Туканов А.С. Лекции - Энергосберегающие технологии в АПК - файл n1.doc

Туканов А.С. Лекции - Энергосберегающие технологии в АПК
скачать (688.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc689kb.19.11.2012 15:15скачать

n1.doc

1   2   3   4   5
Выбор приборов для учёта потребляемой тепловой энергии

Потребитель с тепловой нагрузкой до 0,1 Гкал/час

Для такого типа потребителей наиболее подходят счётчики, состоящие из механических (крыльчатых или турбинных) расходомеров, малогабаритных вычислителей и платиновых термометров. К таким приборам можно отнести: Мегатрон ("Теплоизмеритель", Россия), СПТ961К ("Логика", Россия), СТЗ ("Тепловодомер", Россия), Picocal (Дания).

Потребитель с тепловой нагрузкой от 0,1 до 0,5 Гкал/час

Для этих потребителей по нашему опыту и в соответствии с действующими Правилами наиболее подходят теплосчётчики, состоящие из турбинных или электромагнитных расходомеров, вычислителей и платиновых термометров. К таким теплосчётчикам можно отнести СПТ941К и СПТ961К ("Логика", С.-Петербург), ТС-ОЗМ (Арзамасский ПЗ), ТСТ-1 ("Маяк", Озёрск).

Достоинствами этих теплосчётчиков являются: высокая надёжность, наличие часовых, суточных и месячных архивов, вывод на принтер или компьютер отчётных данных, возможность построения различных схем учёта.

Потребители с тепловой нагрузкой более 0,5 Гкал/час

Для этих потребителей могут быть рекомендованы, помимо выше упоминавшихся счётчиков СПТ961К и ТСТ-1, такие приборы, как Таран Т ("Флоу-спектр", Обнинск), ТС-06-6 (Арзамасский ПЗ), Multical III UF ("Тепловодомер", Мытищи), которые построены на базе электромагнитных и ультразвуковых расходомеров. В качестве ультразвуковых расходомеров можно рекомендовать приборы UFM001 и ДРК-С, обладающие высокими техническими характеристиками и показателями надёжности. Эти расходомеры могут использоваться на трубопроводах диаметрами условного прохода от 50 до 4000 мм. Обязательным условием при установке расходомеров UFM001 является наличие прямого участка трубопровода большой длины перед расходомером.

При необходимости в составе оборудования узла учёта могут быть использованы датчики давления теплоносителя. Указанные типы счётчиков обладают большими возможностями:

• часовые, суточные и месячные энергонезависимые архивы;

• вывод информации на принтер и компьютер;

• съём информации через оптический порт вычислителя при помощи переносного компьютера;

• передача информации по телефонным линиям связи;

• работа в сети сбора и передачи информации и др.

Кроме того, в узлах учёта тепловой энергии используются теплоконтроллеры "ТЕКОН-10" ("Крейт", Екатеринбург), которые способны, в зависимости от исполнения, обслуживать от 4 до 15 объектов учета. Все типы указанных счётчиков имеют свои особенности, которые необходимо учитывать при выборе.
Приборы для учета отпускаемой тепловой энергии

Согласно действующим Правилам учёта, у поставщика тепла необходимо производить измерение и регистрацию расхода, температуры и давления теплоносителя. Как правило, отпуск тепловой энергии осуществляется по трубопроводам большого диаметра, поэтому здесь можно рекомендовать к применению счётчики, построенные на базе ультразвуковых расходомеров или сужающих устройств с датчиками перепада давления. При измерении расхода по методу переменного перепада к тепловычислителю (например, СПТ961К) может быть подключено до трех датчиков перепада давления для расширения диапазона измерения.

Учёт природного газа

Для измерения объёма природного газа без приведения к нормальным условиям используются бытовые и промышленные счётчики газа. Бытовые счётчики газа применяются для измерения расхода газа низкого давления (до 3,5 кПа). Промышленные счётчики газа используются для измерения расхода газа высокого давления (до 1,6 или 7,5 МПа).

При организации учёта газа с приведением его параметров к нормальным условиям применяются узлы учёта, в состав которых входят расходомер или расходомерный узел, преобразователи температуры и давления, вычислитель-корректор. Для определения расхода газа могут применяться расходомеры (турбинные, вихревые и др.) или расходомерные узлы, основанные на методе переменного перепада. Для расширения диапазона 'измерения в таких узлах используют параллельное подключение к одному сужающему устройству двух-трех преобразователей перепада давления.

