Тема: Повышение энергоэффективности системы электроснабжения завода металлоконструкций

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.
...
Купить

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.

Купить