Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии

Разработка норм может вестись на основе двух основных методов: опытно-статистического и расчётно-аналитического.

Эффективность разработанных норм расхода энергоносителя зависит от правильного выбора единицы продукции, к которой относят расход энергии и топлива.

В качестве таких единиц продукции могут быть прямые измерители и косвенные.

К прямым измерителям относятся

натуральные: 1 тонна веса, 1 м3 объёма, 1 тыс. шт.;

приведённые: тонна-номер пряжи, условный комплект деталей на изделие, приведённая тонна поковок, т. д.;

денежные (стоимостные): 1 тыс. руб. выпуска продукции в сопоставимых ценах.

К косвенным измерителям относят: расчётные нормы затрат труда (нормо-часы), расчётные нормы использования оборудования (станко-часы) или нормативная зарплата.

Стоимостные и косвенные показатели продукции применяются в энергетическом нормировании для производств с разнообразной продукцией.

Недостатком косвенных показателей является то, что между ними и удельными расходами энергии нет связи. Так, если не выполняется норма выработки, то удельный расход энергии ни фактически отработанный человеко-час снижается, - при этом удельный расход на натуральную единицу продукции возрастает. Поэтому косвенные показатели применяются в случае, когда нет возможности применять натуральные.

Выбранная единица продукции должна быть пригодной для всех видов энергии и топлива, применяемых на участке (в цехе).

В технически обоснованную прогрессивную норму включается полезный расход энергии и технически неизбежные потери в данном технологическом процессе.

При разработке норм удельных расходов применяются различные методы расчёта. Выбор метода установления удельной нормы зависит от характера технологического процесса и типа производства.

Как уже выше сказано для установления норм удельных расходов используют расчётно-аналитический и опытно-статистический (приближённый) методы.

При помощи расчётно-аналитического метода, в основе которого лежит использование технических характеристик оборудования и экспериментальных данных, устанавливают прогрессивные технически обоснованные удельные нормы расхода. Так устанавливаются операционные нормы удельного расхода энергии.

Норма расхода энергии включает в себя:

1) норму расхода энергии на стационарный режим (это значит полезный расход и потери неизбежные собственные и технические потери, экономически оправданные;)

2) Норму пусковых расходов энергии и потерь нестационарного режима

Отсюда вывод о важности установления экономически и технически наиболее выгодного режима (графика) работы оборудования.

В зависимости от того: непрерывного или циклического действия оборудование, - можно рассчитывать различную его производительность при разном графике (режиме) работы: максимальная производительность оборудования, средняя календарная его производительность, оборудование может работать непрерывно со средней продолжительностью или работать с перерывами: максимальная производительность чередуется с перерывами в работе оборудования. В последнем случае норму расхода энергии на единицу продукции устанавливают, исходя из величины расхода энергии за определённый период Т и количества продукции, выработанного оборудованием за этот период времени (с учётом, что оно работает с перерывами).

Установление искомой расчётной (удельной) нормы расхода энергии производят в следующем порядке: для конкретных случаев выбирают оптимальный режим работы технологических агрегатов (энергоприёмников) и рассчитывают по расходным характеристикам агрегатов нормы удельных расходов энергии на единицу продукции в установленных стационарных режимах, соответствующих средней производительности агрегатов за календарный период. Они включают в себя полезную энергию и потери стационарного режима.

Затем определяют норму удельного расхода энергии на пуск и потери нестационарного режима агрегатов - энергоприёмников.

Таким образом, операционная норма расхода энергии устанавливается на определённый технологический режим агрегата (энергоприёмника) и состоит из двух частей: нормы расхода энергии стационарного режима и нормы пусковых расходов и потерь нестационарного режима.

Ранее отмечалось, что операционные нормы удельных расходов энергии бывают дифференцированными и укрупнёнными. Дифференцированные устанавливаются на единицу натуральной продукции, а укрупнённые – на приведённую единицу (или интервальную группу) как среднюю норму удельного расхода энергии для данного интервала типоразмеров продукции.

Опытно-статистический метод разработки норм удельных расходов основывается на времени работы оборудования (при определении расхода энергии на основные нужды, то есть на работу оборудования, технических и энергетических его характеристик).

Опытно-cтатистический метод установления нормы расхода предполагает использование данных о фактическом расходе, имевшем место в предыдущие периоды, то есть динамики фактических удельных расходов в прошлом, с внесением поправок мастера, нормировщика или технолога на основе их опыта.

Этот метод "узаконивание" имевшие место потери энергии, т. е. не способствуют выявлению резервов производства. Он недостаточно учитывает прогресс в области техники, технологии, организации труда и т. п. – это их недостаток.

Комбинированный метод установления норм удельных расходов сочетает расчётно-аналитический и опытно-статистический методы нормирования.

Комбинированный метод применяют при установлении укрупнённых суммарных норм удельных расходов энергии (в машиностроении), т. е. норм для цеха, завода на основные операции и процессы.

9. ПЛАНИРОВАНИЕ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО
БАЛАНСА ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ.

9.1. Теплоэнергетический баланс промышленного
предприятия.

Рациональная организация эксплуатации энергетического хозяйства завода основывается на надлежащем планировании производства и потребления энергии. Основным методом планирования работы энергетического хозяйства является балансовый метод; заключающийся в составлении, разработке энергетических балансов топлива, тепла и электроэнергии предприятия, состоящих из приходной и расходной частей.

Расходная часть баланса представляет собой расчёт потребности в энергии; она показывает, на какие цели, в каких участках производства, какое количество и в каких энергоносителях потребляется энергия на предприятии (объединении).

Приходная часть баланса представляет источники удовлетворения потребности, - это план энергоснабжения, показывающий какими первичными и вторичными энергоресурсами, в каких количествах и от каких источников энергоснабжения (собственных или внешних) обеспечивается энергопотребление предприятия (объединения).

Составление расходной части энергетического баланса и его анализ органически связаны с нормированием и учётом расхода энергии.

Энергетические балансы топлива, тепла и электроэнергии должны в синтезированной форме характеризовать эффективность использования энергии на предприятии и способствовать выявлению резервов экономии топлива и энергии. Для этого они должны быть построены с группировкой статей:

1) по экономическим признакам, с выделением полезно используемой энергии, потерь и вторичных энергоресурсов по их видам.

Энергетические балансы промышленных предприятий можно классифицировать также:

2) по назначению - это отчётные, плановые и прогнозные (текущие, перспективные);

3) по видам энергоносителей:

- частные балансы по отдельным видам энергии и топлива,

- и сводные как по отдельным энергоносителям (например, сводный топливный баланс), так и по сумме расхода всех энергоносителей; сводные балансы составляются в приведённых единицах (мегакалориях или тоннах условного топлива);

4) по объектам - энергобалансы отдельных видов технологического оборудования (пресс, станок, печь) и энергобалансы цехов и предприятия в целом

Свободные энергобалансы дают представление о направлении развития энергоснабжения завода, рациональной замене одних энергоносителей другими, например, угля или мазута – газом, сжатого воздуха – электрической энергией.

Разработка энергетических балансов предприятия в целом, его цехов, отдельных технологических процессов (на основе системы энергетического нормирования и выбора экономичных режимов работы всех элементов энергетического оборудования) – это одно из направлений выявления и использования резервов экономии топлива и энергии на промышленном предприятии.

Планирование потребности предприятия в топливе и энергии

9.2.1. Планирование расхода топлива промышленными печами

Энергетическая характеристика технологического агрегата – это зависимостьрасхода топлива, энергии от производимой технологической продукции (нагретых материалов, расплава, материалов сушки и др., или, если это энергетическая продукция, то – от электрической энергии, пара, горячей воды и др.).

Первичным энергетическим балансом в системе энергетических балансов промышленного предприятия является энергетический баланс технологической операции, осуществляемой в определённом агрегате.

