Основные теоретические вопросы

Значение статистики энергетического оборудования на промышленном предприятии на современном этапе.

Классификация энергетического оборудования. Виды мощностей двигателей.

Учет времени работы силового оборудования и произведенной (потребленной) энергии.

Коэффициенты экстенсивного, интенсивного и интегрального использования энергетического оборудования.

Методические указания

Энергетическое оборудование представляет собой активную часть основных фондов.

Энергетическое оборудование - это система установок, которая осуществляет преобразование энергии сил природы ресурсов в механическую энергию или преобразование одного вида энергии в другой вид (механическую - в электрическую, электрическую - в тепловую и т.п.). К энергетическому оборудованию относятся паровые котлы, двигатели, электроаппараты, трансформаторы, выпрямители тока и т. д.

Все двигатели, имеющиеся на предприятии, подразделяются на две подгруппы: а) первичные двигатели; б) вторичные двигатели.

Признаком отнесения оборудования к первичным двигателям является то, что этот вид оборудования преобразует природные энергетические ресурсы в механическую энергию.

Первичные двигатели, в свою очередь, делятся по источникам энергии на тепловые, водяные и ветряные. А в пределах тепловых выделяются паровые двигатели и двигатели внутреннего сгорания.

Признаком отнесения оборудования к вторичным двигателям является то, что этот вид энергетического оборудования преобразует механическую энергию в электрическую (электрогенераторы) и, наоборот, электрическую в механическую (электромоторы).

Остановимся несколько подробнее на показателях мощности энергетического оборудования.

Мощность двигателей учитывается в киловаттах и в лошадиных силах. 1 лошадиная сила (л.с.) = 0,736 киловатта; 1 киловатт (кВт) - 1,36 л. с.

Показателем мощности двигателей в статистике принята максимально длительная эффективная мощность. Эффективная мощность - мощность, передаваемая двигателем в производство, за вычетом потерь внутри двигателя. Максимально длительная мощность - такая эффективная мощность, которую двигатель может развивать неопределенно продолжительное время без риска аварии.

По признаку эксплуатационного значения можно говорить о ряде показателей мощности первичных двигателей: 1.

Установленная мощность есть сумма мощностей системы двигателей. Если на электростанции работает два двигателя, то установленная мощность будет суммой мощностей этих двигателей. 2.

Располагаемая мощность есть рабочая мощность. Дело в том, что не все наличные двигатели могут работать (некоторые находятся в ремонте или работают не на полную мощность). Тогда рабочая мощность равна установленной мощности минус мощность, которая в данный момент не может быть использована. 3.

Средняя фактическая мощность - это средняя мощность, фактически развиваемая двигателями. Для одного двигателя средняя фактическая мощность равна энергии двигателя, деленной на число часов его работы. Например, двигатель работал 22 часа, из них в течение 10

часов он выработал энергии 4000 кВт-ч., а в течение 12 часов - 6000 кВт-ч.

^ Д, 4000 + 6000 10000 ^ „

Средняя фактическая мощность = = = 454кВт.

1 0 + 1 2 22

Для системы двигателей средняя фактическая мощность равна всей энергии, выработанной станцией, деленной на число часов работы системы. Время работы системы определяется как сумма числа часов работы всех двигателей за вычетом числа часов совместной работы, или это будет время, в течение которого станция вырабатывала энергию. 4.

Пиковая мощность - та максимальная мощность, с которой двигатели работали в данном периоде времени. Она характеризует максимальную нагрузку станции.

Чтобы узнать, какова мощность, обслуживающая производственный процесс, нужно определить мощность двигателей, обслуживающих производственный процесс. При этом следует учитывать, что двигатели бывают первичные и вторичные, и если складывать мощность всех двигателей, то получится повторный счет мощности. Повторный счет мощностей возникает за счет вторичных двигателей. Но в настоящее время почти нет предприятия, которое обслуживало бы себя только первичными двигателями. Следовательно, вести счет нужно по приемникам энергии, тогда можно будет избежать повторного счета, и будет учтена мощность и первичных и вторичных двигателей.

