И потребление электроэнергии в промышленности, на транспортеи в сельскохозяйственном производстве

При разработке систем электроснабжения промышленных предпри­ятий определение электрических нагрузок должно производиться на всех стадиях проектирования объекта. При предпроектной проработке (схема внешнего электроснабжения, ТЭО) должна определяться резуль­тирующая электрическая нагрузка предприятия, позволяющая решать вопросы, связанные с его присоединением к сети энергосистемы. На этой стадии проектирования ожидаемая электрическая нагрузка пред­приятия может быть определена по:

фактическому электропотреблению предприятия-аналога;

значению коэффициента спроса при наличии достоверных данных о суммарной установленной мощности электроприемников;

удельным показателям электропотребления.

Потребность в электроэнергии на перспективу для отдельных про­мышленных предприятий может быть определена для:

действующих (не реконструируемых и не расширяемых) предприя­тий – на основании отчетного электропотребления с учетом тенденции его изменения в перспективе;

вновь сооружаемых или реконструируемых предприятий – по дан­ным специализированных проектных институтов.

Годовой расход энергии, потребляемой промышленным предприя­тием, может быть определен по выражению:

Агодр·Тmax, (2.2)

где Рp – математическое ожидание расчетной активной мощности (на­грузки) на границе балансового разграничения с электроснабжающей организацией;

Тmax – годовое число часов использования максимума активной мощности, определяемое в зависимости от сменности пред­приятия. Для одно-, двух- и трехсменных предприятий Тmax соответственно рекомендуется принимать 1900, 3600 и 5100, для непрерывного производства – 7650 ч.

При отсутствии проектных проработок расход электроэнергии, по­требляемой предприятием, Агод определяется на основании годового объема выпускаемой продукции М и удельных норм расхода электро­энергии Ауд В табл. 2.3 приведены ориентировочные нормы удельного расхода электроэнергии по видам продукции, составленные на основе обобщенных отчетных данных по промышленным предприятиям. Удельные показатели табл. 2.3 характеризуют уровень, достигнутый с помощью внедрения новых и совершенствования существующих тех­нологических процессов, проведения в последнее время политики сни­жения расхода электроэнергии.

На изменение промышленного электропотребления в перспективе влияют следующие факторы:

на увеличение удельных расходов – повышение безопасности и ком­фортности труда (подземные выработки, шахты), усложнение условий добычи сырья (угледобыча, нефтедобыча), углубление переработки сырьевых продуктов (нефтепереработка), вовлечение в производство ресурсов с низким содержанием ценных компонентов, повышение ка­чества продукции за счет применения электроемких технологий и др.;

на уменьшение удельных расходов – совершенствование техноло­гий, повышение эффективности использования электроэнергии (чер­ная и цветная металлургия, химия, машиностроение), внедрение ме­роприятий по экономии электроэнергии.