Нагревательные печи

Основой определения нормы расхода топлива является тепловой баланс для нагрева металла в пламенных печах (кДж/ч):

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru кДж/ч (Ккал/ч) (44)

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - химически связанное тепло Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - физическое тепло окислителя и топлива Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - теплосодержание исходных технологических материалов (включая выделяемое тепло реакции, происходящих в нагреваемом металле), а также вагонеток, в которых перемещается по печи нагреваемый материал (садка печи) 1) Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - теплосодержание технолог. прод. кДж/час 2) Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - с отходящими газами 3) Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - от химической неполноты сгорания 4) Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - от механической неполноты сгорания 5) Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - от поверхности агрегата и с транспортными средствами 6) Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - с окалиной

Используя этот тепловой баланс для нагрева металла в пламенных печах, можно определить расход топлива.

Выражают через расход топлива каждую составляющую этого баланса.

Определяют часовой расход топлива на печь Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru .

Имея часовой расход топлива Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru на агрегат (печь), определяют удельный технологический расход топлива на 1 тонну годного нагретого металла, представляющий технологическую норму:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru , Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru , (45)

где Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - удельный технологический расход топлива;

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - часовой расход топлива;

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - часовая производительность печи.

Но так как выпуск металла измеряется в тоннах, получим

       
  Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru
   
втехн
 

удельную норму расхода = т ут /т мет (46)

В цеховой норме расхода топлива учитывают ещё расход топлива на разогрев печи после остановок и прочие расходы топлива, т. е.

 
 
вцех

= втехн + вразогрев + впроч. (47)

Имея месячную, квартальную или годовую программу выпуска по количеству нагретого металла Пмес, Пкв, Пгод, устанавливают плановый цеховой расход топлива за соответствующий период:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru . (48)

9.2.2. Планирование расхода тепла теплообменной
аппаратурой

Норма расхода тепла теплообменной аппаратурой устанавливается на основе расчетно-аналитического метода следующим образом:

- составляется баланс тепла для нагреваемой жидкости при поверхностном нагреве в установившемся режиме

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru , кДж/час, (49)

где Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - теплоёмкость нагреваемой жидкости, кДж/кг;

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru и Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - начальная и конечная температура нагреваемой жидкости, град;

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - потеря тепла в окружающую среду от наружной поверхности агрегата, кДж/ч;

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - количество нагреваемой жидкости, кг/ч.

Всё это можно записать, как

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru , кДж/ч, (50)

где Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - теоретический расход тепла на 1 кг жидкости, нагреваемой от Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru до Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru °С (кДж/кг ч)

Удельный расход тепла на нагрев 1 кг жидкости составит:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru , или Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru , (51)

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru , кДж/кг (52)

или в паре данных параметров:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru , кг пара, (53)

где Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - технологическая норма расхода пара;

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru и Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - начальное и конечное теплосодержание греющего пара, кДж/кг пара;

В цеховой норме учитываются расход тепла на разогревы аппарата в соответствии с принятым режимом работы и прочие расходы:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru . (54)

Учитывая дополнительные общезаводские затраты тепла, устанавливают общезаводскую норму расхода пара данных параметров (тепла) на теплообменный аппарат.

По технологической норме расхода тепла (или пара данных параметров) на 1 кг жидкости и необходимому количеству нагреваемой жидкости (за месяц, квартал, год) определяют расход тепла за тот же период. Если ещё учесть дополнительные затраты тепла на общезаводские и общецеховые нужды, то это будет общезаводская норма расхода тепла.

Таким образом, расход (или потребность) в топливе, тепле, электрической энергии, сжатом воздухе и т. д. по предприятию устанавливают на основе удельных общезаводских норм расхода и количества выпускаемой продукции.

9.2.3. Планирование производства тепла и расхода топлива промышленной котельной

Методика составления плана производства тепла и расхода топлива промышленной котельной зависит от многих факторов:

1) от наличия других источников теплоснабжения потребителей данного предприятия (от районной ТЭЦ или котельной утилизационных установок);

2) От наличия побочных (вторичных) горючих или тепловых энергоресурсов на предприятии;

3) Зависимости режима использования оборудования котельной от режимов потребления тепла отдельными потребителями;

4) Параметров потребляемого тепла, структуры тепловых нагрузок, процента возврата конденсата.

Всё это связанно с тем, что промышленная котельная имеет широкие связи с технологическими цехами предприятия и с районной энергетикой.

Показатели плана котельного (паросилового) цеха утверждаются главным энергетиком. К ним относятся, например:

1) Объём производства пара данных параметров и горячей воды или календарный график готовности к производству тепла;

2) Долевая прибыль или рентабельность цеха или себестоимость производства пара и горячей воды;

3) Фонд заработной платы, фонд оплаты труда;

4) Задания по внедрению новой техники или комплексной механизации и автоматизации производства;

5) Объём поставок топлива и материалов и др.

Кроме этих плановых показателей, утверждаемых главным энергетиком, в цехе разрабатываются такие расчётные показатели:

а) суммарный и удельный расходы топлива;

б) производительность труда;

в) численность работников.

Наиболее сложным и оказывающим наибольшее влияние на технико-экономические показатели промышленной котельной является планирование расхода топлива.

На величину планируемого расхода топлива промышленной котельной оказывают влияние различные факторы:

а) характеристика котлов и вспомогательного оборудования;

б) график тепловой нагрузки котельной;

в) условия эксплуатации и др.

В плановых расчётах используется энергетическая (расходная) характеристика агрегата. Она представляет собой зависимость между количеством подведённой к агрегату первичной энергии (в виде топлива) и количеством получаемой вторичной энергии тепла.

Энергетическая характеристика составляется для установившегося режима и характерных условий эксплуатации (давление, температура пара Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru питательной воды, вид сжигаемого топлива и др.).

Она выражается в виде уравнения:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru , (55)

где Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - расход топлива;

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - полезная нагрузка.

На практике в реальных условиях эксплуатации имеют место отклонения от условий, для которых составлены энергетические характеристики.

Для учёта этих отклонений разрабатываются специальные нормы–поправки. Они учитывают отклонения в условиях эксплуатации в установившемся режиме и отклонения на неустановившийся режим (пуск, остановка агрегатов, наборы и сбросы нагрузки).

Энергетический баланс оборудования котельной должен учитывать расход энергоресурсов на собственные нужды и может быть записан таким образом:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru , ГДж/ч, (56)

где Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - подведённая первичная энергия;

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - полезно используемое тепло;

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - потери тепла, состоящие из:

1) потерь с уходящими газами;

2) потерь от химической неполноты сгорания;

3) потерь от механической теплоты сгорания;

4) потерь тепла в окружающую среду от наружной поверхности агрегата;

5) потерь с физическим теплом шлаков.

Величины потерь тепла зависят от типа котла, вида сжигаемого топлива, нагрузки котла, состояния поверхностей нагрева котла и других факторов является функцией полезной нагрузки:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru . (57)

Зависимость потерь тепла от его полезной нагрузки устанавливается на основе испытаний котла.

Потери тепла ( Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru ), соответствующие данной полезной нагрузке ( Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru ), могут быть установлены на основе зависимости к.п.д. котла ( Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru ) от его полезной нагрузки ( Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru ), которую получают в результате испытания котла:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru ГДж/ч, (58)

где Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - к.п.д. котла при нагрузке Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru , %.

Характеристики котла строятся в пределах от минимальной нагрузки до максимально длительной.

Минимальная нагрузка – это наименьшая нагрузка, с которой котёл может длительно работать без нарушения циркуляции или процесса горения.

Максимально длительная – это наибольшая нагрузка, с которой котёл может длительно работать без вредных последствий (усиленное шлакование или износ поверхностей нагрева и т. п.).

Исходя из имеющегося изменения суммарных потерь тепла в котле в зависимости от полезной нагрузки в пределах от минимальной до максимально–длительной нагрузки, можно определить расход топлива в час (ту.т. /ч):

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru (59)

-это фактически является энергетической характеристикой котла.

А затем определить удельный расход топлива при данной полезной нагрузке. Т.е. выразим энергетический баланс котлоагрегата Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru Гдж через расход топлива:

Q =B·* 29,3 Гдж, (60)

где 29,3 Гдж/тут – это теплота сгорания тонны условного топлива.

Преобразуем баланс: В*29,3 = Qполезн+ Qпотери ,

затем

В*29,3 / Qполезн = (Qполезн+ Qпотери) / Qполезн (61)

Удельный расход топлива при данной полезной нагрузке будет равен

b = Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru или Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru т.у.т./ГДж, (62)

где 1/29,3 = 0,0342

Кроме энергетической характеристики, которая позволяет определить часовой расход топлива, соответствующий данной тепловой нагрузке котла, в настоящее время широко используется характеристика относительных приростов расхода топлива котлом:

Её определяют как первую производную расхода топлива по полезной нагрузке:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru т.у.т./ГДж. (63)

Если выразить Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru расход топлива через полезно используемое тепло и потери, то получится такое выражение:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru т.у.т./ГДж. (64)

Характеристика относительных приростов расхода топлива котлом ( Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru ) отражает изменение часового расхода топлива при увеличении тепловой нагрузки на 1 ГДж/ч.

Характеристики относительных приростов расхода топлива используются для определения наивыгоднейшего оптимального распределения тепловой нагрузки между совместно работающими котлами, т. е. при котором обеспечивается минимальный расход топлива совместно работающими котлами.

Для того чтобы обеспечить такое наивыгоднейшее распределение тепловой нагрузки необходимо, чтобы в каждый момент времени обеспечивалось равенство относительных приростов расхода топлива (условного) по каждому котлу, работающему на общую тепловую нагрузку, т.е.:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru . (65)

Энергетические характеристики и характеристики относительных приростов расхода топлива котельных агрегатов используются для построения одноимённых характеристик по котельной в целом.

Причём такое построение осуществляется по характеристикам отдельных паровых котлов для условия их загрузки, соответствующего минимальному расходу топлива (в т.у.т.) в котельной, с учётом необходимости равенства в каждый момент времени относительных приростов расхода топлива для находящихся в работе котлоагрегатов.

Т. е. суммирование нагрузок отдельных совместно работающих котлоагрегатов следует производить при одинаковых значениях относительных приростов топлива.

 
  Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru

Рисунок 34. Энергетическая характеристика
парогенератора (ТП-170)

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru

Рисунок 35. Характеристика относительных приростов расхода топлива парогенератором (изменение часового расхода топлива при увеличении нагрузки на 1 ГДж/ч)

Минимальная нагрузка котельной Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru равна сумме минимальных нагрузок отдельных котлоагрегатов:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru . (66)

I излом характеристики котельной (точка Б) определяется началом загрузки котлоагрегата II. Нагрузка котельной, соответствующая излому характеристики в точке б Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru равна:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru . (67)

II излом характеристики котельной (точка в) определяется

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru . (68)

III излом характеристики котельной (точка в) определяется

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru . (69)

и т.д.

По тепловым нагрузкам отдельных котлоагрегатов, соответствующих данному (одинаковому) значению относительного прироста расхода топлива, из энергетических характеристик находятся расходы топлива.

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru

Рисунок 36. Построение характеристики относительных приростов расхода топлива и энергетической характеристики котельной

Минимальный расход топлива котельной при тепловой нагрузке Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru равен сумме минимальных расходов топлива отдельными котлоагрегатами:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru . (70)

Расход топлива, соответствующий тепловой нагрузке Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru равен

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru , (71)

где Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - расход топлива котлоагрегатом I при тепловой нагрузке Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru

При тепловой нагрузке Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru :

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru , (72)

где Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - расход топлива котлоагрегатом I, при тепловой нагрузке Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru ;

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - при II Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru

По тепловым нагрузкам отдельных котлоагрегатов, соответствующих данному (одинаковому) значению относительного прироста расхода топлива, из энергетических характеристик определяют расходы топлива.

