АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО БАЛАНСА

 

4.1 Общие положения

 

Энергоресурсы, используемые в технологиях металлургического производства, достаточно многочисленны, а объемы их потребления колеблются в значительных пределах. Их потребление зависит от множества производственных и технологических факторов, большинство из которых в настоящее время прямо или косвенно не учитываются при анализе, планировании, управлении энергопотоками на всех уровнях производства.

Исследования показали, что эффективное управление промышленным объектом возможно в том случае, когда определены все факторы и особенности, присущие объекту и которые представлены в виде математических моделей. Исходные данные для таких моделей могут быть взяты из топливно-энергетического баланса объекта, которым может быть агрегат, цех, производство, предприятие, отрасль.

Создание энергобаланса, разработка системных аналитических методов, изучение топливных и энергетических потоков являются актуальной проблемой, прямо связанной с задачей сокращения потребления энергоресурсов, оптимизацией режимов их выработки, распределения и потребления и играет важную роль не только в переходном периоде экономики, но и при стабильном ее состоянии. Большинство энергоемких предприятий РФ активно занимаются разработкой собственного энергетического баланса, его анализом и совершенствованием структуры топливно-энергетического баланса как отдельных подразделений, так и предприятия в целом.

Существующий в настоящее время ГОСТ 27322-87 «Энергобаланс промышленного предприятия» (далее стандарт) устанавливает общие требования к разработке и анализу энергобалансов, включая методические основы его составления.

Энергобаланс предполагает решение следующих задач:

- оценка фактического состояния энергоиспользования;

- разработка мероприятий по сокращению потерь топливно-энергетических ресурсов, включая вторичные;

- совершенствование нормирования расхода топлива и энергии;

- определение рациональных размеров энергопотребления;

- совершенствование учета и контроля расхода энергоносителей;

- получение исходной информации для оптимизации технологических процессов, выбора нового оборудования, оптимизации структуры энергобаланса.

Стандарт приводит к единообразной форме отчетности, представляет расходную часть сводного энергобаланса предприятия в аналитическом виде. Одной из целевых функций энергобаланса является оценка достижения предельно возможного энергосберегающего эффекта. Для этого используются различные модели энергетических балансов - от частных до обобщенных по комплексным признакам.

В зависимости от того, для какого периода времени разрабатывается энергобаланс, он может быть проектным, плановым, отчетным, перспективным. Объектами энергопотребления могут быть: установка, агрегат, участок, цех, производство, предприятие, отрасль. Энергобаланс по своему целевому назначению обеспечивает анализ различных технологий, производств, отопления, освещения, вентиляции и других направлений энергопотребления. По совокупности видов энергетических потоков составляют частные энергобалансы, составными элементами которого являются отдельные виды и параметры потребляемых энергоносителей, сводный баланс суммарного потребления топливно-энергетических ресурсов, включая вторичные и выработку собственных энергетических ресурсов. По способам разработки балансы могут быть опытными, расчетными, опытно-расчетными.

Формы энергобаланса: синтетический, показывающий распределение подведенных (покупных) и произведенных энергоносителей внутри предприятия; аналитический, определяющий глубину и характер использования энергоносителей с распределением общего расхода энергии на полезный расход и потери.

Перспективный энергетический баланс играет важную роль в прогнозируемой оценке энергопотребления и подходах к развитию предприятия, его технической политике в целом. Без согласованных схем стратегического - на годы и тактического - на ближайшие периоды времени технического перевооружения предприятия, его технологий, сырьевых потоков, структурных изменений нельзя строить политику перспективного развития энергохозяйства.

Энергобалансы, в зависимости от их функционального назначения, классифицируются по следующим признакам: время разработки, объект энергопотребления, целевое назначение, совокупность видов анализируемых потоков энергии, способ разработки и форма их составления.

Энергобаланс формируется из объемов энергопотребления, производства и утилизации как покупных так и собственных энергоносителей и топлива для выпуска основной и побочной продукции промышленного предприятия.

