Организация энергетического хозяйства

Основное назначение энергетического хозяйства предприятия — бесперебойное снабжение производства всеми видами энергии при соблюдении техники безопасности, выполнении требований к ка­честву и экономичности энергоресурсов. Основными видами энер­гии являются: электрическая энергия; тепловая и химическая энер­гия твердого, жидкого и газообразного топлива; тепловая энергия пара и горячей воды; механическая энергия. К энергоресурсам отно­сятся: электрический ток, натуральное топливо, пар разных пара­метров, сжатый воздух разного давления, природный и сжижен­ный газ, горячая вода и конденсат, вода под напором. Разнообраз­ные виды ресурсов на предприятии используются в качестве двигательной силы, в технологических процессах, для отопления, освещения, вентиляции, хозяйственно-бытовых нужд и т. д..

На всех стадиях производства могут быть использованы различ­ные виды энергии и энергоресурсов. Так, в кузнечных цехах маши­ностроительных предприятий при резке металла возможно исполь­зование электроэнергии и газа. При нагреве под ковку и штамповку используется электроэнергия (индукционный и контактный нагрев), газ и мазут (пламенный нагрев); в процессе ковки и штамповки - пар под давлением 8—10 атм и сжатый воздух (для приведения в действие оборудования и обдувки штампов); при термообработке - электроэнергия, газ и мазут. В землеприготовительных отделени­ях литейных цехов применяется электроэнергия. При формовке и изготовлении стержней — электроэнергия и сжатый воздух. В про­цессе плавки металла — электроэнергия (в электропечах), газ, ма­зут (в мартеновских печах), кокс (в вагранках). При выбивке и очи­стке литья используется электроэнергия и сжатый воздух. Для мой­ки — пар 4—6 атм и горячая вода. В механических цехах при металлообработке в основном применяется электроэнергия и сжа­тый воздух (в пневматической аппаратуре) и т. д.

Выбор наиболее экономичных энергоресурсов должен осуществляться на основе комплексного решения вопросов энергетики, техноло­гии, организации производства и экономики путем сравнительно­го анализа удельных расходов (норм расхода) технологического топ­лива и энергии, единовременных затрат на разработку и внедрение мероприятий по снижению норм. Потребляемые предприятием энер­горесурсы могут приобретаться со стороны как покупные и выра­батываться собственными силами. На предприятии могут произ­водиться: электроэнергия — на заводской электрической станции, пар и горячая вода — в котельных, генераторный газ — на газоге­нераторной станции.

Энергоснабжение предприятия имеет специфические особеннос­ти, состоящие в необходимости немедленного использования про­изведенной энергии и неравномерной потребности в ней в течение суток и времени года. Поэтому бесперебойное снабжение энергией должно обеспечиваться за счет создания резервов мощностей энер­гетического оборудования. В связи с этим наиболее совершенной и экономичной системой энергоснабжения предприятия является централизованная. В этом случае предприятие получает электричес­кую энергию от центральной (единой) электрической системы (че­рез заводскую понижающую подстанцию), пар — по тепловой сети районной энергетической системы или заводской теплоэлектроцен­трали, газ — из сети дальнего газоснабжения природным газом, от комбината энергохимического использования топлива и т. д.

Централизованная система снабжения обеспечивает надежное и бесперебойное снабжение предприятия энергией и снижает теку­щие издержки производства и единовременные затраты, связан­ные с получением необходимых предприятию видов энергии. На­пример, потребление электроэнергии, как и других видов энергии, имеет так называемые пики и спады. Изолированная заводская элек­тростанция вследствие этого должна иметь дополнительные мощ­ности для того, чтобы обеспечивать максимальную нагрузку в часы пик. И наоборот, в часы спада электростанция будет иметь избыток электроэнергии. Если же она включена в Единую энергетическую систему, то в часы пик предприятие забирает энергию из энергосистемы. Наоборот, когда падает потребность в электроэнергии такая станция может отдавать избыточную электроэнергию в энергосистему. Для энергоснабжения предприятий используются также энергетические отходы производства, т. е. вторичные энергетические ресурсы.

Большие потери давления в воздушных сетях при значительной их протяженности не позволяют осуществлять централизованное обеспечение предприятия сжатым воздухом даже внутри предприя­тия. Обычно для снабжения сжатым воздухом используются стаци­онарные или передвижные компрессорные станции, расположен­ные вблизи цехов-потребителей.

