WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные матриалы
 


«ЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА УДК 621.315.052.7 О. Н. Синчук, д. т. н., проф.; Э. С. Гузов, к. т. н., доц.; А. Н. Яловая К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ПОТЕНЦИАЛА ЭЛЕКТРОЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДЗЕМНЫХ ...»

ЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

УДК 621.315.052.7

О. Н. Синчук, д. т. н., проф.; Э. С. Гузов, к. т. н., доц.; А. Н. Яловая

К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ПОТЕНЦИАЛА

ЭЛЕКТРОЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДЗЕМНЫХ

ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Изложен анализ структуры объёмов энергозатрат на железорудных предприятиях с подземным способом добычи. Показано, что на долю электрической энергии приходится около 90% всех энергозатрат. Рассмотрены пути повышения электроэнергоэффективности на описанных видах горных предприятий. Приведена структура потенциала электроэнергосбережения для железорудного комбината. Даны конкретные рекомендации по повышению электроэнергоэффективности отечественных подземных железорудных производств.

электроснабжение, железорудное производство,

Ключевые слова:

электроэнергоэффективность.

Введение. Особенностью горного железорудного производства, отличающей его от других аналогов по способу добычи полезных ископаемых, является постоянное понижение уровня ведения работ, в связи с чем себестоимость добычи руды с каждым годом возрастает.

Так, на предприятиях Криворожского железорудного бассейна за последние 5 лет себестоимость 1 т руды увеличилась почти вдвое [1]. Как показывает анализ слагаемых общей себестоимости, существенную роль в этом играют энергозатраты.

Материалы и результаты исследований. Основным видом энергии, потребляемой железорудными шахтами, является электрическая, на долю которой приходится около 90% общих энергозатрат (рис. 1).

7% 3% 90% Природный газ Тепловая энергия Электрическая энергия Рис. 1. Диаграмма слагаемых энергозатрат по железорудным предприятиям с подземным способом добычи руды Наиболее энергоёмкими потребителями электрической энергии (ЭЭ) железорудных шахт (ЖРШ) являются стационарные установки – водоотлив, вентиляция, подъём, компрессорные, – вместе потребляющие свыше 80% всей потребляемой ЭЭ шахты.

Особенно велики затраты на выработку сжатого воздуха центральными компрессорными станциями (ЦКС), составляющие более 30% от всей потребляемой комбинатом электроэнергии [1].

Наиболее перспективным путём снижения энергозатрат на ЖРШ является снижение электропотребления и энергозатрат в стационарных установках и особенно в центральных компрессорных установках (ЦКУ).

Наукові праці ВНТУ, 2013, № 4 1

ЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Сжатый воздух от центральных компрессорных станций, находящихся на поверхности шахт, транспортируется по трубопроводам к местам использования (к забоям шахт) на расстояние нескольких километров. При этом естественно, что и значительная часть энергии в ходе транспортировки теряется. В результате (с учётом всех потерь) КПД пневматического привода в железорудных шахтах составляет всего 8 – 10% [2].

Исходя из этого, большие возможности снижения энергозатрат открывает замена пневматического привода электрическим, имеющим КПД на порядок выше, для погрузочных и буровых машин, ударного инструмента. Это позволит сократить или вообще отказаться от применения сжатого воздуха, от центральных компрессорных станций и длинных пневматических трубопроводов. Вместе с тем при необходимости можно использовать передвижные компрессорные установки небольшой производительности непосредственно в местах потребления сжатого воздуха: в подземных выработках шахт и на поверхности.

Энергоэффективность может быть также существенно повышена путём применения регулируемого электропривода для таких потребителей, как конвейеры, вентиляторные установки и др. Так, вентиляторы главного проветривания потребляют до 20% электроэнергии, что свидетельствует о низкой энергоэффективности вентиляционных систем. Применение регулируемого электропривода позволит регулировать подачу воздуха в соответствии с потребностями проветривания. Дополнительно за счёт снижения подачи воздуха снижается также общешахтная депрессия, и соответственно, уменьшаются внешние и внутренние утечки воздуха.

Затраты за потребляемую электрическую энергию могут быть существенно снижены путём регулирования электропотребления по тарифным зонам суток. Учитывая, что в ночные часы цена электроэнергии в 4,8 раза ниже, чем в часы максимума энергосистемы, разрабатывают планы-графики регулировочных мероприятий, внедрение которых позволит снизить нагрузку в часы утреннего и вечернего максимумов нагрузки энергосистемы. В условиях шахт в качестве потребителей-регуляторов наиболее эффективно использовать водоотливные установки, которые должны работать главным образом в часы минимальной цены электроэнергии – в ночные часы. Ёмкости водосборников обычно имеют достаточный запас, при необходимости ёмкости могут быть увеличены.

Остаётся актуальным вопрос компенсации реактивной мощности для повышения эффективности систем электроснабжения. Рассмотрены особенности компенсации реактивной мощности в условиях железорудных комбинатов с использованием синхронных машин с учётом их режимов работы и дополнительных потерь энергии, обусловленных генерацией реактивной мощности.

Силовые трансформаторы на главных подстанциях железорудных комбинатов имеют низкий коэффициент загрузки (30 – 40 %) в силу чего и работают в неэкономных режимах.

Произведена оценка снижения потерь при выводе в «холодный» резерв одного из трансформаторов в зависимости от результирующего коэффициента загрузки оставшегося в работе трансформатора. Определено, что вывод в «холодный» резерв одного из трансформаторов экономически целесообразен при результирующем коэффициенте загрузки меньше 0,6.

Среди подземных потребителей наиболее сложным и энергоёмким электротехническим комплексом является электровозный транспорт, имеющий низкую эффективность энергоиспользования. Применение реостатных систем управления приводит к тому, что 30 – 40% электроэнергии бесполезно теряется в регулировочных реостатах тяговых электротехнических комплексов электровозов. Современное развитие промышленной электроники позволяет значительно улучшить технические характеристики электровозов и в 1,5 раза сократить расход электроэнергии [3].

Эксплуатируемые в настоящее время системы электроснабжения железорудных

–  –  –

предприятий характеризуются значительным завышением мощностей силовых трансформаторов, установленных как на поверхности, так и на подземных подстанциях.

Соответственно завышаются параметры аппаратуры и сечения кабелей, увеличиваются капитальные затраты. Это происходит на стадии проектирования из-за завышения расчётных электрических нагрузок. Причиной такого положения является несовершенство как самих методов расчёта, так и некорректность используемых расчётных коэффициентов.

При выполнении расчётов электрических нагрузок потребителей искусственно разделяют на группы с однотипным режимом работы, хотя реально существуют технологические группы потребителей с различными режимами работы: потребители технологических участков, цехов, предприятий в целом. Другими словами, логика построения применяемых методик расчёта не соответствует структуре строения систем электроснабжения [4].

На рис. 2 представлена обоснованная авторами картограмма потенциалов повышения электроэнергоэффективности слагаемых систем электроснабжения и электропотребления железорудных шахт. При этом под электроэнергоэффективностью понимают потенциал (в процентах) возможного сокращения потребления или потерь ЭЭ конкретными потребителями или слагаемым систем электроснабжения.

% 40 Внутришахтный проветривания

–  –  –

Рис. 2. Сопоставление оптимистического и пессимистического потенциалов повышения электроэнергоэффективности слагаемых систем электроснабжения и электрооборудования железорудных шахт Реализация рекомендуемых способов позволит по железорудной шахте (комбинату) сократить расход ЭЭ в оптимистическом варианте на 35 – 40%, в пессимистическом – на 15

– 20%.

Как дополнение отметим, что повышение электроэнергоэффективности – это задача комплексная, для решения которой на железорудных предприятиях требуются не только технические, но и организационные мероприятия, и, прежде всего, разработка и внедрение действенной структуры энергоменеджмента.

Выводы. 1. Наиболее энергоёмкими потребителями на железорудных предприятиях являются стационарные установки – водоотливные, вентиляционные, подъёмные, компрессорные, – потребляющие свыше 80% всей потребляемой электроэнергии.

2. Целесообразна замена пневматического привода электрическим, имеющим КПД на порядок выше, для погрузочных и буровых машин, отбойных молотков.

3. Эффективно применение регулируемого электропривода для вентиляторов главного Наукові праці ВНТУ, 2013, № 4 3

ЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

проветривания для регулирования подачи воздуха в соответствии с потребностями проветривания.

4. Затраты на электроснабжение могут быть существенно снижены путём регулирования электропотребления по тарифным зонам суток. Наиболее эффективно в качестве потребителей-регуляторов использовать водоотливные установки.

5. Применение современных частотнорегулируемых асинхронных тяговых приводов для рудничных электровозов позволит значительно улучшить технические характеристики электровозов и в 1,5 раза сократить расход электроэнергии на электровозном транспорте.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Основи енергозберігаючого керування електроенергетичними системами та комплексами / [Сінчук О. М., Сінчук І. О., Федорченко Н. А., Мельник О. Є. та ін.] – Кременчук: Вид. ПП Щербатих О. В., 2010. – 340 с.

2. Гойхман В. М. Регулирование электропотребления и экономия электроэнергии на угольных шахтах / В. М.

Гойхман, Ю. П. Миновский. – М.: Недра, 1988. – 320 с.

3. Комбинаторика преобразователей напряжения современных тяговых электроприводов рудничных электровозов / [Синчук О. Н., Синчук И. О., Юрченко Н. Н., Чернышов А. А., Удовенко О. А., Пасько О. В., Гузов Э. С.] – Київ: ІЕДНАНУ, 2006. – 252 с.

4. Синчук О. Н. Совершенствование методов расчёта электрических нагрузок при проектировании и модернизации систем электроснабжения железорудных предприятий / О. Н. Синчук, Э. С. Гузов, Р. А. Пархоменко // Вісник Кременчуцького національного університету. – 2013. – Вип. 1 (78). – С. 28 – 32.

Синчук Олег Николаевич – д. т.

н., профессор, кафедра систем промышленного электропотребления и электрического транспорта, заведующий кафедрой, e-mail: speet@ukr.net, тел:

(056)4091730.

Гузов Эдуард Семёнович – к. т. н., доцент, кафедра систем промышленного электропотребления и электрического транспорта, доцент кафедры, e-mail: speet@ukr.net, тел: (056)4091730.

Яловая Алёна Николаевна – соискатель, кафедра систем промышленного электропотребления и электрического транспорта, e-mail: speet@ukr.net, тел: (056)4091730.

ГВУЗ «Криворожский национальный университет».

Похожие работы:

«УТВЕРЖДЕН СЕИУ.00009-01 99 ЛУ Инв.№ подп. Подп. и дата Взам. инв.№ Инв. № дубл. Подп. и дата СРЕДСТВО КРИПТОГРАФИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ МагПро КриптоПакет вер. 1.0 Протокол TLS и его практическая реализация Общие сведения СЕИУ....»

«Максим Алексеевич Горький Русские сказки OCR Busya http://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=310652 М. Горький. Собрание сочинений в 25-и томах, том 12: Наука; Москва; 1971 Аннотация Сатира "Русские сказки" – одно из лучших произведений М. Горького, в которых он остроумно разоблачил чер...»

«HP Deskjet F4100 All-in-One series Вводное руководство Уведомления компании Hewlett-Packard Сведения, содержащиеся в настоящем документе, могут быть изменены без предварительного уведомления. С сохранением всех прав. Воспроизведение, адаптация и перевод без предварительного письменного разрешения запрещены, за исключен...»

«Е.А. Окладникова, М.Б. Слободзян НАСКАЛЬНЫЕ РИСУНКИ СЕВЕРНЫХ СКЛОНОВ ЮЖНО ЧУЙСКОГО ХРЕБТА (ГОРНЫЙ АЛТАЙ) В отделе археологии Музея антропологии и этнографии им. Петра Ве ликого (Кунсткамера) хранятся эстампажи алтайских петроглифов, пе реданные туда в 1999 г. ведущим научным сотрудником МАЭ РАН Е.А. О...»

«УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ КАЗАНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 155, кн. 3, ч. 1 Гуманитарные науки 2013 УДК 94(470.41)1928/1941 ПОДГОТОВКА НАЦИОНАЛЬНЫХ КАДРОВ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ ТАССР В ГОДЫ ПЕРВЫХ ПЯТИЛЕТОК (1928–1941 гг.)...»

«Оглавление УДК 556.5: 626.01 ББК 26.222.5+28.693.32 Введение О60 Глава 1. Русловые процессы рек Камчатки Рецензенты: доктор географических наук, профессор Н. И. Алексеевский 1.1. Факторы формирования и...»

«ПЕРВЫЙ СЪЕЗД НАРОДНЫХ ДЕПУТАТОВ СССР — 9 и ю н я 1989 г. 2 5 м ая СТЕНОГРАФИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ ТО М III ИЗДАНИЕ ВЕРХОВНОГО СОВЕТА СССР М О С К В А © 1989 БбК 67.99 (2)06 203020000—071 —93—09 С 074 |2 |—89 1$ВЫ 5— 206— 00083— 3 Заседание одиннадцатое К р ем л евск и й Д в о р е ц с ъ е зд о в. 7 ию ня 1989 го д а. 16...»

«з’являється інформація про створення ОІК для різних рівнів керування мережами з функціями порадників диспетчера. Список літератури 1. Кириленко О.В. Ієрархічний оперативно–керуючий комплекс автоматизованої системи диспетчерського керування / О.В. Кириленко, Б.С. Стогній, В...»








 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.