Основные типы приборов на нашем рынке:

• Счётчики газа бытовые - СГБ, СПС;

• Счётчики газа промышленные - СГ-16;

• Расходомеры - СГ-16М (турбинный), ДРГ (вихревой);

• Преобразователи избыточного давления - Метран-ДИ-Ех, Сапфир-ДИ-Ех, Корунд-ДИ-Ех;

• Преобразователи перепада давления - Метран-ДД-Ех, Сапфир-ДД-Ех, Корунд-ДД-Ех;

• Преобразователи температуры платиновые - ТПТ-1-3, ТСП-15-2, ТП9201;

• Тепловычислители - СПТ761, ТЕКОН-10.

Оборудование необходимо выбирать исходя из его характеристик и возможности применения в том или ином случае.
Приборы регулирования для систем отопления и горячего

водоснабжения

В настоящее время для широкого круга потребителей всё более актуальной становится задача контроля и регулирования параметров энергоснабжения, грамотное решение которой даёт возможность оптимизировать потребление энергии, а также существенно сократить платежи за пользование источниками энергии. До недавнего времени для решения этих задач использовалось зарубежное оборудование, которое сейчас стало практически недоступно.

Регуляторы для систем отопления и ГВС подразделяются на два основных типа: регуляторы прямого действия и регуляторы электронные. Регуляторы прямого действия служат для поддержания постоянного значения одного параметра, например, расхода воды, температуры воды, давления или перепада давлений воды. Электронные регуляторы предназначены для реализации более сложных задач и выполнения сразу нескольких функций, например, поддержания заданного режима теплоснабжения объекта в зависимости от температуры наружного воздуха. Кроме того, эти приборы выполняют обычно следующие функции:

• предотвращение превышения температуры теплоносителя в обратном трубопроводе;

• коррекция температурного графика по желанию пользователя;

• снижение на заданное время температурного графика (для экономии потребления энергии в нерабочее время и т.д.).

На рынке Свердловской области представлены следующие типы данного оборудования:

• Регуляторы прямого действия - РТЦГВ, РТ-ДО, РТП-М, РД-НО, РР-НО, РРТЭ-3, РТВ, УРРД, RTD;

• Регуляторы электронные - ТРМ-1,5,10; ТРМ12; ТРМ32; ТРМЗЗ.
Радиаторные термостаты

Радиаторный термостат - простой и надёжный прибор для автоматического поддержания комфортной температуры воздуха в помещении. Термостат устанавливается в системе отопления здания перед отопительным прибором любого типа на трубе, подающей в него горячую воду. Термостат позволяет избежать перегрева помещений в переходный период года. Температура в помещении поддерживается путём изменения расхода воды через отопительный прибор. Изменение расхода воды происходит за счёт перемещения штока клапана сильфоном, автоматически изменяющим свой объём даже при незначительном изменении температуры окружающего воздуха. Удлинению сильфона при изменении температуры противодействует пружина, усилие которой регулируется поворотом настроечной рукоятки. Термостаты позволяют сэкономить в среднем 20 % тепла на отопление за счёт компенсации тепловыделений от солнечных лучей, людей, электробытовых устройств, обеспечивая в нём комфортную температуру воздуха. Радиаторные термостаты освоены большим количеством фирм, наибольший интерес здесь представляет продукция отечественных производителей - ЗАО "Тепловодомер" (Мытищи) и ЗАО «Данфосс» (Москва).
Приборы учёта электрической энергии

Для учёта электрической энергии используются счётчики, которые подразделяются на следующие типы: индукционные и электронные; однофазные и трёхфазные; однотарифные и двухтарифные; для учёта активной и реактивной энергии; с одним и двумя направлениями учёта; без выходного сигнала и с выходным импульсным сигналом. Для организации двухтарифного учёта электроэнергии применяются устройства переключения тарифов. Некоторые типы счётчиков, представленные на нашем рынке:

• Электронные - ЦЭ6807Б, СЭТ 3, СЭТ 4, УПТ 12-100;

• Индукционные - Е73С, Е73СД, Т37, ТЗ1.
На рынке Свердловской области существует довольно обширный выбор оборудования, предназначенного для учёта всех видов энергоносителей. Оборудование имеет различные технические и эксплуатационные характеристики и разную стоимость. Сложнее обстоит дело с регуляторами. Здесь нет ещё такого большого выбора приборов и, следовательно, вариантов построения систем. Но работа в этом направлении ведётся и можно надеяться, что в ближайшее время этот тип оборудования будет надлежащим образом представлен. Это даст потребителю дополнительные возможности в реализации мероприятий энергосберегающего характера и приведёт к повышению энергоэффективности объектов.

Лекция №5
ВЫБОР ПРИОРИТЕТОВ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКЕ
Включение в анализ энергетических проблем более широкого круга во­просов, связанных с развитием неэнергопроизводящих отраслей, энергосбереже­нием, позволяет выйти из замкнутого круга многих современных дискуссий: ка­кой вид энергии более безопасен - тепловая или ядерная, каково экологическое воздействие различных энергопроизводящих производств, оценки их риска и ущерба, где и сколько добывать нефти, газа, угля и пр. Все эти проблемы нахо­дятся в плоскости дополнительного производства энергии. Реальная энергетиче­ская проблема находится в другой плоскости, на более высоком иерархическом уровне. Главный вопрос должен заключаться в определении энергетических по­требностей для реализации конечных народнохозяйственных результатов. В связи с этим по-другому, в более широком аспекте, должны рассматриваться и вопросы риска, опасности и т.д.

Энергетическая политика, базирующаяся на альтернативных вариантах, структурной перестройке экономики, не означает, конечно, отказа от разработки новых месторождений, строительства новых электростанций. Там, где есть такая потребность и возможности экономии энергоресурсов незначительны, их необхо­димо создавать. Значительная часть месторождений уже исчерпана, что требует новых источников энергоресурсов для предотвращения резкого спада производ­ства энергии в народном хозяйстве.

Следует отметить и необходимость определенного периода времени для структурной перестройки народного хозяйства, создания энергосберегающих структур. В этих условиях необходимо вести разведку и разработку новых место­рождений, создавать новые энергетические мощности. Все дело в масштабах и приоритетах распределения ресурсов. С экономической точки зрения очевидно, что эффективно совмещать экстенсивный рост производства энергии в народном хозяйстве и энергосберегающую политику и реконструкцию невозможно. Уже сейчас в ТЭК идет значительная часть всех инвестиций и дальнейший рост этой суммы связан с крайне негативными последствиями для других народнохозяйст­венных комплексов и отраслей.

Требуется определить приоритеты в развитии энергетики и стимулировать основную часть инвестиций в выбранное направление: или дальнейшее чрезвы­чайно капиталоемкое валовое наращивание энергии, основанное на строительстве новых станций, все более дорогой разработке месторождений в крайне неблаго­приятных условиях (с огромным экологическим, экономическим, социальным ущербом в северных и сибирских регионах), или ориентация на рост конечных экономических результатов, базирующихся на экономии энергии.

Весь мировой опыт доказывает, что переход на энергосберегающий тип экономического развития гораздо эффективнее с экономических, экологических, социальных позиций.

Для повышения энергетической эффективности в России были разработа­ны Федеральные целевые программы "Энергосбережение России" и "Энергоэф­фективная экономика"

ФЕДЕРАЛЬНАЯ ЦЕЛЕВАЯ ПРОГРАММА"Энергосбережение России"
Основными целями и задачами федеральной целевой программы "Энерго­сбережение России" являются:

> реализация основных положений энергосберегающей политики, утвер­жденных Указом Президента Российской Федерации от 7 мая 1995 года № 472, и требований федерального закона "Об энергосбережении";

> обеспечение перехода российской экономики на энергосберегающий путь развития при улучшении бытовых условий населения;

> использование в этих целях комплекса рыночных механизмов и мер госу­дарственного регулирования.

Важнейшие целевые показатели программы:

• достижение в 1998-2008 годах экономии топливно-энергетических ресурсов в

объеме 365-435 млн. тонн условного топлива и снижение на этой основе

энергоемкости ВВП к 2005 году на 13,4%;

•сокращение бюджетных дотаций регионов на топливо- и энергообеспечение

при снижении цен и тарифов на энергоресурсы

К основным мероприятиям ФЦП относятся:

▲ развитие производства и оснащение потребителей средствами учета и регули­рования расхода энергоресурсов, оборудованием и средствами энергосберегаю­щей электротехники;

А инвестиционная политика и энергосберегающие проекты;

▲ нормативно-правовое и финансовое обеспечение программы; А стандартизация и сертификация.

В федеральную целевую программу "Энергосбережение России" входят следующие подпрограммы:

1. Энергосбережение в отраслях топливно-энергетического комплекса.

2. Энергосбережение в жилищно-коммунальном хозяйстве.

3. Энергосбережение в энергоемких отраслях промышленности.

4. Производство сертифицированных приборов, систем учета и регулирования расхода энергоресурсов и оснащение ими потребителей.

5. Энергосберегающая электротехника.

В ФЦП "Энергосбережение России" содержатся также основные требова­ния к инвестиционным энергосберегающим проектам, критерии при отборе по­добных проектов, перечень энергосберегающих проектов, подлежащих реализа­ции в 1998 году с бюджетной финансовой поддержкой специальных внебюджет­ных средств Минтопэнерго России, а также укрупненные показатели инвестици­онных проектов, намечаемых к реализации в отраслях экономики в 1999-2008 го­дах.

