Приложение А. Типовая программа проведения энергетических обследований с целью повышения энергоэффективности производства предприятий угольной отрасли

Приложение А.

Типовая программа проведения энергетических обследований с целью повышения энергоэффективности производства предприятий угольной отрасли

"УТВЕРЖДАЮ"
Главный инженер предприятия

__________________________

"____" ____________ 20___ год

МП

ТИПОВАЯ ПРОГРАММА
проведения энергетических обследований с целью повышения энергоэффективности производства предприятий угольной отрасли

Москва 20__ г.

2. Особенности проведения энергетических обследований угольных разрезов

2.1. Производственно-технологические процессы и работы

Энергетическое обследование на угольных разрезах проводится по основным производственно-технологическим процессам и работам, включающим:

- буровые работы на вскрыше и добыче;

- взрывные работы на вскрыше и добыче;

- экскавацию вскрышных пород и угля;

- транспортирование вскрышных пород и угля;

- комплекс работ на угольном складе;

- водоотлив;

- работы по поддержанию внутриразрезовских дорог;

- ремонтные работы и бытовое обслуживание.

Энергетическое обслуживание должно включать в себя совокупность потребления всех энергетических ресурсов, потребляемых на разрезе, включая топливо, электроэнергию, теплоэнергию, а также получаемые за счет их использования (вода, сжатый воздух и др.). Энергетическое обеспечение должно включать в себя в соответствии с настоящей методикой предварительный и основной периоды. Основной период должен включать шесть этапов.

Первый этап - расчет энергопотребления и затрат.

Второй этап - расчет энергетических потоков.

Третий этап - критическое рассмотрение энергетических потоков.

Четвертый этап - разработка мероприятий по повышению энергоэффективности и снижению затрат на энергопотребление мероприятий.

Пятый этап - технико-экономическое обоснование разработанных мероприятий.

Шестой этап - представление результатов.

2.2. Определение энергозатрат на основные технологические процессы

При проведении измерений или при обработке имеющейся на разрезе информации необходимо следить за выполнением условия обеспечения достаточной достоверности получаемых оценок энергозатрат: количество объектов и продолжительность наблюдения должны обеспечивать доверительную вероятность и относительную ошибку , определяемые по правилам математической статистики.

Буровые работы на вскрыше и добыче

а) Исходными данными для оценки энергетических показателей буровых работ являются:

- схема электроснабжения буровых работ с указанием места установки и типа счетчиков активной энергии, коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов тока и напряжения ;

- категория горных пород по буримости, основные параметры технической схемы (паспорт бурения, характеристика уступа и т.д.);

- выписка из "сменных рапортов" о выполнении объема работ за период проведения измерений энергозатрат;

- паспортные данные бурового станка;

- график планово-предупредительных ремонтов;

- сведения о техническом состоянии станка и квалификации машинистов.

б) До проведения инструментальных измерений энергозатрат необходимо:

- учесть время рабочего станка после последнего планово-предупредительного ремонта механического и электрического оборудования станка;

- по согласованию с технологами предприятия выбрать характерные для работы данного станка горно-геологические условия, которые должны оставаться практически неизменными в течение всего периода измерений;

- установить в приключательном пункте прошедшие госповерку счетчики активной энергии; перемещение приключательного пункта в течение всего периода измерений не должно производиться; при отсутствии приборов учета в приключательном пункте использовать приборы энергоаудитора.

- проверить соответствие действительных условий работы нормализованным, которые предполагают: комплектацию оборудования станка в соответствии с проектной документацией; технически исправное механическое и электрическое оборудование и эксплуатацию его в условиях, регламентированных ПТЭ и отраслевыми инструкциями; соответствие питающего напряжения требованиям ПУЭ;

- установить на буровой станок новое долото или зафиксировать количество пробуренных метров стоящим на станке долотом.

в) Оценку энергетических показателей бурового станка целесообразно производить не реже 2-х раз в год (зимой и летом) при характерных для данного типа станка условиях работы.

г) Основные энергетические показатели, характеризующие эффективность использования электроэнергии при бурении станками с электрическим приводом, которые следует определить при энергоаудите:

- удельный расход электроэнергии на бурение 1 пог. м скважины за время Т одним буровым станком по выражению пункта 1 таблицы А.1. За время Т следует принимать: час, смену, месяц. Значение потребленной электроэнергии определяется инструментально.

