2. модернизация промышленного оборудования, особенно технологических аппаратов, с повышением полезного использования энергии в них и сокращением потерь, прежде всего энергетических;
3. интенсификация производственных процессов с повышением загрузки технологического оборудования и, соответственно, снижением удельных энергозатрат на единицу продукции, на работу или операцию;
4. введение дополнительных устройств — дооборудование технологических энергоиспользующнх установок и процессов при улучшенном оснащении, установке дополнительного, в том числе вспомогательного оборудования, приборов и автоматики для оптимизации производства и сокращения удельных энергозатрат;
5. изменение рабочих параметров оборудования и энергии в целях улучшения технико-экономических показателей производственных процессов;
6. улучшение использования энергии внутри технологических энергоиспользующих установок, сокращение прямых потерь и соответственное повышение КПИ;
7. улучшение использования ВЭР;
8. повышение надежности энергоснабжения и работы энергооборудования в целях предотвращения аварийных остановов и простоев, связанных с материальными и энергетическими потерями.
Эти направления относятся к конкретным элементам энергетики промышленного предприятия в системах энергоснабжения и энергоиспользования, где в энергетическое хозяйство предприятия входит все энергоснабжение и частично энергоиспользование — энергоприемники технологических установок, обслуживаемые энергетиками.
Вся область проведения энергосберегающих мероприятий, классифицированная по их направлениям и элементам заводской энергетики, показана в табл. 19 где каждая клетка со знаком «+» означает группу мероприятий, например «Модернизация заводских источников энергии» или «Повышение надежности энергоприемников» и т. д. Если сочетание направления и элемента не имеет смысла (например, «Дополнительные устройства» и «Обрабатываемый материал»), в клетке стоит знак «-».
Матрица табл. 19 представляет собой трафарет, с помощью которого может быть намечен достаточно полный перечень энергосберегающих мероприятий, исходя из технического состояния и сегодняшних характеристик экономичности по каждой единице энергооборудования, в каждом элементе промышленной энергетики на перерабатывающей фабрике.
Технико-экономические расчеты, которые могут проводиться по методическим положениям, приведенным ниже, позволят определить экономический эффект каждого мероприятия. По этому эффекту, а также по различным экономико-технологическим соображениям (наличию средств, оборудования, возможности остановки производства и другим) следует ранжировать намеченные мероприятия по очередности и срокам их выполнения, т. е. составить перспективный план энергосбережения.
Наиболее эффективна замена старого оборудования на новое, прогрессивное и экономичное, т. е. техническое перевооружение, затрагивающее основное производство и энергетику предприятия и требующее солидных инвестиций. Другие направления энергосбережения, хотя в большинстве случаев менее эффективны, но и менее капиталоемкие, и могут реализовываться собственными силами. Об этом свидетельствуют данные Мировой энергетической конференции (МИРЭК): 5—10 % экономии энергоресурсов можно получить сравнительно просто; следующие 5—10 % потребуют до вольно значительных затрат; а получение дальнейшей экономии в 20 % уже связано с большими капиталовложениями.
Таблица 19 – Основные направления энергосбережения на промышленном предприятии
Системы энергетики предприятия | Элементы систем энергоснабжения и знергоиспользования | Замена | Модернизация | Интенсификация | Дополнительные устройства | Изменение параметров | Улучшение использования энергоресурсов | Повышение надежности | ||
внутри агрегатов | вне агрегатов (ВЭР) | |||||||||
Система энергоснабжения | Энергохозяйство предприятия | Заводские источники энергии | + | + | + | + | + | + | + | + |
Заводские преобразователи энергии | + | + | + | + | — | + | — | + | ||
Заводские энергетические коммуникации | + | + | — | + | + | + | + | + | ||
Энергия, подводимая к технологической энергоиспользующей установке | + | — | + | — | + | + | + | + | ||
Система энергоиспользования | Энергоприемник технологической энергоиспольэующей установки | + | + | + | + | — | + | — | + | |
Устройство передачи энергии из энергоприемника в технологический аппарат | + | + | — | + | + | + | — | + | ||
Промежуточный внутриагрегатный энергоноситель | + | — | + | + | + | + | + | + | ||
Технологический аппарат | + | + | + | + | + | + | + | + | ||
Обрабатываемый материал | + | — | — | — | — | + | + | — |
Экономическая сущность технического перевооружения — компенсация физического и морального износа оборудования. Замена изношенного оборудования не требует обоснования, поскольку оно снижает надежность работы, требует повышенных затрат на ремонтное обслуживание и имеет низкие эксплуатационные характеристики.
Оценка морального износа значительно сложнее, и замена оборудования по этому показателю требует экономического обоснования. В общем виде степень морального износа Ми,%, вычисляется так:
, (107)где Ид — ежегодные издержки на действующем оборудовании (без учета амортизационных отчислений), руб/год;
Иср — среднеотраслевые издержки по данной группе оборудования, руб/год;
Кср — среднеотраслевые капитальные затраты на воспроизводство данного оборудования, руб;
Ен — нормативный коэффициент экономической эффективности, равен банковской процентной ставке, (руб/год)/руб.
Применительно к энергетической оценке морального износа Мнэ, %, формула (1) может быть трансформирована:
, (108)где bд — удельный расход энергии (в условном топливе) на данном оборудовании, т у.т/ед. продукции;
bср — то же среднеотраслевой;
П — годовой выпуск продукции на данном оборудовании, ед. продукции/год;
Цт —тариф на используемую энергию, пересчитанный на 1 т у.т., для данного региона, руб/т у.т.;
Ко6 — капиталовложения в оборудование, руб.
Числитель дроби в формуле (2) — это превышение энергетической составляющей издержек по сравнению со среднеотраслевой величиной. Так по формуле можно определить сравнительную степень морального износа оборудования и наметить очередность технического перевооружения по этому показателю. Замене могут подлежать также: способ передачи энергии из энергоприемника в технологический аппарат (например, замена редуктора, регулирующего частоту вращения, на тиристорный электропривод); вид и качество материала в целях снижения энергозатрат на его обработку (например, повышение концентрации растворов, дробление или агломерирование материалов и др.).
Модернизация энергетического и технологического оборудования также компенсирует моральный износ, ее эффективность иногда выше, чем перевооружение, за счет существенно меньших капитальных затрат и при осуществлении своими силами. Ее эффективность Э, руб/год, может рассчитываться по значению экономии энергоресурсов, а также при снижении других эксплуатационных затрат:
, (109)где bб и bм — удельные расходы энергоресурсов (в условном топливе) на базовом и модернизированном оборудовании, т/ед. продукции;
dИм — снижение эксплуатационных расходов (кроме энергетических затрат) после модернизации, руб/год;
dИa = аКм — рост амортизационных отчислений при увеличившейся балансовой стоимости модернизированного оборудования (а — норма амортизации), руб/год;
Км — капитальные затраты на модернизацию, руб.
Интенсификация производственных процессов должна выражаться в увеличении производительности установок без существенных изменений конструкции, за счет либо ускорения технологических и других производственных процессов, либо за счет их лучшей организации. Как правило, интенсификация процессов должна вести к повышенному, ускоренному физическому износу оборудования, что оправдано, если уравниваются сроки физического и морального износа, но может привести к быстрому выходу оборудования из строя, если интенсификация не сопровождается усиленной профилактикой и повышенным ремонтным обслуживанием. Экономическим выражением ее эффекта должно быть снижение себестоимости выпускаемой продукции, руб/год, за счет уменьшения условно-постоянных расходов:
, (110)где s(n)6 и s(n)и — условно-постоянные расходы в себестоимости продукции в базовом и интенсифицированном режимах работы оборудования, руб/ед. продукции;
Пи — годовая производительность после интенсификации, ед. продукции/год;
dИa — увеличение амортизационных отчислений после интенсификации при повышении нормы амортизации, руб/год,