Метод эффективного управления электропотреблением угольных шахт



Скачать 83.22 Kb.
Дата19.04.2016
Размер83.22 Kb.
УДК 621.311.1
МЕТОД ЭФФЕКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЕМ УГОЛЬНЫХ ШАХТ
Б.А. Грядущий, доктор техн. наук, ДонУГИ,

Г.Н.Лисовой, В.И.Мялковский, Чехлатый Н.А., кандидаты техн. наук,

НИИГМ имени М.М.Федорова,

г. Донецк, Украина


С
овершенствование энергосбережения на угольных предприятиях предполагает, прежде всего, изменение ряда организационных аспектов функционирования отраслевой системы производственного потребления топливо - энергетических ресурсов (ТЭР). Дифференциация путей движения ТЭР, оптимизация режима работы и потребляемой мощности, совершенствование системы контроля и учета энергопотребления – направления, позволяющие достичь существенного экономического эффекта. Программа энергосбережения для угольных шахт на период 2001 – 2005 г.г. была сформирована в 2000 году из мероприятий, сгруппированных в десять основных направлений: концентрация горного хозяйства(1): усовершенствование систем вентиляции (2), водоотлива (3), пневмо-снабжения (4); повышение эффективности работы подъемных установок (5); усовершенствование систем подземного транспорта (6), теплоснабжения (7), энергоснабжения (8), учета энергопотребления (9); другие направления (10). Предусматриваемое программой на 2005 год распределение экономии энергии между этими направлениями представлено на рис.1.
Рис.1 Энергосбережение по основным направлениям в 2005году

Динамика электропотребления на угольных шахтах Украины в 1997-2004гг. приведена на рис.2.

Р
ис. 2 Динамика и удельное потребление электроэнергии

потребление электроэнергии

удельное потребление электроэнергии
Из рис.2 видно, что, начиная с 1997г., удельное потребление электроэнергии непрерывно снижается. Это стало возможным благодаря усилению внимания руководства страны и отрасли к вопросам энергосбережения и проведения ряда мероприятий по снижению энергопотребления.

В общем расходе электроэнергии имеется постоянная составляющая, которая определяется работой общешахтных установок и не связана напрямую с процессом угледобычи (водоотлив, вентиляция, дегазация, и частично другие установки). Удельный вес этой составляющей в общешахтных расходах электроэнергии в среднем по отрасли находится на уровне 70%

Так на рис.3 приведено потребление активной электроэнергии шахтой в зависимости от добычи и удельный расход электроэнергии на 1 т добычи. Как видно из графиков, удельный расход существенно снижается (на 12 кВт/ч) при росте добычи с 90 до 120 тыс.т/мес., далее его изменение незначительно из-за постоянной составляющей, связанной с работой стационарного оборудования.

Энергетические обследования угольных предприятий, выполняемые НИИГМ имени М.М. Федорова, показывают, что, в условиях действующей технологии, во всех звеньях производства имеются значительные резервы экономии энергии. Среди обследованных предприятий большую часть составляют шахты, добыча угля, на которых находилась в пределах от 110 до 1500 тыс.т./год, а удельный расход электроэнергии – от 45 до 300 кВтч/т. В результате выполненных работ установлено, что около 90% от общего энергопотребления на угольных шахтах составляет электроэнергия. Основными потребителями электроэнергии на шахтах являться стационарные установки: главные вентиляторные (до 20% от общего энергопотребления), компрессорные (10-20% на шахтах пологого падения и до 60% на шахтах крутого падения), подъемные (до 10%) и водоотливные (5-15%). Определены основные факторы, которые оказывают влияние на электропотребление: для вентиляторных установок – объем воздуха для проветривания (производительность П и депрессия Q); для водоотливных установок – объем перекачиваемой жидкости (производительность П); для подъемных установок – объем поднятой горной массы (производительность П); для компрессорных установок – объем выработанного сжатого воздуха (производительность П).

Р
ис.3 Потребление активной электроэнергии (А) шахтой и удельный расход электроэнергии на 1 т добытого угля (q) в зависимости от добычи угля (по данным за 2004 год)
Зависимость удельного расхода электроэнергии от производительности предприятия имеет вид [1]

w = ах2 + вх + с ,

где: х – месячная производительность предприятия;

а, в, с – эмпирические коэффициенты.

Во многих случаях оптимальным энергетическим решениям соответствует максимальная производительность технологического оборудования, с минимальным удельным расходом энергии. В ряде случаев сокращение энергоемких процессов высвобождает из энергобаланса электроэнергию, превышающую экономию электроэнергии за счет мероприятий по рационализации электрохозяйства.

Разработанный институтом руководящий документ «Энергоаудит угольных предприятий. Инструкция» по технологии обследования и оценке эффективности использования ТЭР является актуальным и своевременным средством, способствующим решению проблем энергосбережения. Данный документ, в сочетании с разработанными специалистами института мероприятиями, позволяет с минимальными затратами существенно снизить энергопотребление стационарных установок.

Создание указанной инструкции обусловлено отсутствием в отрасли нормативного документа, устанавливающего порядок и методы проведения энергетических обследований угольных предприятий. Инструкция призвана обеспечить реализацию отраслевой программы энергосбережения, и предусматривает участие работников предприятий при изыскании возможностей в разработке и реализации мероприятий, направленных на решение проблем снижения непроизводительных ТЭР. Целевая направленность инструкции определяется необходимостью решения задач, связанных с низкой энергоэффективностью угольных предприятий, и как следствие - с высокими издержками на свое энергообеспечение и необходимостью устойчивого энергоснабжения.

Как показывает практика, большинство специалистов испытывают трудности в проведении работ, связанных с энергетическими обследованиями шахт и разработкой конкретных энергосберегающих мероприятий, что обусловлено отсутствием искробезопасных измерительных приборов, недостаточными знаниями действующих методических материалов. Специфика энергопотребления угольных предприятий с точки зрения особенностей проведения энергообследования определяется следующими основными составляющими: электропотребление, теплопотребление, пневмопотребление, потребление природного газа и других видов топлива и водопользование, канализация сливов, очистка сточных вод. В соответствии с этим в состав команды энергоаудиторов входят специалисты, проводящие обработку полученной в результате энергообследования информации, ее анализ и оформление отчета, и специалисты-аудиторы, которых подбирают в зависимости от состава энергохозяйства обследуемого предприятия (вентиляторных, подъемных, компрессорных, водоотливных и котельных установок, очистных сооружений и т.п.).

Опыт работы института в области энергообследования шахт показал, что реальные практические шаги по реализации рекомендаций энергоаудиторов делаются только в тех случаях, когда предлагаются достаточно простые и понятные мероприятия, практически не требующие капитальных затрат, хорошо знакомые эксплуатационному персоналу. Соответственно и основной акцент при проведении энергоаудита целесообразно делать на обследование общих систем энергообеспечения, на четкое определение структуры энергопотребления предприятия. На начальном этапе работ по повышению энергоэффективности основные усилия энергоаудиторов направлены на определение источников потерь и разработку программ первоочередных организационно-технических мероприятий с минимальными затратами и максимальной эффективностью инвестиций. Так разработанные институтом для шахт «Южно-Донбасская №1», «Терновская», «Красноармейская-Западная №1» и др. организационные и технические мероприятия позволяют сократить затраты на оплату электроэнергии и энергоносителей по шахте в среднем на 1-2 млн. грн. в год.

В результате выполнения работы по энергетическому обследованию с использованием инструкции предполагается снизить эксплуатационные расходы на приобретение и оплату электрической и тепловой энергии, топлива и уменьшить долю затрат на ТЭР в общих эксплуатационных расходах предприятия. Для улучшения эффективности работ по энергосбережению на шахтах отрасли необходимо: значительно повысить роль выполняемых институтами научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по методам, техническим средствам и энергосберегающим технологиям; произвести изменения как в системе управления энергосбережением, так и в механизме его реализации; выполнить стандартизацию и сертификацию энергетических показателей оборудования и технологических процессов для достижения их соответствия государственным требованиям. 

Важным фактором экономии электроэнергии является правильная организация учета, контроля и регулирования режимов электропотребления, внедрение на предприятиях отрасли автоматизированных систем управления топливно-энергетическими ресурсами, создание технических средств, обеспечивающих контроль расхода электроэнергии и энергетических характеристик процессов и установок. Максимальный эффект по экономии электроэнергии достигается при использовании средств автоматизированного контроля и учета потребления электроэнергии. Предлагаемая автоматизированная система энергетического мониторинга АСЭМ (Рис.4) предназначена для контроля и учета расходования энергоресурсов (активной и реактивной электроэнергии, теплоэнергии, пневмоэнергии) угольных шахт, контроля основных показателей работы технологических установок и участков, расчета затрат электроэнергии на единицу продукции, обработки и анализа информации о расходе энергии предприятием и его подразделениями, а также управления расходованием энергоресурсов. Система представляет собой комплекс организационных мероприятий, технических средств и программно –методического обеспечения, которые позволяют таким образом управлять производственным процессом, чтобы потреблялось только минимально необходимое количество ТЭР для производства требуемого количества продукции или услуг. Современное состояние проблемы управления потреблением ТЭР в отрасли можно характеризовать достаточно активным внедрением технических средств учета электроэнергии, накоплением информации об энергопотреблении, с одной стороны, и низким уровнем анализа данной информации, с другой стороны. Целью создания системы является автоматизация обработки данных об энергопотреблении для принятия управляющих решений по снижению удельного потребление ТЭР.

В состав предлагаемой системы входят: устройство сбора информации (счетчики активной и реактивной электроэнергии, искробезопасные счетчики активной и реактивной электроэнергии подземные, устройство контроля депрессии и производительности главных вентиляторных установок, устройство контроля температуры в устье ствола и калориферной, устройства контроля расхода теплоносителя, датчики расхода и давления

сжатого воздуха, датчики давления и расхода воды и др.); комплекс



устройств передачи информации, в состав которого входит пульт управления ПУ, искробезопасные контроллеры данных 1 ИКД ... N ИКД, персональная ЭВМ. Для контроля режима работы и местоположения комбайна применяется система СКРК и датчик контроля ДКР.

Общий резерв экономии энергоресурсов для угольных предприятий может быть определен как сумма резервов экономии энергоресурсов отдельных технологических процессов, установок. Предлагаемая система может внедряться поэтапно, например, учет электроэнергии (АСУ ЭШ); добыча, транспортировка и отгрузка угля («Углепоток»); контроль и управление пневмоснабжением (АСУ ПС). Указанные системы внедрены на ш. «Степная» и ш. «Благодатная» ГП «Павлоградутль» (АСУ ЭШ), ш. им.А.Ф.Засядько и ш.А.А.Скочинского («Углепоток») и позволяют подключать их к уже существующим АСУ. Чтобы реализовать весь имеющийся потенциал, необходима планомерная и активная работа по энергосбережению и повышению эффективности работы систем энергоснабжения. Для этого представляется целесообразным:

  1. Разработать концепцию развития и модернизации систем контроля и учета энергопотребления угольных предприятий.

  2. Организовать работы по энергетической паспортизации угольных предприятий.

  3. Создать электронную базу данных энергетических паспортов угольных предприятий и использовать ее для управления процессом энергоснабжения этих предприятий.

  4. Разработать и внедрить на угольных шахтах автоматизированную систему контроля, учета и управления расходованием энергоресурсов.



Литература


1. СОУ 10.1.00174094.001-2004 Энергобаланс угольных предприятий. Аудит энергопотребления. Инструкция.




Рис. 4 Автоматизированная система энергетического мониторинга угольных шахт


Каталог: 2005
2005 -> «тюменский кардиологический центр»
2005 -> Глава первая. Основы стратеги
2005 -> Сборник научных трудов 30 лет морской биологической станции санкт-петербургского университета: итоги и перспективы
2005 -> Науч сотрудник нио рукописей
2005 -> Влияние содержания микропримесей в воздухе на поведение радиоактивных аэроионов
2005 -> Функциональная организация интеллекта в многоцелевой информационной среде
2005 -> М. В. Ломоносов в памяти и традиции Московского университета
2005 -> «гуманитарное обеспечение инновационной деятельности в биологии и медицине»


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница