і споруд.

    За  досвідом закордонної енергетики іноді вдається знизити споживання енергії на опалювальні потреби промислових будинків і помешкань на 2% завдяки застосуванню різноманітних видів теплоізоляції і збільшенню теплоізоляційного шару стелі і стін.

    2.7 Скорочення піків навантаження.

    Цей захід дає можливість підприємству за рахунок більш рівномірного споживання енергії уникнути втрат енергії  через недовантаження або перевантаження мереж і устаткування; крім того, воно дає значну економію енергії для енергопостачальної системи. Прогнозується економія енергії приблизно 1%.