Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Рябинький, Бронислав Яковлевич. Планирование и экономика металлургических заводов

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
27.45 Mб
Скачать

Энергетические цехи

37 !

энергии: 1) энергия не поддается складированию, вследствие чего ее выработка и потребление должны находиться в постоян­ ном соответствии; 2) размеры потребления ряда видов энергии в отдельные периоды времени существенно изменяются, причем максимальное потребление иногда значительно превышает сред­ ний уровень потребления. Ввиду этого в производственной про­ грамме предусматриваются мощности, достаточные не только для удовлетворения в планируемом периоде средней суммарной потребности в энергии всех цехов и хозяйств завода, но и до­ статочные для покрытия максимальной потребности.

В случае выявления дефицита энергии предусматривается, если это возможно, интенсификация работы существующих агре­ гатов или ввод новых агрегатов, а в отношении электроэнергии, кроме того, — получение ее со стороны. Исключительно важное значение для устранения дефицита энергии имеет ликвидация потерь и систематическое снижение норм расхода энергии.

Энергетические балансы, лежащие в основе производствен­ ной программы энергетических цехов, важнейшая часть плана металлургического завода. Ниже рассматриваются основные во­ просы планирования потребности, выработки и составления ба­ лансов по отдельным видам энергии.

Определение потребности, планирование выработки и составление баланса электроэнергии

Как правило, все большие металлургические заводы распо­ лагают крупными электростанциями, обеспечивающими полно­ стью или частично их потребность в электроэнергии и связан­ ными с соответствующей районной энергосистемой.

Включение электростанций в состав металлургических за­ водов вызывается, с одной стороны, целесообразностью получе­ ния на месте на этих станциях тепловой энергии, а с другой,— использованием на этих станциях избыточного доменного газа.

Всвязи с развитием районных энергосистем, строительством' крупных тепловых и гидравлических станций, мощность электро­ станций на новых металлургических заводах в настоящее времяопределяется по тепловому графику, т. е. в соответствии с по­ требностью предприятия в тепле, а недостающее количество элек­ троэнергии предусматривается к получению с районных энерго­ систем.

Втабл. 149 приведен расход электроэнергии на некоторых крупных металлургических заводах по потребителям.

Как видно из этой таблицы, 10—20 % электроэнергии расхо­ дуется в энергетических цехах и 45—50% в основных цехах. Среди основных цехов наиболее крупным потребителем электро­ энергии являются прокатные цехи, расходующие обычно 25— 35% всей электроэнергии.

2 4 *

372 Планирование производства вспомогательных цехов

Т а б л и ц а 149

Расход электроэнергии по потребителям

Наименование

Расход электроэнергии

Рудник ...................................

 

фабрика . .

Агломерационная

Коксохимический

цех . . . .

Доменный цех

цех.......................

 

 

Мартеновский

................

цех

Электросталеплавильный

Прокатный ц е х ...................

 

 

И т о г о

основное

про-

изводство ...................

 

 

 

Заводы

 

 

г

А

 

Б

 

в

 

 

МЛН. ч

 

млн. ч

 

МЛН. ч

 

2 у

 

 

 

 

 

 

%

ч

 

о S

%

бас . ект -

%

бас . ект -

бас . ект -

 

СЗ *

 

 

 

 

VO «

 

 

 

 

 

 

 

107,1

5,7

_

128,7

6,9

63,0

7,8

56,4

10,2

103,8

5,5

47,4

5,9

17,8

0,9

12,0

1,5

20,6

2,6

22,3

4,0

34,1

1,8

17,3

2,2

14,0

1,7

18,9

3,4

88 9

П,1 5,1 0,6 7,2 1,3

458,6

24,4

193,9

24,3263,0

32,6 162,0

29,4

 

 

 

 

I

 

 

 

850,1

45,2

359,5

45,0 365,7

45,3 266,8

48,3

Электростанция .......................

196,7

10,5

45,6

5,7

27,0

3,3

22,9

4,1

Воздухоцувная станция . . .

42,5

2,3

19,4

2,4

34,1

4,2

42,4

7,6

Парокотельные .......................

45,9

2,4

30,3

3,8

23,9

3,0

34,9

6,3

Кисло'одная станция . . . .

74.7

9,3

Водоснабжение.......................

162,1

8,6

43,9

5,5

98,8

12,2

67,9

12,4

Компрессорные станции . . .

52,8

2,8

46,0

5,7

25,0

3,1

28,0

5,1

Газоочистка ...........................

5,4

0,3

25,6

3,2

5,4

0,7

6,2

1,1

Прочие нормируемые потреби-

293,8

15,7

32,0

4,0

115,5

14,3

42,9

7,8

т е л и .......................................

Ит о г о нормируемые потребители . . . . 1649,3 87,8 602,3 75,3 770,1 95,4 512,0 92,7

Ненормируемые

потребители

41,0

2,2

168,6 21,1

21,4

2,7

30,9 5,6

Коммунально-бытовое хозяйст-

45,1

2,4

11,6

1,4

6,9

0,8

2,8

0,5

В О ......................................................

 

Строительство .......................

 

38,7

2,1

17,2

2,1

7,7

1,0

6,7

1,2

Прочие ...................................

 

102,5

5,5

0,8

0,1

0,7

0,1

И т о г о

расход . .

1876, б| 100,0 800,5

100,0 806,8

100,0

552,4

100,0

Большое количество энергии потребляется также в водона­ сосных, компрессорных и кислородных станциях.

• В зависимости от структуры завода и его специализации по­ требление электроэнергии в целом по заводу, отнесенное на тон­

ну проката (на заводах с полным циклом), составляет от 250 до

450 квт-ч.

 

Энергетические цехи

373

Электроэнергия, потребляемая металлургическим

заводом,

по своему назначению подразделяется на:

 

1.

Производственную:

 

а)

технологическую (электроплавка, электросварка и др.);

•б)

двигательную.

 

2.Осветительную.

Втабл. 150 приведены данные о расходе электроэнергии по этим назначениям.

Т а б л и ц а 150

Потребление электроэнергии на металлургических

заводах по назначениям, %

 

 

 

Заводы

 

Наименование показателей

 

А

Б

в

г

 

 

Всего потреблено ..............................

100,0

100,0

100,0

100,0

В том числе:

 

 

 

 

 

на технологические процессы .

2,5

1,2

11,2

2 4 ,0

на двигательную силу . . . .

72,3

75,5

65,7

5 0 ,9

на освещение ...........................

2 ,0

1,3

3 ,7

2 ,6

на собственные нужды

станций

18,0

17,7

14,3

19,2

потери в сетях, трансформа-

 

 

 

 

точных подстанциях и преобра­

5,2

4 ,3

5,1

3 ,3

зователях ..................................

 

 

 

 

Как видно из этой таблицы, основная

масса электроэнергии

расходуется в качестве двигательной.

не имеющих

электро­

На металлургических

заводах А и Б,

сталеплавильных цехов,

расход электроэнергии на технологиче­

ские процессы составляет весьма незначительную величину. От­ носительно незначителен также расход электроэнергии на осве­ щение.

Потребление электроэнергии на собственные нужды электро­ станций составляет 6—10%, а на комбинированных электровоздуходувных и теплофикационных станциях достигает 15—20%. Кроме того, потери в сетях и трансформаторах составляют обычно 4—6%.

Расход электроэнергии на производственные цели (техноло­ гическая и двигательная электроэнергия) нормируется на еди­ ницу продукции. Потребность в электроэнергии определяется по установленной программе производства каждого цеха.

Потребность в осветительной

электроэнергии определяется

по подлежащей освещению площади и нормам

освещения или

непосредственно по количеству

осветительных

точек в каждом

из цехов, мощности этих точек и количеству часов освещения. Нормы расхода электроэнергии, утверждаемые предприятию,

374 Планирование производства вспомогательных цехов

включают и расход электроэнергии на освещение. Однако в внутризаводском плане электроэнергия для освещения выде­ ляется, так как относится в калькуляции не к энергетическим затратам, а к расходам на содержание основных средств.

Потребность в электроэнергии рассчитывается по форме, приведенной в табл. 151.

Расчет потребности в электроэнергии

Наименование цехов

Наименование

продукВыпуск­

плаьупоции

расходаНорма электроэнергии единицуна про­ квгп,дукции

 

 

 

и агрегатов

продукции

 

 

 

Т а б л и ц а

151

­

 

 

1

Потребность в производствен­ ной электроэнер

гии, Т Ы С . КвГП‘Ч

Потребность в осветительной

электроэнергии, тыс. квт-ч

Коксовый ц е х .......................

Кокс валовой

3984

10,0

39 840

3000

Аглофабрика

тыс.

пг

6705

22,0

147510

5000

Агломерат,

тыс. от

Доменный цех

Чугун, тыс. от

3581

5 4

19 337

3000

Печи ...................................

Разливочная машина . . .

Чугун в чушках

719

1,5

1079

Газоочистка

тыс.

m

7778

6,0

45 668

 

Очищенный газ

Мартеновский цех . . . .

млн.

м3

3797

3,4

12910

2200

Сталь, тыс. от

Прокатный цех Блюминг

Блюмсы, тыс. m

3354

16,0

53 664

1400

Стан 350 ...............................

Прокат, тыс. от

720

30,0

21 600

1000

и т. д.

 

 

 

 

 

 

В с е г о потребность

 

 

 

 

 

 

по заводу . . . .

 

 

 

 

839 100

30000

Для определения необходимой мощности и планирования работы электростанции нельзя ограничиться выявлением сум­ марной потребности в электроэнергии на планируемый период, поскольку, как уже отмечалось, расход электроэнергии значи­ тельно колеблется как в отдельные периоды года, так и внутри каждых суток. Особенно значительно колеблется в разные пе­ риоды года расход энергии на осветительные нужды; однако этот вид потребления энергии не имеет большого значения в электробалансе металлургического завода.

Потребление электроэнергии на производственные цели на металлургическом заводе не имеет сезонных колебаний, но из­ меняется в отдельные периоды вследствие остановки агрегатов на ремонт, в выходные дни, а внутри суток — в обеденные пере­

Энергетические цехи

375

рывы, при ломке смен и в различные моменты технологического процесса. Для обеспечения более равномерной нагрузки элек­ тростанций, позволяющей уменьшить ее мощность и улучшить использование этой мощности, рассредоточивают во времени да­ ты ремонтов различных агрегатов и выходные дни, а внутри су­ ток— обеденные перерывы и ломку смен на отдельных агрега­ тах.

Мощность электростанции завода, либо мощность, получае­ мая от энергосистемы, должна обеспечивать максимальную на­ грузку по заводу в целом, называемую совмещенным максиму­ мом. Максимальная нагрузка по заводу рассчитывается либо по присоединенной мощности отдельных потребителей энергии и так называемому коэффициенту одновременности и коэффициен­ ту загрузки, либо по средней нагрузке и так называемому коэф­ фициенту использования максимума. В первом случае макси­ мальная нагрузка определяется умножением присоединенной мощности потребителей (в кет) на коэффициент одновременно­ сти, показывающий, какая часть всех токоприемников находит­ ся в работе, и коэффициент загрузки. Этот коэффициент показы­ вает, какую часть от максимально возможной составляет за­ грузка токоприемников.

Расчет производится по формуле

р = р г к

где РИ— максимальная нагрузка, кет; Рпр — присоединенная мощность потребителей, квт\

К0 — коэффициент одновременности;

К3 — коэффициент загрузки.

Врассматриваемом примере присоединенная мощность со­

ставляет 161753 кет, коэффициент одновременности 0,75, а коэф­ фициент загрузки 0,94. Следовательно, максимальная нагрузка составит

Рн= 161 753.0,75-0,94 =

114 036 кет.

В другом случае

по

потребности в электроэнергии на весь

год определяется средняя часовая нагрузка,

а затем делением

на коэффициент использования максимума

(представляющего

отношение средней нагрузки к совмещенному

максимуму) по­

лучают максимальную нагрузку.

 

 

среднегодовая

В рассматриваемом

примере (см. табл. 151)

часовая нагрузка составит

 

 

 

Рср —

869 100 000 квт-ч

= 99 212 кет.

 

 

8 760 час

 

 

 

При коэффициенте использования

максимума

0,87 макси­

мальная нагрузка (совмещенный максимум) составит

РИ= 99 212 кет: 0,87 = .114 036

кет.

376 Плакирование производства вспомогательных цехов

С

d

к

ч

ЧО

а

Н

Расчет производственной программы заводской электростанции

 

 

о

ъ м *энх ‘уэ1гэ1Ир

о

Tf<

- s d x o u н н и г а в н E h B t f o u

Ю

 

 

о

 

 

О)

 

 

с о

■н-гидУ

’0141 ‘хвйохвибоф

ю

-d h bc Ii и и х э э а и < 3 э ю ц

 

 

ъ - n w x * э г а х

05

 

о

г а У ж Л и э г е н н э в х э р о а в н

СО

H HJdaH eodiHaire й о х э е ^

с<$

 

 

 

Ъ - I U M ‘ 01ЧХ

<Jэ

 

00

 

t f c u b s H H jd a n e

 

- o d x H S i r e B H X 0 9 B d i 4 g

 

X t f o j

a H H tiH B L D O dxM B irs

о

со

i q x o p B d а о о в ь o i r o n h

h-

 

 

0 0

 

 

о

 

I U 9 U ‘ в н

ю

 

 

•e^dJBH KBao’n’oj^HC’sdo

 

H H sX d JB C х н э и Ъ и ф ф е о >1

Г--

с о

ч

 

о

 

о

о

XW 9 X 'ЧХЭО Н

 

о

 

•tnow BBh09Bd

ю

 

 

СО

 

н и ш е и

<N

 

оахээьшгом

 

Ш9Ы

О

са

о

qxDOHtnowКВННЭ1Г

о

о

• а о н в х э Л B B t a p o

о

н

ю

са

 

 

и

 

 

а>

 

 

Си

 

о

U

 

03

г и э у ‘ а х э о н 'т п с ж

о

о

н в н н э в * а о н в х э А

о

о

 

 

ю

 

л и ш е н

со

 

оахээьИ1гон

 

 

а

-Q

 

О*

 

н

о

 

н

 

и,

СО

Си

<

о

о-

>>

н

са

WО

S3

(_

о>

о .

и.

та

Л

н

о

ОX

ЕГ

о

г

к

сзX

X

w

х

х

. 2

£

Коэффициенты одновре­ менности, загрузки и исполь­ зования максимума прини­ маются по соответствующим средним значениям, получен­ ным опытным путем.

Совмещенный максимум, представляющий максималь­ ную нагрузку по заводу в це­ лом, может определяться для периодов разной продолжи­ тельности.

При планировании элек­ троснабжения руководст­ вуются получасовым макси­ мумом.

Как уже указывалось, источниками для удовлетво­ рения потребности метал­ лургических заводов в элек­ троэнергии являются завод­ ские электростанции и рай­ онные энергосистемы. По­ следние устанавливают пред­ приятию лимиты для полу­ чения электроэнергии со стороны (от районной си­ стемы) .

При наличии свободной мощности заводской элект­ ростанции планируется от­ пуск электроэнергии в об­ щую районную систему или для других потребителей.

Расчет выработки элект­ роэнергии заводской стан­ цией приведен в табл. 152.

Установленная мощность станции равняется сумме номинальных мощностей всех установленных электро­ генераторов, соединенных с первичными двигателями. Номинальная мощность при­ нимается по марке завода- ■изготовителя.

Энергетические цехи

37 Г

В приведенном расчете принято, что на станции установлено три турбогенератора по 50 мгвт. Время работы турбогенератора принято 328,5 суток или 7884 часа в год.

В течение остальных 36,5 суток или 10% времени, турбогене­ ратор проходит ежегодную ревизию и текущие планово-предупре­ дительные ремонты. Календарный график этих ремонтов турбо­ генераторов увязывается с графиком ремонта котлов и состав­ ляется таким образом, чтобы агрегаты поочередно выводилисьна ремонт.

Мощность станции должна обеспечиваться производительно­ стью котельной и топливоподачи, что проверяется соответствую­ щими расчетами.

Общая рабочая мощность станции в рассматриваемом .при­ мере составляет 135000 кет.

Применяемый в плане коэффициент нагрузки станции пред­ ставляет отношение средней нагрузки к максимальной (рабо­ чей) мощности. В этом примере коэффициент нагрузки станции принят 0,87 и, следовательно, средняя нагрузка всей станции составляет

135 000 кет *0,87 = 117450 кет,

что обеспечивает выработку электроэнергии за год в количестве

117 450-8 760 час. = 1028,9 млн. квт-ч.

Обобщающим показателем работы электростанции является коэффициент использования установленной мощности, представ­ ляющий отношение средней нагрузки к установленной мощно­ сти.

В рассматриваемом примере он составляет

117 450: 150 000 = 0,78.

Для определения количества электроэнергии, подаваемой на шины потребителя, из выработки исключается по установлен­ ным нормам расход энергии на собственные нужды» станции и потери в сети и в трансформаторах.

После этого составляется баланс электроэнергии (табл. 153). Потребляемая электроэнергия распределяется по подстан­

циям в соответствии с потребностью отдельных потребителей.

Определение потребности, планирование производства и составление балансов пара

На металлургическом заводе пар потребляется для самых разнообразных нужд на паровых машинах и турбинах электро­ станций, воздуходувок, станов, прессов и молотов, для отопле­ ния, подогрева и сушки, для распыления мазута и пр.

78 Плакирование производства вспомогательных цехов

 

Баланс

 

Т а б л и ц а

153

 

электроэнергии

 

 

Приход

Тыс.

 

Расход

Тыс.

 

квт-ч

 

/сат-ч

 

1. От своей стан­

1 028 862

1.

На производственные нужды

839 100

ции ...................

2.

На освещение.......................

30 000

 

 

 

В с е г о

потребность . .

869 100

 

 

Собственные нужды станции .

82 309

 

 

Потери в сети и в трансформа­

41 153

 

 

 

торах ......................................

 

 

 

 

В с е г о

расход . . . .

992 562

 

 

3.

Отпуск в энергосистему . .

36 300

 

 

 

 

Т а б л и ц а

154

Балансы теплоэнергии

на металлургических заводах

 

 

Наименование показателей

Завод А

.

еккам а

абс. тыс

 

%

Завод Б

Завод В

тыс. ал

01

тыс. ал

%

 

 

1 абс. 1 м гкк

10

1 абс. м гкк

1

 

Завод Г

тыс. ал

%

абс.

м гкк

 

Выработано теплоэнергии в про-

 

 

_

 

 

мышленных котельных . . .

446

16,1

380

11,5

Получено от собственных ТЭЦ,

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦЭС, П ь С ...............................

 

4728 100,0

2005

72,4

3417

98,4

2469

74,8

Получено от утилизационных

 

 

 

 

 

 

 

установок ...............................

 

319

11,5

57

1,6

453

13,7

■Получено со стороны . . . .

 

В с е г о

. . .

4728 100,0

2770 100,0

3474 100,0

3302 100,0

Израсходовано:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На прои водство.......................

 

4139

87,5

2311

83,4

2447

70,5

2997

90,8

В том числе на отопление и вен-

 

 

 

 

 

 

 

 

тиляцию . . . . . . . .

195

4,1

54

1,9

53

1,5

39

1,2

На непроизводственные

нужды

14

0,3

100

2,9

_

_

На собственные нужды котель-

74

1,6

124

4,5

135

3,8

240

7,3

н ы х ..................................................

 

.Отпущено на сторону . . . .

306

6,5

281

10,2

739

21,3

26

0,7

В с е г о

. . .

472в| 100,0

2770 100,0

3474 100,0

3302 100,0

Энергетические цехи

379

В табл. 154 для иллюстрации приведены балансы теплоэнергии по некоторым крупным металлургическим заводам.

Разнообразное использование пара обусловливает различия в его параметрах (давлении, температуре). Ввиду этого потреб­ ность в паре определяется отдельно по каждому потребителю и пару различных параметров. Обычно определяется отдельно по­ требность в остром паре высокого давления для турбин, в про­ изводственном и в отопительном паре.

На современных металлургических заводах основными ис­ точниками снабжения паром являются теплофикационные тур­ богенераторы, турбогенераторы с противодавлением или с отбо­ ром пара для промышленных целей, котлы-утилизаторы и в от­ дельных случаях — специальные котельные.

В последнее время большое распространение получили так называемые котлы-утилизаторы, работающие на отходящих продуктах горения мартеновских и нагревательных печей. Кроме того, пар низкого давления вырабатывается установками испа­ рительного охлаждения доменных, мартеновских и нагреватель­ ных печей.

Каждая ТЭЦ или котельная вырабатывает пар для опреде­ ленных потребителей и связана с ними соответствующими ком­

муникациями. Для обеспечения

бесперебойной

работы агрега­

тов, потребляющих пар,

выработка пара должна соответство­

вать его расходу.

 

 

 

 

Производство

пара планируется как в тоннах, так и в мега-

килокалориях, исходя из теплосодержания пара.

 

Расход пара нормируется

в

мегакилокалориях по каждому

потребляющему

агрегату

на

единицу выпускаемой агрегатом

продукции.

 

 

 

 

теплофикация,

На современных предприятиях развивается

т. е. централизованное теплоснабжение потребителей на базе комбинированного производства электроэнергии и тепла на теп­ лоэлектроцентралях. Отопление цехов и различных помещений производится горячей водой, поступающей от теплофикационных установок.

Потребление пара на теплофикационных установках либо не­ посредственно на отопление цехов, конторских помещений и на подогрев мазута носит сезонный характер и исчисляется по чис­ лу дней действительного расхода пара на эти цели. Общий рас­ ход пара, а следовательно, и выработка пара на протяжении го­ да существенно изменяются. Эта неравномерность в потребле­ нии пара обусловливает необходимость определения потребно­ сти в паре как в целом на планируемый период, так и макси­ мальной потребности, исчисляемой обычно по часовому расходу.

В табл. 155 приведен расчет потребности в производствен­ ном паре давлением 14 ата.

38Э Планирование производства вспомогательных цехов

Т а б л и ц а 155

Расчет потребности в производственном паре давлением 14 ата

Наименование цехов

Наименование

н агрегатов-потребителей пара

продукции

Выпуск

Норма

Потреб­

расхода

продукции

пара на

ность пара

по плану

единицу

тыс.

в год

продукции

м г к к а л

тыс. т

м гк к а л

 

Коксовый иех ...................

Коде валовой

3984

0,020

79,7

Аглофабрика .......................

Агломерат

6705

0,018

120,7

Доменный цех ...................

Чугун

3581

0,080

286,5

Магтеновский цех . . . .

Сталь

3797

0,02 J

76,0

Прокатной цех:

Блюмсы

3354

0,002

6,7

Блюминг ...................

Стан 350 .......................

Сортовая сталь

720

0,010

7,2

ит. д.

И т о г о потребность

п а р а .......................

1216,0

Для определения необходимой мощности котельных вычис­ ляется суммарный среднечасовой расход пара, который затем для получения совмещенного максимума расхода пара умно­ жается на коэффициент неравномерности нагрузки. Коэффи­ циент неравномерности нагрузки устанавливается на основании изучения данных фактической нагрузки, как отношение макси­ мальной нагрузки к средней. Если коэффициент неравномерно­ сти нагрузки для потребителей пара равен 1,2, а среднечасовой расход пара составляет 180 т/час (1581000 т : 8760 час.), то сов­ мещенный часовой максимум составит

180 т/час• 1,2 = 216 т/час.

Производительность котлов определяется часовой выработ-- кой пара в тоннах.

Время работы котлов определяется на основании намеченно­ го графика их остановок на крупные ремонты и принятых норм простоя на текущих мелких ремонтах и чистке, а также с учетом нахождения в резерве.

Календарные сроки остановок котлов на ремонты согласовы­ ваются с'.изменением потребности в паре в отдельные периоды в связи с остановкой на ремонт паропотребляющих агрегатов и сезонными факторами. Календарный план работы и ремонтов котлов фиксируется в специальном графике. В рассматриваемом примере при 12 установленных котлах по принятому графику ремонтов среднее количество работающих котлов составит 10. Расчет выработки пара приведен в табл. 156.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