Нормирование расходов электроэнергии для групп электротермических установок

В основу нормирования положен расчётно-аналитический или опытный (экспериментальный) метод определения нормы по отдельному агрегату (установке).

Обычно на участке (в цехе) имеется несколько типов электротермических установок (М), а в пределах каждого типа – несколько единиц (п). На отдельной установке обрабатываются детали разных типов или выплавляется металл по различным технологическим режимам (т). Задача нормирования осложняется также тем, что норма расхода должна учитывать не только технологически неизбежные потери, которые включаются в энергетический баланс, но и расходы энергии на разогрев и пуск после текущих ремонтов и холодных простоев, расход на поддержание технологических агрегатов в «горячем» резерве и потери, связанные с запланированными межоперационными простоями. В этом случае целесообразно нормировать абсолютный, а не удельный расход ЭЭ. Норма расхода по группе установок выражается следующим образом:

; (13.14)

, (13.15)

где – норма абсолютного расхода ЭЭ по i-му типу установок, кВт·ч; М – количество типов установок на участке (в цехе), шт.; т – количество типов деталей или марок выплавляемого металла на данной установке по различным технологическим режимам, шт.; – норма удельного расхода ЭЭ, полученная для j-го вида продукции, кВт·ч; – расход ЭЭ, затрачиваемой на пуск после ремонтов и «холодных» простоев в выходные дни, кВт·ч; – расход ЭЭ в период запланированных «горячих» простоев, а также связанных с плановыми профилактическими ремонтами как самой установки, так и агрегатов, стоящих до и после неё по схеме технологических связей, кВт·ч; – объём выпуска продукции за планируемый период (например, месяц) по данному типу деталей или марке металла, т.

При использовании расчётно-аналитического метода составляющие выражения (13.15) определяются на основе построения энергетических балансов установки отдельно по каждому из технологических режимов, периодам пуска и простоя печи. При использовании опытного (экспериментального) метода из ряда однотипных агрегатов выбирается самый лучший по режиму электропотребления, технически исправный, отлаженный, на котором технологический процесс осуществляется согласно технологическим инструкциям. На выбранной установке экспериментально определяют значения абсолютного и удельного расходов ЭЭ для каждого технологического режима и периода работы. Рассмотрим определение составляющих выражения (13.15) расчётно-аналитическим методом.

УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД

Рассчитывается ЭБ по установке для каждого технологического режима работы при нормативных исходных данных за цикл термообработки (плавки) для агрегата периодического действия, или за 1 ч для агрегатов методического действия. На основе полученного суммарного расхода ЭЭ определяется УРЭ:

, (13.16)

где – суммарный расход ЭЭ за цикл термообработки (плавки), кВт·ч; – количество металла, обработанного (расплавленного) за данный цикл, т.

РАСХОД ЭЭ ЗА ПЕРИОДЫ ПУСКА

, (13.17)

где – расход ЭЭ за единичный пуск соответственно после ремонта, воскресного и межоперационного простоя, кВт·ч; – количество соответствующих пусков на планируемый период.

Составляющие определяются на основе расчёта пусковых ЭБ для соответствующего вида пуска установки. При этом учитывается различие в величине энергии аккумулируемой футеровкой, электрических и тепловых потерь.

РАСХОД ЭЭ В ПЕРИОД ПРОСТОЕВ

, (13.18)

где – мощности потерь ЭЭ соответственно в режиме выстаивания в выходные дни, в период профилактического ремонта (без отключения), в период планируемых межоперационных простоев, кВт; – время соответствующего периода простоя (все составляющие должны быть нормализованы на планируемый период), ч.

Составляющие виляющие определяются на основе расчёта ЭБ для определённого режима выстаивания, так как каждый режим характеризуется различным значением температуры внутри камеры печи, а значит, и различной величиной тепловых и электрических потерь.

После расчёта всех составляющих выражения (13.15) по формулам (13.17) – (13.18) получают нормативную энергетическую характеристику

, (13.19)

где – сумма расходов ЭЭ в периоды простоя и пуска, кВт·ч; – планируемый выпуск продукции j-м технологическом режиме работы за вычетом продукции, полученной в пусковые периоды, т.

Данная нормативная энергетическая характеристика позволяет определять расход ЭЭ при изменяющемся выпуске продукции по группе установок одного типа. В результате обследования всех типов установок получается такое же количество нормативных энергетических характеристик, и расчёт по формуле (13.14) позволяет определить расход ЭЭ по группе электротермических установок. Традиционно рассчитывается удельная норма расхода ЭЭ:

, (13.20)

где – суммарный расход ЭЭ за планируемый период по всем установкам участка (цеха), кВт·ч; – суммарный объём выпуска продукции всеми установками участка (цеха), т.

Удельная норма расхода ЭЭ изменяется от месяца к месяцу, по следующим причинам:

а) изменения выпуска продукции, т.к. при наличии значительной постоянной составляющей в общем расходе ЭЭ (13.19) зависимость имеет гиперболический характер;

б) изменения соотношения объёма выпуска продукции различной электроёмкости. Следовательно, на каждый планируемый период должна устанавливаться определенная норма в зависимости от конкретных условий работы данной группы установок.

Аналитические выражения расчёта нормы расхода ЭЭ для различных типов оборудования и видов производств представлены в справочной литературе.

В качестве примера в табл. 5 показаны ЭБ для получения нормативной энергетической характеристики дуговой печи, работающей в дуплекс-процессе при выплавке высокопрочного чугуна.

Табл. 5. Энергетическая характеристика дуговой печи

Наименование	Величина
нормализованный режим	пуск после выходных дней	пуск после капитального ремонта
Показатели работы:
Вес металла, кг
Время плавки, ч
Температура поступившего металла, °С
Температура выпущенного металла, °С
Электрический КПД, %	80,1	82,6	82,9
Термический КПД, %	19,2	14,7	4,9
Полный КПД, %	15,4	12,1	4,1
УРЭ, кВт·ч/т	183,4	322,8	974,5
Производительность, т/ч		3,3	0,8
Статьи баланса, кВт·ч/%
Приход энергии
из электрической сети	1833,5/95,9	3227,4/97,6	9744,7/99,2
окисление электродов	77,4/4,1	77,4/2,4	77,4/0,8
Итого:	1910/100	3304,8/100	9822,1/100
Расход энергии
Технологический процесс	404,4/21,6	511,5/15,5	511,5/5,2
Потери тепловые:	703,2/36,7	954,3/28,8	3214,4/32,7
через свод	153,9/8,0	231/7,0	923,6/9,4
через поддон	107,3/5,6	160,8/4,8	643,3/6,5
через стены	206,1/10,8	309,1/9,4	1236,4/12,7
через окно	76,6/4,0	76,7/2,3	76,7/0,8
с уходящими газами	49,1/2,6	66,5/2,0	224,2/2,2
с расплавленным шлаком	110,2/5,7	110,2/3,3	110,2/1,1
Аккумуляция тепла кладкой печи	533,9/27,6	1373,2/41,5	4530,7/46,2
Потери электрические:	269,4/14,1	465,7/14,2	1565,5/15,9
в трансформаторе	59,8/3,1	89,7/2,8	358,8/3,7
в короткой сети	207,7/10,9	372,8/11,3	1196,1/12,2
в электродах	1,9/0,1	3,2/0,1	10,6/0,1
Итого:	1910,9/100	3304,8/100	9822,1/100