Важное значение отводится программой демонстрационным зонам и объ­ектам высокой энергетической эффективности, которые призваны показать эко­номическое, экологическое и социальное значение энергосбережения.

Подобные зоны и объекты создаются по инициативе и при поддержке Миннауки России, Минтопэнерго России в рамках проекта Европейской эконо­мической комиссии ООН "Энергетическая эффективность - 2000". В них создают­ся условия для демонстрации совокупного эффекта применения рыночных меха­низмов, энергосберегающей техники и технологий, совершенствования норма­тивно-правового обеспечения энергосбережения, решения вопросов стандартиза­ции, сертификации и метрологии, проведения современной политики в области тарифов и налогов, с целью последующего распространения положительного опыта по всей территории Российской Федерации.

Российские демонстрационные зоны высокой энергетической эффектив­ности являются экспериментальными полигонами для отработки организационно-финансовых методов и нормативно-правовой базы федеральной и региональной политики энергосбережения, внедрения энергоэффективных технологий и обору­дования.

Демонстрационными зонами, реализующими энергосберегающие проек­ты, являются Москва (Зеленоград, Лефортово, Фили), Челябинск, Нижний Новго­род, Владимир, Кировск, Московская область (Мытищи).

В процессе создания демонстрационных зон находятся города Курчатов, Москва (ВНИИгаз-Развилка), Ростов, Самара, Саратов, Санкт-Петербург, Калининград, Петрозаводск, Тверь; Вологодская, Калужская (Обнинск), Ленинград­ская, Московская (Истра, Ногинск, Балашиха, Королев), Мурманская и Тульская области; Республики Саха (Якутия), Татария.

Реализация энергосберегающей политики немыслима без соответствую­щей системы стандартизации энергопотребления, сертификации и метрологии в энергосбережении. ЦФП "Энергосбережение России" предусматривается, что стандартизация в первую очередь будет охватывать энергоемкое оборудование, технологические процессы, транспортные средства, бытовые приборы, торговое оборудование, светильники, кондиционеры, здания и сооружения. Ряд массово производимых бытовых приборов должен иметь обязательное маркирование с данными о годовом потреблении ими энергии. Объектами стандартизации энерге­тических характеристик должны стать также теплоизоляционные и ряд других строительных материалов.

Важным направлением энергосберегающей политики является сертифи­кация вновь выпускаемой продукции на соответствие ее нормативным энергети­ческим характеристикам. На первом этапе в качестве объектов сертификации должны быть определены продукция массового производства, теплоизоляцион­ные материалы, светотехнические изделия, энергоизмерительные приборы, за-порно-регулирующая арматура, электродвигатели, авто- и мототранспортные средства.

Конечным результатом выполнения федеральной целевой программы "Энергосбережение России" будет поэтапный перевод российской экономики на энергосберегающий путь развития с учетом изменяющихся экономических ус­ловий в стране. Программа будет содействовать превращению энергосбережения в решающий фактор улучшения социальных условий жизни населения, решению экономических задач и удовлетворению спроса на энергетические ресурсы по ме­ре подъема российской экономики. За счет энергосбережения удастся снизить на­грузку на топливно-энергетический комплекс страны, высвободить резервы теп­ловой и электрической энергии и использовать их для повышения надежности энергообеспечения, в первую очередь населения страны, способствовать успеш­ному проведению жилищно-коммунальной реформы.
ОЖИДАЕМЫЙ РЕЗУЛЬТАТ ПРИМЕНЕНИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЙ ЦЕЛЕВОЙ ПРОГРАММЫ "Энергосбережение России"
В процессе реализации программы будут получены следующие конечные результаты:

1. Общая численность сэкономленных в 1998-2008 годах энергетических ресурсов достигнет 365-435 млн. т у. т. На первом этапе, в 1998-2008 годах, экономия энер­горесурсов составит 53-69 млн. т у. т.

В основном будет завершено оснащение потребителей приборами и системами учета инвестиционной программы внедрения новых энергосберегающих техноло­гий, производства энергетически эффективных оборудования, конструкций и ма­териалов.

2. Сокращение потребности экономики и населения страны в топливе и энергии в результате реализации проектов программы позволит снизить энерго­емкость ВВП к концу первого периода на 5,3%, а к 2008 году - на 13,4 %. Даль­нейшее развитие работ в области энергосбережения обеспечит к 2010 году снижение энергоемкости ВВП до 21% к уровню 1995 года. Действие этого фактора будет способствовать росту национального дохода в 2000 году на 4-5% и к концу реализации программы - на 7-8%.