Таблица 2.3

Ориентировочные удельные нормы потребления электроэнергии

В промышленности

    Удельный расход  
Наименование производства Единица продукции электроэнергии на единицу  
    продукции, кВтч  
Топливная промышленность      
Добыча каменного угля:      
закрытая 1т угля 35-70  
открытая Тоже 7-8  
Добыча бурого угля закрытая Тоже 10-15  
Обогатительная фабрика Тоже 5-10  
Углебрикетный завод 1 т брикетов 15-40  
Коксогазовый завод 1 т кокса 8-10  
Добыча:      
фрезерного торфа 1-5  
гидроторфа Тоже 20-25  
машинного торфа Тоже 10-15  
сланцев:      
подземная Тоже  
открытая Тоже  
Бурение нефтяных и газовых скважин      
разведочное:      
роторное 1м проходки 200-300  
турбинное Тоже 250-450  
электробурами Тоже 90-120  
Бурение нефтяных и газовых скважин      
эксплуатационное:      
роторное Тоже 60-100  
турбинное Тоже 100-150  
электробурами Тоже 60-70  
Электрообезвоживающая установка 1 тнефти 2,2-2,5  
Нефтедобыча:      
компрессорным способом 1т нефти 150-300  
глубинно-насосным способом Тоже 120-150  
станками-качалками Тоже 50-60  
погружными электронасосами Тоже 100-120  
закачкой воды в пласт 1 м'воды 3-5  
закачкой воздуха в пласт 1м3 воздуха 0,2-0,3  
Нефтеперерабатывающие заводы:      
вторичная перегонка бензина 5-10  
крекинг каталитический 1т нефти  
крекинг термический Тоже 11-15  
риформинг каталитический Тоже 10-15  
Гидроочистка дизельного топлива 30-40  
Коксование дизельного топлива Тоже 30-40  
Металлургическая промышленность      
Добыча руд черных металлов:      
железной Тоже  
марганцевой Тоже 25-40  
Добыча руд цветных металлов:      
медной Тоже  
подземная Тоже 35-45  
открытая Тоже 10-15  
никелевой Тоже 35-45  
Коксохимическое производство 1т кокса  
Доменное производство 1тчугуна 10-13  
Мартеновское производство:      
в среднем по отрасли 1т стали 10-15  
по отдельным мартеновским печам      
емкостью,      
Тоже  
Тоже 6,5  
220-250 Тоже 6,0  
370-500 Тоже 5,5  
600-900 Тоже 5,2  
Конверторное производство Тоже 20-30  
Кислородное производство 1 м3 кислорода  
Производство стали в дуговых      
электропечах:      
в среднем по отрасли 685-690  
по электропечам емкостью, т:      
0,5 Тоже 1065-1135  
1,5 Тоже 805-860  
3,0 Тоже 690-700  
по стали:      
инструментальной Тоже  
углеродистой Тоже  
Прокат:      
блюминги с нагревательными      
колодцами 1 т проката 20-25  
блюминги 1150 Тоже  
блюминги 1100 Тоже  
слябинги Тоже  
непрерывные станы холодной      
прокатки Тоже 115-150  
мелкосортные станы 250 Тоже  
среднесортные станы 300-400 Тоже 35-45  
сортовые станы 300 Тоже 40-45  
крупносортные станы 500-550 Тоже  
крупносортные станы 600-650 Тоже 50-55  
проволочные станы 1 т проволоки 70-90  
заготовочные станы 900 1 т заготовок 60-80  
непрерывно-заготовочные станы      
720/500 Тоже  
рельсобалочные станы 1 т рельсов 60-70  
колесопрокатные станы 1т колес  
алюминиевый прокат 1 т проката  
алюминиевые трубы 1ттруб  
медный прокат (катанка) 1т проката 75-100  
медные трубы 1ттруб  
красная медь 1 т проката 500-1000  
кабельная проволока 1 т проволоки  
латунь 1 т проката  
Цехи холодной прокатки жести:      
горячего лужения 1т проката 200-250  
электролитического лужения Тоже  
Производство меди:      
черной 385-400  
электролитной Тоже 3000-5000  
рафинированной Тоже 390-420  
Производство никеля:      
электролитного Тоже 3850-4850  
огневого Тоже  
Производство свинца Тоже 480-500  
Производство глинозема Тоже 280-760  
Производство алюминия:      
сырца Тоже 17 400-18 400  
силикоалюминия Тоже 10 000-16 000  
Производство магния      
рафинированного Тоже  
хлорида магния Тоже  
Обогатительные фабрики черной      
