Глава 11(особен.ПТЭ) (995089), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Основные технические проблемы промышленной энергетики и пути их решения на предприятиях заключены в следующих направлениях:
1. Замена оборудования (техническое перевооружение), видов энергии, энергоносителей, обрабатываемых материалов наиболее выгодными, имеющими лучшие технические, энергетические и технико-экономические показатели.
2. Модернизация промышленного оборудования, особенно технологических аппаратов, с повышением полезного использования энергии в них и сокращением потерь, прежде всего энергетических.
3. Интенсификация производственных процессов с повышением загрузки технологического оборудования и соответственно снижением удельных энергозатрат на единицу продукции, полупродукта, сырья, обрабатываемого материала на работу или операцию.
4. Введение дополнительных устройств — дооборудование технологических энергоиспользующих установок и процессов при улучшенном оснащении, установке дополнительного, в том числе вспомогательного оборудования, приборов и автоматики для оптимизации производства и сокращения удельных энергозатрат.
5. Изменение рабочих параметров оборудования и энергии с целью улучшения технико-экономических показателей производственных процессов.
6. Улучшение использования энергии внутри технологических энергоиспользующих установок, сокращение прямых потерь и соответственное повышение КПИ.
7. Улучшение использования вторичных энергетических ресурсов.
8. Повышение надежности энергоснабжения и работы энергооборудования с целью предотвращения аварийных остановов и простоев, связанных с материальными и энергетическими потерями.
Эти направления относятся к конкретным элементам энергетики промышленного предприятия в системах энергоснабжения и энергоиспользования, где в энергетическое хозяйство предприятия входит все энергоснабжение и частично энергоиспользование — энергоприемники технологических установок, обслуживаемые энергетиками.
Вся область проведения энергоберегающих мероприятий, классифицированная по направлениям и элементам заводской энергетики, показана в табл. 11.4, где каждая клетка со знаком «+» означает группу мероприятий. Например, «Модернизация заводских источников энергии» или «Повышение надежности энергоприемников» и т.д. Если сочетание направления и элемента не имеет смысла (например, «Дополнительные устройства ... обрабатываемого материала»), в клетке стоит знак «—».
Таблица 11.4.
Основные направления энергосбережения на промышленном предприятии (по элементам заводской энергетики)
Элементы энергетики промышленного предприятия | Замена | Модернизация | Интенсификация | Дополнительные устройства | Изменение | Улучшение использования энергии в агрегате | Повторение | |
внутри | вне | |||||||
1. Заводские источники энергии | + | + | + | + | + | + | + | + |
2. Заводские преобразователи энергии | + | + | + | + | - | + | - | + |
3. Заводские энергетические коммуникации (сети) | + | + | + | - | + | + | - | + |
4. Первичная энергия | + | - | + | - | + | + | + | + |
5. Энергоприемник технологической установки | + | + | + | + | - | + | - | + |
6. Передача энергии из энергоприемника в аппарат | + | + | + | + | + | + | - | + |
7. Технологический аппарат | + | + | + | + | + | + | + | + |
8. Обрабатываемый материал | + | - | - | - | + | + | + | - |
Таблица-матрица (табл. 11.4) представляет собой трафарет, с помощью которого может быть намечен достаточно полный перечень энергосберегающих мероприятий, исходя из технического состояния и сегодняшних характеристик экономичности, по каждой единице энергооборудования, в каждом элементе промышленной энергетики на данном предприятии.
Технико-экономические расчеты, которые могут проводиться по методическим положениям, приведенным ниже, позволят определить экономический эффект каждого мероприятия. По величине этого эффекта, а также по различным экономико-технологическим соображениям (наличия средств, оборудования, возможности остановки производства и др.) следует ранжировать намеченные мероприятия по очередности и срокам их выполнения, т.е. составить перспективный план энергосбережения.
Наиболее эффективна замена старого оборудования на новое, прогрессивное и экономичное, т.е. техническое перевооружение, затрагивающее основное производство и энергетику предприятия и требующее солидных инвестиций. Другие направления энергосбережения, хотя в большинстве случаев менее эффективны, но и менее капиталоемкие, и могут реализоваться собственными силами.
Экономическая сущность технического перевооружения — компенсация физического и морального износа оборудования. Замена изношенного оборудования не требует обоснования, поскольку оно снижает надежность работы, требует повышенных затрат на ремонтное обслуживание и имеет низкие эксплуатационные характеристики. Оценка морального износа значительно сложнее, и замена оборудования по этому показателю требует экономического обоснования. Замене могут подлежать также:
- виды энергии при выборе наиболее рационального энергоносителя для производственных процессов;
- способ передачи энергии из энергоприемника в технологический аппарат (например, замена редуктора, регулирующего число оборотов, на современный электропривод);
- вид и качество материала с целью снижения энергозатрат на его обработку (например, повышение концентрации растворов, дробление или агломерирование материалов, применение пластмасс вместо металлов и др.).
Модернизация энергетического и технологического оборудования также компенсирует моральный износ, ее эффективность иногда выше, чем перевооружения, за счет существенно меньших капитальных затрат и при осуществлении своими силами. Эффективность ее проведения можно оценить, используя такой критерий, как суммарные дисконтированные затраты:
Расчеты проводятся для вариантов работы на базовом и модернизированном оборудовании:
где bбт и bмт — удельные расходы энергоресурсов (в условном топливе) соответственно на базовом и модернизированном оборудовании, тут./ед. продукции; Пt – годовая производительность, ед.прод/год; Цт – цена энергоресурса, руб./тут.; и
—эксплуатационные расходы (кроме энергетических затрат) при работе на базовом и модернизированном оборудовании, руб/год; Еср – норматив дисконтирования; Кмt – капитальные затраты на модернизацию, руб; Тр – время расчетного периода, лет.
Интенсификация производственных процессов должна выражаться в увеличении производительности установок без существенных изменений конструкции за счет либо ускорения технологических и других производственных процессов, либо их лучшей организации, либо при использовании прогрессивных материалов. Как правило, интенсификация процессов должна вести к повышенному, ускоренному физическому износу оборудования, что оправдано, если уравниваются сроки физического и морального износа, но может привести к быстрому выходу оборудования из строя, если интенсификация не сопровождается усиленной профилактикой и повышенным ремонтным обслуживанием. При интенсификации производственных процессов снижается себестоимость выпускаемой продукции за счет уменьшения условно-постоянных расходов. Эффективность интенсификации может быть оценена по критерию чистого дисконтированного дохода, определяемого, соответственно, для базового и интенсифицированного режимов работы оборудования:
где Рб.t и Pи.t – поток платежей, соответственно, при базовом и интенсифицированом режимах работы оборудования, руб/год; Sб и Sи – себестоимость продукции в базовом и интенсифицированном режимах работы оборудования, руб/ед.продукции; Пб.t и Пи.t – годовая производительность до и после интенсификации, ед.продукции/год; Нt – налог на прибыль; Иам.t –амортизационные отчисления, руб/год.
При расчетах амортизационных отчислений необходимо учесть изменение нормы амортизации после интенсификации:
Иам.t = НаКб + НиКи (руб/год),
где На и Ни — нормы амортизации в базовом и интенсифицированном режимах работы оборудования; Кб — балансовая стоимость оборудования, руб; Ки — капитальные затраты на интенсификацию режима, руб.
Если выделить энергетическую составляющую в себестоимости промышленной продукции, то эта формула примет вид:
где b(б) и b(и) — удельные расходы энергоресурсов (в условном топливе) в базовом и интенсифицированном режимах работы, т у.т./ед. продукции; S(пост)б и S(пост)и — условно-постоянная составляющая себестоимости без энергетической части в базовом и интенсифицированном режимах работы, руб/ед.продукции.
Введение дополнительных устройств для повышения производительности или улучшения режимов связано с совершенствованием производственных процессов при таких вариантах его реализации:
1) установка дополнительного оборудования (основного или вспомогательного) для упорядочения производственного процесса, «расшивка узких мест», лимитировавших общую производительности участка, цеха, предприятия;
2) установка дополнительного энергетического оборудования и устройств для улучшения энергообеспечения потребителей, в том числе для повышения качества (надежности) энергоснабжения — местная, локальная реконструкция энергохозяйства;
3) установка устройств, управляющих процессами основного и энергетического производства, в том числе при выработке, передаче и потреблении энергоресурсов, оптимизирующих их и сокращающих потери и затраты энергии — автоматизация процессов, улучшение приборного учета, введение устройств местного или централизованного контроля и регулирования и т.п.
В первом и втором вариантах энергоэкономическая оценка может производиться так же, как при модернизации оборудования, в третьем случае – как для интенсификации производственных процессов.
Изменение параметров оборудования и энергии должно привести к интенсификации производства, и экономическая оценка проводится по тем же показателям. Для основного технологического оборудования это возможно как по интенсивности (увеличение загрузки, заполнение аппаратов, повышение скорости процессов), так и по экстенсивности — для периодических процессов (увеличение времени работы, снижение простоев, в том числе под загрузкой и выгрузкой, сокращение холостых ходов и т.п.). Изменение параметров в энергетике предприятия связано либо с увеличением загрузки энергооборудования, например двигателей, либо с повышением параметров энергии, в частности, давно предлагаемый перевод внутризаводского электроснабжения на напряжение 660 В, либо с изменением схем преобразования энергии – тиристорные преобразователи частоты тока взамен мотор-генераторов [10]. В ряде случаев для производственных процессов выгодно изменять вид энергии, тогда оценка может проводиться как при модернизации оборудования, так и при выборе наиболее рациональных энергоносителей.
Повышение полезного использования энергии в технологических установках достигается и при техническом перевооружении, и при модернизации, и при интенсификации процессов. Однако возможно улучшение внутриагрегатного использования энергии на действующем оборудовании при осуществлении сравнительно простых мер. Примером может служить нормализация энергозатрат по результатам энергоэкономического анализа с сокращением эксплуатационных и режимных потерь и соответствующим повышением КПД и КПИ. Это достигается почти исключительно организационными мерами, при жестком соблюдении технологической и энергетической дисциплины, редко требует капитальных затрат. Такие затраты могут понадобиться на следующей ступени энергоэкономического совершенствования — при рационализации энергоиспользования. Экономический эффект подобных мероприятий может быть подсчитан как разность суммарных дисконтированных затрат по формуле: