2.10 Розробка заходів для підвищення надійності електропостачання та систем електропривода для об’єкта, що проектується

Для забезпечення надійності електропостачання залежно від конкретних умов можуть застосовуватися різні системи резервування, наприклад, застосування двотрансформаторної КТП, наявність резервного вводу з підстанції іншого цеху тощо.

Надійність систем електропривода досягається шляхом використання мінімальної кількості керуючих елементів та розробкою системи керування з мінімальною складністю, яка би виконувала запроектовані функції.

2.11 Розробка заходів з енергозбереження для об'єкта, що проектується

У цьому розділі необхідно внести конкретні пропозиції та розробити відповідні заходи щодо економії енергоресурсів на об’єкті, що проектується, при цьому треба врахувати наступне.

Економія електроенергії досягається такими заходами.

2.11.1 У мережі електропостачання підприємств:

• застосовувати багатоступінчасту трансформацію напруги (головна знижувана підстанція підприємства, цехові КТП);

• виконати вірний розрахунок потужності компенсувальних установок та оптимізувати їх роботу залежно від завантаження устаткування протягом доби;

• з метою уникнення перекомпенсації застосовувати тиристорні компенсатори реактивної потужності;

• раціональним вибором кількості та потужності трансформаторів комплектної трансформаторної підстанції з урахуванням потужності компенсувальних установок;

• раціональним вибором напруги та перерізу кабельної лінії живлення від головної знижувальної підстанції підприємства до цехової трансформаторної підстанції, а також від цехової КТП до споживачів;

• з метою попередження аварійних ситуацій та розладів у роботі енергосистеми, а також забезпечення економічних режимів роботи використовувати різні засоби автоматики.

2.11.2 При експлуатації металорізальних верстатів та систем керування ними:

• враховуючи особливості технологічних процесів необхідно застосовувати найменш витратні технології виготовлення деталей;

• застосовувати найсучасніше електроустаткування з підвищеним ККД замість фізично та морально зношеного;

• застосовувати електричне регулювання зміни частоти обертання замість механічного;

• застосовувати системи керування електроприводами без додаткових опорів у силових колах, на яких втрачається багато електроенергії;

• застосуванням, де це можливо, асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором з тиристорними перетворювачами частоти замість двигунів постійного струму, які мають складнішу конструкцію, більшу вартість і більші витрати на обслуговування та ремонт.

• заміною електродвигунів, які завантажені менше 50 % номінальної потужності двигунами меншої потужності (якщо двигуни завантажені на 50 – 70 %, то треба проводити техніко-економічне обґрунтування такої заміни; при завантаженні більше 70 % заміна недоцільна);

• для економії електроенергії необхідне максимальне наближення форми заготовки до форми деталі;

• з метою скорочення процесів різання металу застосовувати комбіноване нерознімне з’єднання деталей різних габаритних розмірів;

• застосовувати одночасну обробку пакетів деталей плоскої форми одним інструментом, наприклад, свердлення отворів;

• застосовувати оброблювальні центри та верстати з ЧПК, на яких здійснюється кілька операцій без переустановлення деталі;

• застосовувати автоматичне вимірювання деталей, що обробляються, без зупинення верстату;

• застосовувати обмежувачі неробочого ходу металорізальних верстатів.

2.11.3 Для підвищення енергоефективності електричних освітлювальних мереж і систем освітлення необхідно:

• з метою економії електроенергії та створення сприятливих умов роботи працівників необхідне найбільше використання природного освітлення;

• підтримувати номінальне завантаження освітлювальних трансформаторів, недопущення недовантаження або перевантаження, що може призвести до небажаного підвищення або зниження напруги в мережі живлення світильників;

• недопущення перевантаження довгих ділянок розподільчих мереж, яке призведе до падіння величини напруги на кінцевих освітлювальних приладах і зниження їхнього ККД;

• встановлення компенсаторів реактивної потужності у споживачів;

• впровадження розподіленої енергетичної сітки для компенсації реактивної потужності;

• запобігання витокам струму на повітряних і підземних магістралях, що призводить до перевитрат електроенергії;

• своєчасне чищення та заміна ізоляторів на повітряних лініях електропередачі;

• підвищення якості електричної енергії (застосування екранування, енергозберігаючої системи FORCE);

• автоматична підтримка заданого рівня освітленості за допомогою частотних регуляторів живлення люмінесцентних світильників;

• заміна ртутних люмінесцентних світильників на натрієві та металогалогенні, які мають більшу світлову віддачу (лм/Вт);

• використання світлодіодних світильників для внутрішнього і чергового освітлення;

• застосування ефективних електротехнічних комплектів світильників; використання освітлювальної арматури з відбивачами;

• застосування апаратури для зонального відключення за рівнями освітленості;

• застосування автоматичних вимикачів для чергового освітлення;

• регулярне очищення прозорих елементів світильників і датчиків автоматичного відключення;

• регулярне очищення вікон у виробничих приміщеннях і застосування світлих тонів при фарбуванні стін;

• використання світлодіодів для підсвічування темних приміщень;

• розробка енергобалансу мереж і постійна оцінка режимів електроспоживання для зниження нераціональних енерговитрат;

• заохочення працівників, які здійснюють експлуатацію освітлювальних електромереж і мережевих підприємств, з урахуванням показників енергоефективності;

• використанням місцевого освітлення замість загального, де це можливо;

• доцільно за допомогою різних автоматичних пристроїв оптимізувати використання електричного освітлення, мінімізувавши час його роботи тільки за необхідності. Наприклад, для освітлення довгих коридорів, тунелів необхідно встановити фотоелементи, які вмикають освітлення у зоні присутності людей і вимикають його після виходу (ефект присутності). Місцеве освітлення робочого місця теж повинно вмикатися тільки при наявності робітника (кінцеві вимикачі під сидінням тощо);

• використання місцевого освітлення при роботі вантажопідйомних механізмів, коли освітлювальні прилади закріплені безпосередньо на механізмі та переміщуються разом з ним, освітлюють тільки місце, де безпосередньо здійснюються вантажно-розвантажувальні роботи, що дає можливість здійснити необхідне освітлення вантажів і не допустити перевитрат електроенергії.

2.11.4 При експлуатації устаткування металургійної галузі

Шляхом проведення енергоаудиту процесу плавлення металу дуговими електропечами було з'ясовано, що основний прихід енергії в піч припадає на тепло, яке виділяється у дугах (60%), і тепло від екзотермічних реакцій (37 %).

Основна частка витрати тепла припадає на тепло в металі (46,1 %) і тепло, яке виходить з пічними газами (17 %). Сумарні втрати тепла крізь стіни, під і склепіння становлять 12,7 %. Втрати тепла з охолоджувальною водою можуть досягати 3 – 7% від загальної витрати тепла. Електричні втрати звичайно становлять 8 – 10 % від загальної витрати тепла. Теплові втрати випромінюванням крізь відчинені дверцята печі становлять 1,6 – 3,0 % (дверцята відкриті 20 – 40 % часу плавлення).

Втрати тепла з газами, які виходять з печі, підраховуються на підставі аналізу хімічних реакцій, у результаті яких утворюються ці гази. Звичайно ці втрати становлять 2 – 4 %, але при використанні кисню вони можуть досягати 15 – 20 % від загальної витрати тепла.

Для скорочення витрат енергоресурсів необхідні наступні енергозберігаючі заходи:

• додаткове встановлення обмежуючих реакторів;

• застосування індукційного способу для попереднього нагріву металу, системи теплоконтролю та регулювання потужності, системи автоматизованого керування технологічним процесом, тиристорних компенсаторів реактивної потужності.

2.11.5 З метою недопущення марних витрат електроенергії при експлуатації вентиляційних, компресорних і насосних установок необхідно:

• встановити вентилятори, компресори, насоси такої конструкції, яка має найвищій ККД;

• не допускати роботу без потреби індивідуальних витяжних систем;

• застосовувати оптимальний режим роботи вентиляційних установок і повітряних завіс залежно від температури зовнішнього повітря;

• не допускати роботу осьового вентилятора з переверненим колесом;

• не допускати збільшення зазору між робочим колесом і всмоктувальними патрубками відцентрових коліс;

• не допускати роботу осьового вентилятора з укороченим дифузором або за його відсутності;

• застосовувати економічні електричні способи регулювання швидкості двигуна (тиристорні перетворювачі частоти) замість засувок.

• стежити за технічним станом компресорів, насосів, повітропроводів і водопроводів, а саме: перевіряти стан клапанів, застосовувати прямоточні клапани замість кільцевих, перевіряти герметичність повітропроводу і водопроводу, підтримувати оптимальний рівень тиску;

• застосовувати теплоізоляцію повітропроводу з метою отримання стиснутого повітря підвищеної температури;

– застосування системи автоматичного керування роботою системи водопостачання і водовідведення з метою недопущення марнотратства електроенергії;

– постійний контроль за станом трубопроводів, розподільчих пунктів, засувок;

– своєчасна ліквідація аварійних витоків повітря і води.

– встановлення технологічних водомірів на відгалуженнях;

– водоміри комерційного обліку повинні бути встановлені у кожного конкретного споживача;

– заміна металевих водопровідних труб на пластикові;

– заохочення працівників, які здійснюють експлуатацію системи водопостачання, в управлінських організаціях з урахуванням показників енергоефективності, при цьому премії повинні носити суто заохочувальний характер і виплачуватися за рахунок власних коштів підприємства, з преміального фонду, фонду споживання й інших цільових фондів.

2.11.6 З метою економії електроенергії при експлуатації вантажопідйомних механізмів та конвеєрів необхідно:

– підтримувати їх справний технічний стан;

– вчасно виконувати планово-попереджувальний ремонт усього механізму;

– періодично проводити змащування механічних вузлів відповідно до карти мащення заводу-виготовлювача;

– уникати або зменшувати кількість циклів підйому з неповним завантаженням;

– не допускати експлуатацію вантажопідйомних механізмів і конвеєрів при надмірному зношуванні окремих вузлів;

– застосовувати тиристорні перетворювачі частоти для регулювання швидкості двигунів змінного струму або керовані випрямлячі – для двигунів постійного струму;

– не допускати накопичення сипучого матеріалу, який переміщує конвеєр, на кінцевих станціях, що призводить до надмірного перевантаження приводних двигунів;

– у стрічкових конвеєрах систематично перевіряти стан пристроїв для очищення стрічки і барабанів;

– у скребкових конвеєрах підтримувати у справному стані замкові з'єднання і стики секцій регулюванням натягу скребкового ланцюга в заданих межах.

2.11.7 При експлуатації системи опалення економія енергоносіїв досягається:

• ущільненням вікон і дверей виробничих і побутових приміщень;

• застосуванням матеріалів з низькою теплопровідністю для стін, підлоги, стелі;

• застосуванням герметичних вікон з низькою теплопровідністю;

• використанням повітряних завіс з двошвидкісними двигунами, які працюють на більшій швидкості, коли ворота відчинені, та на вдвічі меншій, коли ворота зачинені;

• використанням вторинних енергоносіїв та сонячної енергії.

До вторинних енергоресурсів належать всі відходи, що утворилися при роботі основних і допоміжних агрегатів (установок), які можливо в подальшому повністю або частково використати в якості палива, застосовуючи сучасне устаткування для переробки (сортування) і різні технології утилізації. З метою попереднього визначення енергетичного потенціалу відходів виробництва та вирішення питання щодо доцільності їх подальшого використання.

Вторинні енергоресурси можна поділити на групи, які мають схожі характерні особливості:

Перша група – паливні (горючі), до яких відносяться тверді, рідкі та газоподібні відходи, що можуть бути використані як котельно-пічне паливо. Наприклад, відходи деревини, тканин, паперу, гуми, шкіри, пластику, поліетилену, горюче сміття, відпрацьоване мастило, емульсії, а в металургії – доменний газ, у хімічній промисловості – абсорбційний газ тощо.

Друга група – теплові, це фізична теплота, що відходить від технологічного устаткування, наприклад, ентальпія газів, теплота від різних систем охолодження (повітряних і рідинних), а також гаряча вода та пара, що утворюється попутно у процесі роботи агрегатів, а також теплота повітря, яке відсмоктується витяжними вентиляторами.

Третя група – це надлишковий тиск газу та рідини, що відходять з технологічних агрегатів або газотранспортних систем із надлишковим тиском, який необхідно знижувати перед наступним використанням або перед викидом у навколишнє середовище. Наприклад, у газотранспортних системах для збільшення об’єму та прискорення передачі газу збільшують тиск, величина якого не відповідає можливостям споживача, тому на відгалуженнях застосовують редукцію (зменшення тиску) найдоцільніше використання турбодетандерів (поєднання турбінного редукційного пристрою з електрогенератором), які спроможні не тільки знизити тиск до необхідної величини, але й одночасно виробляти електроенергію.