3. Затраты на реализацию программы энергосбережения оцениваются в период 1998-2008 годов в 55,3 трлн. рублей. Потребность в капитальных вложениях для реализации инвестиционных проектов составляет 46,7 трлн. руб­лей, в средствах на осуществление научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ - 7,0 трлн. рублей.

4. Экономическая эффективность настоящей программы обеспечивается главным образом стоимостью сэкономленных энергоресурсов. На каждый вложенный в программу энергосбережения рубль затрат ожидается прибыль в 2,6-3 рубля при сроке окупаемости инвестиционных энергосберегающих проектов в 1,5-2 года.

5. Предусмотренное программой снижение потребности в энергетических ресурсах позволит предотвратить выбросы в атмосферу вредных веществ в объе­ме 3,0-3,2 млн. т в год, в том числе в 2000 году - 1,3-1,4 млн. т.

Будет сокращена потребность в водопотреблении в 2008 году по сравнению с 1995 годом на 2,5-2,8 млрд. куб. м, а величина предотвращенных вредных выбросов в атмосферу составит более 5% от объема, связанного с произ­водством, транспортом, переработкой, хранением и использованием топливно-энергетических ресурсов.

6. Обеспечение потребителей энергоресурсов к 2001 году приборами и системами учета и регулирования расхода энергоресурсов сэкономит для бюджетов всех уровней до 20 трлн. рублей в год, а к концу срока реализации программы с учетом энергосбережения в жилых и общественных зданиях годовая экономия бюджетных средств достигнет 32-33 трлн. рублей.

7. Энергосбережение позволит с меньшими затратами развивать топливно-энергетический комплекс. Снижение инвестиционной составляющей в ценах и тарифах на энергоносители уменьшит их величину (по отношению к 1995 году) по электроэнергии на 9-11% в 2000 году, а в 2008 году - на 10-13%, по при­родному газу соответственно на 8-9% и 11-13%. Это создает реальные предпо­сылки для стабилизации, а затем снижения регулируемых государством цен и та­рифов на энергоносители, ограничивая долю расходов населения на оплату ис­пользуемых энергоресурсов в общих затратах на оплату жилья и коммунальных услуг.

8. Выполнение программы энергосбережения обеспечит за счет сэкономленных энергоресурсов повышение уровня газификации и электрификации быта на 25-30 % в дефицитных по газу и электроэнергии районах, а также в районах с неблаго­приятной экологической обстановкой. Расширение газификации населенных мест потребует прироста потребления газа к 2008 году на 17 млрд. куб. м в год. Более 60% этого объема газа будет использовано для дополнительной выработки тепла для населения с заменой нефтяного и твердого топлива.

9. Предусмотренное программой вовлечение в хозяйственный оборот местных и нетрадиционных возобновляемых энергоресурсов, обеспечение учета и регулиро­вания расхода энергоносителей, техническое перевооружение производства с це­лью снижения его энергоемкости и повышения конкурентоспособности отечественной продукции позволит создать не менее 100 тыс. новых рабочих мест и за­крепить на местах кадры специалистов.

Намечаемая программой организация обучения и переподготовки кадров обеспечит повышение квалификации не менее 200 тыс. работников, занятых в производстве или обслуживании топливо- и энергопотребляющих видов техники, энергоэкономичных материалов и конструкций.

Россия обладает огромным топливно-энергетическим потенциалом, ис­пользуемым нерационально. Сложившаяся структура экономики поддерживает высокую потребность в энергии, предъявляет требования к гипертрофированному развитию топливодобывающих отраслей. С другой стороны, сам ТЭК является основой этой структуры, которая деформирует экономику. На его долю прихо­дится четверть всего объема товарной продукции, большая часть инвестиций в основной капитал, около 40 % экспортной выручки. Крупные резервы существу­ют в добыче и использовании энергетического сырья.

Велика роль ТЭКа в загрязнении окружающей среды, воздействии на воз­дух, воду, лесные ресурсы и почву. Только энергетика дает ежегодно около чет­верти всех выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных источ­ников, потребляет примерно 70 % промышленной воды. Добыча и сжигание ис­копаемых ресурсов приводит к образованию большого объема отходов разного вида.