Попытка реализовать универсальный энергобаланс в государственном стандарте, к сожалению, не увенчалась успехом. В таком виде стандарт не может быть инструментом оценки эффективности энергозатрат, поскольку статичен и не учитывает целого ряда факторов, существенно влияющих на энергобаланс. В стандарте отсутствуют показатели оценки эффективности утилизации вторичных ресурсов, выработки энергоресурсов на собственных энергообъектах, не учитываются покупные сырьевые ресурсы в виде энергоэквивалента затрат на производство и т.д. Таким образом, существующие методы оценки объемов и эффективности энергопотребления далеки от совершенства. Их нормирование чаще всего определяется по единичным показателям «от достигнутого» за предыдущие периоды времени, носит достаточно субъективный характер, формируется, как правило, от агрегатов, станов до предприятия в целом, что еще больше искажает показатели энергозатрат на производство продукции. Неразвитость систем учета на низших ветвях производства лишь усугубляет субъективность картины. Часто применяемые на практике методы технико-экономического сравнения вариантов использования различных видов ресурсов для производства отдельных видов продукции вне энергетического баланса могут оказаться ошибочными при выборе оптимального варианта. Поэтому необходимо создание методов системного анализа, математических моделей энергобаланса, которые учитывают все виды топлива и энергии и позволяют определить оптимальные затраты энергоресурсов на производство продукции.

Технологические процессы функционируют в условиях постоянно изменяющихся сырьевых потоков, что оказывает существенное влияние на энергопотребление предприятия и отражает количественные взаимосвязи между технологическими процессами и энергетическими потоками. Не менее существенное влияние на энергопотребление оказывают и внутренние структурные изменения в технологии предприятий: замена мартеновских технологий на конвертерный и электросталеплавильный способы производства стали, внедрение машин непрерывного литья заготовок, установок сухого тушения кокса и т.д.

Наличие единой целостной модели энергопотребления позволяет определить собственное место среди других предприятий отрасли России, Европы, мира, оценить эффективность выбранных путей реализации энергосберегающих мероприятий, объективно оценить долю каждого энергоресурса в общем потоке, определить энергоемкость отдельного производства, цеха, всего предприятия, скорректировать стратегическое направление в управлении энергоресурсами.

В настоящее время практически все крупные металлургические предприятия перешли на новые методы формирования энергетического баланса, адаптированного к международной системе, разработанной международным институтом чугуна и стали (IISI). Совместные работы ОАО «ММК», ОАО «Запсиб», ОАО «Северсталь» и др. с консалтинговыми фирмами «Ниппон Стил» (Япония), «Агиплан» (Германия), «Хэтч» (Канада) позволяют вести анализ энергозатрат, формировать энергобаланс по международным принципам и единым показателем энергопотребления - Гкал на тонну сырой стали (Гкал/тсс или ГДж/тсс) и уже на этих принципах развивать и совершенствовать собственные методы формирования энергобаланса и способы анализа энергозатрат по структурным подразделениям и видам ресурсов, вести оперативную и прогнозную оценку энергозатрат.

Многие предприятия промышленности, в том числе металлургические, в ходе технологического процесса вырабатывают вторичные энергоресурсы (ВЭР), которые занимают в энергетических балансах значительное место, оказывают прямое влияние на объемы покупных энергоресурсов. Вторичные энергетические ресурсы металлургического производства делятся, как правило, на три группы:

1. Горючие энергетические ресурсы: доменный, коксовый, конвертерный газы, отходы обогащения угля, коксовая мелочь.

2. Тепловые вторичные энергетические ресурсы: физическое тепло отходящих газов, тепло отработанного пара, тепло, теряемое со средой.

3. Избыточное давление газов: колошникового доменных печей, природного и др.

Исследования, проведенные на металлургических, нефтеперерабатывающих, химических предприятиях, показывают, что все три группы внутренних ресурсов используются недостаточно эффективно, имеют высокий уровень потерь. Совершенствование технологии, внедрение установок по утилизации вторичных ресурсов, газификация отходов производства кокса, оказывают существенное влияние на энергетический баланс предприятия в целом. Поэтому, согласно IISI, оценка утилизации ВЭР должна являться составной частью общего показателя энергоэффективности.

Металлургические предприятия имеют собственные энергетические источники по выработке электрической, тепловой энергии и других ресурсов. Это тепло- и электростанции, паровоздуходувные и компрессорные станции, котельные, утилизационные установки. Как правило, для выработки энергоресурсов на этом оборудовании используются не только покупные ресурсы в виде топлива, электроэнергии, но и собственные ВЭР, что значительно снижает себестоимость собственных ресурсов, повышает эффективность экономических и энергетических показателей. Поэтому выработка энергоресурсов на собственных источниках энергии, согласно методике IISI, должна входить в структуру энергобаланса предприятия как фактор, существенно влияющий на общий показатель энергетических затрат.

В стандарте предприятия также отсутствует оценка объемов покупных сырьевых ресурсов с уже имеющимися затратами энергии на их разработку и приведение к необходимым технологическим параметрам, что не позволяет объективно оценить энергозатраты при разнородной структуре производства. Так, введение показателя «окатыши» с его энергозатратами позволяет учитывать объемы производимого собственного агломерата и корректировать баланс энергии в доменном переделе. Объемы закупаемого угля для коксования или производства кокса также позволяют дать объективную оценку первичных энергозатрат на производство или получение этих продуктов металлургического производства. Структура производства, сортамент выпускаемой продукции постоянно изменяются, приспосабливаясь к рынку. Соответственно меняются и объемы потребляемых энергоресурсов, их структура. Образуется не только дефицит, но и избыток отдельных видов энергии, вырабатываемых на предприятии. Реализация излишек энергии оказывает существенное влияние на показатели эффективности энергопотребления, что и отражено в методике оценки энергозатрат по IISI.

Таким образом, введение комплекса дополнительных показателей позволяет получить объективную оценку энергозатрат предприятия, его производственных структур, которые могут существенно отличаться друг от друга и адаптировать их к мировым методам оценки энергопотребления.

В основе любого энергетического баланса лежит энергетический паспорт предприятия, который составляется после детального энергоаудита независимой специализированной фирмой. Энергоаудит (см. ниже) дает объективную оценку энергозатрат по всем структурным подразделениям, расхода различных видов энергоресурсов и их потери, состояние систем учета и управления энергоресурсами. Ни одна из консалтинговых фирм, которые занимались постановкой энергобаланса по методологии IISI, не начинала своей работы по энергобалансам без подробной аудиторской проверки. Как правило, это делается с максимально возможным привлечением специалистов обследуемого предприятия - технологов, экономистов, бухгалтеров, энергетиков, что и позволяет выявить все структурные особенности предприятия, движение сырьевых, материальных, технологических и энергетических потоков в физических показателях, объемы покупки ресурсов и объемы реализации производимой продукции и на их базе строится единый, общий баланс потребления и утилизации энергии предприятия. Все другие виды балансов, которые будут рассмотрены ниже - сводный плановый, плановый, перспективный и др. могут формироваться только из баланса, где все показатели взвешены, сбалансированы и приведены к единому критерию.

 

4.2 Основные виды энергетических балансов предприятия

Для решения комплекса задач по контролю, анализу и управлению энергопотреблением используются различные виды балансов.

1. Сводный баланс энергозатрат

Сводный баланс предназначен для определения величины энергозатрат на производство сырой стали за определенный период времени: месяц, год и является универсальным способом оценки совокупных энергозатрат на производство продукции. Объективность оценки затрат на производство достигается благодаря двум факторам:

- приведение объемов производства к тонне сырой стали за определенный период времени независимо от технологических особенностей производства как стали, так и проката;

- определение объемов реализации энергоресурсов и других продуктов производства с энергоэквивалентом затрат на их производство.

Энергобаланс состоит из трех основных составляющих:

- покупки энергоресурсов и сырья с его энергоэквивалентом энергозатрат;

- производства продукции в виде сырой стали;

- продажи энергии и продукции с их энергоэквивалентом затрат до производства стали (например агломерат, чугун, кокс и т.д.).

Итоговый результат - удельный показатель энергозатрат на тонну сырой стали. Рассмотрим состав сводного энергобаланса на конкретном примере:

1. Покупка энергоресурсов.

Все закупаемые энергетические ресурсы для металлургического предприятия, как правило, состоят из коксующихся углей, природного газа, электроэнергии и ряда других в зависимости от состава энергетических объектов и структуры производства. Они сводятся в единый реестр покупных энергоресурсов. Кроме того, отдельные сырьевые ресурсы, закупаемые для производства, уже несут в себе энергетические затраты, например, окатыши или агломерат (кроме металлического лома), поэтому для оценки суммарных энергозатрат они должны учитываться в виде их энергоэквивалентов, равных величине энергозатрат на их добычу и переработку. Подобный подход позволяет учесть специфику отдельных металлургических предприятий, имеющих различные технологии и обеспечить сопоставимость показателей.

2. Месячное производство продукции.

Для металлургии - это объем производства сырой стали. Все другие переделы металлургического производства через установленные расходные коэффициенты возвращаются к производству сырой стали.

3. Продажа энергоресурсов.

Металлургические предприятия реализуют не только продукцию металлургических переделов - чугун, сталь, прокат, но и другую продукцию с достаточно высоким энергетическим содержанием - кокс, бензол, кислород, тепловую энергию и т.д. Поэтому при оценке энергозатрат только на продукцию металлургических переделов, энергозатраты на производство прочей продукции должны быть исключены из общего объема энергопотребления.

2. Аналитический энергобаланс предприятия

Полный аналитический энергобаланс предприятия, как универсальный способ оценки совокупных энергозатрат на производство продукции включает:

- показатели потребления энергии основными структурными подразделениями предприятия;

- показатели выработки и утилизации энергии;

- определение объемов энергетических затрат на производство продукции как по каждому энергоемкому подразделению, так и по предприятию в целом, включая объекты энергетики;

-аналитический материал с оценкой эффективности принимаемых решений.

Аналитический энергобаланс составляется за месяц, год и формируется следующим образом: по вертикали размещаются законченные по технологии самостоятельные подразделения - цехи и производства, имеющие бухгалтерский учет материальных, сырьевых, энергетических ресурсов; по горизонтали все виды энергетических ресурсов, используемые на предприятии (покупные, вырабатываемые, утилизируемые). Выработка и утилизация энергоресурсов формируется отдельно от общей группы «потребление энергии» для удобства анализа общих затрат на потребление и оценки эффективности использования собственных энергоресурсов. При этом все виды энергоресурсов приводятся к единому показателю энергосодержания – ГДж, Гкал [ ].

 

В приложение 1

Для удобства работы с приведенными энергобалансами возможно использовать следующие соотношения между величинами:

 
- 1 кДж = 0,24 ккал;

- 1 кВт*ч = 3600 кДж;

-1 тыс.м3 =33,4 ГДж (8 Гкал) для природного газа;

- 1 тыс.м3 = 4,18 ГДж (1 Гкал) для доменного газа;

- 1 тыс.м3 = 16,7 ГДж (2 Гкал) для коксового газа;

- 1 тыс.м3 = 0,46 ГДж (0,11 Гкал) для дутья

- 1 тыс.м3 = 1.91 ГДж (0,46 Гкал) для технической воды;

- 1 тыс.м3 = 1.43 ГДж (0.34 Гкал) для сжатого воздуха;

- 1 тыс.м3 = 1.91 ГДж (0,46 Гкал) для технической воды;

- 1 тыс.м3 = 8.36 ГДж (2.0 Гкал) для кислорода и азота.

 

 

Формы представления месячного энергобаланса для ОАО «ММК» (февраль 2010 г.) приведены ниже.

Первая структурная составляющая - «потребление энергии» представлена в табл. 4.1. Вторая и третья структурные составляющие приведены в табл. 4.2.

Все производства, структурные подразделения, цехи комбината возможно разделить на две большие группы: технологическая и энергетическая.

К технологической группе относятся:

- горно-обогатительное и известково-доломитовое производства (ГОП, ИДП);

- коксохимическое производство (КХП);

- доменный цех;

- сталеплавильное производство: кислородно-конвертерный (ККЦ) и электросталеплавильный (ЭСПЦ) цехи;

- цехи горячей прокатки: ЛПЦ-10, ЛПЦ-4, ЛПЦ, СПЦ, ЛПЦ-9;

- цехи холодной прокатки: ЛПЦ-3, ЛПЦ-5, ЛПЦ-6, ЛПЦ-8, ЛПЦ-11;

- другие потребители: цех железнодорожного транспорта, вспомогательные цехи, административные здания и сооружения и др.

К основным энергетическим производствам относятся:

- электростанции: тепловая (ТЭЦ), центральная (ЦЭС), паровоздуходувная (ПВЭС);

- кислородный цех;

- паросиловой цех (ПСЦ);

- цех водоснабжения (ЦВС).

В энергетическом балансе (ЭБ) представлены три группы энергетических ресурсов (ЭР): покупные, вырабатываемые и утилизируемые. Все они представлены в табл. 4.1

Первую группу составляют коксующийся и энергетический уголь, природный газ, электрическая энергия, поставляемая гарантирующим поставщиком. Для отдельных расчетов включают также и энергоэквиваленты (окатыши для ОАО «ММК»).

Вторая группа включает кокс; тепловую энергию в виде пара, горячей воды, жидкого чугуна для сталеплавильного производства; электрическую энергию, вырабатываемую на собственных электростанциях; дутье для доменного производства; продукты разделения воздуха (кислород, сжатый воздух, аргон и др); техническая вода.

К утилизируемым энергоресурсам (ВЭР) относят прежде всего вторичные газы (коксовый и доменный), а также продукты КХП (коксовая мелочь, различные смолы и др) и отходящее тепло металлургических и энергетических установок.

В табл. 4.1 в гр. «Прочие энергоресурсы» включены техническая вода, часть ВЭР и др., не выделенные в ЭБ.

Производственные показатели, приведенные в табл.3 – 4, дают возможность произвести сравнительный анализ энергоиспользования за прошедшие год и месяц, наметить энергосберегающие мероприятия и оценить эффективность использования энергоресурсов по удельным показателям для каждого структурного подразделения.

 


Таблица 4.1

Баланс потребления и утилизации энергии в ОАО «ММК» за февраль 2010 г.

 

 

  Февраль 2010 г.   26,82 ГДж/т стали   Производство стали, т  
        6,41 Гкал/т стали   Доля чугуна к стали   0,786  
№ п/п Цехи и производства Кокс. уголь Жидкий чугун Прир. газ Кокс Эл. энергия Дом. газ Кокс. газ Пар Дутье Гор.вода Эн.уголь Кислород Окатыши Кокс.мелочь Сж.воздух Прочие энергоресурсы всего потреблено энергии, ГДж стали %
КХП             17,56 28,96
Доменный цех         17,36 28,63
ТЭЦ                     4,47 7,37
ЦЭС                   3,18 5,24
ПВЭС                 3,35 5,53
Кислородный цех                       1,91 3,15
ГОП                 2,33 3,84
ЛПЦ-10                   1,36 2,24
ККЦ               1,99 3,28
ПСЦ                   0,97 1,59
ЭСПЦ               0,98 1,62
ЛПЦ-4                   1,05 1,73
ЛПЦ-5                   0,43 0,71
ИДП                           0,60 1,00
ЦВС                       0,38 0,63
ЛПЦ-3                   0,23 0,38
ЛПЦ-8                   0,16 0,26
СПЦ                 0,24 0,39
ЛПЦ                   0,34 0,56
ЛПЦ-6                   0,27 0,45
ЛПЦ-9                   0,44 0,73
ЛПЦ-11                               0,00 0,00
Другие потребители                 0,61 1,01
Потери               0,42 0,70
Итого 60,64 100,00
                                                             

 

 

Таблица 4.2

Выработка и утилизация энергии за февраль 2010 г.

 

 

Цехи и производства Кокс Втор.газы Тепло Эл.энергия ПРВ Дутье Продукты КХП Техн.вода Чугун жидк. произведено энергии Чистое потребление энергии стали
КХП         1,11
Доменный цех                 11,80
ТЭЦ               0,65
ЦЭС               0,65
ПВЭС             0,71
Кислородный цех                 0,14
ГОП                     2,33
ЛПЦ-10                     1,36
ККЦ                 1,82
ПСЦ               0,35
ЭСПЦ                     0,98
ЛПЦ-4                     1,05
ЛПЦ-5                     0,43
ИДП                     0,00
ЦВС                 0,12
ЛПЦ-3                     0,23
ЛПЦ-8                     0,16
СПЦ                     0,24
ЛПЦ                     0,34
ЛПЦ-6                     0,27
ЛПЦ-9                     0,44
ЛПЦ-11                     0,00
Другие потребители                   0,58
Потери                     0,42
Итого 26,19

 

 


Таблица 4.3.

. Производственные показатели цехов и производств ОАО «ММК» в феврале 2009 и 2010г.

Цеха и производства Производственные показатели Чистое энергопотребление, ГДж Удельное энергопотребление ГДж/ед.прод.
ед.изм. +/- % +/- % +/- %
Технологические структуры комбината                    
технологические производства                    
1. КХП - кокс тонн 24,8 -41,1 5,08 2,4 -52,8
2. ГОП - агломерат тонн 3,8 1,4 2,48 2,42 -2,4
ИДП - известь тонн 11,1 14,1 7,48 1,5
3. Доменное производство - чугун тонн 21,2 28,9 15,01 1,6
сталеплавильное производство                    
4. ККЦ сталь 19,6 19,6 2,34 2,25 -3,8
5. ЭСПЦ сталь -24,7 -21,1 5,23 5,15 -1,6
горячий прокат                    
6. ЛПЦ-10 - товарная металлопродукция тонн -8,1 1,7 4,14 4,55 9,9
7. ЛПЦ-4 - товарная металлопродукция тонн 13,7 7,24 6,43 -11,1
9.ЦОЛЗ + СЦ - товарная металлопродукция тонн -16,6 212378,5 13,5 1,83 2,43 32,4
10. ЛПЦ - товарная металлопродукция тонн 19,3 7,32 9,16 25,1
холодный прокат                    
11. ЛПЦ-5 - товарная металлопродукция тонн -10,1 -1,2 4,59 4,99 8,7
12. ЛПЦ-3 - товарная металлопродукция тонн -84,2 11,6 44,9 92,27 105,5
13. ЛПЦ-8 - товарная металлопродукция тонн   40,9   15,05  
энергетические производства                    
15. ТЭЦ - э.э. тыс.квт*ч -1,6 238,477 45,7 1,1 1,63
ТЭЦ - тепло Гкал 45,7 0,5 0,67 35,5
16. ЦЭС - э.э. тыс.квт*ч 12,4 15,5 2,72 2,75 1,1
ЦЭС - тепло Гкал 15,5 15,5 0,88 0,86 -2,5
17. ПВЭС - э.э. тыс.квт*ч -4,5 64,6 1,78 3,05
ПВЭС - дутье м^3 64,6 0,09 0,11 16,9
ПВЭС - пар Гкал 64,6 0,86 1,15 34,9
18. Кислородный цех тм^3 17,1 54,9 0,58 0,75 28,4
19. ПСЦ -э.э. тыс.квт*ч -13,4 19,6 4,26 5,77 35,6
ПСЦ - тепло Гкал 31,6 19,6 0,71 0,58 -18,3
ПСЦ -пар Гкал -21,2 19,6 2,67 3,87 44,9
20. ЦВС тех вода м^3 14,5 40,4 0,78 0,94

 

Таблица 4.4..

Производственные показатели цехов и производств ОАО «ММК» в январе и феврале 2010г.

Цеха и производства Производственные показатели Чистое энергопотребление, ГДж Удельное энергопотребление ГДж/ед.прод.
ед.изм. январь февраль +/- % январь февраль +/- % январь февраль +/- %
Технологические структуры комбината                    
технологические производства                    
1. КХП - кокс тонн -2,3 -53,1 2,4 -52
2. ГОП - агломерат тонн 4,4 -2,5 2,6 2,42 -6,8
ИДП ГОП - известь тонн -3,5 -6,6 7,74 7,48 -3,4
3. Доменное производство - чугун тонн -6,8 16,43 15,01 -8,6
сталеплавильное производство                    
4. ККЦ сталь 1,9 -7,7 2,48 2,25 -9,4
5. ЭСПЦ сталь 53,7 54,1 7,21 5,15 -28,7
горячий прокат                    
6. ЛПЦ-10 - товарная металлопродукция тонн -20,1 -4,8 3,98 4,55 14,3
7. ЛПЦ-4 - товарная металлопродукция тонн 2,6 1,6 6,49 6,43 -1
9.ЦОЛЗ + СЦ - товарная металлопродукция тонн 59,9 68,9 3,58 2,43 -32,2
10. ЛПЦ - товарная металлопродукция тонн 7,9 5,4 9,45 9,16 -3
холодный прокат                    
11. ЛПЦ-5 - товарная металлопродукция тонн -5,1 -3,3 4,91 4,99 1,7
12. ЛПЦ-3 - товарная металлопродукция тонн 40,4 -4,9 162,64 92,27 -43,3
13. ЛПЦ-8 - товарная металлопродукция тонн 7,6 -3,4 16,85 15,05 -10,7
энергетические производства                    
15. ТЭЦ - э.э. тыс.квт*ч -11,6 1,17 1,63 39,5
ТЭЦ - тепло Гкал -22,5 -12,7 0,63 0,67
16. ЦЭС - э.э. тыс.квт*ч -10 -1 2,53 2,75 8,8
ЦЭС - тепло Гкал -11,9 -34,9 1,18 0,86 -27,2
17. ПВЭС - э.э. тыс.квт*ч -13,2 17,4 2,3 3,05 32,9
ПВЭС - дутье м^3 7,9 4,7 0,11 0,11 -3,6
ПВЭС - пар Гкал -19 -10,5 1,08 1,15 6,5
18. Кислородный цех тм^3 4,6 -3,4 0,81 0,75 -7,8
19. ПСЦ -э.э. тыс.квт*ч -11 -9,2 5,73 5,77 0,7
ПСЦ - тепло Гкал -5,1 -9,2 0,6 0,58 -4,6
ПСЦ -пар Гкал 2,3 9,2 4,37 3,87 -11,3
20. ЦВС тех вода м^3 0,5 -42,7 1,65 0,94 -43

 


 
 

 

Методика определения удельных показателей энергопотребления заключается в следующем. Энергетический баланс предприятия включает объемы покупных энергоресурсов (ЭР), утилизируемых ВЭР и вырабатываемых собственных энергоресурсов. Закупаемые энергоресурсы для металлургического предприятия состоят из коксующихся углей, природного газа, электроэнергии. Кроме того, отдельные сырьевые ресурсы, закупаемые для производства, уже несут в себе энергетические затраты, например, окатыши или агломерат. Поэтому для оценки общего энергопотребления они должны учитываться в виде энергоэквивалента, что позволяет обеспечить сопоставимость показателей для металлургических предприятий с различными производствами При оценке энергозатрат только на продукцию металлургических переделов энергозатраты на производство прочей продукции должны быть исключены из общего объема энергопотребления предприятия. Реализуемая побочная продукция также идентифицируется с ее энергоэквивалентами в той же системе единиц (Гкал или ГДж) [2].

Расчет энергобаланса позволяет перейти от обобщенного абсолютного показателя энергопотребления к частным показателям по переделам производства и удельным затратам как по видам энергии, так и номенклатуре продукции. При расчетах объемы утилизации ВЭР и выработки собственных энергоресурсов выделяются отдельными статьями, что позволяет контролировать соотношение между объемами потребляемых и утилизируемых ЭР и оценивать эффективность использования ВЭР. Данные табл.3 и 4 дают возможность определить удельные показатели для каждого структурного подразделения по каждому виду продукции.

Ранжирование производственных (технологических и энергетических) структур по «вертикали» проводится в соответствии с их объемами энергозатрат на данном переделе (табл.4.1). Таким образом, выделяются те структурные подразделения, на которых должно быть сосредоточено основное внимание по сокращению энергопотребления, т.е. определяются центры затрат и значит, центры сосредоточения усилий по энергосбережению. Аналогичное ранжирование выполняется и в реестре потребляемых энергоресурсов по «горизонтали». Приоритетными энергоресурсами, определяющими всю «тяжесть» энергобаланса, являются покупные.

Энергетический баланс предприятия ( , Гкал(ГДж)) может быть представлен выражением:

, (4.1)

 

где - суммарное потребление энергоресурсов на n производствах;

- суммарный объем утилизируемых энергоресурсов при m n;

- совокупность произведенных собственных энергоресурсов.

Тогда энергозатраты на производство основной продукции ( ) будут равны:

, (4.2)

где - энергосодержание покупных энергоресурсов;

- энергосодержание реализуемых на сторону энергоресурсов.

Покупные энергоресурсы могут быть представлены как непосредственными энергоносителями - , так и энергоэквивалентом, содержащимся в сырье , т.е.

, (4.3)

где r и s соответственно число покупных видов энергоносителей и сырьевых материалов.

Если не учитывать величину Эр, то Эпр = Эпок.

Обобщенный абсолютный показатель энергопотребления для металлургического предприятия определится по выражению

ωоб = Эпок / Qтсс, (4.4)

 

где Эпок –расход покупных энергоресурсов за оцениваемый период времени, Гкал или ГДж, Qтсс – производство сырой стали, т.

 

Расчет энергобаланса позволяет перейти от обобщенного абсолютного показателя энергопотребления (4.4) к частным показателям по переделам производства и удельным затратам как по видам энергии, так и номенклатуре продукции. Данные табл.3 и 4 дают возможность определить удельные показатели для каждого структурного подразделения по каждому виду продукции.

