Определение потребности в энергии на предприятиях

Для реализации подцели сбалансированности энергоснабжения энергетики предприятия должны планировать свою работу, причем это планирование в основном соответствует по своему содержанию плановой работе на любом энергетическом объекте. При этом особенно ярко проявляется энергетическая специфика, когда, во-первых, необходимо рассчитывать на перспективу два показателя — годовую потребность и максимальные нагрузки, в том числе по часам суток, дням недели, сезонам года. И, во-вторых, эти цифры могут быть только ориентировочными, расчетными, на них нельзя жестко строить производственно-хозяйственную деятельность, поскольку должно быть произведено ровно столько, сколько будет потребляться подразделениями предприятия. Иными словами, по выполнению или невыполнению плановых заданий нельзя судить о хорошей плохой работе энергетиков.

Так, в коммунальной энергетике имеют место парадоксальные случаи, В районных отопительных котельных (тепловых станциях) планируются объемы производства и отпуска тепловой энергии потребителям. Весной, когда температура наружного воздуха иногда приближается к +30° котельные продолжают работу, поскольку, оказывается, они еще не выполнили годовой план. При этом еще нелепее выглядит то обстоятельство, что о выполнении плана судят не по количеству выработанного тепла (нет расходомеров!), а по количеству сожженного топлива. Получается, что фактически здесь планируется не объем производства энергии, а объем сжигания газа!

Для балансирования возможного изменения нагрузок и объемов в энергохозяйстве всегда должны иметься энергетические резервы, по мощности и по объемам. На практике это требует наличия резервов мощности электрических трансформаторов на приемных (понизительных) подстанциях, резервов производительности производственно-отопительных котельных, компрессорных, холодильных и других станций, резервов топлива на складах (твердого и жидкого) и т.п.

Расчетное количество энергетических ресурсов, которое требуется предприятию, определяется с помощью методов планирования. Величина производственного потребления планируется, как правило, норматив­ным методом, нагрузки и объемы энергопотребления на санитарно-технические нужды — методом аналогии, по данным прошлых периодов или расчетным путем с коррективами на прогнозируемые погодные (температурные) условия отопительного сезона.

Для расчета производственного потребления (Э_& ед. энергии/год) необходимо знать плановый объем производства по всем видам продукции (П„ ед. продукции/год) и соответствующие нормы энергозатрат по каждому j-ому виду продукции и по каждому j-тому виду потребляемых энергетических ресурсов (by, ед. энергии на ед. продукции):

Э_Σ=Σ_i Σ_{j Пi} b_ij (ед. энергии/год). (18.1)

Однако часто на предприятиях и в практике проектных расчетов годовое энергопотребление вычисляется по максимальным часовым нагрузкам в течение года (Р_р, ед. мощности или производительности) и по времени работы — календарному (t._кал, ч) или фактическому (t_ф , ч). Нагрузки определяются по установленной мощности энергоприемников технологического оборудования (N_y, ед. мощности или производительности) и коэффициентам его загрузки (k₃) или использования (к_исп):

Р_р=N_у k₃ (ед. мощности или производительности) (18.2)

Тогда годовое энергопотребление (по каждому виду энергии или энергоносителя) может рассчитываться:

Э_год = ZN_y • k₃ - t_ф (ед. энергии/год) (18.3)

или Э_год = ZN_y • k_исп • t_кал(ед. энергии/год) (18.4)

Следует четко различать принципиально важные показатели: коэффициент загрузки kj₃ коэффициент использования к_исп, а также коэффициент включения k_в=t_ф /т_кал (соотношение фактически затраченного и календарного времени). На практике нередко коэффициент загрузки называют коэффициентом использования и наоборот. Соответственно и расчеты при подмене одного коэффициента другим неточны.

Из вышеприведенных формул следует, что коэффициент загрузки является показателем использования мощности (производительности) энергооборудования, отношением рабочей (фактически развиваемой) мощности энергетического оборудования к установленной, паспортной:

k₃ =ΣP_p/ΣN_у=Э_год/ ΣN_уt_ф (18.5)

Коэффициент использования является интегрирующим показателем:

k_исп=k₃ k_b. (18.6)

и показывает соотношение фактического годового энергопотребления к возможному:

к_исп= Э_год/ ΣN_у t_кал, (18.7)

где ΣN_у t_кал — количество энергии, которое могло бы быть потреблено за год, если бы оборудование работало весь календарный фонд времени (т_кая) с максимальной загрузкой по установленной мощности (ΣN_у.

Потребление электроэнергии на цели освещения (W_осв кВт.ч/год) рассчитывается по нормам освещенности (f_осн, Вт/м² или кВт/м²), по размерам освещаемых производственных площадей (S_осв, м²) или по суммарной мощности светильников (Р_осн кВт), умножаемой на время работы осветительных приборов (зависит от сезонности, продолжительности естественной освещенности — Т_осв ч/год):

W_осн= Σ_fосн S_осн Т_осв (кВт • ч/год); (18.8)

W_осн= ΣР_осн Т_осв , (квт ч/год), (18.9)

Аналогично формуле (18.9) рассчитывается потребность в электроэнергии для привода оборудования в системах вытяжной и приточной вентиляции:

W_вент = ΣР_вент Т_вент (кВт • ч/год) (18.10)

Потребление тепловой энергии на санитарно-технические нужды (О^год, Гкал/год) — на отопление (о), приточную вентиляцию (в), кондиционирование воздуха (к), санитарно-гигиеническое горячее водоснажение (гв) — определяется исходя из среднегодовых устоявшихся нагрузок (Q_cp^час), известных за прошлые периоды, и времени работы этих систем (связанного с продолжительностью отопительного сезона — Т_ос):

Q_о^год= Q_cp-о^ч Т_ос(Гкал/год); (18.11)

Q_в^год= Q_cp-о^ч Т_ос(Ткал/год). ' (18.12)

Кондиционирование воздуха осуществляется только летом, вне отопительного сезона (Т_кал — Т_ос, где Т_кал — календарный фонд времени):

Q_к^год= Q_cp-о^ч Т_ос (Т_кал – Т_ос) (Гкал/год). (18.13)

Время работы систем санитарно-гигиенического горячего водоснабжения связано со сменностью работы предприятия или, для коммунальных нагрузок, с сезонностью потребления (Т_гв):

Q_гв^год= Q_cp-о^ч Т_гв. (Гкал/год). (18.14)

В проектной работе, а также нередко и на действующих предприятиях годовое теплопотребление на сантехнужды рассчитывается по тепловым характеристикам отапливаемых помещений (q, ккал/[ч•м³•°С]), объему этих помещений (V, м³), температурам и соответствующему числу часов использования максимума нагрузки (h, ч/год):

Q_о^год=q _о V_о (t_вн – t _н-о) h_о (Гкал/год); (18.15)

Q_о^год=q _в V_в (t_вн – t _н-а) h_в (Гкал/год); (18.16)

Число часов использования соответствующего максимума нагрузки (h) вычисляется по продолжительности отопительного сезона (Т_ос — в сутках), внутренней температуре помещений (tBH, °C), температурам наружного воздуха — - расчетным (t^p_H, °C) и средней за отопительный сезон (t_cp^ос» °С). Время работы отопительных систем — 24 ч в сутки, вентиляционных — 16:

(ч/год); (18.17)

(ч/год); (18.18)

Потребление тепла на цели горячего водоснабжения определяется по нормам расхода на одного человека в год (q_гв^год, ккал/[чел.•год]) или в сутки (q_гв^суг, ккал/чел. сут.) и по количеству пользователей (Л, чел.). При этом учитываются все расходы горячей воды на различные нужды — на душевые, в столовой и др., а для коммунально-бытового потребления также расходы воды во всех коммунальных предприятиях (банях, прачечных, торговых предприятиях, предприятиях обществен­ного питания и т.п.):

Q_гв^год= (Σq_гв^год) • Л (Гкал/год); (18.19)

Q_гв^год= (Σq_гв^сут) 365 • Л (Гкал/год); (18.20)

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: