Основные направления экономии топливно-энергетических ресурсов
Эффективность использования энергоресурсов является одним из важнейших показателей эффективности предприятия в целом, а для промышленных предприятий, с характерной для них большой энергоемкостью, еще и одним из оснований для выживания.
Конечным итогом деятельности в области энергосбережения является уменьшение энергозатрат, т.е. затрат на приобретение энергоресурсов, а при изменяющихся объемах производства - уменьшение доли энергозатрат в суммарных затратах на производство продукции. Этот результат может быть достигнут различными методами, и существуют известные классификации методов энергосбережения по их затратности, технической оснащенности и сложности, срокам окупаемости, наукоемкости и другие. [3, с. 162]
В промышленности более 2/3 потенциала энергосбережения находится в сфере потребления наиболее энергоемкими отраслями - химической и нефтехимической, топливной, строительных материалов, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной, пищевой и легкой промышленностью.
Значительные резервы экономии ТЭР в этих отраслях обусловлены несовершенством технологических процессов и оборудования, схем энергоснабжения, недостаточным внедрением новых энергосберегающих и безотходных технологий, уровнем утилизации вторичных энергоресурсов, малой единичной мощностью технологических линий и агрегатов, применением неэкономичной осветительной аппаратуры, нерегулируемого электропривода, неэффективной загрузкой энергооборудования, низкой оснащённостью приборами учета, контроля и регулирования технологических и энергетических процессов, недостатками, заложенными при проектировании и строительстве предприятий и отдельных производств, низким уровнем эксплуатации оборудования, зданий и сооружений.
Примерно треть всего используемого в машиностроении котельно-печного топлива идет на нужды литейного, кузнечно-прессового и термического производства. На технологические нужды используется около половины всей потребляемой теплоты и около трети всей электроэнергии. Свыше трети всей электроэнергии идет на механическую обработку. Основными потребителями энергоресурсов в машиностроении являются мартеновские печи, вагранки, плавильные печи, тягодутьевые машины (вентиляторы и дымососы), нагревательные печи, сушилки, прокатные станы, гальваническое оборудование, сварочные агрегаты, прессовое хозяйство.
Более половины резервов экономии энергоресурсов может быть реализовано в процессе плавки металлов и литейного производства. Остальная экономия связана с совершенствованием процессов металлообработки, в том числе за счет повышения уровня ее автоматизации, расширение использования менее энергоемких по сравнению с металлом пластмасс и других конструкционных материалов.
Основными направлениями энергосбережения в этих отраслях являются:
- Использование эффективных футеровочных и теплоизоляционных материалов а печах, сушилках и теплопроводах;
- Применение тиристорных преобразователей частоты в процессах индукционного нагрева металла в кузнечном и термическом производстве;
- Внедрение энергосберегающих лакокрасочных материалов(с пониженной температурой сушки, водоразбавляемых, с повышенным сухим остатком);
- Снижение энергозатрат при металлообработке(замена процессов горячей штамповки выдавливанием и холодной штамповкой);
- Применение накатки шестерен вместо изготовления на зубофрезерных станках;
- Расширение использования методов порошковой металлургии;
- Применение станков с ЧПУ (числовым програмным управлением), развитие робототехники и гибких производственных структур;
- Снижение энергоемкости литья за счет уменьшения брака.
В химической и нефтехимической промышленности существует разнообразие технологических процессов, при которых потребляется или выделяется большое количество теплоты. Уголь, нефть и газ используются как в качестве топлива, так и в качестве сырья.
Основными направлениями энергосбережения в этих отраслях являются:
- Применение высокоэффективных процессов горения в технологических печах и аппаратах (установка рекуператоров для подогрева воды);
- Использование погруженных газовых горелок для замены парового разогрева негорючих жидкостей;
- Повышение эффективности процессов ректификации (оптимизация технологического процесса с использованием тепловых насосов, повышение активности и селективности катализаторов);
- Совершенствование и укрупнение единичной мощности агрегатов в производстве химических волокон;
- Снижение потерь топлива и сырья в низкотемпературных процессах;
- Перепрофилирование производства аммиака на менее энергоемкое производство метанола
Крупным резервом экономии энергоресурсов в нефтехимической промышленности является утилизация вторичных энергетических ресурсов, в том числе внедрение котлов-утилизаторов для производства пара и горячей воды с целью утилизации тепла высокопотенциальных газовых выбросов.
Производство строительных материалов основано на огневых процессах, связанных с расходом значительных количеств мазута, природного газа и кокса, т.е. наиболее ценных топлив. При этом коэффициент полезного использования этих топлив в отрасли не превышает 40%.
Наибольшее количество энергоресурсов внутри отрасли строительных материалов потребляется при производстве цемента. Наиболее энергоемким процессом в производстве цемента является отжиг клинкера (клинкер- обожженная до спекания смесь известняка и глины-сырья для производства цемента). При так называемом мокром способе производства удельный расход энергоресурсов на отжиг клинкера примерно в 1,5 раза выше, чем при сухом способе. Поэтому важным направлением энергосбережения является применение сухого способа производства цемента из переувлажненного сырья.
В производстве бетона энергосберегающими являются производство и внедрение добавок-ускорителей отвердения бетона для перехода на малоэнергоемкую технологию производства сборного железабетона,а также использование теплогенераторов для тепловлажностной обработки железобетона в ямных камерах; в производстве кирпича- внедрение метода вакуумированных автоклавов на кирпичных заводах, внедрение обжиговых печей панельных конструкций в цельнометаллическом корпусе для производства глиняного кирпича.
В лесной и деревообрабатывающей промышленности основными направлениями энергосбережения являются:
- Внедрение экономичных агрегатов для сушки щепы в производстве древесно-стружечных плит;
- Разработка и внедрение новых экономичных способов производства бумажных изделий, включая производство нетканных материалов и бумаги с синтетическим волокном;
- Увеличение производства мебели менее энергоемкими способами с применением новых видов облицовочных материалов вместо ламинирования;
- Изготовление деталей из древесно- стружечных плит;
- Утилизация теплоты вентиляционных выбросов и низкопотенциальной теплоты паровоздушных смесей;
- Разработка и внедрение оборудования по производству и использованию генераторного газа из древесных отходов для получения тепловой и электроэнергии;
- Переоборудование сушильных камер ПАП-32 с электроэнергии на производство древесных отходов.
Основные направления энергосбережения в легкой промышленности:
- Совершенствование технологических процессов обжига фарфора;
- Внедрение теплообменников- утилизаторов, использующих теплоту сушильного агента теплоиспользующего оборудования на предприятиях легкой промышленности.
В сельском хозяйстве около половины экономии энергии может обеспечено в результате внедрения энергосберегающих машин, технологических процессов и оборудования.
Основные направления энегосбережения в сельском хозяйстве наряду с созданием новой техники следующие:
- Совершенствование технологии сушки зерна и кормов, методов применения минеральных и органических удобрений;
- Разработка и внедрение систем использования отходов растениеводства и животноводства в энергетических целях, а также для производства удобрений и кормовых добавок;
- Использование теплоты вентиляционных выбросов животноводческих помещений для подогрева воды и обогрева помещений дл молодняка(с применением пластинчатых рекуператоров);
- Обеспечение оптимальных температурных режимов и секционирование системы отопления животноводческих помещений;
- Применение тепловых насосов в системах теплохладоснабжения и устройств для плавного регулирования работы систем вентиляции, внедрение современных контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации, установка приборов учета и контроля энергоресурсов, а также строительство биогазовых установок.
В пищевой промышленности к числу наиболее энергоемких относится производство сахара. Основная экономия энергоресурсов в сахарном производстве может быть достигнута в результате совершенствования технологических схем и целенаправленного внедрения энергосберегающего оборудования, использование низкопотенциальной теплоты вторичных паров выпарных и вакуум- кристаллизационных установок и конденсатов в тепловых схемах.
Энергоемким является также производство спирта. Для снижения расхода теплоты здесь необходимо внедрение ферментативного гидролиза при подготовке крахмала, содержащего сырье к сбраживанию.
Сущность энергосберегающей политики в рассматриваемый период состоит в максимально возможном обеспечении потребности в ТЭР за счет их экономии в промышленности, сельском хозяйстве, коммунально-бытовом секторе и более эффективном использовании в электроэнергетике.
Экономический механизм ресурсосбережения промышленного предприятия представляет собой совокупность средств и методов, с помощью которых осуществляется воздействие на весь имеющийся внутренний потенциал предприятия, на управляемые параметры внешней среды, с учетом тенденции рыночной ситуации с целью получения желаемого уровня конкурентоспособности.
Структуру экономического механизма ресурсосбережения целесообразно формировать по функциональному признаку. В данном случае цели экономического механизма ресурсосбережения будут совпадать с целями всего коллектива предприятия, а сам механизм функционирования находится в рамках определенных требований, предъявляемых к нему обществом в целом.
Таким образом, экономический механизм ресурсосбережения – это совокупность взаимосвязанных функциональных подсистем, таких как цели, функции, принципы и методы экономии энергоресурсов, применяемых на уровне производственных коллективов, внедряющих и использующих ресурсосберегающие технологии, которые определяют отношения между управляющей и управляемой системами, учитывая экономические интересы всех субъектов и стимулируют эффективную реализацию целей производства.
Экономический механизм ресурсосбережения состоит из целого ряда показателей. Таких как: система цен и продукции, финансово-кредитные рычаги, налоги, предпринимательство, оплата труда и т. п. Они используются в управлении в качестве средства изменения экономического состояния предприятия и усиления воздействия на экономические процессы на уровне предприятий и фирм.
К числу основных экономических показателей ресурсосбережения относят ресурсосодержание (определяет свойства объекта вмещать в себя в процессе создания и изготовления материальные и энергетические ресурсы); ресурсоемкость (характеризуют показатели материалоемкости и энергоемкости при изготовлении, ремонте и утилизации изделия), ресурсоэкономичность (характеризуют показатели расходования материальных и энергетических ресурсов на функционирование изделия) и утилизируемость (характеризует утилизируемость изделия или материала, а также отходов производства и потребления).
Подытоживая вышесказанное можно отметить, что к наиболее важным направлениям энергосберегающей деятельности, по нашему мнению, относятся выбор тарифов и поставщиков энергоресурсов, использование собственных вторичных энергоресурсов и вытеснение за счет этого покупных, применение более современных (менее энергоемких) технологий и оборудования, снижение потребления энергоресурсов за счет совершенствования существующих технологических процессов и режимов работы оборудования, оптимизация энергобаланса предприятия и его подразделений, снижение расходов на выработку производимых на предприятии энергоресурсов, совместная выработка электрической и тепловой энергии, снижение потребления энергоресурсов подразделениями предприятия за счет повышения эффективности использования энергоносителей, нормирование и прогнозирование потребления энергоресурсов на основе математических моделей и другие.