Лекции по "Производственный менеджмент"

Лекция 13. Организация и управление энергетическим

хозяйством предприятия

 

Основные вопросы темы:

 

1. Структура и задачи энергетического хозяйства предприятия
2. Планирование и анализ энергоснабжения предприятия
3. Основные показатели эффективности энергетического хозяйства и пути совершенствования его работы

 

Вопрос №1. Особенности, задачи и структура

энергетического хозяйства предприятия

 

Современные промышленные предприятия являются крупными потребителями энергии различных видов и параметров. Общая номенклатура используемых в их деятельности энергоносителей может включать более десятка наименований, а доля затрат на энергоресурсы в общей себестоимости продукции – достигать 25% и более. По характеру своего использования, потребляемая промышленными предприятиями энергия делится на три категории: силовую, технологическую и производственно-бытовую. Силовая энергия используется для приведения в движение технологического оборудования и подъемно-транспортных средств; технологическая – служит для непосредственного изменения свойств и состояния материалов (плавление, термообработка и т.д.); производственно-бытовая – расходуется на освещение, отопление, вентиляцию и другие аналогичные цели.

Основными задачами энергетического хозяйства предприятия являются:

1. бесперебойное обеспечение предприятия, его подразделений и отдельных рабочих мест всеми видами необходимой энергии с соблюдением установленных для нее параметров (напряжения, давления, температуры и т.д.);
2. рациональное использование энергетического оборудования, его своевременных и качественный ремонт и обслуживание;
3. разработка и реализация мероприятий по повышению эффективности и экономности использования в деятельности предприятия различных видов энергоносителей.

В общем случае, в состав энергохозяйства промышленного предприятия входят многочисленные приемники энергии, цеховые и заводские сети, распределительные устройства, преобразовательные и генерирующие энергоустановки. В технологическом отношении энергохозяйство делится на генерирующую часть (электростанции, котельные, газогенераторные и компрессорные установки, насосные установки и т.д.); передающую и распределительную часть (сети, распределительные устройства и трансформаторные подстанции); потребляющую часть (энергоприемники основного и вспомогательного производства и непроизводственные потребители).

Процесс производства, распределения и потребления энергии является единым энергетическим процессом, в котором все элементы взаимосвязаны. Ввиду этого, основной особенностью работы энергохозяйства предприятия является совпадение во времени и соразмерность по величине производства и потребления энергии. Режим производства энергии в каждый отрезок времени непосредственно зависит от режима ее потребления, поэтому последний становится важным фактором, определяющим условия эксплуатации энергохозяйства.

Основными параметрами, определяющими структуру и объем энергоснабжения промышленного предприятия являются:

1. конструктивные особенности выпускаемой продукции;
2. особенности технологического процесса ее производства;
3. величина производственных мощностей предприятия;
4. характер энергетических связей предприятия с региональной энергетикой.

Снабжение предприятия энергией может осуществляться по одному из трех основных вариантов энергоснабжения: внутреннему, комбинированному и внешнему.

Вариант внутреннего энергоснабжения, т.е. полного обеспечения энергией всех видов от собственных установок предприятия, применяется, как правило, в начальный период развития новых промышленных районов, когда отсутствует или недостаточно развита региональная энергетическая база.

Комбинированное энергоснабжение является основным и наиболее рациональным вариантом для большинства промышленных предприятий. В этом случае электроэнергию предприятие получает от районной энергосистемы, а тепло - от собственной котельной или ближайшей ТЭЦ. Потребность в газе могут скрывать газогенераторные станции завода или районная газоснабжающая система. Все остальные виды энергии предприятие получает от собственных установок.

Вариант внешнего энергоснабжения используется мелкими промышленными предприятиями, содержание собственной генерирующей энергетической базы для которых является экономически невыгодным.

По своему источнику, все виды потребляемых предприятием энергоресурсов делятся на энергоресурсы, поступающие со стороны, собственного производства и вторичные. Под вторичными энергоресурсами при этом понимаются е энергоносители, получаемые как отход или как побочный продукт производственного процесса. Основными видами побочных энергоресурсов на промышленном предприятии могут быть: тепло отходящих газов нагревательных, металлолитейных печей; мятый пар молотов и прессов кузнечно-прессовых цехов; тепло газа газогенераторных установок; тепло конденсата технологического оборудования; отходы деревоотделочных цехов. Основными направлениями использования вторичных энергоресурсов являются:

1. технологическое направление - подогрев теплом отходящих газов, поступающих в печь воздуха или топлива;
2. теплоэнергетическое направление - использование тепла для бытового теплоснабжения;
3. электроэнергетическое направление - получение электрической энергии путем установки турбин низкого давления, питающихся мятым паром или паром, получаемым за счет других вторичных энергоресурсов;
4. смешанное направление - совместное использование нескольких видов вторичных энергоресурсов.

В организационном отношении энергохозяйство предприятия делится на два блока: технологический и управленческий. В свою очередь, технологический блок включает в себя общезаводскую и цеховую части. Генерирующие, преобразовательные установки и сети общезаводского значения относятся к общезаводской части и эксплуатируются специальными энергетическими цехами предприятия.

К цеховой части относятся все первичные энергоприемники и частично цеховые преобразовательные установки, а также установки для  использования  вторичных энергоресурсов и внутри цеховые распределительные сети.

На большинстве предприятий энергетическое хозяйство возглавляется главным энергетиком, подчиняющимся главному механику или главному инженеру. В зависимости от масштабов деятельности предприятия, управление его энергохозяйством может осуществляться:

• управлением главного энергетика (УГЭ) - на крупных предприятиях;
• отделом главного энергетика (ОГЭ) - на средних предприятиях;
• энергомеханическим отделом, непосредственно возглавляемым главным механиком.

Структура этих управленческих служб представлена перечнем различных бюро, могущим включать:

1. бюро ППР - осуществляет планирование, учет и контроль выполнения всех видов ремонта энергетического оборудования, ведет паспортизацию этого оборудования и инспектирует правильность его эксплуатации;
2. техническое бюро – осуществляет техническую подготовку работ по системе ППР энергетического оборудования;
3. планово-производственное бюро – осуществляет планирование потребности предприятия в различных видах энергоносителей и оформление энергобалансов;
4. бюро энергоиспользования – осуществляет нормирование расхода энергоносителей и разработку мероприятий по рационализации их использования;
5. энергетическая лаборатория - обеспечивает обслуживание, проверку и ремонт измерительных приборов, используемых для контроля работы энергетического оборудования, осуществляет различные измерения и испытания этого оборудования.

 

Вопрос №2. Планирование и анализ энергоснабжения предприятия

 

Основным методом планирования энергоснабжения предприятия и анализа результатов использования топлива и энергии является разработка энергетических балансов. С помощью этих, резюмирующих деятельность всего энергохозяйства предприятия, документов устанавливаются объемы потребления, получения и производства различных видов энергоносителей. Энергетические балансы классифицируются по трем основным признакам:

1. по срокам составления и выполняемым функциям: плановые и отчетные;
2. по видам энергоносителей (газ, мазут, электроэнергия, вода  и т.д.);
3. по степени агрегирования: частные (по каждому отдельному виду энергоносителей) и общие (по сумме всех видов энергоносителей);
4. по характеру целевого использования энергии (силового, технологического, производственно-бытового назначения).

Плановые энергобалансы предназначены для обоснования потребности предприятия в энергии и топливе (расходная часть) и определении наиболее рациональных и экономичных источников покрытия этой потребности (приходная часть). Основой для составления плановых энергобалансов служат удельные нормы расхода энергии и топлива, а также плановые задания по выпуску продукции основного производства.

Нормы энергопотребления бывают суммарными (на единицу продукции или отдельный вид работ) и дифференцированными (на отдельную деталь, операцию, технологический процесс). Расчет удельных норм расхода энергоносителей может осуществляться двумя основными методами: опытно-статистическим и расчетно-аналитическим.

Опытно-статистический метод установления норм основывается на использовании данных о расходе энергоносителей, фактически имевшем место в течение ряда отчетных периодов, и в большинстве случаев сводится к той или иной форме усреднения этих значений. Не смотря на свою простоту, такой метод не является оптимальным, поскольку, во-первых, абстрагируется от причин (источников) наблюдаемого уровня расхода энергоносителей, а во-вторых, не учитывает изменения в уровне расхода энергии, которое может произойти в плановом периоде в результате осуществления соответствующих организационно-технических мероприятий. Частично указанные недостатки устраняются при использовании другой формы опытно-статистического метода нормирования, предполагающей не усреднение фактически достигнутых уровней расхода, а построение многофакторных статистических зависимостей, связывающих эти уровни с комплексом основных определяющих их факторов.

Расчетно-аналитический метод нормирования расхода энергоносителей является наиболее точным и позволяет рассчитывать величину плановой нормы с учетом непосредственных параметров технологического процесса и плановых изменений в режиме работы оборудования.

Отчетные энергобалансы предназначены для контроля энергопотребления, анализа использования энергии и топлива, а также для оценки качества работы энергоцехов.

Для облегчения задачи анализа работы энергохозяйства предприятия, его энергобалансы должны составляться в двух формах:

1. рабочая  форма  балансов - включает   статьи   баланса, которые группируются по участкам производства и по направлению  использования  энергии  и  топлива  (без  разделения элементов расхода на полезную составляющую и потери). Рабочие формы энергобаланса представляют собой развернутые планы и отчеты по энергоснабжению предприятия;
2. синтезированная форма - служит для анализа и оценки уровня энергоиспользования. Для этого весь расход энергии по предприятию разделяется на полезную составляющую и потери, после чего осуществляется расчленение полезной составляющей на элементы по направлениям использования энергии, а потери - по их месту и виду.

При составлении рабочих форм баланса следует иметь в виду, что энергия одного вида может потребляться предприятием в энергоносителях различных видов и параметров. Поэтому составлению рабочих форм балансов должно предшествовать составление оборотных балансов, в которых учитывается весь внутренний оборот энергии. Составление оборотных балансов относится только к теплу и топливу.

Разработка энергетического баланса осуществляется в следующей последовательности:

Этап 1. Планируется расходная часть баланса  (план потребления энергии и энергетических нагрузок предприятия):

1. Планируется потребность основного производства в энергии и топливе, а также расход энергии и топлива на непроизводственные нужды (отопление, освещение, вентиляцию, хозяйственно-бытовые нужды) и определяется количество возможных вторичных энергоресурсов.

 

Расход каждого вида топлива на производственные нужды предприятия (термообработка металла, плавка, сушка литейных форм и т.д.) определяется по формуле:

 

;

(2.1)

 

где n – общее число видов продукции, при изготовлении которой используется топливо анализируемого вида;

Ni – объем выпуска продукции i-го вида в расчетном периоде;

qi – норма расхода условного топлива на единицу продукции i-го вида;

Кэ – калорийный эквивалент применяемого вида топлива.

 

Расход условного топлива (в тоннах) на отопление производственных и административных зданий предприятия рассчитывается по формуле:

 

;

(2.2)

 

где qт – норма расхода тепла на 1 м3 объема здания при разности между внутренней и наружной температурами в 10С, ккал/ч;