металлургии:      
дробильно-сортировочная 1 труды 1,5  
промывочная Тоже 2,5  
сухое обогащение Тоже 5,0  
мокрое обогащение Тоже 60-65  
гравитационно-обогатительная      
фабрика Тоже 17-20  
обжиговая фабрика Тоже 12-17  
флотационная фабрика Тоже  
агломерационная фабрика 1 т агломерата 18-25  
брикетная фабрика 1 т брикетов 8-10  
Обогатительные фабрики в цветной      
металлургии 1 труды 25-35  
Ферросплавы  
Химическая промышленность      
Азотно-туковый завод:      
производство азота Тоже  
производство азотной кислоты Тоже 130-150  
производство аммиака:      
методом конверсии Тоже 750-2000  
методом электролиза Тоже 12000-14 000  
  1т каучука    
  15 000  
Завод искусственного каучука капролактама  
Завод пластмасс 1 т пластмасс  
Производство:      
камфоры искусственной 1000-1200  
каустика электролитического Тоже 2300-2700  
красок тертых Тоже 150-225  
соды кальцинированной Тоже 75-90  
соды каустической Тоже 60-120  
кислот:      
серной (контактной) Тоже 60-100  
соляной Тоже 10-40  
уксусной Тоже  
фосфорной Тоже 5000-6000  
суперфосфата Тоже 7-10  
суперфосфата двойного Тоже 30-65  
щелочи электролитической    
водорода 1 тыс. м3 5000-6000  
этилена 1900-2000  
хлора Тоже 3000-4000  
Производство искусственного волокна:      
центрифугального 1 т волокна 6000-11000  
вискозного шелка №100    
вискозного штапельного полотна 1 тполотна 2000-3800  
  1 т волокна №    
вискозного корда 5,6  
  1т двойной    
целлофана пленки 45 г/м2  
  1 т волокна №    
ацетатного шелка 5900-6800  
  1 тволокна №    
капрона 12 500-14 300  
Производство сероуглерода, роторный 1 т серо-    
способ углерода 300-320  
Производство резинотехнических      
изделий Усл. ед. 220-300  
Производство автопокрышек Тоже  
Машиностроение и металлообработка      
Производство:      
автомобилей Тоже 1300-1900  
тракторов Тоже 2500-5500  
тепловозов ТЭ-2 Тоже 37 000-44 000  
вагонов цельнометаллических      
пассажирских Тоже 22400-26 000  
вагонов товарных крытых Тоже 1300-1400  
вагонов трамвайных Тоже  
троллейбусов Усл. ед. 14 000-15 400  
самоходных комбайнов:      
С-4 Тоже 1100-1800  
С-6 Тоже  
экскаваторов Тоже 13 900-18 700  
свеклокомбайнов Тоже  
молотилок Тоже  
культиваторов Тоже  
плугов Тоже  
сеялок Тоже  
зерноочисток Тоже  
велосипедов Тоже 30-40  
мотоциклов Тоже 170-200  
  1000 руб.    
  валовой    
  продукции    
подшипников на 1 кВт 1300-2300  
  1 кВт 1000руб.    
  валовой 4-7  
электродвигателей продукции 620-1100  
электрофарфора Усл. ед. 300-800  
конденсаторов Усл. ед. (1 квар)  
  Усл. ед.    
трансформаторов (1 кВ-А) 2,5  
электросчетчиков Усл. ед. 2-6  
кузнечных поковок 1 т поковки 30-80  
чугунного литья 1тлитья  
  1000 руб.    
  валовой    
Валовая продукция машиностроения продукции  
Промышленность строительных      
материалов      
Производство:      
портландцемента:      
мокрым способом 105-110  
сухим способом Тоже  
шлакопортландцемента Тоже 75-95  
стекла оконного Тоже 55-80  
стекла бутылочного Тоже 70-100  
кирпича:      
красного 1000 шт. 60-80  
силикатного Тоже  
шифера 1000 плиток 40-60  
обжига извести 1т извести 10-20  
шамотных изделий 1 тусл. ед.  
динасовых изделий Тоже  
магнезитовых изделий Тоже  
кислотоупорных изделий 1 тусл. ед.  
фарфора Тоже 250-600  
фаянса Тоже 300-900  
бетона центрифугированного 1м3  
вибробетона Тоже  
лесопиломатериалов 1 м3 усл. ед. 15-20  
деревянных стройдеталей Тоже 50-65  
стекловолокна 350-400  
асбеста Тоже 350-400  
гипса Тоже 18-32  
войлока Тоже  
минеральной ваты 1м2  
Добыча камня, песка 1м2 3-5  
Лесная, бумажная и      
деревообрабатывающая      
промышленность      
Производство целлюлозы:      
  1 т товарной    
сульфатной: продукции 370-380  
сульфитной:      
мягкой Тоже 385/375  
средней Тоже 255/345  
жесткой Тоже 105/285  
беленой для бумаги Тоже 415/535  
облагороженной Тоже 514/630  
Производство полуцеллюлозы Тоже 255/345  
Производство полуцеллюлозы беленой Тоже 565/655  
Производство бумаги:      
газетной  
типографской Тоже 480-600  
литографской Тоже  
офсетной Тоже 400-540  
писчей Тоже 500-675  
оберточной Тоже 600-700  
упаковочной Тоже  
мешочной Тоже  
электроизоляционной:      
4мк Тоже 40 000  
8мк Тоже  
10 мк Тоже  
кабельной Тоже 700-880  
Производство картона высокого      
качества Тоже  
Производство картона односторонней      
гладкости Тоже 325-360  
Производство электрокартона Тоже  
Производство древесины 1000-1350  
Производство древесной массы Тоже 1200-1280  
Производство древесно-стружечных      
плит 1м3  
Лесозаготовки 1м3леса 3-5  
Лесопильные заводы Тоже 15-20  
Сушка пиломатериалов Тоже  
Распиловка Тоже  
Легкая промышленность      
Хлопчатобумажное производство:      
прядение 1 тпряжи 40-50  
ткачество 1тткани 40-70  
отделка Тоже 130-300  
Кордное производство      
прядение 1 тпряжи 40-50  
ткачество 1т ткани 180-200  
кручение Тоже 500-700  
Шерстяное производство:      
прядение 1 тпряжи  
ткачество 1тткани  
Шелковое производство:      
прядение 1 тпряжи  
ткачество 1тткани 0,15-0,5  
кручение 1тнити  
Крашение хлопка 1т ткани  
Крашение шелка 1т ткани  
Производство:      
ваты  
шерстяных тканей Тоже 2400-3400  
ковров 1000 м2 980-1000  
ниток 1000 катушек  
Прядильные фабрики (цехи) 1 т продукции  
Ткацкие фабрики (цехи) 1 т продукции  
Ситценабивные фабрики Тоже 400-500  
Хлопчатобумажные комбинаты Тоже 3200-3500  
Льнопеньковый завод Тоже  
Грубосуконное производство 1т сукна  
Тонкосуконное производство Тоже  
Вискоза 1тткани 5500-6000  
Мешочные ткани 1000 м2 ткани  
Технические ткани Тоже  
Брезент Тоже  
Бельевые ткани Тоже  
Производство обуви:      
кожаной 1000 пар 400-580  
резиновой Тоже 600-700  
резиновой с вулканизацией Тоже 900-1300  
Кожа жесткая 1 т листов 300-650  
Юфть 1000 дм2 листов  
Пластическая кожа 1 т листов  
Клеенка  
Валяная обувь 1000 пар  
Чулочно-носочные изделия Тоже  
Шляпы 1000 шт.  
Верхний трикотаж Тоже  
Белье трикотажное Тоже  
Стекольные изделия 1 т изделий  
Пищевая промышленность      
Мельницы:      
сортовой помол 50-70  
обойный помол Тоже 25-30  
Крупорушки:      
крупа перловая Тоже  
крупа гречневая Тоже  
крупа овсяная Тоже  
рис Тоже  
пшено Тоже 25-35  
Хлебозавод Выпечка 1 т 20-40  
Макаронная фабрика 70-80  
Маслозавод:      
масло сливочное 8-10  
маргарин Тоже 50-55  
масло топленое Тоже  
масло шоколадное Тоже  
масло растительное Тоже  
Молокозавод:      
молоко пастеризованное  
молоко сухое Тоже 300-320  
молоко сгущенное 1000 банок  
сливки  
кефир Тоже  
мороженое Тоже  
сыры разные Тоже  
Производство подсолнечного масла Тоже  
Производство хлопкового масла Тоже  
Производство мыла Тоже 8-10  
Производство глицерина Тоже  
Мясокомбинат: Тоже    
переработка мяса  
колбасные изделия Тоже 65-80  
мясные консервы 1000 банок  
костная мука  
переработка птицы 1000 шт.  
Сахарные заводы:      
Производство сахара:      
песка 110-150  
рафинада Тоже 35-70  
переработка свеклы Тоже 25-30  
  1000 дл спирта-  
Спиртозавод сырца 1,0-1,2
Водка и водочные изделия 1000 да 0,15
Пивоваренный завод 1000 л 60-80
Завод безалкогольных напитков Тоже 40-50
Яичный порошок
Чай плиточный Тоже
Клей костный Тоже
Клей силикатный Тоже
Клей казеиновый Тоже
Желатин пищевой Тоже
Желатин технический Тоже
Дрожжи Тоже
         

Средние значения продолжительности использования максимума нагрузки в промышленности приведены в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Средние значения продолжительности использования максимума нагрузки в промышленности Tmax

Потребители Tmax, час/год
Топливная промышленность:  
угледобыча:  
закрытая 3500-4200
открытая 4500-5000
нефтедобыча 7000-7500
нефтепереработка 6000-8000
торфоразработка 2000-2500
Металлургия:  
черная (в среднем)
доменное производство
мартеновское
ферросплавное
коксохимическое
цветная 7000-7500
Горнорудная промышленность
Химия (в среднем) 6200-8000
В том числе:  
анилинокрасочный завод
завод азотных удобрений 7500-8000
завод синтетических волокон 7000-8000
Машиностроение и металлообработка:  
завод тяжелого машиностроения 3800-4000
станкостроительный завод 4300-4500
инструментальный завод 4000-4200
шарикоподшипниковый завод 5000-5300
автотракторный завод
завод подъемно-транспортного оборудования 3300-3500
завод сельхозмашин 5000-5300
авторемонтный завод 3500-4000
паровозовагоноремонтный завод 3500-4000
приборостроительный завод 3000-3200
завод электротехнического оборудования 4300-4500
металлообрабатывающий завод 4300-4400
Целлюлозно-бумажная промышленность 5500-6000
Деревообрабатывающая и лесная промышленность 2500-3000
Легкая промышленность:  
обувная
текстильная
Пищевая промышленность:  
холодильник
маслоконсервный завод
молокозавод
мясокомбинат 3500-3800
хлебозавод
кондитерская фабрика
Производство стройматериалов
     

Максимальная расчетная нагрузка электротяги электрифицируемо­го участка железной дороги определяется по формуле:

Pр=1,3Рp.симн.т., (2.3)

Рp.сим – расчетная трехфазная среднесуточная тяговая нагрузка уча­стка, определяемая в проекте электрификации на основе тяговых и электрических расчетов по заданным размерам движения месяца интенсивных перевозок на пятый год эк­сплуатации с учетом потерь энергии и расхода на СН, кВт;

1,3 – коэффициент суточной неравномерности нагрузки от группы тя­говых подстанций;

Рн.т. – расчетная нагрузка нетяговых железнодорожных потребителей уча­стка.

При отсутствии указанных данных, полученных от специализиро­ванной организации, максимальная расчетная нагрузка (Pmax) может быть определена по формуле:

Pp.maxгод/Tmax (2.4)

где: Агод – годовое электропотребление электрифицируемого участка железной дороги;

Тmax – расчетная продолжительность использования максимума на­грузки электротяги. Значения Tmax могут быть приняты от 5700 до 6500 час/год.

Анализ отчетных данных ряда электрифицированных железных дорог позволил оценить средние значения удельных показателей элек­тропотребления. Указанные показатели различают для:

скоростной линии – двухпутная железнодорожная линия, на кото­рой обращаются поезда со скоростями 160–200 км/час, Aуд = 3,0–4,2 млн. кВт·ч/км в год;

слабозагруженный участок – однопутный железнодорожный учас­ток с объемом движения до 24 пар поездов в сутки, Ауд = 1,0–1,5 млн. кВт·ч/км в год.

Меньшие значения соответствуют ровному профилю пути и низ­кой степени использования пропускной способности участка электри­фицируемой железной дороги.

С ростом мощности локомотивов, которые предполагается в бли­жайшие годы использовать на скоростных железнодорожных магист­ралях, удельные показатели электрификации возрастут.

Разрабатываются:

электровозы серии ЭП (электровоз пассажирский), ЭП-1 (4700 кВт), ЭП-9 (5000 кВт), ЭП-10 (7200 кВт). Электровозы ЭП-9 и ЭП-10 рас­считаны на прохождение электрифицированных участков на перемен­ном и постоянном токе;

электропоезда. В составе электропоезда 4–5 ведущих вагонов (по типу пригородных электричек). Так, например, запроектиро­ван электропоезд «Сокол» (10 800 кВт), рассчитанный на скорости до 250 км/час.

Ориентировочные удельные показатели электропотребления на 1 км магистральных трубопроводов и на одну компрессорную станцию (КС) газопроводов или нефтеперекачивающую станцию (НПС) нефте­проводов приведены ниже:

Удельное электропотребление

млн. кВт·ч

млн. кВт·ч/км КС или НПС

Магистральные газопроводы:

с газотурбинным приводом 0,2 16

с электроприводом 5,0 400

Магистральные нефтепроводы 1,0 45

Число часов использования максимальной нагрузки магистральных трубопроводов составляет 7650-8400 час/год.

Расход электроэнергии на нужды сельскохозяйственного производ­ства определяется на основе данных об удельных нормах расхода элек­троэнергии на единицу продукции. Основные потребители электро­энергии в сельскохозяйственном производстве – животноводческие и птицеводческие фермы и комплексы, а также парники, теплицы, оро­сительные установки и прочие потребители (мастерские, зерносушил­ки и др.).

Для ориентировочной оценки перспективного потребления элект­роэнергии на производственные нужды сельскохозяйственных потре­бителей можно пользоваться обобщенными показателями удельного потребления электроэнергии (табл. 2.5).

Таблица 2.5

Наши рекомендации