Введение 3
1 Общая характеристика завода металлоконструкций и оценка эффективности
его системы электроснабжения 7
1.1 Анализ нормативно-правовой базы 7
1.2 Характеристика объекта исследования 8
1.3 Анализ энергопотребления завода металлоконструкций 15
2 Обоснование направлений повышения энергетической эффективности на
металлургическом предприятии 28
2.1 Повышение энергоэффективности работы электродвигателей 28
2.2 Снижение потерь при обработке металлоконструкций 31
3 Технико-экономический расчет 40
3.1 Анализ повышения энергоэффективности завода от внедрения новых
типов электродвигателей 40
3.2 Анализ повышения энергоэффективности завода в результате
модернизации дуговых печей 55
Заключение 66
Список используемых источников 68
Увеличение энергетической эффективности объектов промышленности является одним из наиболее приоритетных направлений нашего государства.
Поэтому Правительством РФ утверждена Энергетическая стратегия Российской Федерации распоряжением от 09.06.2020 № 1523-р на период до 2035 года. В данной стратегии предусмотрено: «повышение эффективности, надежности, доступности и качества удовлетворения внутреннего спроса на все энергоресурсы, технологии и услуги в сфере энергетики» [23].
Несмотря на снижение энергоемкости экономики, в РФ имеется значительный потенциал энергосбережения:
«Энергоемкость экономики Российской Федерации с 2008 года по 2018 год снизилась на 9,3 процента (с 10,8 до 9,8 т у.т./млн. рублей валового внутреннего продукта в ценах 2016 года). Основными факторами, которые обеспечили снижение энергоемкости, стали технологический фактор (рост энергоэффективности энергопотребляющего оборудования) и уровень загрузки производственных мощностей.
В Российской Федерации имеется потенциал энергосбережения, достигающий третьей части текущего энергопотребления, и существуют возможности значительного повышения экономической эффективности проектов в сфере энергетики. Уровни энергоемкости производства важнейших отечественных промышленных продуктов выше (хуже) среднемировых в 1,2 - 2 раза, а по отношению к лучшим мировым практикам - в 1,5 - 4 раза.
По сравнению с 2008 годом достигнуто снижение энергоемкости в отраслях топливно-энергетического комплекса - коэффициент полезного использования попутного нефтяного газа увеличился на 9,2 процентных пункта и достиг 85,1 процента, удельный расход топлива на отпуск электрической энергии на тепловых электростанциях снизился на 7,8 процента и составил 309,8 г у.т./кВт-ч, потери электрической энергии в электрических сетях снизились с 13 процентов до 10,6 процента» [11, 15]
Что касается промышленных предприятий, энергосбережение помогает повысить эффективность деятельности предприятия благодаря следующим факторам:
- уменьшение энергозатрат, что приводит к снижению себестоимости производства и как следствие приводит к повышению конкурентоспособности;
- реконструкция энергооборудования, поскольку более современное оборудование способно себя окупить более низким энергопотреблением;
- повышение уровня экологической обстановки в районах расположения промышленных предприятий.
Одним из наиболее энергоемких направлений промышленности является производство металлоконструкций.
Металлоконструкции применяются во многих отраслях. Но главным образом они нашли свое применение в строительстве.
Металлоконструкции нашли свое применение в промышленном и гражданском строительстве, при возведении объектов сельского хозяйства, в строительстве административно-офисных зданий, жилых и общественных зданий, складских и торговых помещений, архитектурных построек и многих других объектов строительства. Металлоконструкции при возведении строительных объектов обладают рядом преимуществ относительно других материалов: надежность эксплуатации, транспортабельность, легкость и быстрота монтажных и демонтажных работ, устойчивость к растяжению (особенно в сравнении с бетонными изделиями).
Помимо строительства, металлоконструкции применяются в сфере транспорта, используются в технологическом оборудовании, промышленных установках, прокладке различного рода инженерных коммуникаций.
...
В ходе исследования была проанализирована энергетическая стратегия РФ, был проведен анализ существующей законодательной и нормативно- правовой базы.
Был проведен анализ энергетической эффективности промышленного сектора РФ, на основании которого мы определили, что сфере промышленности не уделяется должного внимания в области энергоэффективности.
Одной из крупных областей промышленности является металлургия.
В качестве исходных данных объекта исследования являются производственные цеха и помещения, а также их потребление. Проведен анализ потребления металлургического завода для того, чтобы определить направления, в которых будут проведены энергосберегающие мероприятия.
Электроэнергия в значительной степени используется для работы электроприводов насосов, станков, технологических установок, а также на питание дуговых печей.
Поэтому для повышения энергетической эффективности исследуемого объекта были проанализированы различные способы повышения энергетической эффективности, используемые в других областях промышленности. На основании данного исследования были использованы следующие энергосберегающие мероприятия:
- для снижения потерь электрической энергии были установлены двигатели класса IE2. Потери снижены на 2180 МВтч/год при работе предприятия в одну смену. Срок окупаемости при внедрении электрических двигателей класса IE2 составляет не более чем 3 года при неполной нагрузке.
- поскольку технологическое оборудование работает при неполной нагрузке, то были установлены частотные преобразователи, снизившие потери электроэнергии на 1622 МВтч/год. Средний простой срок окупаемости составляет примерно 3 года.
- для снижения потерь электроэнергии на плавку металла в дуговых печах была установлена футеровка с повышенным тепловым сопротивлением. Годовая экономия составляет 202,17 МВтч (902 тысячи рублей). Срок окупаемости футеровки всех печей составляет примерно 2 года и 5 месяцев.
- короткая схема треугольника на шинах печного трансформатора и звезды на электродах изменена на симметричный треугольник на электродах с четвертым рукавом, что позволило снизить активное сопротивление в 1,5 раза, а индуктивное - в 1,4 раза, а также уменьшить удельный расход электроэнергии на 9-11 кВтч/т
Научная новизна работы заключается в том, что в ходе проведения исследования были применены современные методики по повышению энергетической эффективности рассматриваемого металлургического завода, которые объединены в одном объекте исследования.
Практическая значимость работы заключается в том, что внедрение мероприятий по повышению энергоэффективности предприятия металлургической промышленности позволяет снизить затраты на производство металлоконструкций.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