Расход топлива по котельной при тепловой нагрузке, равной сумме тепловых нагрузок отдельных котлоагрегатов, равен сумме величин расходов топлива по отдельным котлоагрегатам.

Аналогично определяют расходы топлива для других значений тепловых нагрузок котельной.

Всё это необходимо для установления суммарных расходов топлива промышленной котельной за планируемый период и оптимального режима работы отдельных котлоагрегатов.

Поскольку в течение года мы имеем различную потребность в тепле, то для установления планируемого расхода топлива на месяц, квартал, год необходимо иметь характерные суточные графики тепловой нагрузки котельной.

Для планирования на год целесообразно каждый месяц представлять двумя суточными графиками рабочего и выходного дня, квартал – шестью графиками, год – 24 суточными графиками. Качество плановых показателей при этом определяется точностью исходной информации.

Производится расчёт суточных расходов топлива (исходя из суточных графиков тепловой нагрузки котельной и энергетических характеристик и характеристик относительных приростов расходов топлива котельной и котлоагрегатов).

Суточные расходы топлива ложатся в основу расчётов расхода топлива на квартал, на год, составляющего большой удельный вес в эксплуатационных расходах промышленной котельной. Расход топлива за I квартал равен:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru т.у.т./квартал, (73)

где Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - количество суток (рабочих или выходных) в месяце.

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru т.у.т./год, (74)

9.2.4. Планирование производства тепла и электроэнергии на промышленной ТЭЦ

Так как в современных условиях ТЭЦ обычно работает в энергетической системе, то поэтому планирование производства электроэнергии и тепла на промышленной ТЭЦ должно учитывать, что режим работы ТЭЦ по производству электроэнергии определяется интересами энергосистемы или объединённой энергосистемы, т. е. определяется характеристиками ТЭЦ, характеристиками остальной энергосистемы, нагрузкой потребителей, характеристиками связи с другими энергосистемами. А в отношении планирования производства тепла и сжатого воздуха необходимо учитывать, что часть тепловой нагрузки и нагрузки по сжатому воздуху покрывается котельными, утилизационными установками, компрессорными станциями и др. или ТЭЦ работает изолированно.

Таким образом, при планировании показателей работы промышленной ТЭЦ учитываются как связи с РЭС, так и связи с другими цехами предприятия.

К примеру, при планировании прибыли промышленной ТЭЦ целесообразно её формировать таким образом, чтобы учитывать сложные взаимосвязи функционирования ТЭЦ:

как самостоятельного подразделения,

как часть промышленного предприятия,

как составная часть энергосистемы.

Отсюда долевая прибыль ТЭЦ планируется из трёх составляющих:

а) эксплуатационные расходы на производство электроэнергии;

б) вклад данной ТЭЦ как одного из цехов предприятия в образование прибыли всего предприятия;

в) вклад данной ТЭЦ, участвующей в работе энергосистемы, в образовании прибыли энергосистемы.

Одним из значительных показателей, определяющих уровень технико-экономических показателей работы ТЭЦ, является расход топлива.

Установление планового расхода топлива на производство электроэнергии и тепла производится на основе норм удельных расходов, которые в свою очередь рассчитываются на базе энергетических характеристик относительных приростов агрегатов (котло-, турбоагрегатов и агрегатов собственных нужд ТЭЦ).

Характеристики промышленной ТЭЦ служат исходной базой для оптимизации режимов использования оборудования ТЭЦ и расходов топлива на ТЭЦ.

Характеристики ТЭЦ строятся на основе характеристик котельной и машинного зала, а для отдельных блоков – по характеристикам парогенераторов и турбогенераторов.