Кардинальное решение эколого-экономических проблем ТЭКа, а, следова­тельно, во многом, и всей экономики страны в целом, видится в вариантах, аль­тернативных расширению топливодобывающих отраслей, в энергосбережении в широком смысле этого понятия.
РЕГИОНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕМ
Стратегия развития энергетической политики Российской Федерации до 2010 года (указ Президента РФ от 07.05.95 г. № 472) предусматривает непосредственное участие органов исполнительной власти субъектов РФ и органов местного самоуправления в обеспечении надежного, эффективного и безопасного энергоснабжения, в том числе и за счет активной и целенаправленной работы по использованию потенциала энергосбережения в регионах. Иначе говоря, в каждом регионе политика энергосбережения формируется с учетом своих особенностей. Одно из основных условий успешной организационной работы по решению проблем энергосбережения - это создание региональной системы управления энергосбережением. Практика показывает, что в регионах в настоящее время отрабатывается несколько систем управления энергосбережением, которые существенно отличаются друг от друга. Покажем это на примере двух регионов.

Свердловская область

Ввиду отсутствия областных законодательных актов, нормативная база в Свердловской области по вопросам энергосбережения формируется в соответствии с федеральным законом "Об энергосбережении" от 03.04.96 №23 - ФЗ и Соглашением между министерством топлива и энергетики РФ (уполномоченный орган Правительства РФ по вопросам энергосбережения) и Свердловской областью о сотрудничестве в сфере энергосбережения и развития топливно-энергетического комплекса региона.

В соответствии с рядом других указов Губернатора Свердловской области, в течение 1998-2000гт. сформировалась примерно следующая региональная система управления энергосбережением:

• создание сводной системы учета энергетических ресурсов "Энергетический паспорт Свердловской области", на основании которой проводиться всеобщая паспортизация объектов области в рамках разработанных: «Энергетический паспорт муниципального образования», «Энергетический паспорт предприятия», «Технический паспорт котельной» и др.;

• введение лимитирования потребления топливно-энергетических ресурсов для всех бюджетных организаций региона;

• создание системы образовательных структур по подготовке специалистов по энергосбережению с выдачей квалификационного сертификата по энергосбережению. В рамках этого направления создана кафедра «Энергосбережение» в составе Уральского государственного технического университета (УГТУ - УПИ);

• принятие "Временного положения о демонстрационной зоне высокой энергетической эффективности в Свердловской области" и создание ряда демонстрационных объектов и др.

Основным исполнительным органом в структуре управления энергосбережением является - региональная энергетическая комиссия, председателем которой является первый заместитель председателя Правительства Свердловской области. Основные направления политики энергосбережения, реализуемые через региональную энергетическую комиссию:

• тарифная политика,

• энергетическая паспортизация,

• образовательная деятельность,

• содействие в развитии производства энергоэффективного оборудования.

Так, например, через структуру и величины тарифов на тепловую и электрическую энергию, в том числе за счет:

• дифференцированного подхода к расчету тарифа на электрическую энергию в зависимости от характера потребления, точки подключения дневного максимума и др.;

• введения в структуре тарифа инвестиционной составляющей, направленной на энергосберегающие мероприятия и др.,

создается система мер, вынуждающая заниматься энергосбережением, как поставщиков, так и потребителей энергии, а так же нарабатывается опыт формирования механизмов инвестирования энергосбережения.

Энергетическая паспортизация позволяет создать единую методическую базу по определению объемов потребления топливно-энергетических ресурсов для бюджетных, муниципальных и других организаций области, организовать контроль за дисциплиной цен (тарифов) на предприятиях поставщиках энергии.

В рамках образовательной деятельности, кроме создания центра по обучению и сертификации специалистов по энергосбережению, в Свердловской области ведется широкая программа энергосбережения среди всех групп населения:

• еженедельная тематическая передача по энергосбережению на областном радио;

• проведение смотра - конкурса по энергосбережению;

• выпуск специализированных журналов "Энергетика региона", "Вестник энергосбережения" и др.;

•проведение специализированных выставок "Энергосбережение" и др.

В области работает около 200 предприятий и организаций, выпускающих и успешно реализующих энергосберегающее оборудование. Региональная энергетическая комиссия регулярно рассматривает результаты работы этих предприятий, участвует в формировании экспонатов на комплексные экспозиции региона для участия в выездных и всероссийских выставках по энергосбережению. Участвует так же в создании на базе данных предприятий центров по обучению школьников старших классов и учащихся профессиональных учебных заведений практическим навыкам в области энергосбережения.

В Российской Федерации 89 регионов. В каждом из них есть свои особенности в проведении политики энергосбережения. Но на наш взгляд приведенные здесь примеры по созданию региональных систем управления энергосбережением представляют интерес для большинства субъектов России. Подтверждением этому является решение Министерства топлива и энергетики РФ от 16.03.2000 г. № 71 "Об организации работ по реализации энергосберегающей политики в Свердловской области и созданию энергоэффективной демонстрационной зоны".

Лекция №6

АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССАХ

Одним из наиболее действенных способов выявления энергетических потерь в технологических установках является анализ энергоисполъзования в производственных процессах. По его результатам выявляются обоснованные нормы расхода энергии и, самое главное, возможно определение конкретных путей энергосбережения.

Оценка эффективности и целесообразности энергозатрат в производственных процессах основывается на показателях энергоиспользования — коэффициенте полезного действии установок (КПД) и коэффициенте полезного использовании энергии в них (КПИ), а также на удельных расходах энергии, относимых к единице продукции (полупродукта), на передел, операцию и т.п. Коэффициенты полезного действия определяются в основном для производственных машин (аппаратов, агрегатов) и представляют собой отношение полезной энергии ко всей энергии, поступившей в машину (аппарат, агрегат). Коэффициент полезного использования также является отношением полезной энергии к затраченной, однако под затраченной здесь подразумевается либо энергия, поступившая в установку (в этом случае КПИ и КПД совпадают), либо энергия, поступившая на производственный участок, в цех, на предприятие, или даже энергия первичного (природного) энергоресурса.

Для разграничения этих показателей условимся под КПИ понимать отношение полезной энергии к энергии, поданной в энергоиспользующую установку, состоящую из энергетической (энергоприемника) и технологической (технологического аппарата) частей, а под КПД—отношение полезной энергии, затраченной на обработку материала, к энергии, поступившей в технологический аппарат.

Во всех случаях вычисление КПД и КПИ основано на определении полезного расхода энергии, который в теории и практике исчисляется в зависимости от характера энергоиспользующего процесса:

— для силовых (механических) процессов — по мощности (энергии) на валу двигателя;

—для процессов нагрева и охлаждения (высоко-, средне- и низкотемпературных и холодильных, в термических процессах) — по количеству энергии, сообщенному обработанному материалу;

— для электрохимических и электрофизических (а также термохимических и термофизических) — по количеству энергии, теоретически не-обходимому для проведения процесса;

— для освещения—по световому потоку осветительных аппаратов;

— для отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, а также управляющих процессов — по энергии, подведенной к соответствующей установке.

Такое разночтение при определении полезной энергии приводит к несопоставимости КПД и КПИ разных процессов. В то же время есть определение (принадлежащее чл.-корр-. РАН В.И. Вейцу), по которому полезная энергия — энергетический потенциал, сообщенный обработанному материалу. Как видим, это определение полностью совпадает с понятием полезной энергии для термических, электро- и термохимических и физических процессов и расходится со всеми другими. Для пояснения таких понятий, как полезная энергия, КПД и КПИ, существуют следующие определения.

Теоретический расход (безусловно полезный) — энергия, сообщенная обработанному материалу и направленная на достижение главной цели производственного процесса. Отношение этого расхода к энергии, поступившей в технологический аппарат, включая имеющие место внутренние выделения энергии, есть КПД технологического аппарата (КПДа). Отношение этого расхода к энергии, поданной в технологическую установку (в ее энергоприемник), включая внутренние выделения энергии в аппарате, есть КПИ технологической установки; для практических целей здесь общий приход энергии принимается по суммарному расходу, где учитываются внутренние выделения энергии.

Условно-полезный расход—расчетное количество энергии, поданной в технологический аппарат (в том числе на валу приводящего двигателя). В условно-полезный расход включаются все потери в технологическом аппарате (по их расчетному уровню), а в силовых (механических) процессах — и потери в передаточном устройстве.

Для увязки теоретического и условно-полезного расходов энергии вводится понятие сопутствующий расход энергии в технологическом аппарате, т. е. разность между условно-полезным и теоретическим расхода-ми. Он направлен на компенсацию потерь в технологическом аппарате, которые неизбежно сопутствуют производственному процессу, например нагрев самого аппарата, компенсация теплообмена с окружающей средой и др.

Необходимость введения этого понятия вызвана тем, что, во-первых, требуется количественно различать теоретический и условно-полезный расходы; во-вторых, потери в технологическом аппарате находятся вне компетенции энергетиков и часто настолько внутренне присущи технологии, что являются скорее не потерями, а «собственными нуждами» аппарата (нагрев транспортирующих устройств, тары и других сопутствующих материалов); и, в-третьих, в ряде процессов сопутствующий расход энергии является единственно оправданным, хотя и компенсирует потери в аппарате, например выдержка материала при постоянной температуре (в автоклавах), все процессы отопления и вентиляции производственных и других помещений.

