Энергосбережение на промышленных предприятиях

На промышленных предприятиях вопрос энергосбережения особенно актуален, т.к. затраты на энергоснабжение в производственных компаниях доходят до 50% от общей массы затрат.

Многие считают, что традиционные способы энергосбережения в промышленности исчерпали себя.  Мы докажем, что это не так.

Для энергосбережения в системах потребления электрической энергии

  • Оптимальная загрузка трансформаторов. При неоптимальной загрузке трансформаторов часть поступающей на предприятие электрической мощности расходуется на холостой ход.
  • Проверка соединений электрических цепей. Все соединения электрических сетей должны проходить ежеквартальную, а при возможности и ежемесячную проверку.
  • Обеспечение бесперебойности для чувствительного производства. На предприятиях, в которых прерывание технологических процессов может нести многомиллионные потери, рекомендуется обеспечить электроснабжение предприятия как потребителя особой категории. В этом случае, повышение расходов на электроэнергию в будущем скомпенсируется за счет снижения выпуска бракованной продукции.
  • Оптимальная загрузка существующего оборудования. Электросиловые установки, уже установленные на промышленных предприятиях, должны загружаться согласно паспортных данных. Снижение загрузки электрического оборудования ниже паспортных данных, с большой долей вероятности, потребует большего времени работы данного оборудования и суммарный объем потребленной электроэнергии окажется выше.
  • Оптимальный подбор электропотребляющего оборудования с оправданным запасом мощности.  оборудование должно подбираться так, чтобы, с одной стороны, обеспечить необходимые технологические параметры в любой период работы, с другой стороны, быть максимально экономичными. Для достижения этих целей необходимо правильно определить экономически оправданный запас электрической мощности проектируемых установок и установить агрегаты с паспортной мощностью, максимально близкой к расчетному.
  • Использование частотно-регулируемых приводов. Использование частотно-регулируемых приводов в зависимости от цели использования позволяет уйти от нескольких видов потерь за счет большой мощности существующего электросилового оборудования.
  • Контроль качества электроэнергии. Для поддержания высоких КПД электроиспользующего оборудоваания промышленных предприятий рекомендуется постоянно отслеживать следующие показатели качества электрической энергии (ПКЭ):
    • отклонение частоты;
    • установившееся отклонение напряжения;
    • размах изменения напряжения;
    • дозу фликера (мерцания или колебания);
    • коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения;
    • коэффициент п-й гармонической составляющей напряжения;
    • коэффициент несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательности;
    • глубину и длительность провала напряжения;
    • импульсное напряжения;
    • коэффициент временного перенапряжения.

Для энергосбережения в системах потребления тепловой энергии

  • Вне зависимости от конструкции все теплопередающие поверхности должны быть максимально чистыми от солевых, углеродных, полимерных и других наслоений.
  • Оснащение хорошей теплоизоляцией, т.к. плохая – прямой источник тепловых потерь.
  • Оптимальную материалоемкость, т.к. повышенные габариты – это всегда повышенные тепловые потери в атмосферу и потери на разогрев.
  • Правильно рассчитанные или подобранные величины технологических потоков, участвующих в теплообменных процессах.
  • Качественный теплоноситель (очищенная, обессоленная, деаэрированная вода или другая среда).

Для энергосбережения в системах потребления технологических газов, в том числе сжатого воздуха

Большой потенциал энергосбережения имеют участки, на которых газы используются для перемешивания и транспортировки жидких и сыпучих материалов. Часто, в установках, использующих сжатый воздух, потребляют газ в объемах, превышающих нормативные.

Крупными потребителями электрической энергии являются компрессорные установки. Многие предприятия используют компрессоры для сжатия атмосферного воздуха. Воздух примечателен тем, что его расход никак не влияет на экологическую обстановку и часто остается бесконтрольным. Из-за плохого регулирования расхода сжатого воздуха и невозможности регулировать давление газа, иногда из-за упущения инженерно-технического состава предприятия, компрессорные станции потребляют энергии значительно больше, чем могли бы потреблять.

По результатам обследования нескольких промышленных предприятий выяснилось, что большая доля сжатого воздуха используется не по назначению. Это связано, наверно, с тем, что у людей сформировывалось ложное мнение, что сжатый воздух ничего не стоит и его можно не экономить. На самом же деле 1 м3 сжатого воздуха в европейской части России стоит примерно 0,5 руб., в Северных районах и удаленных районах Сибири значительно дороже, и ложится ощутимым рядом затрат.

Из-за перерасхода сжатого воздуха и совершения лишней работы электропотребление большинства компрессорных станций оказывается на 30% больше практически достижимого электропотребления. По самым скромным подсчетам убытки обследованных предприятий составили не менее 50 млн руб. в год.

Для энергосбережения в системах, использующих оборотную и необоротную воду

Статистика по промышленным предприятиям России такова, что большая часть компаний не уделяют должного внимания подготовке воды для оборотного водоснабжения и последующему поддержанию ее качества. Убытки, связанные с недооценкой важности технологии водоподготовки, носят скрытый характер. Ущерб начинает проявляться через 2-3 года, а максимальные затраты компания, которая построила систему водоснабжения нерационально, начинает нести в середине срока эксплуатации системы.

  • При оценке систем водоснабжения необходимо оценить эффективность работы насосных установок. Оптимальный процесс перекачивания воды тот, при котором насос используется при наибольшем КПД, т.е. гидравлическое сопротивление трубопровода, местные сопротивления после насоса и статический напор водопровода в сумме равны напору, при котором электрический КПД насосной установки наибольший.
  • Если руководство предприятия ставит цель использовать энергетические ресурсы эффективно, то надо исключить практику регулирования напора насосов прикрытием задвижек. Опыт показывает, что за счет правильного подбора напора насосных установок можно экономить до 30% электроэнергии.
  • В кольцевых системах водоснабжения большой потенциал энергосбережения (до 50%) может быть достигнут за счет определения фактического и поддержания потребного расхода воды; установки насосов, максимально соответствующих требуемому расходу и напору.
  • Еще одним способом экономии в системах водоснабжения, график разбора в которых имеет непостоянный характер, является использование гидроаккумуляторов и напорных емкостей. В таких системах гидроаккумулятор и напорная емкость поддерживают давление в системе водоснабжения, благодаря чему насос включается только после разбора определенного количества воды.

Для энергосбережения в системах, использующих твердое, жидкое и газообразное топливо

  • При редуцировании газообразного топлива из магистралей среднего и высокого давлений необходимо задуматься, не экономичнее ли вместо клапана постоянного давления установить турбодетандерную установку и превращать в работу энергию, которую много километров от газоредуцирующей станции затратили компрессоры? Турбина с цельнолитым или разъемным рабочим колесом является относительно несложным конструктивным устройством, уже давно выпускаются турбореактивные двигатели размером со спичечную коробку. При установке турбодетандерных генераторов большинство ГРС промышленных предприятий можно перевести на электрическое самообеспечение.
  • Еще один способ экономии при использовании газообразного топлива – поддержание нормального стехиометрического соотношения количества топлива и воздуха для горения – окислителя. Правильный расход воздуха можно подобрать, изменяя производительность дутьевых вентиляторов и замеряя состав отходящих дымовых газов. Для большинства газовых котлов и печей рекомендуемый коэффициент избыточной подачи воздуха составляет 5-6%.
  • При использовании жидкого топлива необходимо уделить пристальное внимание входному контролю качества топлива. Практика показывает, что некоторые поставщики дизельного и иного топлива не выдерживают нормальные показатели по составу топлива и зачастую жидкое топливо содержит низкосортные примеси. Это приводит к тому, что расход топлива значительно увеличивается, оборудование, рассчитанное под определенное качество топлива, выходит из строя раньше гарантийного срока. Поэтому, в рамках энергосбережения, на промышленных предприятиях целесообразно организовывать пункты оперативного контроля качества входного топлива с передачей данных энергетикам предприятия.
  • Для снижения недожога в твердотопливных котлах и печах можно применить технологию предварительного брикетирования топлива. Предварительное брикетирование – получение сортового топлива из низкосортного – топливного отхода.
  • Использование твердого топлива, прошедшего предварительную подготовку, позволяет снизить унос топлива в дымовую трубу, минимизировать провал топлива сквозь решетку, обеспечить нормальный процесс горения. Это наиболее экономичный способ достижения проектных мощностей котельных со слоевым сжиганием топлива, первоначальное качество которого очень низкое.
  • Брикетирование мелкосортного каменного угля, кроме снижения затрат на энергоресурсы, снижает и необходимость выплаты штрафов за загрязнение окружающей среды. В последние годы это особенно актуально.

В заключении хотелось бы отметить, что энергосбережение нельзя рассматривать отдельно от технологических процессов – эффективность производства необходимо оценивать не только с позиции достижения количественно-качественных показателей выпускаемой продукции, но и с точки зрения энергоэффективности ведения технологических процессов. В зависимости от характера производства и технического совершенства промышленного предприятия внедрение инновационных энергосберегающих мероприятий может дать от 5 до 30% экономии энергоресурсов.

Рекомендуем