Диплом - Розробка та техніко-економічне обгрунтування організаційно-технічних заходів економії енергоресурсів на підприємстві

104464.rtf (4 стор.)
Allbest.ru Home.html (1 стор.)
Оригінал


1   2   3   4


За результатами порівняльного аналізу можна зробити висновок, що переважніше компресор фірми Atlas Сорсо. Хоча первісна вартість самого обладнання вище, ніж у BLITZ, але, враховуючи менше споживання, електроенергії і менші експлуатаційні витрати, вже через 1,4 року сумарні витрати (у грошовому вираженні) на вироблення стисненого повітря у компресорів фірми Atlas Сорсо виявляться менше, ніж у компресорів BLITZ.

Вихідні та розрахункові дані для визначення економії електроенергії при децентралізації компресорної станції на Головний проммайданчику наведено в табл. 3.4.

Таблиця 3.4

Вихідні дані

Найменування устаткування

Колич.

Устано

потужність,

кВт

Коеффц.

попиту

Кс


Колчіч.

годин на

добу

Колич.

діб

Річний

витрата,

тис, кВт.год

1

2

3

4

5

6

7

Компресор

1

160

0,7

16

253

453

Опалювальний період



















Насос (насосна)

1

22

0,7

24

202

75

Насос (компресорна)

1

22

0,7

24

202

75

Літній та перехід. періоди



















Насос (насосна)

1

22

0,7

24

116

43

Насос (компресорна)

1

22

0,7

24

116

43

Вентилятор (градирня)

1

18

0,7

8

60

6


Розрахунок проводився виходячи з потужності, на яку зменшиться сумарна потужність обладнання, задіяного у виробленні стисненого повітря на Головний проммайданчику.

Річна економія умовного палива від впровадження регульованого електроприводу з урахуванням втрат на транспорт електроенергії в електромережах (з урахуванням розподільних):
, (3.1)
де = 0,28 * 103 т. у. т. / кВт год - середня питома витрата умовного палива на відпуск електроенергії в енергосистемі (з урахуванням перетоків);

= 10,5% - втрати електроенергії в електромережах (з урахуванням розподільних) енергосистеми концерну "Біленерго".


Річний економічний ефект:
, (3.2)
де С - тариф на електроенергію, р. / кВт. ч.
.
Визначення терміну окупності:
(3.3)
де - Капіталовкладення в захід, млн. р..

Поділ компресорної станції, за результатами розрахунків, буде мати річний економічний ефект 111 млн. р.., Річну економію умовного палива 215 т. у. т. і термін окупності 1.5 років.

Децентралізація компресорної станції. Установка локальних компресорів у виробничих корпусах.
Таблиця 3.5

Вихідні дані

Параметр

Од. ізм.

Позначення

Значення

Тариф на електроенергію

р. / кВт. ч

З

160

Кількість впроваджуваних компресорів

компл.




6

Курс НБРБ

р. / у. е.




2930

Вартість одного комплекту обладнання

у. е.

До

16800




млн. р..




49,2

вартість заходу, з урахуванням проекту, монтажу, налагодження (монтаж-10% від вартості обор.)

млн. р..

Км

324,7


Постачання підприємства стисненим повітрям здійснюється від власної компресорної станції в якій встановлені:

8 компресорів типу 2ВМ4-24/9С, продуктивністю 24 м3/хв, кожний;

1 компресор типу ЗДП-20/8, продуктивністю по 20 м3/хв - демонтований. Щодня в роботі 3 компресора.

Приладів обліку виробленого повітря немає. На багато що воздухопотребляемое обладнання немає даних по споживанню стисненого повітря. Немає і обгрунтованою технологічної розрахункової потреби. Регулювання (необхідність включення-вчення додаткового компресора) виробляється оперативним персоналом за показання манометра тиску в мережі. Розрахунок кількості виробленого повітря проводиться множенням числа годин роботи, на паспортну продуктивність, вводячи поправочний коефіцієнт 0,8,

Мережі стисненого повітря по майданчику розгалужені і довгі, давно в експлуатації. У таких мережах мають місце великі втрати стисненого повітря. Компресора в експлуатації по 20 - 25 років, вже виробили свій моторесурс.

Пропонується поділ компресорної станції з метою зниження втрат стисненого повітря в мережах і обладнанні та зниження споживання електроенергії.

В даний час для забезпечень сжатьм повітрям споживачів в корпусі 2 встановлено два нових гвинтових компресора Monsun 22 німецької фірми BLITZ, продуктивністю 3,43 м3/хв, кожен. Продуктивності компресорів достатньо для роботи тільки ділянки ТПА. Для забезпечення стисненим повітрям решти повітро-споживаного обладнання майданчика необхідно тримати в роботі 3 компресора на компресорній станції, також як і без включення нових гвинтових компресорів. Тобто, замість економії отримуємо перевитрата електроенергії. Тому нові компресори практично не включають. Термін окупності нових гвинтових компресорів, при такому режимі роботи буде дуже великий.

Дані по споживачам стисненого повітря по ПРТК підприємство (служба головного енергетика) надати не може (немає паспортів обладнання, частково обладнання власного виробництва). Тому неможливо точно обгрунтувати технологічну розрахункову потребу в стислому повітрі.

Визначимо (орієнтовно) кількість і продуктивність компресорного устаткування для ПРТК.

При роботі в середньому 3-х компресорів щодня в дві-три зміни, середній час одного компресора складе:
Тк = 15129: 3: 253 = 19,93 год / добу, приймаємо 20 год / добу.
де: 15129 - сумарний час роботи компресорів, ч.

Потреба в стислому повітрі ПРТК 2006 р. склала 17 429 тис.м3

Визначимо продуктивність компресорного устаткування:
,
де 0,25 (25%) зменшення витрати стисненого повітрі при децентралізації компресорної станції.

У АТЦ планується встановити локальний компресор, продуктивністю 1 м3/хв.

Таким чином необхідна продуктивність компресорного устаткування складе:
42,7 - 1 - 2 × 3,43 = 34,8 м3/хв.
Для децентралізації компресорної станції пропонується встановити 6 компресорів в корпусах виробництва, продуктивністю 5,6 м3/хв, кожен, з урахуванням введених в дію двох нових гвинтових компресорів Monsun 22.

На заводі є система оборотного водопостачання. Оборотна вода використовується в компресорній станції і ділянці ТПА. При децентралізації компресорної станції та встановлення теплових насосів на ділянці ТПА, відпадає потреба в системі оборотного водопостачання.

За результатами порівняльного аналізу, наведеного вище, пропонуються до установки гвинтові компресори фірми Atlas Copco модель GA 30.

Вихідні та розрахункові дані для визначення економії електроенергії при децентралізації компресорної станції на ПРТК наведено в табл. 3.6.
Таблиця 3.6

Вихідні дані

Найменування устаткування

Колич.

Устано

потужність,

кВт

Коеффц.

попиту

Кс


Колчіч.

годин на

добу

Колич.

діб

Річний

витрата,

тис, кВт.год

1

2

3

4

5

6

7

Компресор

1

160

0,7

16

253

453

Опалювальний період



















Насос (насосна)

1

45

0,7

24

202

153

Літній та перехід. періоди



















Насос (насосна)

1

45

0,7

24

116

88

Вентилятор (градирня)

1

30

0,7

8

60

10

Всього
















704

Розрахунок проводився виходячи з потужності, на яку зменшиться сумарна потужність обладнання, задіяного у виробленні стисненого повітря на Головний ПРТК.Годовая економія умовного палива від впровадження регульованого електроприводу з урахуванням втрат на транспорт електроенергії в електромережах (з урахуванням розподільних):
, (3.4)
де = 0,28 × 103 т у. т. / кВт год - середня питома витрата умовного палива на відпуск електроенергії в енергосистемі (з урахуванням перетоків);

= 10,5% - втрати електроенергії в електромережах (з урахуванням розподільних) енергосистеми концерну "Біленерго".

Річний економічний ефект:
, (3.5)
де С - тариф на електроенергію, р. / кВт. ч.

Визначення терміну окупності:
(3.6)
де - Капіталовкладення в захід, млн. р..


3.2 Удосконалення системи гарячого водопостачання
Втрати енергії в технологічному процесі залежать від витрати мережі (технологічного навантаження), що визначається споживачем, і втрат напору на устаткуванні насосної станції які визначаються гідравлічним опором елементів схеми. Для організації технологічного процесу з мінімальними енергетичними втратами необхідно, в першу чергу, знизити втрати напору між трубопроводом насосного агрегату і мережею споживачів.

Крім того, в процесі функціонування залежно від режимів роботи системи може змінюватися тиск перед насосом, створюване джерелом водопостачання. Вимірювання цього тиску також відбивається на величині тиску в мережі споживачів.

Такий характер взаємозв'язку параметрів вимагає установки в системі дросельних регулюючих елементів - регулюючих клапанів (іноді їх роль виконують напірні засувки агрегатів). Ці елементи створюють додатковий гідравлічний опір і дозволяють забезпечити стабільний тиск в мережевому трубопроводі. При використанні дросельних елементів відбувається розподіл напору на елементах системи.

На величину втрат при дросельному регулюванні впливає не тільки регулюючий елемент: найчастіше на етапі проектування вибирається насосний агрегат з певним запасом напору, а при заміні насосних агрегатів нове обладнання може мати дещо завищені характеристики. Крім того, діапазон зміни вхідних тисків (перед всмоктувальним патрубком насосного агрегату) впливає на величину тиску за насосним агрегатом. Всі ці обставини призводять до того, що втрати енергії в ході технологічного процесу стають досить великими, що досягають 45 і більше відсотків від номінальної потужності агрегату.

Для вирішення завдання мінімізації втрат, пов'язаних з регулюванням тиску в мережі, необхідно виключити додаткові гідравлічні опору на ділянці від насосного агрегату до мережевого трубопроводу, тобто необхідно повністю відкрити всю запірно-регуліруюшую арматуру. Це можна зробити, якщо процес регулювання тиску передати насосному агрегату. Теорія роботи нагнітачів (насосів і вентиляторів) доводить, що зміна частоти обертання приводу нагнітача змінює його напірні характеристики, крім того, напір створюваний нагнітачем, пропорційний квадрату частоти обертання агрегату. Зміна напірних характеристик насосного агрегату при зміні частоти обертання ілюструє Рис. 3.1, на якому крива 1 відповідає номінальній (при номінальній частоті обертання приводу) напірної характеристиці, а криві 2-4 - напірним характеристикам при зниженій частоті обертання.



Рис. 3.1 Характеристик насосного агрегату і мережі з частотним регулюванням

Якщо організувати роботу приводу насосного агрегату таким чином, щоб він при зміні параметрів технологічного процесу (витрати в мережі і тиску на вході агрегату) зраджував частоту обертання, то в підсумку можна без істотних втрат енергії стабілізувати тиск у мережі споживачів. При такому способі регулювання виключаються втрати напору (немає дросельних елементів), а значить, і втрати гідравлічної енергії.

Спосіб регулювання тиску в мережі шляхом зміни частоти обертання приводу насосного агрегату знижує енергоспоживання ще й з іншої причини. Власне насос як пристрій перетворення енергії має свій коефіцієнт корисної дії - відношення механічної енергії, яка додається до валу, до гідравлічної енергії, одержуваної в напірному трубопроводі насосного агрегату. Характер зміни коефіцієнта корисної дії насоса залежно від витрати рідини Q при різних частотах представлений на рис. 3.2.



Рис. 3.2 Зміна ККД насосного агрегату з частотним регулюванням при зміні продуктивності

У відповідності з теорією подібності максимум коефіцієнта корисної дії із зменшенням частоти обертання трохи знижується і зміщується вліво. Аналіз необхідного зміни частоти насосного агрегату при зміні витрати в мережі показує, що з зменшенням витрати потрібно зниження частоти обертання. Якщо розглянути роботу агрегату для витрати менше номінального (вертикальні лінії А і В), то для цих режимів раціонально працювати на зниженій частоті обертання. У цьому випадку ККД насоса вище, ніж при роботі на номінальній частоті обертання. Таким чином, зниження частоти обертання у відповідності з технологічною навантаженням дозволяє не лише економити споживану енергію на виключенні гідравлічних втрат, але й отримати економічний ефект за рахунок підвищення коефіцієнта корисної дії самого насоса - перетворення механічної енергії в гідравлічну.

Застосування частотного регулювання приводів дозволяє істотно зменшити і експлуатаційні витрати, пов'язані з обслуговуванням агрегатів і систем. Наприклад, зниження перепаду тиску між усмоктувальним і напірним патрубками насосного агрегату збільшує термін служби сальникових ущільнень, практично виключаючи гідроудари і забезпечує стабільність тисків у трубопроводах мереж, а також мінімізує витрати на обслуговування.

Досвід експлуатації установок показав високу ефективність застосування частотно-регульованого електроприводу. На впроваджених установках досягалася економія електроенергії від 30% до 50%, а економія води від 15% до 25%. Період окупності в залежності від умов при цінах на електроенергію і воду в різних регіонах Росії коливався від 6 місяців до 1,5 року.

Крім того, розроблені пристрої забезпечують ряд експлуатаційних переваг: підвищення надійності систем водопостачання за рахунок виключення гідравлічних ударів, автоматична адаптація до змінюється режиму магістрального водопостачання, плавні пуск і останов двигуна, зручна диспетчеризація.

Таблиця 3.7

Вихідні дані:

Параметр

Од. ізм.

Позначення

Значення

Номінальна продуктивність





60

Номінальні обороти електродвигуна





3000

Фактична продуктивність



Q

53

Номінальна потужність електродвигуна

кВт



37

Кількість годин роботи насоса

ч

T

8

Коефіцієнт використання




До

0,75

Тариф на електроенергію

р. / кВт. ч

З

160


Визначення відносної швидкості обертання насоса при зниженні тиску в трубопроводі, що подає:

При регулюванні витрати (продуктивності) насоса при незмінному тиску в трубопроводі, що подає (витримуванні гідравліки) необхідно використовувати наступну формулу:
, (3.7)

,
де Q - фактична продуктивність насоса, т / год;

- Номінальна продуктивність насоса при заданому тиску, т / ч.
.
Визначення потужності на валу насоса при роботі на зниженому тиску:

, (3.8)

кВт,
де - Номінальна потужність на валу насоса, кВт;

n - обороти електродвигуна при роботі на зниженому тиску (продуктивності) в напірному трубопроводі, об / хв;

- Номінальні обороти електродвигуна, об / хв.
.
Річна витрата електроенергії при роботі насоса з номінальною швидкістю:
, (3.9)
де Т - кількість годин роботи, год;

- Коефіцієнт використання.
.
Річна витрата електроенергії при роботі насоса з регульованим електроприводом:
, (3.10)
де Т - кількість годин роботи, год;

- Коефіцієнт використання.

.
Річна економія електроенергії при роботі насоса з регульованим електроприводом в порівнянні з насосом із звичайним електроприводом:
, (3.11)

.
Річна економія умовного палива від впровадження регульованого електроприводу з урахуванням втрат на транспорт електроенергії в електромережах (з урахуванням розподільних):
, (3.12)
де = 0,28 × 103 т у. т. / кВт год - середня питома витрата умовного палива на відпуск електроенергії в енергосистемі (з урахуванням перетоків);

= 10,5% - втрати електроенергії в електромережах (з урахуванням розподільних) енергосистеми концерну "Біленерго".

Для визначення строків окупності визначаються укрупнені капіталовкладень на регульований електропривод:

вартість обраного регульованого електроприводу Среп згідно договірної ціни фірми - постачальника;

вартість електротехнічних пристроїв і КВП становить орієнтовно 3-5% від вартості РЕП;

вартість будівельно-монтажних робіт - 5-10% від вартості обладнання;

вартість пуско-налагоджувальних робіт - 3-5% від вартості обладнання.

Пропонується установка перетворювача частоти на насос гарячого водопостачання. Номінальна потужність електродвигуна насоса Рн - 37 кВт.

На ринку РБ представлений великий вибір моделей перетворювачів частоти, як вітчизняних так і імпортних.

Вітчизняні виробники (РПУП «Завод Вимірювач» м. Новополоцьк) випускають перетворювачі частоти для двигунів потужністю до 90 кВт.

З імпортних виробників представлені перетворювачі частоти фірм: «Danfoss», «LG», «HITACHI», «Omron» та ін

Приміром, ціна перетворювача частоти для електродвигуна (Рн = 37 кВт):

фірми «HITACHI.», типу HFE-370, складе 3120 у. е. (з ПДВ), 3588 (з урахуванням монтажу 15%) - 10,5 млн. р.. (Курс НБРБ р. / У. Е.2930);

фірми «Danfoss», серії VLT6000 - 52, складе 4757 у. е. (з ПДВ), 5471 (з урахуванням монтажу 15%) - 16,1 млн. р.. (Курс НБРБ р. / У. Е. 2930);

«Завод Вимірювач» перетворювачі частоти для електродвигунів потужністю Рн = 37 кВт не випускає.

Серія VLT6000 «Danfoss», спеціально розроблена для насосів і вентиляторів.

Річні витрати при роботі насоса з номінальною швидкістю:
, (3.13)
де С - тариф на електроенергію, р. / кВт. ч.

Річні витрати при роботі насоса з регульованим електроприводом:
, (3.14)

Річний економічний ефект:
, (3.15)
.
Визначення терміну окупності:
, (3.16)
де - Капіталовкладення в захід, млн. р..;

- Річний економічний ефект, млн. р..

для «HITACHI.», типу HFE-370:
,
для «Danfoss», серії VLT6000-52:
.

^ 3.3 Розробка проекту застосування економічних світильників
Одним характерним і важливим напрямком розвитку засобів освітлення, є постійно розширюється асортимент джерел світла.

Світлові прилади і світловий дизайну в усі часи були елементами престижу, тому просування енергозберігаючого освітлення можливо тільки тоді, коли освітлення стане більш якісним, а освітлювальні прилади - більш привабливими. Тому, при впровадженні енергоефективного освітлення, необхідно, поряд з економією енергії, підвищувати рівні освітленості, рівномірність освітленості, знижувати блескость джерел світла і задовольняти іншим якісними показниками освітлення. Нові покоління ЛЛ і компактних люмінесцентних ламп КЛЛ забезпечують розробку нових конструкцій світильників з високою світлотехнічної ефективністю, низьким рівнем енергоспоживання і поліпшеним дизайном.

В даний час широке застосування одержали енергозберігаючі світильники вітчизняних виробників:

ДП ММЗ їм, С.И.Вавилова, типу ЛСП 10-2 х 36, ЛСП 10-2 х 58, ЛСП 10-2 x 36, ЛСП 10-58;

ТОВ «Електрет», типу ЛПП 20-58-101;

ВАТ «Ритм», типу Лею 01-2 х 36, Лею 01-1 х 36 ЛПО 01-2 х 18,

та інші, які дозволяють широко вирішувати питання енергозбереження на промислових підприємствах.

Вони призначені для загального і локального освітлення робочих зон приміщень з різними умовами середовища. Якісне освітлення робочих зон досягається за рахунок можливості підвісити світильники на будь-якій висоті, у тому числі безпосередньо над робочим місцем.

Світильники з електронними пускорегулюючими апаратами (ЕПРА) забезпечують такі переваги порівняно з електромагнітними апаратами:

виключається можливість пульсації світлового потоку люмінесцентних ламп;

створюється сприятливий («щадний») режим запалювання люмінесцентних;

ламп;

підвищується термін служби люмінесцентних ламп;

в пусковому режимі відсутня миготіння люмінесцентних ламп;

здійснюється автоматичне відключення люмінесцентних ламп в кінці їх;

терміну служби, а також дефектних ламп;

забезпечується високий (0,98) коефіцієнт потужності.

Метою цього проекту полягає розрахунок економії при впровадженні енергозберігаючих світильників у корпусі 6 (головне виробництво) замість існуючих застарілих світильників.

Визначимо економію електроенергії при застосуванні енергозберігаючих світильників з люмінесцентними лампами за формулою:
, (3.17)
де: - Сумарна встановлена ​​потужність освітлювальних установок, кВт;

- Коефіцієнт попиту ( = 0,9);

- Річне число використання максимуму освітлювального навантаження, двозмінній роботи - 2250 год;

- Відсоток економії від впровадження енергозберігаючих світильників, 25%.

У дод. 2 наведено розрахунок економії при впровадженні енергозберігаючих світильників у корпусі 6 (головне виробництво) замість застарілих неекономічних існуючих світильників. Економія електроенергії при впровадженні енергозберігаючих світильників у корпусі 6 може скласти 120 тис. кВт. ч у м.

Річна економія умовного палива від впровадження енергозберігаючих світильників у корпусі 6 з урахуванням втрат на транспорт електроенергії в електромережах (з урахуванням розподільних):
, (3.18)
де = 0,28 × 103 т у. т. / кВт год - середня питома витрата умовного палива на відпуск електроенергії в енергосистемі (з урахуванням перетоків);

= 10,5% - втрати електроенергії в електромережах (з урахуванням розподільних) енергосистеми концерну "Біленерго".

Річний економічний ефект:
, (3.19)
де С - тариф на електроенергію, р. / кВт. ч.

Капіталовкладення в захід розраховуємо за формулою:
, (3.20)
де: - Середня ціна ЛЛ з урахуванням монтажу;

- Кількість впроваджуваних ЛЛ.

Визначення терміну окупності:
(3.21)

.
Термін окупності вийти = 1.9 року. Такий термін окупності виходить, якщо в розрахунку враховувати повну собівартість нових світильників. Якщо робити заміну світильників по мірі виходу з ладу існуючих, то термін окупності буде набагато менше, тому що це планова заміна.
Навчальний матеріал
© uadoc.zavantag.com
При копіюванні вкажіть посилання.
звернутися до адміністрації