Тема I

Тема 1.
1. Энергоносители. Виды, классификация и характеристика.
Большинство
технологических
процессов
происходят
с
использованием энергоносителей различного вида и назначения. Под
энергоносителями в промышленности понимают материальное тело или
материальную
среду,
передающую
энергию
Промышленные
обладающую
от
предприятия
одного
при
определенным
материального
организации
потенциалом
тела
своей
к
и
другим.
деятельности
используют энергоресурсы различных параметров, различных видов и
различного назначения. Для крупных предприятий говорят о потоках
энергоносителей. Направление этих потоков тесно связаны между собой и
имеют различные характеристики. На предприятии они объединяются под
общим названием «энергоресурсы предприятия». Чаще всего в качестве
энергоресурсов на предприятии используются:
- электрическая энергия (60-70% потребления);
- вода;
- тепло;
- воздух;
- ПРВ (продукты разделения воздуха);
- расплавы и соли.
Главной
обеспечение
задачей
условий
энергоносителей
технологического
на
предприятии
процесса.
При
является
выборе
энергоносителей и их характеристик руководствуются в первую очередь
условием максимальной дешевизны в рамках заданных параметров. При этом
в первую очередь обращается внимание на следующие факторы:
- характеристики и условия протекания технологического процесса;
- характеристики и параметры установленного оборудования;
- параметры самого энергоносителя;
- характер обеспечения энергоносителями предприятия (внутреннее
или внешнее) и т.д.
В качестве основных характеристик энергоносителей при их выборе
учитывают:
- потенциал или параметры (ток, напряжение, температура, давление и
т.д.);
- стоимость;
- качество;
- надежность снабжения;
- режимы потребления.
Параметры
энергоносителя
определяются
характеристиками
потребляющего оборудования. Если на реальном предприятии применяются
энергоносители с явно завышенными параметрами, это приводит к
увеличению
эксплуатационных
вспомогательное
оборудование
и
расходов
и
(диаметр
жил
металлоемкости
для
труб
т.д.).
энергоносителя,
его
качественных
Поэтому
и
денежных
кабеля,
затрат
увеличение
окончательный
количественных
на
выбор
характеристик
производится путем сравнения нескольких вариантов в ходе техникоэкономических расчетов.
2. Графики нагрузок по энергоносителям.
Способы выравнивания неравномерности графиков.
Графики нагрузок являются основополагающим звеном при расчете и
проектировании систем энергообеспечения предприятия. Они дают ясную
картину количественных и качественных изменений параметров конкретных
энергоносителей за конкретный период времени. Графики нагрузок зависят
от типа и назначения энергоносителя, а также от режима работы
предприятия. Например, сезонный график тепловой нагрузки имеет
неравномерный характер, обусловленный различными климатическими
условиями в различное время года.
Рис. 2. Сезонный график нагрузки по теплу промышленного
предприятия и ЖКС.
Рис. 3. График электрической нагрузки промышленного предприятия и ЖКС.
Сезонная
нагрузка
для
данного
региона
имеет
относительно
постоянный характер. Примером сезонной нагрузки может служить
отопление
и
вентиляция.
Для
характеристики
количественных
и
качественных показателей графика вводится ряд понятий и обозначений:
Qmax, Qmin, Qср, Qmax зим., Qmax лет. и т.д.
Для характеристики зон графиков вводят понятие базовой части,
переменной части и пиковой части. Базовая часть находится между осью и
минимальной нагрузкой. Переменная часть находится между средней и
минимальной нагрузкой. А пиковая часть - между средней и максимальной
нагрузкой. Для описания характера изменения графика вводится ряд
коэффициентов, в том числе:
α – коэффициент неравномерности графика;
γ – коэффициент заполнения графика;
ki – интегральный коэффициент графика;
tmax и tmin – число часов использования максимума и минимума
нагрузки
и т.д.
Эти коэффициенты используются при расчете и оптимизации системы
энергообеспечения предприятия, расчете нагрузок и режимов и выбора
параметров основного и вспомогательного оборудования.
Общие тенденции, наблюдаемые в сфере производства в условиях
перехода
к
рыночным
отношениям,
характеризуются
сильной
неравномерностью графика энергопотребления. Неравномерности графиков
нагрузок предприятий приводит к ряду негативных последствий, в том числе:
1.
Снижению
качества
и
надежности
энергообеспечения
предприятия.
2.
Резкому повышению нагрузки на генерирующие предприятия и
установки.
3.
Сокращению сроков эксплуатации оборудования и увеличению
эксплуатационных расходов.
4.
К увеличению стоимости единицы выпускаемой продукции.
С целью выравнивания неравномерности графиков нагрузок возможно
применение следующих методов:
- взаимное сглаживание неравномерности путем рационального
размещения на предприятии или в районе однотипных нагрузок различного
назначения;
- снижение энергоемкости производства путем улучшения технологий
и внедрения элементов менеджмента;
- применение энергопотребляющих и энергопроизводищих агрегатов,
имеющих высокий к.п.д.;
- увеличение доли комбинированной выработки электроэнергии на
ТЭЦ;
- увеличение доли использования ВЭРов и тепла природных
источников;
-
рациональное
размещение
базовых
и
пиковых
источников,
работающих в верхней части суточного графика;
-
выбор
оптимальной
схемы
энергоснабжения
и
оптимизация
параметров энергоносителей;
-
регулирование
и
оптимизация
отпуска
энергоносителей
потребителям;
- рационализация графиков и режимов работы предприятий в рамках
района или региона.