книги из ГПНТБ / Лащивер Ф.М. Рациональное использование энергоресурсов в строительстве

злектровооруженность труда на предприятиях возросла при­ мерно в 2 раза, достигнув в 1971 г. 5600 квт-чічел.-год.

Однако в общем энергобалансе отрасли электроэнергия занимает всего 14%, а остальная часть (86%) приходится на топливо, в особенности жидкое, расходуемое на работу строительных машин и механизмов, и теплоэнергию, опре­ деляющие общую энерговооруженность труда.

За 1959—1971 гг. энерговооруженность труда в строи­ тельстве возросла примерно в 3,7 раза и достигла уровня 8420 кет-ч/чел.-год, тогда как средняя энерговооруженность труда в промышленности за тот же период возросла в 4,5 раза и составила 40 ООО квт-ч/чел.-год,т.е. в 5,8 раза боль­ ше, чем в строительстве.

Это объясняется созданием крупных предприятий строи­ тельной индустрии и наиболее энергоемких заводов сбор­ ного железобетона и домостроительных комбинатов.

Поскольку строительные площадки и предприятия, ра­ ботающие на строительство, представляют органически еди­ ное целое, характеризующее всю отрасль строительной ин­

оруженность по отрасли возросла лишь в 2 раза и достигла 2015 тт-чічел.-год.

Следует отметить, что в самой энергоемкой отрасли строи­ тельства — на заводах сборного железобетона, где электро­ вооруженность возросла более чем в 2 раза, трудоемкость изготовления 1 м3 железобетона снизались в 1,7—1,8 раза, а производительность труда возросла почти в два раза. Установленная мощность токоприемников увеличилась в 2,5 раза, и в таких же масштабах возрос выпуск товарной продукции.

Низкий уровень электро- п энерговооруженности явля­ ется следствием слабой механизации и автоматизации произ­ водственных процессов, большей доли ручного труда и не­ полного использования установленного оборудования. Как правило, эти показатели всегда сопровождаются высокой себестоимостью и низкой электроемкостью продукции, т. е. незначительным расходом электроэнергии на 1 руб. строймонтажных работ и товарной продукции промышленных предприятий.

10

В табл. 3 показана динамика электроемкости в строитель­ стве и на промышленных предприятиях за 1959—1971 гг. Очевидно, что величина 0,21 квт-ч/руб. является средней, относительно стабильной величиной электроемкости в строительстве, а 0,55 квт-ч на 1 руб. товарной продукции — средней величиной электроемкости на предприятиях строи­ тельной индустрии.

Соответственно с этим средняя энергоемкость, т. е. сред­

тажных работ, составляет 0,9 квт-ч, а в промышленности — 3,7 квт-ч на 1 руб. товарной продукции.

Из сопоставления этих коэффициентов по группам пред­ приятий выявляется тенденция к снижению энергоемкости продукции в связи с упорядочением электро- и энергопотреб­ ления, благодаря осуществлению ежегодных планов органи­ зационно-технических мероприятий по экономии топлива, теплоэнергии и электроэнергии. Это одна составляющая электро- и энергоемкости продукции. Однако выявляется и другая закономерность — рост энерго- и электроемкости за счет дальнейшей механизации и электрификации производ­ ственных процессов, вытеснения ручного труда, внедрения более энергоемких и высокопроизводительных процессов.

11

Г Л А В A II

ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ БАЛАНСОВ ПРЕДПРИЯТИЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ

1. Оптимизация на стадии проектирования

Задача оптимизации топливно-энергетического баланса предприятия состоит в определении такого варианта снаб­ жения всех потребителей завода различными видами топ­ лива, теплоэнергии, электроэнергии, сжатого воздуха, при котором план выпуска продукции выполняется с максималь­ ной эффективностью и с минимальными денежными затра­ тами.

Создание наиболее благоприятных условий для надежной ІІ экономичной эксплуатации источников энергии и энергопспользующих установок для выполнения плана выпуска продукции высокого качества и обеспечения требуемой рен­ табельности должно начинаться уже на стадии проекти­ рования. Именно здесь должно быть обращено внимание ііа правильный выбор видов топлива и энергии для различ­ ных технологических процессов, экономичных теплоиспользующпх установок и всемерное использование вторичных энергетических ресурсов (тепло отработавшего пара, горя­ чая вода, отходящие газы, тепло остывающей продукции и пр.).

При технико-экономическом сравнении различных вари­ антов энергоснабжения следует применять метод приведен­ ных затрат или минимальных расчетных затрат, учитываю­ щих удельные расходы энергоносителя, экономические показатели схем энергоснабжения производственных потре­ бителей и экономические показатели использования энер­ гоносителей в технологических условиях.

На стадии проектирования необходимо определять про­ ектные, расчетные удельные нормы расхода топлива, тепло­ энергии и электроэнергии как основные показатели энерго­ использования.

Технологические, общецеховые и общезаводские удель­ ные нормы расхода топлива и энергии разрабатываются на основе оптимальных энергобалансов агрегата, цеха и завода.

При построении рационального топливно-энергетиче­ ского баланса следует учитывать такие особенности: взаимо­ связь между приходной и расходной частями баланса, меж-

12

ду количеством энергоносителей, поступающим на предприя­ тия извне, и образующимися вторичными энергоресурсами; влияние технологических процессов и их энергопотребле­

характера количественного и качественного использования вторичных энергоресурсов;

в) определение рациональных энергетических потоков между отдельными цехами предприятия;

г) выбор комбинированной или раздельной схемы тепло­ снабжения, выбор рациональной схемы электроснабжения для всех потребителей завода.

13

Табл. 4 и 5 дают полное представление о масштабах и структуре теплопотребления заводов сборного железобе­ тона производительностью соответственно 70 тыс. м2 жи­ лой площади в год (завод крупнопанельного домостроения) и 70 тыс. ms в год для промышленного и соцкультбытового строительства.

Из табл. 4 видно, что свыше 51% всего тепла расходует­ ся на технологические нужды, т. е. на термообработку же­ лезобетонных изделий кассетного и стендового производ­ ства. Причем потребность теплоэнергии в кассетном произ­ водстве почти в два раза больше, чем в стендовом.

Именно здесь скрыты источники и наибольшие резервы экономии и рационального использования тепловой энергии, сокращения теплопотерь иоптимизации энергобаланса.Одна­ ко было бы ошибочно считать, что по статьям горячего во­ доснабжения, отопления и вентиляции нет резервов >коно-

14

мни. Опыт показывает, что более 12% тепловой энергии от общего расхода на указанные нужды может быть сэко­ номлено.

Из табл. 5 видна структура потребления теплоэнергии па заводе железобетонных изделий промышленного назначе­ ния производительностью 70 тыс. м[і в год. И на этом пред­ приятии около 65°о теплоэнергии расходуется на техноло­ гические нужды, связанные с производством изделий, с термообработкой в камерах в главном корпусе, а также с подогревом заполнителей в зимнее время. Потребление теп­ лоэнергии для нужд отопления, вентиляции и горячего во­ доснабжения примерно одинаковое и суммарно составляет всего около 35% в балансе. В отличие от предыдущего теплобаланса здесь основная трата теплоэнергии производится при термообработке железобетонных изделий в камерах и автоклавах, в связи с чем оптимизация теплового баланса будет также связана с улучшением термоизоляции теплоиспользующих установок, упорядочением режима термооб­ работки по времени и температуре, а также с автоматиза­ цией процессов термообработки железобетона.

Значительный удельный вес энергетических затрат в себестоимости продукции требует пристального внимания при анализе графиков тепловой нагрузки и тепловых балан­ сов, без чего невозможна их оптимизация.

Особый интерес представляют графики тепловой нагруз­ ки завода крупнопанельного домостроения № 1 производи­ тельностью 300 тыс. м'г жилой площади в год в Ташкенте, работающего неполные три смены (рис. 1, а, б).

Зимний максимум тепловой нагрузки здесь больше лет­ него на 20—25%.

Абсолютное значение максимума нагрузки относитель­ но стабильное и в летний, и зимний периоды. Однако еже­ недельные провалы в графиках, вызванные выходными дня­ ми, отрицательно сказываются на рациональном топливопотреблении при выработке теплоэнергии паровыми котлами.

Также неравномерна в течение суток тепловая нагрузка и представляет собой следующую картину.

По изделиям вертикальной формовки (кассеты) макси­ мальная нагрузка приходится с 22 час. до 6 час. утра, cj3 до 12 час. нагрузка составляет не более 30% от номинальной, а с 12 до 22 час. она увеличивается до 60—65%.

На установках горизонтальной формовки (стенды) мак­ симальная тепловая нагрузка приходится с 11 час. утра

15

\k' (г кал)

Ш

300 \

а

Май

300

200

WO

в Ташкенте:

а — декабрь, 1969 г., б — май, 1959 г.

агрегатами, цехами и предприятием в целом, опреде­ лить возможность применения наиболее эффективных видов энергии и топлива и на этой основе разработать научно обоснованные планы организационно-технических мероприя­

денежные затраты, разные удельные расходы энергоресур­ сов и стоимости термообработки изделий. Поэтому правиль­ ный выбор рационального энергоносителя имеет большое значение. Он определяется путем технико-экономического сравнения различных энергоносителей на минимум затрат. Эти затраты должны учитывать расходы во всех звеньях топливного и энергетического хозяйства при разных ва­ риантах топливо- и энергоснабжения. Приведенные в табл. 6 переводные коэффициенты используются при сравнении раз­ личных энергоносителей.

Т а б л и ц а 6

Переводные коэффициенты (эквиваленты) энергии

Например. На ремонтно-механическом заводе в литей­ ном цехе для бронзового литья используется электрическая печь ДМК-0,25 с годовым потреблением электроэнергии 62500 квпі-ч. КПД печи составляет 0,8. Из указанного ко­ личества электроэнергии непосредственно на нагрев расхо­ дуется 62500 X 0,8 = 50000 квт-ч.

Термообработка деталей переводится на природный газ. Требуется установить экономическую целесообразность это­ го мероприятия. Для этого по таблице находим переводной коэффициент, указывающий на эквивалентное соотношение электроэнергии и условного топлива, т. е. 0,4. Непосред­ ственно на нагрев бронзы расход условного топлива соста-

18

вит 50000 X 0,4 = 20000 кг, а с учетом КПД газовой пе­

В заключительной части расчета сопоставляются денеж­ ные затраты стоимости электроэнергии и графитовых элек­ тродов при электроплавке и стоимость природного газа по

электродов 425 руб. и количестве плавок 70 в год: 70 X 10 X х425Х 1 0 _ 3 = 297,5 руб.; общие расходы при электроплавке:

сообразен, поскольку экономический эффект составит свы­ ше 730 руб. в год.

Разработка отчетных энергобалансов. Для правильно­ го выбора оптимального энергоносителя, для отыскания ра­ ционального типа топливо- и энергоиспользующих устано­ вок и обоснованного определения топливно-энергетических ресурсов для отдельных типов энергетических установок балансы следует составлять: агрегатные для нескольких наиболее энергоемких и однотипных агрегатов; по видам

по годам, выявить возможность замены менее эффективных энергоносителей более эффективными, разработать пред­ ложения по замене или модернизации теплоиспользующи'х