Введение

Половина потребляемого промышленностью топлива и более трети электроэнергии преобразуется на специальных станциях и установках в энергетический потенциал разнообразных энергоносителей, используемых в технологическом комплексе предприятия; остальная часть топлива и электроэнергии используется в технологическом комплексе непосредственно.

Энергоносители, которые используются в настоящее время или могут быть использованы в перспективе, принято называть энергоресурсами, которые делятся на основные или первичные и вторичные (ВЭР).

К основным энергоресурсам относятся:

- твердое топливо (угли, сланцы, торф);

- жидкое топливо (нефть и её производные – стабилизационная нефть, мазут, соляровое масло, раздельное топливо, керосин и др.);

- газообразное топливо (природный газ, попутный газ, газ газоконденсатных месторождений, искусственные горючие газы);

*) Этот подраздел имеет собственную нумерацию рубрик, не зависимую от нумерации рубрик данного УМК.

- водяной пар различных параметров;

- горячая вода;

- холодная вода;

- воздух;

- продукты разделения воздуха (азот, кислород);

- хладоагент и хладоноситель;

- водород.

Под вторичными энергоресурсами понимают энергетические ресурсы, получаемые в виде побочных продуктов основного производства.

Генерация, транспортировка и распределение между потребителями энергоносителей осуществляется системами энергообеспечения (СЭО) (рис. 1).

Рис. 1. Система энергообеспечения промышленного предприятия:

э – электросеть; п – паропровод; т.в – водопровод технической воды; г.в – водяная тепловая сеть; г – газопровод; п.в – водопровод питьевой воды; в – воздухопровод; в.эр – подвод вторичных энергоресурсов; к – кислородопровод; ВРС – воздухораспределительная станция

СЭО – это единый взаимосвязанный технически и экономически комплекс разнообразных подсистем, каждая из которых включает в свой состав:

энергетический источник, который первичную природную энергию преобразует в энергетический потенциал энергоносителей, направляемых к потребителям для преобразования и использования их полезной энергии. Энергетическими источниками являются и утилизационные установки (УУ), преобразующие в энергетический потенциал энергоносителей вторичные энергетические ресурсы (ВЭР), а также насосные, компрессорные и другие энергетические станции, которые полезную энергию одних энергоносителей преобразуют в энергетический потенциал других;

- приемно-транспортирующее звено [трансформаторные подстанции (ТП), газорегуляторные пункты (ГРП), центральные тепловые пункты (ЦТП) и т.п.], служащее для приема, учета, трансформации и аккумуляции энергоносителей, поступающих в СЭО от энергетических источников всероссийских (ЕЭС, «Газпром») и региональных («Водоканал», «Топливно-энергетический комплекс» др.) акционерных обществ;

- транспортное звено (трубопроводы, электрические сети и др.), обеспечивающие доставку энергоносителей к потребителям;

- энергопотребляющие установки и приборы, в которых энергия, подведенная энергоносителями, преобразуется в полезную энергию, необходимую потребителям.

В состав СЭО промышленных предприятий (СЭО ПП) в качестве подсистем обязательно входят системы: тепло-, газо-, водо- и электроснабжения. На предприятиях отдельных отраслей к ним добавляются системы: воздухо- и холодоснабжения, обеспечения продуктами разделения воздуха и др.

Основной целью функционирования СЭО ПП является обеспечение потребностей технологического комплекса энергией строго определенного качества и с заданным уровнем надежности с помощью набора различных энергоносителей.

Энергетические станции и установки СТЭС ПП, производя несколько видов энергоносителей или производя один, а потребляя другие энергоносители, связывают подсистемы друг с другом и оказывают влияние на режимы и показатели работы каждой из них. Связи между подсистемами возникают и через те технологические аппараты и установки, которые потребляют энергоносители из одних подсистем, а произведенные за счет ВЭР в утилизационных установках иные энергоносители направляют к их потребителям через другие подсистемы.

Система энергообеспечения любого предприятия определяется характером его производства, а также энергетическими и режимными характеристиками входящих в него технологических агрегатов и производств. Энергетическая эффективность и экономичность данного технологического производства зависит от многих предприятий, особенно энергоемких, от совершенства СЭО ПП. Так как при этом существуют обратные взаимодействия, оптимизацию СЭО ПП и технологии производства надо вести совместно.

Для промышленных предприятий могут быть целесообразными следующие показатели энергетического совершенства СЭО ПП:

- обеспеченность бесперебойного снабжения основных потребителей энергоресурсами требующихся видов и параметров;

- минимальное потребление на единицу готовой продукции топлива и электроэнергии со стороны с учетом ценности топлива, потребляемого предприятием;

- степень и эффективность использования внутренних энергоресурсов, в частности низкопотенциальных;

- минимум или даже отсутствие потерь энергоресурсов из-за различных дебалансов и наиболее эффективное использование имеющихся энергоресурсов;

- минимум капитальных затрат на СЭО ПП;

- минимальное загрязнение окружающей среды;

- минимум приведенных затрат.

Оптимальное научно-обоснованное построение СЭО ПП имеет большое значение для энергетических и экологических показателей работы предприятий.