2.2 Структура и эффективность использования электроэнергии с учетом нормативов

Для анализа и планирования электропотребления, правильной разработки мероприятий по снижению расхода электроэнергии необходимо прежде всего установить энергоемкость каждого технологического передела, цеха или операции, и места, занимаемого ими в общем балансе электропотребления.

Энергоемкость технологических переделов и цехов зависит от их структуры, технологических особенностей, числа, типов и мощности оборудования, режимов их работы и отражает не только фактические показатели потребления электроэнергии, но и качественный уровень их использования за рассматриваемый период. Рассмотрение структуры электропотребления за длительный период позволяет выявить и оценить степень использования электроэнергии связанную с изменением в технологии, организации и объемах производства, а также системе электроснабжения предприятия. Анализ этих изменений служит основой для установления причин отклонений от норм электропотребления, выявления источников нерационального использования и резервов экономии электроэнергии.

Рассмотрим структуру электропотребления металлургического завода за 2010 год.

Анализ распределение потребления электроэнергии по подразделениям завода показывает, что наиболее энергоемким в 2010 году был электросталеплавильный цех (ЭСПЦ) - 61.2 %, причем 51 % объема потребления ЭСПЦ, это потребление электропечей ДСП-30 и АКП-30 на напряжении 35 кВ, т.е. остальное потребление электроэнергии (38,8%) осуществлялось на напряжении 110 кВ через понизительные подстанции ГПП1 и ГПП2.

Вторым по объемам потребления был цех теплогазовоздухоснабжения (ЦТГВС) с участками теплоснабжения компрессорной станции - 10,9 %

Третьим по объемам потребления электроэнергии являлся цех водоснабжения и канализации (ЦВиК) 10.4 %. На четвертом месте сортопрокатный цех (СПЦ) 9.7 %. Пятое место было у чугунно-литейного производство (ЧЛП) - 9.5%. На долю остальных цехов подразделений завода (транспортного, ремонтного, складов и т.д.) приходилось 3.4% потребляемой энергии.

Для наглядности круговая диаграмма распределения электроэнергии по подразделениям завода в 2010 году представлена на рисунке 2.6.

Рис. 2.6 Круговая диаграмма распределения потребления электроэнергии по подразделениям завода в 2010 году

Следует отметить, что любое металлургическое производство имеет большую постоянную составляющую энергозатрат, что увеличивает удельную составляющую электроэнергии в стоимости продукции. По этой причине полного соответствия между темпами снижения электропотребления и производительности для большинства технологических переделов металлургического производства быть не может, поскольку при снижении объемов производства всегда возрастает доля постоянных затрат энергии.

Как показывает анализ, повышенные энергозатраты часто вызваны не только влиянием постоянной составляющей, но в значительной степени неритмичной работой основного оборудования литейного и прокатного цехов с длительными простоями (без отключения агрегатов), не связанными с плановыми ремонтами и перестройкой механизмов на выпуск другого сортамента.

Таким образом, специфика конкретного цеха, определяемая особенностью технологического процесса, составом и мощностью оборудования и режимом его работы, в значительной мере формирует характер и динамику электропотребления.

Поэтому рассмотрим фактические затраты электроэнергии по основным цехам ЭСПЦ, СПЦ и ЧЛП.

Изменения удельных показателей электропотребления основных производств предприятия в виде графиков по месяцам 2010 года и отдельно по годам (рис. 2.7 - 2.8).

Рис. 2.7 Изменение фактического удельного расхода электроэнергии основных производств по месяцам 2010года

Рис. 2.8. Динамика изменения удельных показателей расхода электроэнергии основных производств.

Анализ рис. 2.7 показывает, что по месяцам 2010 года заметны колебания удельного расхода электроэнергии на тонну выпускаемой продукции. Наибольший размах колебаний присущ чугунно-литейному производству, что характеризует нестабильность производственного процесса и с годовыми объемами, существенно меньшими нормативных возможностей установленных 2х индукционных печей FS40 TwinPower (2006 год выпуска). Тем не менее, очевидна положительная тенденция по снижению среднего удельного расхода электроэнергии на тонну выплавляемого чугуна с 2608,8 кВт*ч/т в2009году до 2169,3 кВт*ч/т (на 439,5 кВт*ч/т) в 2010 году. При годовом росте объемов производства с 2972,2 тонн (2009г) до 4126,2 тонн (2010г).

Таким образом, одна из очевидных причин снижения удельного расхода электроэнергии ЧЛП это уменьшение влияния постоянной составляющей производства при росте его объемов. В августе 2011 года уже достигнут более положительный результат по снижению удельного расхода электроэнергии на выплавку одной тонны чугуна до величины 1585,7 кВт*ч/т, т.е. на 583,44 кВт*ч/т меньше, чем в 2010 году.

Таким образом потенциал энергосбережения ЧЛП в пересчете на объем производства в базовом 2010 году (4126,231 кВт*ч/год) составляет не менее 2,4 млн кВт*ч/год. При росте объемов производства до 10,0 тыс. тонн годного литья в год, предусмотренные рабочим проектом, потенциал энергосбережения может ещё более возрасти.

Сортопрокатный цех (СПЦ) имеет наилучшую динамику и характеристику удельного электропотребления, с показателями 2009 и 2010 года ниже нормативного значения 110 кВт*ч/т, что объясняется применением современного электроэнергетического оборудования и приводов.

Исследование фактических и нормативных показателей наиболее энергоемкого электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) показывает наличие существенных резервов.

Средний фактический расход электроэнергии печей ДСП30 и АКП30 на тонну литья заметно превышает нормативное значение в 2009 году на 91 кВт*ч/т (18,6%), в 2010 году - на 78,8 кВт*ч/т (15,9%), хотя очевидна положительная тенденция снижения удельных расходов на 2,7 %.

Если исходить из нормативного удельного расхода печей на тонну литья, то по показателям базового 2010 года потенциал энергосбережения составит:

ДW_уд1 W_г =77,8 · 198699,71 =15,459 млн. кВт*ч/год

Аналогичная картина наличия заметного потенциала энергосбережения наблюдается и для прочих потребителей ЭСПЦ. В 2009 году разница фактического и нормативного значения (см. табл. 2.7) составила 30,9 кВт*ч/т в; в 2010 году - 23,9 кВт*ч/т.

Таким образом, хотя и имеется положительная динамика снижения рассматриваемого удельного расхода, потенциал энергосбережения по прочим потребителям ЭСПЦ по показателям базового 2010 года составит величину:

ДW_уд2 W_г =23,9 · 189699,71= 4,749 млн. кВт*ч/год

Таким образом, в целом потенциал энергосбережения ЭСПЦ составит:

15,459 +4,749 = 20,208 млн. кВт*ч/год

Как показывают результаты работы ЭСПЦ уже в 2011 году получено снижение удельного расхода ЭСПЦ на 40 - 50 кВт*ч/т за счет совершенствования и оптимизации технологического процесса ЭСПЦ.