 |
Энергетический баланс промышленного предприятия
|
|
|
|
1. НАЗНАЧЕНИЕ ЭНЕРГОБАЛАНСА
1.1. Разработка и анализ энергетических балансов направлены на решение следующих основных задач:
оценка фактического состояния энергоиспользования на предприятии, выявление причин возникновения и определение значений потерь топливно-энергетических ресурсов;
разработка плана мероприятий, направленных на снижение потерь топливно-энергетических ресурсов;
выявление и оценка резервов экономии топлива и энергии;
совершенствование нормирования и разработка научнообоснованных норм расхода топлива и энергии на производство продукции;
определение рациональных размеров энергопотребления в производственных процессах и установках;
определение требований к организации и совершенствованию учета и контроля расхода энергоносителей;
получение исходной информации для решения вопросов создания нового оборудования и совершенствования технологических процессов с целью снижения энергетических затрат, оптимизации структуры энергетического баланса предприятия путем выбора оптимальных направлений, способов и размеров использования подведенных и вторичных энергоресурсов, совершенствования внутрипроизводственного хозяйственного расчета и системы стимулирования экономии топливно-энергетических ресурсов.
2. ВИДЫ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ БАЛАНСОВ
2.1. В зависимости от назначения энергетические балансы промышленного предприятия могут быть классифицированы по следующим признакам: время разработки, объект энергопотребления, целевое назначение, совокупность видов анализируемых энергетических потоков, способ разработки, форма составления.
2.1.1. В зависимости от времени разработки энергобалансы разделяют на:
|
|
|
проектный, составляемый во время разработки соответствующего проекта;
плановый, составляемый на ближайший планируемый период с учетом заданий по снижению норм расхода энергии;
отчетный (фактический), составляемый по отчетным (фактическим) данным за прошлый период;
перспективный, составляемый на прогнозируемый период с учетом коренных изменений в технологии, организации производства продукции и энергетическом хозяйстве предприятия.
2.1.2. По объектам энергопотребления составляют энергобалансы предприятия, производства, цеха, участка, агрегата, установки и т.п.
2.1.3. В зависимости от целевого назначения разрабатывают энергобалансы технологические, отопления и вентиляции, освещения и пр.
2.1.4. Исходя из совокупности видов анализируемых энергетических потоков составляют:
частные энергобалансы по отдельным видам и параметрам потребляемых энергоносителей;
сводный энергобаланс по суммарному потреблению топливно-энергетических ресурсов и направлению их использования.
2.1.5. По способу разработки энергобалансы разделяют на:
опытный, составленный по фактическим замерам параметров и расходов энергетических потоков;
расчетный, составленный на основании расчета энергопотребления рассматриваемого производства;
опытно-расчетный, составленный с использованием как фактических замеров, так и расчетов.
2.1.6. По форме составления энергобалансы разделяют на:
синтетический, показывающий распределение подведенных и произведенных энергоносителей внутри предприятия или отдельных его элементов;
аналитический, определяющий глубину и характер использования энергоносителей и составляемый с разделением общего расхода энергоносителя на полезный расход (полезная энергия) и потери энергии.
2.2. (Исключен, Изм. № 1).
2.3. При составлении частных энергетических балансов количественное измерение энергоносителей производится в гигакалориях, киловатт-часах и тоннах условного топлива. При составлении сводного энергетического баланса измерение различных энергоносителей производится в тоннах условного топлива. Пересчет различных видов энергоносителей в условное топливо осуществляется по удельным расходам топлива на их производство на предприятии или в соответствующей энергосистеме Минэнерго СССР при внешнем энергоснабжении.
|
|
|
3. СОСТАВ ПЕРВИЧНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО РАЗРАБОТКЕ И АНАЛИЗУ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ БАЛАНСОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
3.1. К первичной информации по разработке и анализу энергетических балансов промышленных предприятий относят:
общие сведения о предприятии;
проектные и отчетные (фактические) данные по энергоиспользованию;
технические и энергетические характеристики технологических процессов и установок;
технико-экономические характеристики энергоносителей.
3.1.1. Общие сведения о предприятии должны включать показатели хозяйственной деятельности предприятия (рекомендуемое приложение 1).
3.1.2. В качестве проектных и отчетных (фактических) данных по энергоиспользованию принимают:
проектную документацию (паспорт предприятия, энергетический паспорт предприятия, технико-экономическое обоснование и пр.);
действующие формы статистической отчетности.
3.1.3. Технические и энергетические характеристики технологических процессов и установок являются основой для разработки аналитических энергетических балансов и должны содержать необходимые данные для оценок эффективности использования энергоносителей, в том числе:
материальные потоки (материальный баланс);
расходы и параметры сырья, топлива и энергии, отходов;
конструктивные особенности установок (габаритные размеры, изоляция, наличие установок по утилизации вторичных энергоресурсов, наличие контрольно-измерительных приборов и автоматики и т.п.);
режимы работы оборудования (периодичность использования, продолжительность нахождения в «горячем резерве» и т.п.).
Технические и энергетические характеристики выявляют для наиболее энергоемкого энергоиспользующего оборудования.
В табл. 1 справочного приложения 2 приведен пример первичной формы учета технических и энергетических характеристик шахтной печи. В табл. 2 этого приложения представлена аналитическая форма теплового баланса этой печи, рассчитанная на основе данных табл. 1.
|
|
|
3.1.4. Технико-экономические характеристики энергоносителей включают:
стоимость энергоносителей;
параметры энергоносителей (для электроэнергии - напряжение, частота); для тепловой энергии - давление, температура, теплоемкость; для топлива - низшая теплота сгорания, зольность, влажность, сернистость (фактические);
график годового и суточного потребления энергоносителей (для наиболее характерных дней летнего и зимнего периодов).
4. АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ БАЛАНСОВ
4.1. Анализ энергетических балансов установок, технологических процессов и предприятия в целом (см. приложения 2, 3) проводится с целью качественной и количественной оценки состояния энергетического хозяйства и энергоиспользования в следующих направлениях:
исследование структуры поступления и потребления топливно-энергетических ресурсов на предприятии;
определение показателей эффективности энергоиспользования;
расчет обобщенных показателей состояния энергетического хозяйства предприятия;
исследование влияния качества энергоносителей на рациональное их использование;
решение задач оптимизации структуры энергетического баланса предприятия.
4.2. Исходя из анализа структуры приходной и расходной частей энергетического баланса определяется специфика энергопотребления на предприятии, выявляется различие в уровнях энергопотребления и эффективности энергоиспользования по сравнению с аналогичными предприятиями и намечаются пути совершенствования структуры энергетического баланса.
4.3. В результате исследования аналитических энергетических балансов определяется фактическое состояние энергоиспользования в отдельных элементах предприятия и на предприятии в целом. При проведении анализа все элементы предприятия или элементы, подлежащие обследованию, классифицируются на группы процессов и установок, однородных по виду используемых энергоносителей и сходных по методике анализа энергоиспользования.
|
|
|
4.3.1. Анализ использования энергоносителей заключается в сравнении фактических показателей энергоиспользования с нормативными, фактическими за прошлый год, перспективными, аналогичными на других предприятиях и т.п. При этом необходимым условием сравнения показателей является обеспечение условий сопоставимости.
4.3.2. Основными показателями эффективности энергоиспользования являются:
коэффициент полезного действия энергетической установки;
коэффициент полезного использования энергии;
коэффициент полезного использования энергии по отдельным видам и параметрам энергоносителей;
удельный (фактический) расход энергоносителя.
4.4. В ходе анализа энергоиспользования на предприятии определяются и сопоставляются с аналогичными данными однородных предприятий обобщенные показатели состояния и развития энергетического хозяйства, в том числе: коэффициент электрификации, теплоэлектрический коэффициент, электротопливный коэффициент, энергоемкость продукции, электроемкость продукции и теплоемкость продукции.
4.5. Анализ энергетических балансов должен выявить исходную информацию, необходимую для решения отдельных задач оптимизации структуры энергетического баланса предприятия, касающихся вопросов возможности замены в технологических процессах и установках одного энергоносителя другим, использования в качестве замещающего энергоносителя вторичных энергетических ресурсов, имеющихся на рассматриваемом предприятии и вне его.
4.6. В результате составления и анализа энергетических балансов должны быть сформулированы конкретные направления экономии топлива и энергии на предприятии и количественные показатели резервов экономии.
4.7. В соответствии с выбранными направлениями намечаются конкретные мероприятия по экономии топлива и энергии.
5. ОРГАНИЗАЦИЯ РАЗРАБОТКИ И АНАЛИЗА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ БАЛАНСОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
5.1. Энергетические балансы разрабатывают:
на стадии проектирования предприятия институтом - генпроектировщиком - частный и сводный проектные энергобалансы по всем объектам предприятия. Для основных энергоемких установок приводится аналитическая форма баланса;
на промышленном предприятии:
на ближайший планируемый период (год, пятилетка) - плановый синтетический энергобаланс (частный и сводный) по объектам энергопотребления и с разбивкой по целевому назначению;
после окончания отчетного периода по данным внутризаводских отчетных документов - отчетный (фактический) синтетический энергобаланс;
|
|
|
по данным синтетического баланса, а также с учетом других сведений (полученных путем испытаний, расчетов) один раз в пятилетку (на третий год) - фактический аналитический энергобаланс с той или иной степенью детализации по объектам, целевому назначению, видам энергоносителей и т.п.
5.2. Энергобаланс промышленных предприятий составляется с использованием измеряемых параметров, на которые установлены нормы точности измерений и разработаны, стандартизованы (аттестованы) методики выполнения измерений.
Цикл Отто.
Цикл Отто — термодинамический цикл, описывающий рабочий процесс двигателя внутреннего сгорания с воспламенением сжатой смеси от постороннего источника энергии, цикл бензинового двигателя. Назван в честь немецкого инженера Николауса Отто.
Является прототипом рабочего процесса в двигателях с принудительным зажиганием. Отличительной особенностью таких двигателей является сжатие горючей смеси (смеси паров бензина с воздухом). Этот цикл состоит из двух адиабат и двух изохор (рис. 7.2).
Цикл Отто — термодинамический цикл, описывающий рабочий процесс двигателя внутреннего сгорания с воспламенением сжатой смеси от постороннего источника энергии, цикл бензинового двигателя. Назван в честь немецкого инженера Николауса Отто.
Идеальный цикл Отто состоит из четырёх процессов:
1—2 адиабатное сжатие рабочего тела;
2—3 изохорный подвод теплоты к рабочему телу;
3—4 адиабатное расширение рабочего тела;
4—1 изохорное охлаждение рабочего тела.
Рис. 7.2. Цикл д. в. с. с изохорным подводом теплоты
Это цикл двухтактного д. в. с. Между точками 4-1 практически при постоянном объёме осуществляется сначала выпуск отработавших газов а затем и продувка цилиндра смесью топлива с воздухом (карбюраторные д. в. с.) или воздухом (дизельные д. в. с.).
Характеристиками этого цикла являются:
степень сжатия 
и
степень повышения давления 
. Здесь v1, v2, p2, p3 – объёмы и давления рабочего тела в соответствующих точках цикла д. в. с.
Расчёт цикла сводится к определению параметров p, v и T в характерных точках и определению количеств подведенного и отведенного тепла, полезной работы и термического к. п. д. цикла.
Можно показать, что термический к. п. д. цикла,
(7.1)
где k – показатель адиабаты рабочего тела. То есть nt растёт с увеличением степени сжатия. Однако повышение степени сжатия не должно вызывать детонацию и самовоспламенение горючей смеси в процессе сжатия. В зависимости от вида топлива ε=6÷10.
|
|
|
