Розрахунок енергозберігаючих заходів

Розрахунок енергозберігаючих заходів

Зміст

Умовні позначення

Вступ

1. Загальні проблеми в сфері енергозбереження в України

2. Енергоефективні технології на залізничному транспорті

3. Локомотивне депо. Його функції і задачі

3.1               Локомотивне господарство Південної залізниці

3.2               Локомотивне депо "Жовтень"

4. Котельня локомотивного депо

4.1 Загальний стан

4.1.1 Газопостачання

4.1.2 Архітектурно-будівельна частина

4.1.3 Електротехнічна частина

4.2 Опис парового котла МЕ- 4-1,4ГМ

4.3 Розрахунок споживання палива для цехів електровозного депо

4.3.1 Цех періодичного ремонту

4.3.2 Підйомний цех

4.3.3 Електромашинний відділ

4.3.4 Колісний цех

4.3.5 Цех ПТО локомотивів

4.4 Розрахунок споживання палива для будівлі відпочинку локомотивних бригад

4.5 Доцільність переводу парового котла в водогрійний режим

4.5.1 Підготовка котлів до проведення робіт по переобладнанню

4.5.2 Підготовка котла до очистки

4.5.3 Тепловий розрахунок котлоагрегату МЕ-4-1,4ГМ

4.6 Встановлення на котел сучасного пальника

5. Встановлення гідродинамічного нагрівача на мийну машину ММД – 12

5.1 Розрахунок необхідної кількості тепла для мийної машини ММД -12

6. Розрахунок променевого обігріву для цехів

6.1 Опис і робота опалювача ОІТГ-20 "Геліос"

6.2 Цех періодичного ремонту

6.3 Підйомний цех

6.4 Електромашинний відділ

6.5 Колісний цех

6.6 Цех ПТО локомотивів

7. Техніко-економічні розрахунки за рахунок енергозберігаючих заходів

7.1 Розрахунок економічної доцільності переводу парового котла на водогрійний режим

7.2 Розрахунок економічної доцільності встановлення німецького пальника типу Weishaupt на котел МЕ-4,0/1,4ГМ, встановленого в локомотивному депо "Жовтень"

7.3 Розрахунок економічної доцільності встановлення гідродинамічного нагрівача на мийну машину ММД – 1293

7.4 Розрахунок економічної доцільності за рахунок підключення будівлі відпочинку локомотивних бригад до котельні локомотивного депо

7.5 Розрахунок економічної доцільності встановлення інфрачервоного опалення

8 Охорона праці

9. Цивільна оборона

Висновок

Перелік посилань

енергозбереження газопостачання локомотивний паливо

УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ

кг. у. п. – кілограм умовного палива

ПММ – паливно-мастильні матеріали

ПЕР – паливо-енергетичні ресурси

Т – служба локомотивного господарства

ККД – коефіціент корисної дії

Е.б. – енергетичний баланс

П.-е.б – паливо-енергетичний баланс

УЗ – Укрзалізниця

ГМп – газо-мазутний пальник

ГА – газова автоматика

ВСТУП

Для молодої Української держави, яка почала здійснювати ринкові перетворення в своїй економіці, проблеми енергетики поряд з економічними є найбільш складними, що погіршують соціальну ситуацію. В зв'язку з цим Україна вперше зіткнулася з вирішенням надзвичайно важливого завдання – пошуку шляхів перетворення енергетичної галузі при переході від централізованої планової до децентралізованої ринкової економіки. Це означає формування такої енергетичної політики, методи і засоби якої, пов'язані з економікою, будуть сприяти реалізації цих перетворень. Залізнична галузь зараз теж переживає глибоку реструктуризацію, одним з принципів якої є зменшення енергоспоживання. Без рішення цієї задачі неможливо створити ефективну енергетику в країні, яка взагалі є споживником енергоресурсів. Оскільки Україна є країною з обмеженим власними енергоресурсами, їй необхідно зменшувати споживання палива і енергії в усіх галузях промисловості. Експерти всіх країн – учасників міжнародного проекту по розробці основ – концепцій енергетичної політики України прийшли до єдиного висновку про необхідність для України приділяти особливу увагу енергозбереженню при її великій промисловій базі і великій залежності від імпорту нафти і газу. Потенціал енергозбереження в Україні великий, для його реалізації політика енергозбереження повинна стати державною політикою України. Таким чином у даному дипломному проекті розглядаються питання пов’язані з пошуком економії енергоресурсів в локомотивному депо "Жовтень", яке розташоване у місті Харкові. На території депо розташована газова котельня яка виробляє необхідну кількість тепла для нормальної роботи депо. Депо поділене на декілька цехів: цех періодичного ремонту, механічний цех, колісний та інші.

В дипломному проекті зроблено розрахунок декількох енергозберігаючих заходів.

1. ЗАГАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ В СФЕРІ ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ В УКРАЇНІ

За абсолютним обсягом споживання паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР) Україна стоїть поруч з Францією та Великобританією. Навіть в умовах економічної кризи в нашій країні щорічно споживалось близько 210 млн.т.у.п. первинних ПЕР та 172 млрд.кВт·год електроенергії. У 1990р. ці показники становили: 353 млн.т.у.п. та 270,7млрд.кВт·год при виробленні 296 млрд.кВт·год, 25 млрд.кВт·год йшло на експорт.

Орієнтовна потреба України в первинних енергетичних ресурсах становитиме в 2010р. 259-294 млн.т.у.п., обсяги споживання котельно-пічного палива - 190-192,9 млн.т.у.п.

Більше половини потреб України в енергоресурсах покривається за рахунок імпорту, частка власних ресурсів нафти і газу становить лише 8,1% та 28,6%.

Але ефективність використання ПЕР дуже низька. На сьогодні питомі витрати палива та енергії в устаткуванні, обладнанні і технологічних процесах у середньому у двічі перевищують аналогічні показники для промислово розвинених країн Західної Європи та США.

Існуючий стан використання енергоресурсів не відповідає сучасним вимогам. Негативний вплив на процес енергозбереження має в першу чергу наявність в експлуатації застарілих технологій та обладнання, а також відсутність достатнього контролю за витратою енергоресурсів. Якщо налагодження дієвого контролю за витратою енергоресурсів не потребує фінансових затрат, то впровадження нових енергоефективних технологій, технічних засобів та обладнання вимагає значних капіталовкладень, а доцільність кожного вкладання коштів повинна ґрунтуватись на техніко – економічних розрахунках.

Валовий внутрішній продукт (ВВП) – показник, що характеризує результати економічної діяльності в сфері матеріального і нематеріального виробництва, ринкова вартість усіх кінцевих товарів і послуг, вироблених (наданих) протягом року. Показник дозволяє зробити інтегрований вимір підсумків діяльності держави.

Енергоємність в Україні, тобто виробництво ВВП, на одиницю умовного палива складає 0,44 грн/кг.у.п. Вона більш ніж у 2 рази перевищує аналогічний показник країн Європейського Союзу, у 2,5 рази – Німеччини, у 2,7 рази – США та в 6,5 рази – Японії.

Паливно-енергетична складова в загальній собівартості продукції зросла в різних галузях від 5,0% до 50,0% та на кожні 1000 грн. виробленої продукції в цілому по Україні складає 1,626 т.у.п., понад 1,5 тис.кВт·год. електричної енергії та 8 ГДж теплової енергії.

Передбачається зменшення паливо ємності з 1,559 кг.у.п./грн у 1998 р. до 0,93-0,95 кг.у.п./грн у 2010 р.

На 2010 рік очікується зниження електроємності ВВП до 1,19-1,20 кВт год/грн.

У таких умовах надзвичайної ваги і державного значення набула проблема підвищення енергетичної ефективності в усіх галузях економіки і соціальної сфери економіки.

В продовж 2004—2006 років центральними органами виконавчої влади не було забезпечено ефективного управління коштами державного бюджету України, передбаченими на підвищення ефективності використання енергетичних ресурсів та впровадження енергозберігаючих технологій. До такого висновку прийшла Колегія Рахункової палати, розглянувши результати аудиту використання коштів на виконання організаційно-технічних заходів щодо економії енергоресурсів та впровадження енергозберігаючих технологій. В наслідок непослідовних та неузгоджених рішень щодо реорганізації центрального органу виконавчої влади з питань забезпечення ефективного використання енергетичних ресурсів та зволікання із виконанням цих рішень керівництво заходами з реалізації державної політики у сфері енергозбереження більше року не здійснювалося взагалі. Виконання завдань Комплексної державної програми з енергозбереження у 2005— 2006 роках здійснювалося за умов, коли вони не були визначені та затверджені урядом за відповідними галузями народного господарства і не доведені виконавцям — галузевим міністерствам та іншим центральним органам виконавчої влади. Існуюча нормативно-правова база в галузі енергозбереження, як відзначають аудитори, не забезпечувала ефективного використання енергетичних ресурсів та стимулювання підприємств щодо впровадження енергозберігаючих технологій. Законодавчо та нормативно не визначені поняття і критерії оцінки енергетичної ефективності, відсутні закони щодо порядку проведення енергетичного аудиту, а також щодо стимулювання діяльності з енергозбереження. Підвищені норми амортизації енергозберігаючих основних фондів не встановлені та не застосовуються. Чинна на сьогодні Комплексна державна програма з енергозбереження, яку ухвалено 10 років тому, як вважають аудитори, не конкретизована за заходами, термінами виконання та відповідальними виконавцями. Через невиконання у попередні роки ряду завдань ця програма фактично втратила відповідність економічним реаліям сьогодення і потребує перегляду та коригування.

Державним комітетом України з енергозбереження контроль за діяльністю міністерств, інших центральних органів виконавчої влади щодо прийняття відповідних документів та визначення конкретних виконавчих заходів, передбачених Комплексною програмою, практично не здійснювався.

Як наслідок, загальний обсяг економії паливно-енергетичних ресурсів у 2005 — 2006 роках склав лише 8,3 відсотка від прогнозованого загального обсягу економії, передбаченого програмою. У той же час рекомендації, надані Державному комітетові з енергозбереження за результатами попередньої перевірки Рахункової палати у 2003 році, були виконані лише частково. Моніторинг виконання Комплексної програми здійснювався незадовільно, за даними лише окремих центральних та місцевих органів виконавчої влади. Ця інформація не була розмежованою за галузевим та міжгалузевим рівнями і не забезпечувала оперативності та повноти матеріалів для аналізу стану енергозбереження і прийняття на його основі обґрунтованих управлінських рішень у галузі енергозбереження. Жодна з галузевих та місцевих програм у сфері альтернативних джерел енергії до уповноваженого органу виконавчої влади з енергозбереження не подавалася та ним не погоджувалася. Не розроблено економічного механізму залучення інвестицій у сферу енергозбереження та проекти відповідних актів законодавства з даного питання.

Державним комітетом з енергозбереження, а в подальшому Міністерством палива та енергетики і Національним агентством з питань забезпечення ефективного використання енергетичних ресурсів не створено нормативну базу щодо координації діяльності з енергозбереження органів виконавчої влади, створення та погодження відповідних галузевих і регіональних програм, не впроваджено єдину методику розробки і порядку реалізації галузевих (міжгалузевих) та регіональних програм у цій сфері.

Значна кількість порушень у сфері енергозбереження, що не припиняються після застосування адміністративних санкцій і здійснюються повторно, свідчить про неадекватність цих засобів впливу допущеним порушенням. Розміри штрафів, що застосовуються до посадових осіб за порушення у цій сфері, є суто символічними, внаслідок чого третина з них допускається повторно.

2. ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІ ТЕХНОЛОГІЇ НА ЗАЛІЗНИЧНОМУ ТРАНСПОРТІ

Енергозбереження та енергоефективність відіграють провідну роль у загальному підвищенні економічної ефективності транспорту, зменшення його негативного впливу на навколишнє природне середовище, забезпечення високої якості транспортних послуг. Прийнята Галузева програма енергозбереження та впровадження альтернативних видів палива на транспорті спрямована на реалізацію зазначених стратегічних завдань. Залізничному транспорту, що є важливим інтегральним компонентом не лише транспортного комплексу, а й національної економіки України в цілому відводиться одна із провідних ролей. Мета енергетичної стратегії Укрзалізниці – максимально скоротити затрати на придбання і використання паливо – енергетичних ресурсів при безумовному забезпеченні прогнозованих обсягів перевезень, обумовлених розвитком економіки держави і задоволення попиту замовників на більш якісні транспортні послуги. Із найбільш важливих пріоритетних завдань енергетичної стратегії Укрзалізниці доцільно виділити наступні:

-    повне і надійне забезпечення процесу перевезень, зниження ризиків і недопущення розвитку кризових явищ в забезпеченні енергоносіями залізничного транспорту;

-    зниження питомих витрат ПЕР у всіх сферах діяльності залізничного транспорту;

-    оптимізація енергетичних затрат в стаціонарній енергетиці;

-    докорінне покращення структури управління енергетичним комплексом Укрзалізниці на основі сучасних інформаційних технологій;

-    гармонійне і ефективне входження Укрзалізниці в енергетичний ринок держави при недискримінаційних економічних взаєминах між його суб’єктами;

-    мінімізація техногенного впливу залізничної енергетики на оточуюче середовище.

Виконання планових завдань щодо впровадження енергозберігаючих технічних засобів та технологій сприяє підвищенню економічних показників діяльності виробництва. Норми питомих витрат енергоресурсів при цьому повинні переглядатись, що максимально мобілізує внутрішні резерви економії ПЕР і технічне переозброєння виробництва.

Необхідно відмітити, що за останні роки значно знизилась енергоємність залізничного транспорту. Так ще у 2000 році енергоємність становила 15,03 туп/ приведені млн. ткм., а вже у 2007 році 10,04 туп/ приведені млн. ткм. тобто за сім років відбулось зниження на 33,2%.

Безумовне таке значне зниження не могло відбутися тільки за рахунок організаційних заходів. На залізничному транспорті ще з 1997 року почала діяти "Програма з енергозбереження", а у 1999 року були вперше додатково розроблені "Організаційно-технічні заходи". Тобто відбулось чітке розподілення між заходами які практично не потребують фінансування і тими заходами на реалізацію котрих необхідні значні капіталовкладення.

На при кінці 2000 року в Укрзалізниці і на кожній з шести залізниць була створена відомча Інспекція з енергозбереження. Основними функціями котрих стали проведення енергетичних обстежень (енергоаудитів) структурних підрозділів залізниць та контроль за впровадженням енергозберігаючих заходів. Крім того, Інспекція виконує і притаманні взагалі любій інспекції функції з перевірки раціонального використання енергоносіїв.

За ініціативи Інспекцій з енергозбереження за останні роки було розроблено і втілено у життя три Програми направлені на раціональне використання всіх видів ПЕР. Так, з 2002 року на залізницях діє "Програма з реконструкції застарілого котельного обладнання". У відповідності до цієї Програми за п’ять років було реконструйовано сотні котелень вкладено десятки мільйонів гривень.

У 2004 – 2006 роках діяла "Програма поетапної заміни застарілого електроосвітлювального обладнання", згідно якої проводилась заміна застарілих прожекторів та ламп розжарювання на більш енерго заощадливі. Щорічно кожна із залізниць витрачала на виконання цієї Програми 200 - 300 тис. грн.

У 2006 році була розроблена і втілена у життя окрема "Програма впровадження найбільш ефективних енергозберігаючих заходів з короткими термінами окупності" до якої були включені заходи з терміном окупності до трьох років.

Виконання всіх цих Програм та проведення енергетичних аудитів направлено лише на те, щоб за рахунок впровадження сучасних, передових технологій досягнути зниження енергоємності і, як наслідок, знизити витрати на придбання енергетичних ресурсів. Укрзалізниця на енергозберігаючі технології витрачає щорічно сотні мільйонів гривень. Наприклад, тільки у 2007 році лише на "Програму з енергозбереження" було витрачено трохи більше 230,0 млн. грн.

Безумовно, для залізниць на перший план стає проблема з економії дизельного палива, так як щорічно на роботу тепловозів, які виконують пасажирську та вантажну роботу витрачається від 450 до 500 тис. тон дизельного пального і економія лише 1,0 % на теперішній час дасть заощадити 25 - 27 млн. грн., а це новий тепловоз або п’ять пасажирських вагонів.

Тому і до 70,0% коштів спрямовується на впровадження енергозберігаючих заходів безпосередньо в тязі поїздів. Це і системи контролю "БІС-Р" і більш досконалий, який вперше масово почав впроваджуватися у минулому році "Дельта-СУ", це і електронні системи числа обертів дизеля СУДМ-01, це і системи конденсаторного запуску, це і чисто щоденні без яких не можливо уявити роботу залізничного транспорту такі як проведення важких поїздів масою більш ніж 6,0 тис. тон., роботи по відміні енергоємних поїздом попереджень, проведення заміни застарілих двигунів на колійних машинах на менш витратні. Однак, на теперішній час, найбільш масштабним заходом, який дозволить значно скоротити витрати дизельного палива остається електрифікація на різних напрямках. За умов Євроатлантичної інтеграції України, входу до СОТ та наближенням Євро-2012 питання транспортного комплексу його переоснащення та відхід від тепловозної тяги виходять на новий рівень.

Що стосується робот пов’язаних з економією електричної енергії то в цьому напрямку проводиться теж велика робота. Це і впровадження системи охолодження мотор-вентиляторів електровозів ВЛ-82, це і роботи пов’язані з заміною застарівши тягових агрегатів на нові с 12-імпульсною схемою випрямлення, це і компенсації реактивної енергії, це і використання рекуперативного гальмування на електровозах, це і конструювання постів секціонування, це і встановлення нових електронних лічильників електроенергії "Альфа" і "Євро-Альфа". Великі обсяги робіт на десятки мільйонів гривень виконуються по створенню автоматичної системи комерційного обліку електроенергії, яка дозволяє вийти на оптовий ринок електроенергії та мати достовірну і читку інформацію по всім витратам електроенергії на експлуатаційну роботу залізниці.

Стаціонарна енергетика також не стоїть осторонь. Багато новітніх технологій впроваджено за останні роки. Це і впровадження інфрачервоного опалення, заміна подових пальників на струменево-нішові, встановлення системи ЕКО-3, яка дозволяє контролювати ефективність згоряння газу, це і магнітна обробка води, і ультразвукове очищення поверхонь котлів від накипу, це і впровадження пластинчастих теплообмінників, це і система частотного регулювання електричними двигунами (насоси, вентилятори, димососи), це і використання нових тепло ізолюючих матеріалів, це і впровадження для нагріву води гідродинамічних нагрівачів типу "ТЕРМЕР" та "ТЕКМАШ", які дозволяють не використовувати котельню у літній період при невеликих теплових навантаженнях, це і впровадження 2-х контактно-поверхневих водонагрівачів (тепло генераторів)з німецькими пальниками, це і використання сонячних колекторів для отримання гарячої води.

Але найбільш, з точки зору енергозаощаджувальних технологій, яку почали впроваджувати на залізницях України в останні два роки - це теплові насоси які дозволяють отримувати до 3,5 кВт теплової енергії при витратах 1 кВт електричної енергії. Так, на Південній залізниці (м. Харків) встановлена тепло насосна установка для обігріву пасажирського вокзалу. Подібна система опалення , для якої НПДЕ виступає земля, вперше застосована на залізницях України. Теплова потужність даної системи 40квт. Максимальна витрата електроенергії 10,2 кВт за годину. Розрахунковий строк окупності 6 років.

У літню пору якщо температура в середині приміщення буде вище комфортної +23°С, система почне працювати в "зворотному напрямку", тобто як кондиціонер, забезпечуючи "холодом" пасажирський вокзал станції Залютине Південної залізниці.

За підсумками опалювального сезону 2006-2007 років економія коштів склала 60,0 тис грн. Зараз дана система доопрацьовується, з метою підключення до теплового насосу ще одного виробничого будинку. Така реконструкція дозволить виключити з використання вугільну котельню.

У 2007 році було встановлено новий тепловий насос у СМП-Основа, для якого вже низько потенціальним джерелом енергії служить повітря. Він дозволяє, отримувати гарячу воду в повному обсязі для роботи кухні, при цьому витрати електроенергії менше ніж 1 кВт на годину. На 2009-2011 роки будівельно-монтажною та експлуатаційною службою Південної залізниці (м. Харків) заплановано цілий ряд робіт пов’язаних з впровадженням сучасних енергозберігаючих технологій.

Як видно з наданого вище матеріалу, можна зробити висновок, що на залізницях ведеться цілеспрямована робота з питань раціонального використання енергоносіїв. Вже реалізовані технічні заходи прямо або побічно сприяли підвищенню енерго ефективності й енергобезпеки структурних підрозділів залізничного транспорту внаслідок:

- приведення норм витрат енергоресурсів до реальних об’єктивних величин;

- впровадження приладів обліку;

- удосконалювання споживання енергоносіїв;

- зниження втрат електричної й теплової енергії;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8