Основой рациональной организации энергетического хозяйства на предприятии является правильное планирование производства и потребления энергоресурсов с применением балансовых методов. Они дают возможность рассчитывать потребность предприятия в различных видах топлива и энергии исходя из объема производства и прогрессивных норм, а также определять наиболее рациональные источники покрытия этой потребности. Энергетические балансы вхо­дят в группу материальных балансов. Они подразделяются: по на­значению — на стратегические и тактические плановые, а также отчетные; по степени охвата — на сводные (по предприятию, цеху), частные (по агрегатам, видам энергоресурсов, виду обработки).

Рабочая форма баланса построена по производственно-террито­риальному и целевому признакам (статьи баланса группируются по участкам производства и направлению использования энергии; отдельно выделяются потери энергии в сетях предприятия) и отражает весь внутренний оборот энергии данного вида, включая использование вторичных энергетических ресурсов. Составление балансов должно сопровождаться проектированием режиме энергетической нагрузки предприятия и режимов работы генерирующих установок. Составление балансов начинается с его расходной части:

· вначале рассчитывается потребность во всех видах энергии топлива основного и вспомогательного производства предприятия и расход энергии и топлива на отопление, вентиляцию, освещение, хозяйственно-бытовые и непроизводственные нужды;

· затем определяются допустимые (нормативные) величины потерь энергии в сетях и преобразовательных установках, суммарные потребности предприятия по видам ресурсов. На этой основе ее составляются годовые графики нагрузки предприятия по видам энергоресурсов.

Разработка приходной части включает:

· определение производственных ресурсов генерирующих установок предприятия и возможности получения топлива и энергии со стороны;

· проектирование режимов работы генерирующих установок предприятия и определение графиков их нагрузки;

· определение размера покрытия потребности за счет собствен­ного производства, получения со стороны и использования вто­ричных энергоресурсов;

· определение количества энергии, которое может быть отпу­щено на сторону.

Далее, разрабатываются энергетические балансы генерирующих установок предприятия и рассчитываются технико-экономические показатели их работы. Баланс топлива составляется по отдельным его видам и маркам. Для составления отчетных энергобалансов не­обходим дифференцированный и точный учет расхода топлива и энергоресурсов. Определение потребности в энергоресурсах по от­дельным элементам перед составлением балансов осуществляется на основе норм их расхода.

Структура энергетического хозяйства, например, крупного ма­шиностроительного предприятия включает:

· энергетические цехи (электросиловой, теплосиловой, газовый, электромеханический, слаботочный);

· преобразовательные и генерирующие установки (компрессор­ная, котельная, генераторная станция и др.);

· цеховые и общезаводские энергопередающие сети;

· потребители энергии (оборудование, станки, печи и др.).

Энергетическое хозяйство крупных предприятий находится в ведении главного энергетика, мелких предприятий — в ведении главного механика. В состав отдела главного энергетика входят бюро (группы) энергоиспользования, энергооборудования, электричес­кая и тепловая лаборатории. Обеспечение бесперебойного питания крупного завода необходимыми энергоресурсами возлагается на дежурных инженеров, руководящих эксплуатацией всего энергети­ческого хозяйства в течение смены. Персонал энергетических цехов подразделяется на сменный, ведущий текущую эксплуатацию обо­рудования, и ремонтно-монтажный.

Технико-экономические показатели энергохозяйства подразделя­ются на две группы:

1. по экономичности производства энергии: удельный расход топлива на производство электроэнергии и тепла; коэффициенты полезного действия генерирования электрической и тепловой энергии; удельный расход электрической энергии на 1000 м³ сжатого воздуха и т. д.; себестоимость единицы вида энергии;

2. по эффективности использования энергии: удельный расход энергии по ее видам, видам работ; структура энергобаланса цехов и предприятия в целом; показатели энерговооруженности труда.

Основными направлениями совершенствования энергетического хозяйства и повышения эффективности его функционирования являются:

· приобретение ресурсосберегающего оборудования;

· использование наиболее экономичных видов энергоресурсов;

· совершенствование схем энергопотребления;

· совершенствование технологических процессов;

· автоматизация производственных процессов, учета и контро­ля использования ресурсов;

· совершенствование конструкции энергооборудования;

· применение расчетно-аналитических методов нормирования ресурсов;

· упрощение структуры энергетического хозяйства предприятия;

· стимулирование улучшения использования ресурсов и др.