- средний по разрезу удельный расход электроэнергии на бурение 1 п. м скважины за время Т по выражению пункта 2 таблицы А.1. За время Т принимается: смена, месяц, квартал, год.

ГАРАНТ:

Нумерация пунктов приводится в соответствии с источником

е) Если на разрезе используются буровые станки на дизельном ходу, то экспериментальные исследования необходимо проводить по измерению затрат дизельного топлива на бурение 1 пог. м скважины за время Т каждым буровым станком, используемым на открытых работах. При этом пересчет затрат энергии производится по формуле:

где - затраты энергии на i-том испытании;

m - масса дизельного топлива, затраченного на i-том процессе в литрах;

q - теплотворная способность дизельного топлива в Ккал/литр.

Таблица А.1 - Определение показателей энергозатрат на основные технологические процессы разреза

N пп	Наименование установки, процесса, наименование показателя	Расчетные формулы
1	2	3
Процесс бурения
	Удельный расход электроэнергии на бурение 1 м скважины за время Т одним буровым станком	, ; - расход электроэнергии одним буровым станком за время Т, ; - производительность к-го бурового станка за время Т, м.
	Средний по разрезу удельный расход электроэнергии на бурение 1 м скважины за время Т	, , К - количество буровых станков на разрезе.
Процесс взрывания
3	Удельный расход ВВ при взрывании i-го блока	, ; - масса ВВ, используемого при взрывании i-го блока, кг; - объем i-го взрываемого блока, .
4	Средний по разрезу удельный расход ВВ за время измерений Т	, ; - суммарная масса ВВ, использованная на взрывание i-х блоков, кг; - суммарный объем i-х взорванных блоков, .
5	Годовой расход энергии на взрывание вскрышных пород и угля	, ; Р - полная идеальная работа взрыва, Ккал/кг; - средний по разрезу удельный расход ВВ за время измерений Т, ; - годовой объем взорванной горной массы, .
6	Удельный расход дизельного топлива (ДТ) при перевозке ВВ со склада ВВ на взрываемый блок, зарядке ВВ в скважины смесительно-зарядной машиной (СЗМ) и возвращение СЗМ на склад на 1	, л/т. км - расход горючего при i-том движении СЗМ от склада ВВ, до взрываемого блока, зарядка скважин и возвращение на склад ВВ; - расстояние от склада ВВ до блока, движение по блоку и обратно, км; - масса ВВ, перевезенного и заряженного в скважину при i-том рейсе, т.
7	Годовые затраты энергии j-той СЗМ на перевозку ВВ и зарядку скважин	, ; - удельный расход ДТ j-той СЗМ, л; A - теплотворная способность ДТ, Ккал/л; - годовой пробег j-той спецмашины, км; - годовой объем ВВ, перевезенный на взрываемый юлок j-той СЗМ, т.
Экскавация горной массы и угля
8	Удельный расход электроэнергии на экскавацию единицы объема (массы) отдельным экскаватором за время Т (час, смена)	, - расход электроэнергии экскаватором за период Т, ; - количество экскавируемой горной массы (угля) за период Т, т, .
9	Удельный расход электроэнергии на экскавацию за один цикл отдельным экскаватором за время наблюдения Т	, - число циклов экскавации за период Т.
10	Среднее суточное значение удельного расхода электроэнергии одним экскаватором за время Т при ежесуточных измерениях	n - число дней проведения измерений, .
11	Средний удельный расход электроэнергии за время Т одним вскрышным экскаватором по разрезу	, N - количество вскрышных экскаваторов на разрезе.
12	Средний удельный расход электроэнергии за время Т одним добычным экскаватором по разрезу. Справочно. Аналогично пп. 3-9 определяется удельный расход электроэнергии за время Т одним экскаватором на перегрузке и отвалообразовании	, , М - количество добычных экскаваторов.
Процесс транспортирования горной массы электровозом
13	Средний по разрезу удельный расход электроэнергии на транспортирование единицы массы угля (горной массы) за время Т	- расход электроэнергии одним электровозом за период Т, ; - количество перевезенного за время Т угля одним электровозом, т; , N - количество электровозов на разрезе.
14	Средний по разрезу удельный расход электроэнергии на транспортирование 1 т угля (горной массы) на 1 км за время Т	- пройденное за время Т расстояние всеми электровозами разреза, км.
15	Средний по разрезу удельный расход ГСМ на транспортирование 1 т км угля за время	- суммарный за время T расход горюче-смазочных материалов - количество перевезенного груза всеми самосвалами за время Т, т; - суммарный для всех самосвалов пройденный путь за время Т, км.
Водоотлив
16	Удельный расход электроэнергии за время Т отдельной насосной установкой	, - расход электроэнергии установкой за период Т, ; - количество воды, откачиваемое насосной установкой за период Т, .
17	Среднее суточное значение удельного расхода электроэнергии насосной установкой за время Т при ежесуточных измерениях	, n - число дней проведения измерений, .
18	Удельный расход электроэнергии на водоотлив по разрезу за время Т	, , N - количество насосных установок на разрезе.

Затраты энергии на взрывные работы по вскрыше и углю

Затраты энергии при ведении взрывных работ на разрезах включают:

- затраты энергии в виде расхода взрывчатых веществ (ВВ) на дробление, перемещение и рыхление вскрышных пород и угля определяются по выражениям пунктов (п. 3-5 таблицы А.1);

- пересчет энергозатрат на дробление и перемещение вскрышных пород производится по характеристике взрывчатых веществ, определяющей полную идеальную работу взрыва (в тепловом эквиваленте), ккал/кг;

- затраты горюче-смазочных материалов на работу смесительно-зарядных и доставочных машин, перевозящих ВВ определяются по выражениям пунктов (п. 6-7 таблицы И.12.1);

- затраты энергии на содержание и функционирование складов ВВ определяются по электрическим и тепловым затратам в летнее и зимнее время года;

- затраты энергии на работу забоечных машин и вспомогательного специального транспорта для перевозки взрывников определяются при условии их функционирования на разрезе.

Энергетические затраты на экскавацию вскрышных пород и угля

а) Исходными данными для оценки энергетических показателей экскаватора являются:

- схема электроснабжения экскаватора с указанием места установки и типа счетчиков активной энергии на линии, питающей экскаватор, коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов тока и напряжения ;

- сведения о технологической схеме, в которой работает экскаватор (на железнодорожный транспорт, на автотранспорт);

- категория экскавируемых пород, основные параметры технологической схемы (высота уступа, ширина заходки и т.д.), качество подготовки забоя;

- выписка из "Графика работы оборудования", за период проведения измерений энергозатрат и выполненном объеме работ;

- паспортные данные экскаватора;

- сведения о техническом состоянии экскаватора и квалификации машиниста.

б) Проведению измерений должна предшествовать следующая работа:

- выполнить планово-предупредительный ремонт механического и электрического оборудования, намеченного для проведения экспериментальных измерений энергозатрат экскаватора; зафиксировать время работы экскаватора после последнего планово-предупредительного ремонта;

- по согласованию с технологами разреза выбрать характерные технологические и горнотехнические условия, при этом необходимо, чтобы в течение всего периода измерений эти условия практически не менялись;

- установить в приключательном пункте счетчики активной энергии, при этом перемещение приключательного пункта в течение всего периода измерений недопустимо (следует учитывать, что к приключательному пункту могут быть подключены и другие приборы);

- проверить соответствие действительных условий работы экскаватора нормализованным, которые представляют: комплектацию оборудования экскаватора в соответствии с проектной документацией; технически исправное механическое и электрическое оборудование и эксплуатацию его в условиях, регламентированных ПТЭ, правилами безопасности и отраслевыми инструкциями, а также соответствие питающего экскаватор напряжения требованиям ПУЭ.

в) Оценку энергетических показателей экскаватора целесообразно проводить не реже 2-х раз в год (зимой и летом) для характерных для данного типа экскаваторов условий работы.

г) Основные энергетические показатели, характеризующие эффективность использования электрической энергии при экскавации вскрышных пород и угля, определяются по выражениям пунктов 8-12 таблицы А.1.

д) Экспериментальное определение суточного расхода электроэнергии на экскавацию одним экскаватором производится по данным инструментального обследования.

Определение среднего по разрезу удельного расхода электроэнергии за период наблюдения Т одним экскаватором (добычным, вскрышным, на перегрузке и отвалообразовании) производится по формулам пунктов 10-12 таблицы А.1.

Электрифицированный железнодорожный транспорт (ЭЖТ)

а) Исходные данные для определения энергетических показателей ЭЖТ:

- схема электроснабжения ЭЖТ с указанием места установки и типа счетчиков активной энергии на линиях, питающих контактную сеть, коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов тока и напряжения ;

- технологическая схема ЭЖТ, график движения составов;

- паспортные данные используемых типов электровозов и думпкаров;

- сведения о техническом состоянии электровозов, подвижного состава и рельсового пути.

б) Определение энергетических показателей ЭЖТ следует производить не реже двух раз в год - зимой и летом.

в) Основные энергетические показатели, характеризующие эффективность использования электроэнергии при транспортировании угля (горной массы) ЭЖТ, определяются по формулам пунктов 13, 14 таблицы А.1.

г) Определение энергетических показателей ЭЖТ производится с использованием установленных на электровозах счетчиков активной энергии и (или) приборов энергоаудиторов.

Удельный расход электроэнергии составом за цикл, смену (сутки) определяется по результатам экспериментальных обследований.

Средний по разрезу удельный расход электроэнергии на транспортирование 1 т. км угля (горной массы) определяется с помощью формул пунктов 13, 14 таблицы А.1 .

Транспортирование угля (горной массы) автосамосвалами

а) Основными документами для учета использования ГСМ являются:

- путевые листы;

- платежные документы на приобретение ГСМ;

- требования-накладные на получение масел с отметкой о пробеге автомобиля с момента последней заправки;

- при списании ГСМ, использованных для профилактики и ремонта автомобилей - лимитно-заборные карты, накладные, акты на проведения работ;

- отчеты по работе автопарка.

б) Основной показатель - удельный расход ГСМ на транспортирование 1 т. км угля, характеризующий эффективность использования горюче-смазочных материалов автосамосвалами определяется по выражению пункта 15 таблицы А.1. Нормы расхода РД Р3112194-0366-97 (Нормы расхода топлив и смазочных материалов на автомобильном транспорте. Утверждены Минтрансом России 29 апреля 1997 г.).

Водоотливные установки

а) Исходными данными для определения энергетических показателей водоотливных установок являются:

- схема электроснабжения насосных установок (НУ) с указанием места установки и типа счетчиков активной энергии, коэффициентов трансформации трансформаторов тока и напряжения - , ;

- структурная схема НУ с указанием места установки и типа приборов, контролирующих основные технологические показатели НУ (подачу, напор);

- паспортные данные НУ;

- характеристика трубопровода, на котором работает НУ;

- индивидуальные характеристики насоса: Н = f(Q), P = f(Q), ;

- суточный график работы НУ;

- сведения о техническом состоянии водосборника, его вместимости, о техническом состоянии трубопровода;

- устанавливается факт выполнения нормализованных условий эксплуатации НУ: комплектация оборудования НУ в соответствии с проектной документацией; технически исправное механическое и электрическое оборудование НУ; содержание водосборника и трубопровода в соответствии с требованиями ПТЭ И ПБ, другими нормативными документами; соответствие напряжения на зажимах электродвигателя НУ требованиям ПУЭ;

- графики ППР НУ;

- данные о гидрогеологической службе разреза, о суточном притоке вод в водосборник и о сезонных колебаниях притока.

б) До проведения измерений энергозатрат необходимо:

- проверить технологическую схему водоотлива и техническое состояние нагнетательных трубопроводов; в случае необходимости произвести их очистку от накопившихся осадков; очистить от заиливания водосборники, дренажные выработки и зумпфы;

- проверить установку прошедших госповерку счетчиков активной энергии, расходомеров;

- установить нормализованные условия эксплуатации каждого насосного агрегата (НА), которые предполагают: комплектацию НА в соответствии с проектной документацией, технически исправное механическое и электрическое оборудование НА; содержание водосборника и трубопроводов в соответствии с требованиями Правил безопасности, отраслевых инструкций; соответствие напряжения на зажимах электродвигателя НА требованиям ПУЭ.

в) Оценку энергетических показателей насосных установок следует производить не реже 2-х раз в год (зимой и летом).

г) Основные удельные энергетические показатели, характеризующие использование электрической энергии водоотливными установками угольного разреза, определяются по выражениям пунктов п. 16-18 таблицы А.1.

д) Определение удельных расходов электроэнергии на водоотлив 1 воды производится на основании экспериментального обследования.

Определение удельных расходов электроэнергии на водоотлив по разрезу определяется с помощью формул 16-18 таблицы А.1 при (, М - количество интервалов наблюдения) на основании данных экспериментальных обследований с учетом того, что расход электроэнергии насосной установкой равен сумме расходов насосных агрегатов.

Полученные фактические значения показателей энергозатрат на разрезе вносятся в таблицы Энергетического паспорта предприятия.

Определение расчетных показателей электропотребления угольного разреза осуществляется суммированием по отдельным мощным механизмам, производственно-технологическим процессам.

3. Особенности проведения энергетических обследований угольных шахт

3.1. Основные энергопотребляющие объекты, подлежащие энергоаудиту

Основными потребителями электроэнергии на шахтах являются машины и механизмы очистных и подготовительных участков, подъемные, вентиляторные, водоотливные и компрессорные установки, внутришахтный транспорт.

Основными крупными потребителями топлива и теплоэнергии являются: котлы паровые и водогрейные, здания и сооружения, калориферные установки, дизельный транспорт, отопительные системы, автомобильный транспорт.

Основными потребителями технической воды являются различные технологические установки и оборудование, потребителями хозпитьевой воды - административно-бытовые комбинаты, котельные.

Электропотребляющие машины, установки, оборудование, используемое в основных технологических процессах, подлежащие энергоаудиту.

Электропотребляющее оборудование добычного участка: добычной комбайн, скребковый конвейер, перегружатель, маслостанция, вентилятор местного проветривания и др.

Электропотребляющее оборудование подготовительного участка: проходческий комбайн, перегружатель, вентилятор местного проветривания и др.

Электрическое оборудование подземного транспорта: электровозы, ленточные конвейеры, дизелевозы, самоходные вагоны, погрузо-доставочное оборудование, перегружатели.

Электропотребляющее оборудование подъемных установок.

Электропотребляющее оборудование главных водоотливных установок.

Электропотребляющее оборудование вентиляторных установок главного проветривания.

Электрическое оборудование компрессорных установок: компрессорные установки стационарные (поверхностные); компрессорные установки подземные.

Электропотребляющее оборудование систем кондиционирования воздуха.

Прочие электроприемники в подземных выработках и на поверхности.

3.2. Общие направления повышения энергоэффективности

Очистные и подготовительные участки. Для экономии электроэнергии технологические характеристики машин должны соответствовать фактическим условиям работы (крепости угля, породы, скорости подачи - для комбайнов и проходческих машин; оптимальной длине, углу наклона, производительности - для конвейеров).

Расход электроэнергии основными электроприемниками технологического процесса добычи (очистных и подготовительных работ) стационарными установками (насосами, вентиляторами, компрессорами, подъемными машинами) и транспортом (электровозами и конвейерами) составляет 85-90% общего расхода электроэнергии по шахте. Остальные 10-15% электроэнергии расходуется мелкими электроустановками в подземных выработках и на поверхности шахты.

Подъемные машины. Коэффициент полезного действия подъемной установки зависит от принятой системы подъема и выбранного режима управления машиной. Наиболее экономичные режимы обеспечиваются на подъемных установках статически уравновешенной системы с применением привода с автоматизацией периодов пуска и останова [применение систем АВК (асинхронно-вентильный каскад) и ТП-Д (тиристорный преобразователь-двигатель].

На подъемных установках с асинхронным электроприводом наименьший расход электроэнергии достигается при режиме управления со степенью неполноты тахограммы - фактического множителя скорости в пределах 1,2-1,4.

Вентиляторные установки. Для повышения КПД действующих вентиляторных установок главного проветривания следует систематически переводить их в режимы, соответствующие требуемым по условиям проветривания рабочим зонам, путем изменения числа оборотов рабочего колеса, угла поворота лопаток и др.

Экономию электроэнергии можно получить за счет замены на действующих установках устаревших осевых вентиляторов ВОК и центробежных РА ТО и ГЖ на более совершенные осевые вентиляторы ВОК и ВОКД и центробежные ВЦ и ВЦ Д.

Непроизводительный расход электроэнергии за счет внешних утечек воздуха (подсосов) можно уменьшить путем применения системы управления регулирования воздушной струей, что дает экономию электроэнергии, составляющую до 25-30% общего расхода электроэнергии этими установками.

Водоотливные установки. Снижению потребления электроэнергии водоотливными установками способствуют своевременная очистка стенок трубопроводов от отложений, ликвидация неисправностей насосов, вызванных коррозией и износом деталей, а также чистка водосборников.

Компрессорные установки. Общий КПД пневматической установки, складываемый из значений КПД компрессорной станции, пневматической сети и пневматических двигателей, находится в диапазоне 0,2-0,3. Такой низкий КПД требует особо тщательного выбора и соблюдения режима работы установки.

Снижению потребления электроэнергии способствуют следующие мероприятия:

- уменьшение общих потерь сжатого воздуха от утечек в воздухопроводах и доведение их до расчетных. Это позволяет снизить нерациональный расход сжатого воздуха, вырабатываемого компрессорной станцией;

- соблюдение нормального режима охлаждения;

- соблюдение соответствующего эксплуатационного надзора за отдельными узлами компрессоров;

- рациональное устройство воздухопроводной сети (отсутствие резких переходов от одного сечения к другому, максимально простая конфигурация сети);

- уменьшение потерь давления в воздухопроводной сети за счет увеличения ее сечения;

- снижение количества вырабатываемого сжатого воздуха компрессорной станцией в перерывах между сменами и в период спада нагрузок;

- своевременный ремонт и поддержание в хорошем техническом состоянии пневмоприемников (пневмодвигателей, пневмоинструмента).

Вспомогательные службы (административно-бытовой комбинат, столовая, проборазделочная, химлаборатория, желдорслужба, резервуары, автовесы, компрессорные, насосные станции, складские помещения, гаражи и другие отдельно стоящие здания и сооружения) требуют общего внимания энергоаудиторов в зависимости от доли их потребления в общем электропотреблении.

Системы распределения (электро-, тепло-, водо-, воздухоснабжения) требуют оценки потерь энергоресурсов и доведения их до нормативных.

3.3. Общие указания по оценке показателей энергопотребления

Определение фактических показателей энергопотребления в общем методическом плане производится как и показателей энергопотребления разрезов с учетом номенклатуры производственных подразделений, объемов работ, характерных для угольных шахт.

Выполнение работ по энергетическому обследованию производится в соответствии с настоящей Методикой и Типовой программой.

4. Особенности проведения энергетических обследований предприятий по переработке угля

4.1. Основные потребляющие цеха и процессы

Энергетическому обследованию подлежат следующие цеха и службы:

Основные цеха и отделения:

Цех углеподготовки, включающий технологические участки: углеприемные ямы, дробления, классификации, складирования.

Цех обогащения, включающий технологические участки: приемные ямы, отделения дробления, гравитационных методов обогащения, флотации, сгущения, обезвоживания.

Сушильно-топочное отделение.

Отделение погрузки породы.

Склад готовой продукции с погрузочным пунктом.

Вспомогательные службы: компрессорная станция, насосная станция, складские помещения, гаражи, желдорслужба, административно-бытовой комбинат и др.

Основное энергетическое оборудование основных цехов, которое подлежит энергетическому обследованию.

В цехе углеподготовки: вагоноопрокид, питатели, дробилки, грохоты, ленточные конвейеры, системы отопления, вентиляции, аспирации, освещения.

В цехе обогащения: грохоты, воздуходувки, насосы, центрифуги, конвейеры, элеваторы, флотационные машины, вакуум-фильтры, вакуум-насосы, сгустители, фильтр-прессы, дутьевые вентиляторы, дымососы, питатели, мельницы, а также системы отопления, вентиляции, аспирации, освещения.

4.2. Общие указания по оценке показателей энергопотребления

Фактические показатели энергопотребления определяются по результатам инструментального обследования.

Оценка фактических показателей энергопотребления в общем методическом плане выполняется так же как показателей энергопотребления разрезов с учетом номенклатуры производственных подразделений и объема работ обогатительных фабрик.

Выполнение работ по энергетическому обследованию производится в соответствии с настоящей Методикой и настоящей Типовой программой.