Тема 10. Організація енергетичного господарства.

 Значення та завдання енергетичного господарства

Планування потреби підприємства в енергоресурсах

 

10.1. Завдання та значення енергетичного господарства

 

Виробництво багатьох видів продукції пов’язане із значним споживанням енергії.

Основними носіями енергії, що споживається на підприємстві, є електроенергія, пара, гаряча вода, стиснуте повітря, газ та різні види твердого і рідкого палива.

Електрична енергія використовується в основному для приве­дення в рух машин та механізмів, для освітлення виробничих при­міщень та їх вентиляції. Частина електроенергії використовується на технологічні потреби. Джерелом постачання промислових підприємств електроенергією є міські або районі електростанції.

Пара та гаряча вода використовуються у великій кількості на технологічні потреби, а також на опалення приміщень, санітарні та побутові потреби. Джерелом теплопостачання підприємств є районні (міські) теплоелектроцентралі (ТЕЦ), районі групові котельні або власні котельні установки.

Стиснуте повітря використовується для технологічних цілей та приведення у рух деяких видів обладнання, наприклад, машин на пневматичному ході. Постачання підприємств стиснутим повітрям здійснюється звичайно від власних компресорних установок.

Енергетичне господарство виконує ряд важливих для виробни­чої діяльності функцій: виробництво деяких видів енергії та її перетво­рення, передавання та розподіл енергії мережами підприємства й до­ведення її до споживача; організація зв’язку; нагляд за всіма енерго­установками, їх обслуговування та ремонт; організація зберігання па­лива. Значну частину енергоресурсів промислові підприємства отри­мують через централізоване постачання, що суттєво зменшує витрати порівняно з власним виробництвом окремих видів енергії. Обсяг та структура споживаних енергоресурсів залежить від виробничої потуж­ності підприємства, виду продукції, характеру технологічних процесів та інших факторів.

У склад енергетичного господарства підприємства входять дільниці: електро- та теплосилова, газова, електромеханічна та низько­струмова. Електросилова дільниця забезпечує виробництво електрич­ної енергії. До її складу входять: знижувальна трансформаторна під­станція, генераторні та трансформаторні установки, всі види прийма­чів електроенергії.

Теплосилова дільниця забезпечує постачання підприємства па­рою, водою, стиснутим повітрям. До її складу входять: заводська котель­на, теплова мережа, компресорні установки, система водопостачання.

Газова дільниця забезпечує виробництво природним газом зі сторони або через свої газові установки; постачає підприємство також киснем, ацетиленом, азотом та іншими газами. В складі цієї дільниці знаходяться газові вводи або газогенераторні станції, кисневі станції, газові мережі.

Електромеханічна дільниця проводить ремонт електрооблад­нання та електроапаратури. Електродільниця забезпечується відповід­ним приміщенням і обладнанням та необхідним складом робочих бри­гад і виконавців.

Низькострумова дільниця забезпечує роботу заводської теле­фонної станції та радіозв’язок, а також нормальну роботу акумулятор­них установок.

Енергогосподарство підприємства поділяється на дві частини: загальнозаводську та цехову. До загальнозаводської відносяться електро-, теплосилова, газова, електромеханічна та низькострумова дільниці. Цехову частину енергогосподарства утворюють первинні споживачі енергії: печі, верстати, підйомно-транспортне обладнання тощо, цехові перетворювальні установки та внутрішньоцехові розподільні мережі.

Основними задачами енергетичного господарства є:

- безперебійне забезпечення виробничого процесу всіма ви­дами енергії, необхідної для його функціонування;

- додержання режиму економії енергоресурсів;

- підвищення енергоозброєності праці;

- контроль за правильністю експлуатації обладнання з метою усунення зайвих витрат енергетичних ресурсів;

- застосування найбільш раціональних та економних видів енергоресурсів;

- зниження витрат на утримання енергетичного господарства;

- визначення потреби підприємства в енергоресурсах.

Енергетичне господарство промислового підприємства, як пра­вило, підпорядковане відділу головного механіка. На великих підпри­ємствах може бути спеціальний відділ головного енергетика. Основ­ними функціями працівників енергогосподарства є: регулювання на­вантаження відповідно з заданими графіками і вимогами максимальної економічності; постійний нагляд за станом енергетичного обладнання та ходом енергетичного процесу; постійний контроль параметрів ро­боти енергоустановок та періодичний запис контрольно-вимірюваль­них приладів; періодична перевірка дії захисного обладнання; щоден­ний догляд та організація проведення ремонтів на основі системи пла­ново-попереджувальних ремонтів. Персонал енергетичних цехів і це­хових енергетичних господарств поділяється на черговий, який забез­печує безперебійність енергопостачання, та персонал, зайнятий вико­нанням планово-попереджувальних ремонтів та монтажних робіт.

Особливістю використання енергетичних ресурсів є одночас­ність виробництва та споживання енергії, практична неможливість ви­робництва її у запас. Споживання енергії у виробництві (попит) відбу­вається нерівномірно протягом зміни, доби, місяця та року. Тому для забезпечення нормальної роботи підприємств протягом доби та всього року енергетичні потужності повинні проектуватися на періоди макси­мальної потреби в енергії.

10.2. Планування потреби підприємства в енергоресурсах

 

Енергія, що споживається на підприємстві, поділяється на технологічну, рухову (силову), опалювальну та освітлювальну.

Загальні витрати енергії на підприємстві умовно поділяються на дві частини: залежну (змінну) і не залежну (постійну) від обсягів виробленої продукції. Змінну частину складають витрати всіх видів енергії на виконання основних технологічних операцій; постійну – ви­трати на освітлення, на привід вентиляційного обладнання, опалення, кондиціонування повітря. У промисловості кількість спожитої рухової енергії збільшується із збільшенням кількості та потужності робочих машин, верстатів, агрегатів та із зростанням їх екстенсивного та інтен­сивного навантаження. Всякі перебої у забезпеченні виробництва енер­гією призводять до зупинок у виробництві, простою обладнання, а іноді – до браку, втрат сировини та поломок обладнання.

Визначення потреби підприємства в енергії та паливі базу­ється на складанні енергетичних та паливних балансів. Балансовий ме­тод планування дозволяє розрахувати потребу підприємства у різних видах палива та енергії, виходячи із обсягу виробництва продукції та прогресивних норм витрат енергоресурсів, а також визначити най­більш раціональні джерела покриття цієї потреби за рахунок отри­мання енергії зі сторони та власного виробництва її на підприємстві.

Норми енергоспоживання поділяються на прямі (на одиницю продукції чи обсягу робіт, на деталь, операцію або окремий процес) та непрямі – на одиницю часу роботи обладнання. Ці норми розробляють за допомогою випробувань та вивчення фактичних даних, враховуючи прогресивні режими експлуатації обладнання.

Потреба в різних видах енергії We розраховується за формулою:

 

    (10.1)

 

де Wтех – витрати енергії на технологічні потреби; Wгосп – ви­трати енергії на господарчі потреби; Wст – відпуск енергії на сторону; Wв.м. – втрати енергії у мережах.

Потребу в електроенергії або парі на технологічні цілі Wтех визначають як суму потреб на окремі технологічні операції, виходячи із норм витрат на одиницю продукції та планового чи прогнозованого обсягу виробництва цих видів продукції:

 

      (10.2)

де qei – норма витрат енергії на одиницю і-ї продукції за кож­ним видом обладнання; Qпл.і – плановий обсяг виробництва і-ї про­дукції; n – кількість найменувань продукції.

Потребу в силовій (руховій) електроенергії (кВт×год) розрахо­вують за формулою:

     (10.3)

 

де Nвс.п. – сумарна встановлена потужність електродвигунів за кожним видом обладнання, кВт;

Fеф – плановий ефективний фонд роботи обладнання за рік, год;

Кз – плановий коефіцієнт завантаження даного виду обладнання;

Кпоп. – коефіцієнт попиту, якій враховує одночасність роботи електродвигунів;

Кв.м. – коефіцієнт, який враховує втрати електроенергії у ме­режі [(100 – втрати в %)/100];

КККД – коефіцієнт корисної дії електродвигунів або інших спо­живачів електроенергії.

Планову потребу в електроенергії на освітлення Wосв (у кВт×год) виробничих, службових, підсобних приміщень визначають за наступ­ною формулою:

     (10.4)

 

де S – площа приміщення, м2;

Nосв. – норма витрати електроенергії на освітлювання 1 м2 при­міщення протягом 1 год (25 Вт/м2);

Тосв. – кількість годин електричного освітлювання протягом року (год);

Ко.осв. – коефіцієнт одночасної роботи освітлювальних приладів;

Кв.м. – коефіцієнт, що враховує витрати енергії в електричній мережі.

На підприємстві повинні розроблятись та впроваджуватись за­ходи, направлені на зниження витрат електроенергії.

До таких заходів належать:

- обґрунтований вибір потужності двигунів, заміна недованта­жених двигунів двигунами меншої потужності для підвищення cosj;

- застосування раціональних режимів експлуатації обладнання та технологічних методів, що забезпечують економне витрачання електро­енергії;

- використання світильних приладів раціонального типу, тобто економічних щодо витрат енергії, правильне поєднання загального та місцевого освітлення;

- застосування регуляторів часу вмикання та вимикання цих приладів;

- застосування компенсуючих пристроїв для підвищення cosj;

- контроль за станом електрообладнання;

- матеріальне стимулювання за економію електроенергії.

Для визначення річної потреби у паливі Кп необхідно одержану потребу у теплі розділити на теплоту згорання відповідного палива:

 

      (10.5)

 

де Qоп – загальна кількість теплоти для опалення приміщень та на інші цілі, МДж; qзг. – теплотвірна здатність умовного палива, МДж; DВп – витрати палива при постачанні та зберіганні.

Кількість води для побутових потреб визначають із розрахунку 24 м3 на одного робітника в рік.

Витрати електроенергії на вентиляцію розраховують за по­тужністю вентиляційних установок та тривалості їх роботи протягом року, а на господарсько-побутові потреби – за нормами на одного ро­бітника і їх кількості.

Після визначення потреби в енергоресурсах складають енерге­тичний баланс на кожний вид енергії. У прибутковій частині балансу враховується надходження енергії із всіх можливих джерел, а у видат­ковій частині показують напрями її використання: на технологічні потреби на освітлення, опалення, на інші господарсько-побутові потреби, відпуск на сторону, втрати та інші. Порівняльний аналіз цих двох час­тин дає змогу здійснювати заходи, спрямовані на раціональне споживання палива і енергії. Такий аналіз є основою для виявлення та викорис­тання резервів підвищення економічності енергетичного господарства.

 

Питання для самоконтролю

 

1. Які види енергії споживаються на підприємстві?

2. Перерахуйте основні завдання енергетичного господарства.

3. Охарактеризуйте складові загальних витрат енергії на під­приємстві.

4. Як визначається потреба в різних видах енергії?

5. Перерахуйте основні заходи щодо зниження витрат енергії.