Переход к удельным показателям энергозатрат производится по выражению

, (4.5)

 

где удельный расход энергии i-го вида на производство j-го типа продукции (технологического передела), ед. энергии/т;

- затраты энергии i-го вида при производстве j-го типа продукции;

-объем производства j-й продукции;

- переводной коэффициент в i-й вид энергии.

При составлении баланса объемы утилизации ВЭР и выработки собственных энергоресурсов выделяются отдельными статьями, что позволяет контролировать соотношение между объемами потребляемых и утилизируемых энергоресурсов и оценивать эффективность использования ВЭР

a= , (4.6)

Обобщенный удельный показатель энергопотребления (УПЭ), Гкал /тс на выпуск основной продукции рассчитывается по формуле:

, (4.7)

где - условный температурный коэффициент.

Существенное влияние на объемы энергопотребления оказывает размещение предприятия в определенной климатической зоне. Если среднегодовая температура окружающей среды составляет +20 0С, то условный температурный коэффициент ( ) принимается равным 1, при среднегодовой температуре +2 0С, когда отопительный сезон длится полгода, =1,05…1,08 , хотя эта цифра требует дополнительного анализа и уточнения. Такой подход позволяет с высокой степенью достоверности учесть различные технологии и сделать сопоставимыми показатели предприятий металлургической промышленности с различной степенью интеграции, и отвечает требованиям базовой методики, рекомендуемой международным институтом чугуна и стали в Брюсселе (IISI).

Через обобщенный удельный показатель энергопотребления можно вести периодическую оценку уровня энергопотребления, кратную неделе, месяцу, кварталу, году, оценку эффективности отдельных внедряемых мероприятий и программы энергосбережения в целом, отслеживать динамику энергопотребления предприятия и оперативно управлять этим процессом.

 

3. Плановый энергобаланс

Плановый энергетический баланс обычно составляется на год и преследует, прежде всего, основную цель - определение заявляемых объемов потребления природного газа, электрической энергии, других энергоресурсов, требуемых под заданную на плановый год производственную программу. Плановый энергобаланс разбивается обычно по кварталам, т.к. заявки на вышеперечисленные ресурсы также составляются поквартально. Это правило диктуется прежде всего тем, что из-за влияния сезонной составляющей по разным климатическим поясам объемы энергопотребления существенно отличаются друг от друга. Плановый баланс разрабатывается на основе плановых норм и сложившихся удельных расходов энергии и должен учитывать структуру и объемы выпускаемой продукции, объемы сырьевых покупных ресурсов с их энергоэквивалентом, объемы производимых и утилизируемых энергоресурсов, а также весь комплекс технических мероприятий, реализация которых намечена на планируемый год и окажет влияние на структуру и объемы энергопотребления.

Плановый энергетический баланс формируется на основе изучения тенденций отдельных энергоресурсов в течение определенного периода времени. Для этого каждый из покупных ресурсов, с учетом производственной программы предприятия и его структурных изменений, исследуется по двум уровням - отдельные цехи и производства и предприятие в целом. Далее изучаются тенденции общего энергопотребления цехов и производств, а также предприятия в целом и на их основе выстраивается краткосрочный плановый баланс. Он может быть сформирован на последующий месяц, квартал, год. Подобный подход позволяет подготовить базу для математического моделирования энергозатрат и прогнозного перспективного планирования на достаточно длительные периоды времени.

 

4. Графический баланс

 

На практике часто применяется графический баланс, который представляет распределение энергетических потоков в единой системе измерения на производство продукции, возвратные потоки утилизируемых энергоресурсов, потери, энергоэквивалент продажи. Используя графический баланс, можно отслеживать положительные или отрицательные отклонения величин потоков энергоресурсов от фактических параметров и оперативно управлять энергоресурсами в рамках заданного баланса. Такие энергетические балансы могут укрупненно отображать в любых временных рамках энергопотребления предприятия (рис. 5.1), отдельного производства или какого либо из энергоресурсов, например, топлива [ ]

Графический баланс удобен для восприятия, имеет наглядность, широко используется в диспетчерских моделях управления энергоресурсами, а также в отчетах, материалах для докладов и презентаций.

 

 

Рис. 4.1 Энергобаланс металлургического предприятия

 








Дата добавления: 2015-12-29; просмотров: 6500;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.096 сек.