Для теплофикационного турбоагрегата применительно к определённым значениям отбора пара, начальному давлению, температуре пара, температуре охлаждающей воды и т. п. можно записать энергетическую характеристику в виде уравнения:

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru ГДж/ч, (75)

где Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - часовой расход тепла турбоагрегатом, ГДж/ч; Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - условный расход тепла на холостой ход при конденсационном режиме, ГДж/ч; Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - коэффициенты отбора, характеризующие приросты расхода тепла на турбоагрегат при неизменной электрической нагрузке и увеличении отбора пара соответственно отопительных и производственных параметров на 1 т/ч, ГДж/т; Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - величина расхода пара из регулируемого отбора отопительных параметров, т/ч; Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - величина расхода пара из регулируемого отбора производственных параметров, т/ч; Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - относительный прирост расхода тепла на единицу электрической нагрузки в пределах от минимальной до нагрузки Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru , Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru ; Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - относительный прирост расхода тепла на единицу электрической нагрузки в пределах от Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru до Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru ; Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - относительный прирост расхода тепла на единицу электрической нагрузки в пределах от Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru до Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru ; Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - любая электрическая нагрузка турбоагрегата; Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru - электрическая нагрузка, при которой имеет место первый излом характеристики (МВт).

Все показатели уравнения, выражающего энергетическую характеристику теплофикационного агрегата, устанавливаются на основе диаграммы режимов. Диаграмма режимов, в свою очередь, строится по данным испытаний для действующих агрегатов или по проектным и заводским данным.

Энергетическая характеристика турбоагрегата имеет следующий вид (см. рис.51).

Надо сказать, что действительная энергетическая характеристика турбоагрегата имеет более сложный характер, чем ломаная линия, но для практических расчётов точность конечных результатов, полученных с использованием такой ломаной линии, является достаточной.

При использовании уравнения энергетической характеристики последние две составляющие уравнения отбрасываются, если

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru и Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru . (76)

Источниками теплоснабжения потребителей могут быть следующие:

1) использующие нетранспортабельные ресурсы тепла, выход которых определяется режимом работы технологических агрегатов,

2) использующие первичные транспортабельные топливные ресурсы (ТЭЦ и котельные),

3) использующие как нетранспортабельные, так и транспортабельные топливные ресурсы.

Если предприятие имеет несколько источников теплоснабжения, то расчёт расхода тепла турбоагрегатами необходимо вести после установления наивыгоднейшего распределения тепловой нагрузки данных параметров между этими источниками теплоснабжения.

Т. е. сначала планировать полное использование мощности:1) утилизационных установок (использующих нетранспортабельные ресурсы тепла),затем 2) использовать часть тепловой мощности котельной или ТЭЦ (определяемых объёмом сжигаемых горючих ВЭР),3) оставшуюся тепловую нагрузку промпредприятия распределить рационально между свободными мощностями ТЭЦ и котельной.

 
  Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru

Рисунок 37. Энергетическая характеристика турбоагрегата

QT – часовой расход тепла турбоагрегата; q0 – расход тепла на холостой ход при конденсационном режиме.

Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru

Рисунок 38. Характеристика относительных приростов расхода тепла турбоагрегатом

Для достижения наивыгоднейшего распределения электрических нагрузок турбоагрегата следует нагружать по зонам (ступеням) в порядке возрастания относительных приростов, т. е. в начале загружается та зона нагрузок работающих агрегатов, которой соответствует наименьшее значение относительного прироста расхода тепла ( Методика расчёта технически обоснованных норм удельных расходов энергии - student2.ru ). Затем следует загружать зону электрической нагрузки со следующим, большим по значению относительным приростом.

Таким образом, последней загружается зона с наибольшим значением относительного прироста расхода тепла работающими турбоагрегатами (в сложных тепловых схемах ТЭЦ с несколькими значениями начальных параметров пара бывают случаи, когда характеристики котельных оказывают влияние на порядок загрузки турбоагрегатов).

При этом может оказаться целесообразным в начале загрузить частично один турбоагрегат, затем второй, потом догру-зить первый и т.п.

Таким образом, режимы работы оборудования должны устанавливаться, исходя из достижения минимума себестоимости тепла и, следовательно, минимума расхода топлива наТЭЦ и котельной.

Минимум себестоимости тепла в каждый момент времени достигается, если обеспечивается равенство стоимостей относительных приростов расхода топлива (в тут.) при изменении расхода пара данных парамет<

Наши рекомендации