Уровень сопутствующего расхода энергии диктуется экономическими, технологическими и санитарно-техническими условиями. Так, толщина изоляции аппаратов имеет свой экономический предел, за которым суммарные потери теплоты не снижаются, а увеличиваются вследствие увеличения поверхности теплоотдачи (экономическое условие). Потери на нагрев сопутствующего материала, например, раствора, содержащего полезный компонент, могли бы быть меньше при повышении его концентрации, но это невозможно по технологическим условиям. При работе с вредными веществами устраивается интенсивная вытяжка, что увеличивает тепловые потери за счет повышения коэффициента движения воздуха, особенно над открытыми поверхностями, например гальванических ванн, но необходимо по санитарным условиям, а иногда и по технике безопасности.

Нормативные потери в энергоприемнике технологической установки — расчетные потери, связанные с передачей и (или) трансформацией энергии в энергоприемнике (двигателе, топке, теплообменнике и др.), с подготовкой этой энергии для поступления в технологический аппарат.

Если суммировать условно-полезный (расчетный) расход энергии и нормативные потери, получим норматив расхода энергии в технологической установке, т.е. расчетный минимум энергозатрат при работе в идеальных условиях — при полном соблюдении технологических и энергетических регламентов, идеальном техническом состоянии оборудования, изоляции, герметичности, оптимальной загрузке как технологического аппарата, так и энергоприемника.

Однако в реальных условиях на протяжении длительного времени соблюдение нормативного расхода энергии в установке практически невозможно, поскольку,

во-первых, возникают дополнительные, не учитываемые нормативом энергозатраты на пуск, работу на холостом ходу и при горячих простоях;

во-вторых, оборудование, изнашиваясь, снижает первоначальные энергетические характеристики, которые далеко не всегда восстанавливаются даже после капитального ремонта;

в-третьих, часто имеет место неполная загрузка технологического аппарата и почти всегда энергоприемника (особенно электродвигателей), что существенно снижает КПД по сравнению с расчетным (паспортным), нормативным; и, в-четвертых, в реальных производственных условиях всегда наблюдаются отклонения от регламентов по качеству материалов, температурам, времени обработки и т.д., причем это приводит к увеличению энергозатрат.

Тогда каждая составляющая общего расхода энергии превышает свой расчетный уровень: теоретический расход, т.е. энергия, сообщенная материалу при обработке, увеличивается за счет его худшего качества, перегревов, брака продукции (полупродукта), и т.п.; отдельные составляющие сопутствующего расхода увеличиваются по тем же причинам, а также из-за худшего по сравнению с расчетным состояния оборудования, изоляции и т.д.; потери в энергоприемнике также увеличиваются против нормативных за счет недогрузки, худшего состояния оборудования, отклонений в режимах работы и др. Выявить каждое из этих превышений постатейно очень сложно, часто практически невозможно, да и нецелесообразно. Достаточно сопоставить фактический и нормативный расходы энергии всей установкой.

Разница между фактическими затратами энергии и расчетным, нормативным расходом, возникающая вследствие эксплуатационных и режимных отклонений от регламентированного хода производства, представляет собой эксплуатационные и режимные потери энергии в технологической установке. Их в большинстве случаев можно разделить на потери в энергоприемнике и технологическом аппарате.

Выявление эксплуатационных и режимных потерь в процессах и установках — первоочередная задача, поскольку их снижение не требует дополнительных затрат, достаточно добиться жесткого соблюдения регламентов производства и энергетической дисциплины, иногда — внедрения простейшей автоматики, например ограничителей холостого хода. Однако полная ликвидация этих потерь практически невозможна, так как для этого требуются идеальные условия производства и состояние оборудования, а также отсутствие пусков, холостых ходов и горячих простоев и т.п.

По данным наблюдений и исследований эксплуатационные и режимные потери составляют 20—30% от суммарного (фактического) расхода энергии в технологических процессах. При соблюдении регламентов и энергетической дисциплины их величина может быть снижена примерно в три раза, а допустимый уровень не должен превышать 7—10% от расхода. Поэтому часть эксплуатационных и режимных потерь неизбежна и должна включаться в технологическую норму энергозатрат.

Оценка энергоиспользования дается в результате анализа энергозатрат на процесс, установку или любой энергопотребляющий объект. Такой анализ позволяет не только рассчитать КПД и КПИ, но и дифференцированно определить направления энергопотребления по статьям энергозатрат, выявить наибольшие потери и затраты. При этом, вычислив нормативы энергозатрат, можно обосновать реальную норму энергопотребления, отличающуюся от норматива на величину допустимых эксплуатационных и режимных потерь.

1   2   3   4   5


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации