Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Основы энергосбережения

Подождите немного. Документ загружается.

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 9. Энергетические обследования

• Постановлением Правительства РФ № 87 от 02.11.1995 г.

«О неотложных мерах по энергосбережению» установлено задание по ос-

нащению потребителей ТЭР приборами и системами учета;

• Федеральным законом «Об энергосбережении» № 28-ФЗ от

03.04.1996 г. заложены основополагающие принципы энергосберегающей

политики и основы управления энергосбережением, включая и организа-

цию государственного надзора за эффективностью энергопотребления.

В течение нескольких лет в России проводятся обязательные энерге-

тические обследования предприятий с годовым потреблением ТЭР свыше

6000 т у.т.

В процессе обследований специалистам, как правило, приходится

сталкиваться со следующими наиболее часто встречающимися причинами

нерационального расхода ТЭР:

По режиму работы оборудования

1. Несоответствие мощности установленного энергетического обору-

дования (паровых котлов, трансформаторов, воздухоснабжающих и водо-

охладительных установок, электроприводных устройств) изменившимся

условиям, когда предприятие по причине спада производства работает с

низкой загрузкой оборудования.

1.1. На ряде обследованных предприятий в летний период имеет ме-

сто сброс части пара в атмосферу из-за несоответствия минимальных

паровых нагрузок котлоагрегатов, установленных заводами-

изготовителями, фактическим паровым нагрузкам.

1.2. Завышенные мощности установленных трансформаторов на по-

нижающих подстанциях.

1.3. Сохранение в работе излишнего числа трансформаторов в нера-

бочее время, загруженных на 10 – 15 % номинальной мощности. Не-

достаточное резервирование питания цеховых потребителей.

2. Отсутствие режимных карт и регламентов на энергопотребляющем

229

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 9. Энергетические обследования

оборудовании или их эксплуатация с просроченными сроками.

3. Эксплуатация пароиспользующего оборудования в нерабочие часы

суток.

4. Использование в дневное время электроосвещения из-за загрязнен-

ности световых проемов.

5. Неполная загрузка электропечей. Эксплуатация печей сопротивления

при открытых загрузочных отверстиях, открытых шторках и т.д., неэффек-

тивная тепловая изоляция, отсутствие автоматического регулирования

температуры.

6. Нарушение режима работы устройств по компенсации реактивной

мощности или их использование с заниженными параметрами.

7. Отсутствие надлежащего контроля режима работы охладительных

устройств (насосов циркуляции, осевых вентиляторов на градирнях), за

расходом и температурами воды после оборудования, чистотой циркули-

рующей в охладительных системах воды.

По использованию топлива

1. Значительные присосы и избытки воздуха за котлами, сжигающими

природный газ и мазут.

2. Неполное использование теплоутилизаторов в котельных, исполь-

зующих в качестве топлива природный газ.

3. Завышенные расходы тепла на собственные нужды, особенно на слив

и подогрев мазута в баках. Отсутствие надежных схем разогрева мазута в

резервных емкостях при «холодном» хранении, что вынуждает предпри-

ятия из-за ограничений в подаче газа сохранять в разогретом виде весь

хранящийся запас.

4. Потери тепла с продувочной водой и с выпаром из деаэраторов из-за

несвоевременного ремонта утилизационных теплообменников.

5. Повышенные теплопотери в обмуровке котлов и теплопроводах из-за

недостаточной эффективности используемой теплоизоляции.

230

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 9. Энергетические обследования

6. Отсутствие достоверного учета отпускаемого котельными тепла и

фактических значений удельного расхода топлива на отпущенную тепло-

энергию.

7. Отсутствие оптимального использования тепла пролетного пара и

пара вторичного вскипания в конденсатных баках.

При использовании тепловой энергии

1. Отсутствие или неудовлетворительная работа конденсатоотводчиков

паропотребляюшего оборудования, что вызывает значительные пролеты

пара и его потери.

2. Отсутствие сбора пароконденсатной смеси из-за неудовлетворитель-

ной работы системы сбора и возврата конденсата или выхода из строя кон-

денсатопроводов.

3. Неотключение оборудования в конце рабочей смены.

4. Неудовлетворительное состояние теплоизоляции на пароиспользую-

щем оборудовании, теплопроводах, холодильных камерах, запорной арма-

туре.

5. Отсутствие систем автоматического регулирования температурных

параметров.

6. Значительные потери тепла при транспорте, наличие утечек пара и

горячей воды из-за нарушения герметичности в сетях и арматуре. Наличие

транспорта насыщенного пара на значительные расстояния из-за отсутст-

вия пароперегревателей на котлах, потери тепла и теплоносителя на про-

тяженных паропроводах.

7. Подтопление теплотрасс из-за неудовлетворительной работы попут-

ных дренажных систем.

8. Многочисленные замечания по приборам, учитывающим отпуск и

потребление тепла, а также полное отсутствие паспортов на измеритель-

ные узлы.

9. Значительные потери тепла в зданиях и сооружениях из-за больших

231

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 9. Энергетические обследования

стекольных проемов, большой теплопроводности ограждающих конструк-

ций, отсутствия тамбуров на выездных воротах, бездействия тепловых за-

вес, а также эксплуатации части промышленных зданий, выполненных в

«южном исполнении».

10. Низкая эффективность использования тепла вторичных энергоре-

сурсов после утилизаторов газотурбинных двигателей на газопереклю-

чающих станциях Газпрома (10 – 15 %). Вторичное тепло используется

лишь для нужд отопления и горячего водоснабжения собственно произ-

водственной площадки газокомпрессорной станции.

11. Использование пара, а не перегретой (сетевой) воды для покрытия

отопительно-вентиляционных нагрузок.

При использовании электроэнергии

1. Неполная загрузка оборудования. Завышенная мощность электродви-

гателей.

2. Применение в холодильных установках винтовых компрессоров,

удельный расход которых на выработку холода в три раза выше, чем у

поршневых компрессоров. Неудовлетворительное состояние изоляции хо-

лодильных камер.

3. Значительные резервы экономии электроэнергии при производстве и

использовании сжатого воздуха: редуцирование части сжатого воздуха ар-

матурой из-за снабжения потребителей воздуха с различными параметрами

из одной распределительной сети, значительные утечки воздуха из-за на-

рушения герметичности сетей, соединительной и запорной арматуры, от-

сутствие учета выработки и потребления сжатого воздуха. Использование

компрессоров устаревшей конструкции, отсутствие систем осушки сжато-

го воздуха.

4. Необходимость замены пневмоинструмента электрическим.

5. Нерациональное использование электроосвещения в светлое время

суток из-за загрязнения световых проемов, отсутствие группового управ-

232

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 9. Энергетические обследования

ления светильниками, применение светильников устаревших конструкций.

6. Завышенные удельные расходы электроэнергии по выработке и от-

пуску тепла, так как установленное ранее электрооборудование (питатель-

ные и сетевые насосы, дымососы и вентиляторы) рассчитано на номиналь-

ные нагрузки, которые имели место при стабильной работе производства,

когда не возникала потребность в системах автоматического регулирова-

ния привода. На настоящий момент решение вопросов оперативной адап-

тации к колебаниям производственной загрузки предприятий весьма акту-

ально.

7. Повышенные расходы электроэнергии на вентиляционные установки

из-за несвоевременного их отключения в момент останова производствен-

ных агрегатов, несвоевременного перекрытия шиберов на отсосах загряз-

ненного воздуха при отключении отдельных агрегатов, неудовлетвори-

тельного технического состояния самих вентиляторов и вытяжной сети,

находящейся под вакуумом, нарушения работы систем автоматического

отключения вентиляторов тепловых завес, установленных на воротах про-

изводственных корпусов.

8. Повышенные потери в электрических сетях из-за неудовлетвори-

тельного состояния компенсирующих устройств, несоблюдение оптималь-

ного режима их работы.

9. Слабое внедрение частотного управления электроприводом крупных

насосов.

Недостатки в учете производства и потребления ТЭР

Отсутствие учета отпуска тепла котельной и его расхода крупными

потребителями, выработки сжатого воздуха, расхода воды в системе водо-

оборота, производства холода, расхода электроэнергии отдельными цеха-

ми и энергоемкими агрегатами. Отсутствие паспортов на узлы учета.

Недостатки в нормировании потребления ТЭР

Ранее действовавшая система нормирования расходов ТЭР на произ-

233

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 9. Энергетические обследования

водство отдельных видов продукции, к сожалению, на многих предприяти-

ях утрачена.

Более того, не везде сохранилось нормирование расходов электро-

энергии и тепла на 1 млн. руб. внутреннего валового выпуска продукции.

Это не позволит сопоставлять показатели удельного энергопотребления по

родственным предприятиям и средним показателям по отрасли в целом.

Практически повсеместно не используется метод энергетического

анализа [5, 23] для определения полной энергоемкости изготовления про-

дукции, несмотря на то, что данный метод учета полных энергозатрат в

технологических системах рекомендован к использованию и в националь-

ном стандарте [18].

Целями нормирования являются:

1. Определение для конкретных условий производства технически

необходимого расхода ТЭР на производство единицы продукции.

2. Обеспечение рационального и экономного расходования ТЭР, ис-

ключающего элементы непроизводительных расходов.

3. Установление потребности в ТЭР на планируемый период.

К сожалению, в настоящее время нормирование, в основном, произ-

водится на млн. руб. ВВП, что в условиях постоянной инфляции и роста

цен на продукцию не позволяет объективно оценить снижение расходов

ТЭР.

Необходим переход на новые формы нормирования с использовани-

ем метода интегрального энергетического анализа [16, 23]. С использова-

нием элементов данной методики с 1996 г организовано определение пол-

ной энергоемкости производства стали на Магнитогорском металлургиче-

ском комбинате [36].

Организация работы по энергосбережению

На ряде обследованных предприятий разрабатываются программы

энергосбережения на текущий год и перспективный период или планы ор-

234

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 9. Энергетические обследования

ганизационно-технических мероприятий по экономии ТЭР.

Однако анализ показывает, что на многих предприятиях программы

и планы энергосбережения разрабатываются на уровне служб главного

энергетика и ограничиваются мероприятиями, связанными с эксплуатаци-

ей собственно энергохозяйства, без участия технологических служб, служ-

бы главного механика, руководства технологических цехов и участков. По

этой причине эффективность годовых программ (планов) остается весьма

низкой: порядка 0,5 – 1,5 % от потребления ТЭР при контрольном задании,

установленном Федеральной целевой программой «Энергосбережение

России», в размере 4,5 %.

Программа энергосбережения (план ОТМ) должна охватывать наи-

более энергоемкие участки производства, внедрение более совершенных

технологических процессов и оборудования, требующих меньших энерго-

затрат, модернизацию и реконструкцию действующего оборудования,

снижение потерь энергии и энергоносителей во всех элементах энерго- и

топливоснабжения предприятия, автоматизацию технологических процес-

сов, использование вторичных энергоресурсов и т.д. По каждому меро-

приятию, включаемому в план, необходимо проводить расчет его эффек-

тивности.

При этом следует различать следующие понятия:

• условно-годовая экономия ТЭР, экономический эффект,

т у.т./(тыс. кВт·ч), Гкал, который может быть достигнут за 12 месяцев по-

сле внедрения мероприятия в полном объеме;

• фактическая экономия ТЭР, полученная в отчетном квартале или за

иной отчетный период с момента внедрения мероприятия;

• экономия ТЭР, полученная в данном квартале от мероприятий, вы-

полненных в предыдущих кварталах.

Если мероприятие выполнено неполностью, то в отчетах необходимо

указывать условно-годовую или фактическую экономию, соответствую-

щую объему выполненных работ.

235

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 9. Энергетические обследования

Для мероприятий, носящих чисто режимный характер, таких как

поддержание оптимального режима работы оборудования, организация

систематического контроля технического состояния оборудования, услов-

но-годовая экономия будет соответствовать фактически достигнутой за от-

четный период.

Указанная выше методология позволяет реально оценить проводи-

мую на предприятии работу по энергосбережению.

9.3. Организационные вопросы энергетических обследований

предприятий

Федеральный закон «Об энергосбережении» предусматривает прове-

дение обязательных энергетических обследований. Связывая практику

энергосбережения с принудительным анализом состояния и работоспособ-

ностью энергетических установок, законодательство устанавливает необ-

ходимость внешнего, независимого, компетентного и конфиденциального

обследования предприятия. Такое сочетание свойств этой непростой опе-

рации может быть достигнуто при следующих условиях [20]:

• обследование проводится по правилам, построенным на основе

объявленной государственной энергосберегающей политики;

• бригада экспертов комплектуется из лиц, профессионально обучен-

ных, имеющих достаточный стаж практической, научной, инженерной

деятельности;

• результаты энергетического обследования не могут являться осно-

ванием для применения санкций, за исключением случаев, определенных

действующим законодательством;

• оплата труда экспертов, проводящих обследование, должна осуще-

ствляться в юридически независимой организации по заранее согласован-

ным ставкам;

236

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 9. Энергетические обследования

• сведения, полученные экспертами в ходе обследования, не должны

передаваться третьей стороне иначе, как с согласия обследуемого пред-

приятия

• персонал обследуемого предприятия оказывает максимальное со-

действие в работе бригады экспертов;

• программа обследования согласовывается сторонами и утверждает-

ся региональным управлением Госэнергонадзора;

• обучение экспертов должно осуществляться по программам, ут-

вержденным территориальным управлением Госэнергонадзора.

Зарубежная практика выработала многочисленные организационные

формы деятельности, направленной на подробный анализ возможностей и

мер экономии и сохранения энергии и энергоресурсов. Чаще всего эта дея-

тельность обозначается термином «энергоаудит». Не говоря уже о том,

что в русском переводе это термин теряет содержательный смысл (от ла-

тинского audio -слышу), его не следует применять, поскольку банковско-

бухгалтерская сфера использует этот термин для обозначения проверки,

ревизии, анализа документов. В Германии, Дании, Финляндии и других

странах существует определенное количество консалтинговых фирм, осу-

ществляющих такую деятельность.

Энергетическое обследование представляет собой значительно более

широкий круг работ, включающий и приборные измерения, и балансовые

испытания установок. Возможно применение близких по содержанию тер-

минов, используемых далее:

• энергетический обзор;

• энергетическая экспертиза;

• анализ энергетической эффективности;

• анализ использования и качества энергии;

• оценка возможностей экономии энергии и энергоресурсов.

Энергетическое обследование, таким образом, следует определить,

как деятельность, направленную на системный поиск возможностей эко-

237

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 9. Энергетические обследования

номии энергии и финансовых затрат в процессе добычи, производства,

передачи и потребления энергии. Разумеется, содержание энергетического

обследования определяется его программой, деятельностью, глубиной.

Для классификации задач энергетического обследования и техноло-

гии ее проведения целесообразно использовать следующую схему.

Основанием для проведения энергетического обследования пред-

приятий, организаций любой формы собственности, связанных с добычей,

транспортировкой, использованием топливно-энергетических ресурсов в

материальном производстве, сфере услуг или коммунально-бытовом ком-

плексе, являются Закон Российской Федерации № 28-ФЗ «Об энергосбе-

режении», региональные законы об энергосбережении и договоры на про-

ведение обследования.

Общая цель обследования отчетливо сформулирована в Законе РФ:

энергетическое обследование проводится для оценки эффективности ис-

пользования энергетических ресурсов и снижения затрат потребителей

на топливо- и энергообеспечение.

В региональных законах общая цель уточняется в соответствии с ме-

стными условиями. Так, в региональных законах вместе с крупными по-

требителями энергоресурсов обследованию подлежат предприятия, полу-

чающие в различных формах финансовые средства для оплаты потребляе-

мых энергоресурсов. И органы местного самоуправления могут принимать

решения в отношении объектов, финансируемых из местных бюджетов.

Частные цели конкретного энергетического обследования форми-

руются в договорах на обследование. Так, в техническом задании на про-

ведение энергообследования крупного высшего учебного заведения феде-

рального подчинения его цель устанавливается следующим образом:

• оценка эффективности использования энергетических ресурсов;

• выработка мер по повышению эффективности и снижению затрат

на топливо и электроэнергию;

• выявление нерациональных расходов и прямых потерь энергоресурсов;

238