Примем обозначения:

N пер.дв. - мощность первичных двигателей;

N пер.дв.ген. - мощность первичных двигателей, обслуживающих

электрогенераторы;

N эл.мот. - мощность электромоторов;

Nэл.апп. - мощность электроаппаратов.

Тогда суммарная энергетическая мощность, обслуживающая производственный процесс, будет определяться по формуле:

N произв. = N пер.дв. - N пер.дв.ген.) + N эл.мот. + N эл.апп.),

где N пер.дв. - N пер.дв.ген. - мощность механического привода;

N эл.мот. + N эл.апп. - мощность электрического привода.

Если предприятие пользуется электроэнергией со стороны, то первая часть формулы отпадает. В том случае, когда неизвестна Шер.дв.ген., ее можно получить следующим образом: Шен.х1,11. Это связано с тем, что первичные двигатели, передавая энергию генератору,

1Г.П/ Пер.дв.ген. 100

имеют около 10% потерь, а поэтому —- =—, откуда

Шен. 90

Nген х 100%

Nпер.дв.ген.= = 1,11 х Nген.

90

С учетом мощностей, обслуживающих хозяйственные нужды, можно определить полную энергетическую мощность, обслуживающую предприятие в целом:

N = ^роизв + Шоз,

где Шоз - мощность, обслуживающая хозяйственные нужды.

Рассмотрим пример.

По данным задачи энергетическая мощность механического привода составит (1200 х 2) - (2150 х 1,11) = 13,5 кВт. Энергетическая мощность электрического привода составит: 3460 + 64 = 3524 кВт. Тогда суммарная энергетическая мощность, обслуживающая производственный процесс, будет равна: Ыпроизв _ 13,5 + 3524 _ 3537,5 кВт.

Аналогично показателям мощности на предприятии определяют показатели энергии, потребленной в производственном процессе, и всей энергии, потребленной предприятием.

Примем обозначения:

Эвыраб.перв.двиг. - энергия, выработанная первичными

двигателями;

Эвыраб.эл.ген. - энергия, выработанная электрогенераторами;

Ээл.мот. - энергия, потребленная электромоторами;

Ээл.апп. - энергия, потребленная электроаппаратами.

Тогда количество энергии, потребленной в производственном процессе, будет определяться по формуле:

Эпроизв. = Эвыраб.перв.двиг. - Э выраб.эл.ген. х 1,11 +

+ Эпотр.эл.мот. + Э потр.эл.апп.,

где Эвыраб.перв.двиг. - Эвыраб.эл.ген. - механическая энергия, потребленная в производственном процессе;

Эпотр.эл.мот. + Эпотр.эл.апп. - электрическая энергия, потребленная в производственном процессе.

Количество всей энергии, потребленной предприятием, определяется по формуле:

Э = Эпроизв. + Эхоз.,

где Эхоз. - энергия, потребленная на отопительные, осветительные и другие хозяйственные нужды предприятия.

Рассмотрим пример. За год первичными двигателями силовой станции предприятия выработано 3486 тыс.кВт-ч. энергии, электрогенераторами - 3090 тыс.кВт-ч. энергии. Потреблено за год электромоторами, установленными в цехах предприятия, 6012 тыс.кВт-ч., электросушильным агрегатом - 179,2 тыс.кВт-ч.

По данным задачи общее количество электроэнергии, потребленной в производственном процессе, составит:

Эпроизв = 3486 + 3090 х 1,11 + 6012 + 179,2 = 13107,1 тыс.кВт ч. При учете времени работы энергетической установки определяют время, в течение которого находился в действии хотя бы один из двигателей данной установки.

Рассмотрим пример.

Двигатель Время работы в течение суток, час. 1

0 - 5; 11 - 17 2

3 - 7; 14 - 20 3

4 - 8; 20 - 24

По данным задачи время бездействия оборудования составляет 3 час. (с 8 до 11 час.). Время фактической работы энергетической установки составляет 21 час (24 - 3).

Для изучения вопроса об использовании энергетического оборудования применяют следующие показатели: 1)

коэффициент экстенсивного использования; 2)

коэффициент интенсивного использования; 3)

коэффициент интегрального использования.

Коэффициент экстенсивного использования энергетического оборудования определяется по следующей формуле:

Кэкст= —,

Т

где Тф - время фактической работы энергетического оборудования, час.

Т - календарный фонд времени работы оборудования, час.

Коэффициент экстенсивного использования энергетического оборудования характеризует использование оборудования по времени.

Коэффициент интенсивного использования энергетического оборудования определяется по формуле:

Кинтенс=,

Л'эф. м. дл.

где

Nф - средняя фактическая мощность, квт.;

- Эф

т ф=Тф ’

Эф - количество энергии, фактически выработанной или потребленной двигателем за отчетный период, квт. ч.;

N эф.м.дл. - мощность эффективная максимально-длительная, характеризующая максимально-возможную нагрузку энергетического оборудования, квт. Коэффициент интенсивного использования энергетического оборудования характеризует использование оборудования по мощности.

Коэффициент интегрального использования энергетического оборудования определяется по формуле:

Кинтегр= Т х Лм.дл.

или

Кинтегр =КэкстхКинтенс.

Коэффициент интегрального использования энергетического оборудования характеризует использование оборудования как по времени, так и по мощности.

Рассмотрим пример на расчет данных показателей. Имеются следующие данные о работе электродвигателя установленной мощностью 120 квт. в 1-ом квартале (табл.8.1).

Таблица 8.1 Месяц Выработано электроэнергии, квт.ч. Отработано двигателем, час Январь 34600 352 Февраль 31720 320 Март 34090 368

В январе - 31 календарный день, или 744 календарных часа (31 х 24); в феврале - 28 календарных дней, или 672 календарных часа (28 х 24); в марте - 31 календарный день, или 744 календарных часа (31 х 24).

С учетом часов фактической работы электродвигателя:

Кэкст = 352 + 320 + 368 х 100% =1040 х 100% = 48,1%.

744 + 672 + 744 2160

Следовательно, электродвигателем календарный фонд времени использовался на 48,1%.

Средняя фактическая мощность электродвигателя составила за 1 -й квартал:

Щ = (34600 + 31720 + 34090) : (352 + 320 + 368) = 100410 : 1040 =

= 96,6 кВт.

С учетом установленной мощности электродвигателя 120 квт:

96,6

Кинтенс= х 100% = 80,5%. 1

20 Следовательно, установленная мощность электродвигателя была использована на 80,5%.

При установленной мощности 1 20 кВт. двигатель мог выработать в январе - 89280 кВт-ч. электроэнергии (120 х 744); в феврале - 80640 кВт-ч. электроэнергии (120 х 672); в марте - 89280 кВт-ч. электроэнергии (120 х 744). С учетом фактической выработки электроэнергии:

ТГ 34600+31720+34090 1ЛЛП/ 100410 1ЛЛП/

Кинтегр= х 100% = х 100% = 38,7%,

^ 89280 + 80640 + 89280 259200

или

Кинтегр=0,481х0,805х100%=38,7%.

Следовательно, электродвигатель по выработке энергии использовался на 38,7%.

Контрольные вопросы 1.

Что представляет собой мощность эффективная максимальнодлительная? 2.

Как определяется средняя фактическая мощность двигателя? 3.

Как определяется суммарная энергетическая мощность предприятия? 4.

Как организован учет времени работы силового оборудования и произведенной (потребленной) энергии? 5.

Какова методология расчета коэффициентов использования энергетического оборудования (экстенсивного, интенсивного, интегрального)?