Тема 6. Основы нормирования расхода энергетических ресурсов на производстве

ЛЕКЦИЯ 6. ОСНОВЫ НОРМИРОВАНИЯ РАСХОДА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ НА ПРОИЗВОДСТВЕ

 

Основные понятия: нормирование расхода ТЭР; норма расхода энергии; классификация норм расхода энергии; норма расхода; индивидуальная норма расхода; групповая норма расхода; технологическая норма расхода; общепроизводственная норма расхода; общепроизводственные цеховые нормы; общепроизводственные нормы предприятия.

 

ПОНЯТИЕ НОРМ РАСХОДА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ

 

Нормирование расхода топливно-энергетических ресурсов включает разработку норм их потребления на производство продукции и работ, утверждение и доведение проектных норм до производственных участков и цехов, организацию их внедрения на местах, осуществление систематического контроля за их выполнением и дальнейшим совершенствованием.

Норма расхода – это максимально допустимое количество тепловой и электрической энергии для производства единицы продукции или работы установленного качества. Такое определение нормы предполагает, что это постоянно изменяющаяся в результате совершенствования условий производства величина.

В понятие «норма расхода» включено определенное требование к качеству выпускаемой продукции.

Само собой разумеется, что нормы использования энергоресурсов должны обосновываться технико-экономическими расчетами с ориентацией на интенсификацию производства, внедрение достижений научно-технического прогресса, учитывать внутренние резервы экономии, обеспечивать наибольший выпуск продукции при наименьших затратах энергоресурсов. Такие нормы названы прогрессивными.

Нормы должны устанавливаться применительно не к достигнутому, а к планируемому уровню организации производства с учетом внедрения новой техники и технологии. Они призваны обеспечить достижение определенной экономии топлива и энергии по сравнению с удельным фактически достигнутым расходом.

Плановые нормы и фактические удельные затраты энергии в сложившихся организационно-технических условиях производства – понятия разные. Плановая величина норм расхода устанавливается на единицу продукции или работ с учетом предусматриваемых мероприятий по экономии. Поэтому научно обоснованные нормы нельзя устанавливать на основании данных статистического динамического ряда фактических удельных расходов.

Подлежат нормированию расходы топливно-энергетических ресурсов не только на выпуск основной продукции, но и на вспомогательные технологические процессы и производственно-эксплуатационные нужды (производство холода, сжатого воздуха, кислорода, водоснабжение, отопление, вентиляция, освещение, потери во внутризаводских сетях и преобразователях).

Установление в отдельности норм расхода тепловой и электрической энергии на производство продукции и работ не дает полного представления об энергоемкости этой продукции и не позволяет судить об эффективности использования топливно-энергетических ресурсов при ее производстве. Поэтому определяются обобщенные проектные, плановые и фактические удельные энергозатраты, включающие прямые расходы всех видов топлива и энергии в производстве единицы продукции, приведенные к принятой универсальной единице соизмерения энергетических ресурсов – тонне условного топлива. При этом удельные энергозатраты определяются на основе соответствующих удельных расходов топлива, тепловой электрической энергии в производстве единицы продукций и нормативных топливных эквивалентов тепловой и электрической энергии.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ НОРМ РАСХОДА

 

Нормы расхода тепловой и электрической энергии в производстве классифицируются по следующим важнейшим признакам:

• масштабу применения;

• составу расхода;

• времени действия.

По масштабу применения нормы подразделяются на индивидуальные и групповые; по составу расхода – на технологические и общепроизводственные; по времени действия, т.е. в зависимости от периода, в течение которого действуют нормы расхода, – на годовые и квартальные. В отдельных случаях на предприятиях могут устанавливаться также нормы и по месяцам.

Индивидуальной называется норма расхода топлива, тепловой и электрической энергии на производство единицы продукции (работ), которая устанавливается по типам или отдельным топливо- и энергопотребляющим агрегатам, установкам, машинам (паровым и водогрейным котлам, печам, автомобилям и т.п.), технологическим схемам применительно к определенным условиям производства продукции (работ).

Групповой называется норма расхода топлива, тепловой и электрической энергии на производство планируемого объема одноименной продукции (работ) согласно установленной номенклатуре.

Технологической называется норма расхода топлива, тепловой и электрической энергии, которая учитывает их расход на основные и вспомогательные технологические процессы производства данного вида продукции (работы), расход на поддержание агрегатов в горячем резерве, на их разогрев и пуск после текущего ремонта и холодных простоев, а также технически неизбежные потери энергии при работе оборудования, агрегатов и установок.

Общепроизводственной называется норма расхода тепловой и электрической энергии, которая учитывает расходы энергии на основные и вспомогательные технологические процессы, на вспомогательные нужды производства (общепроизводственное цеховое и заводское потребление, на отопление, вентиляцию, освещение и др.), а также технически неизбежные потери энергии в тепловых и электрических сетях предприятия (цеха), отнесенные на производство данной продукции (работы).

Индивидуальные нормы расхода энергоресурсов разрабатываются непосредственно на предприятиях на основе первичной документации, экспериментально проверенных энергетических характеристик или энергетических балансов технологического оборудования и процессов, технико-экономических расчетов и передового отечественного и зарубежного опыта.

Групповые нормы расхода тепловой и электрической энергии устанавливаются на однотипные объекты производства по группе аналогичной продукции, изготавливаемой предприятиями промышленного объединения, концерна, отрасли. Они рассчитываются как средневзвешенные величины индивидуальных норм по рассматриваемой группе предприятий и зависят от соотношения объемов продукции и величины индивидуальных норм расхода.

Технологические нормы разрабатываются для данного технологического процесса производства с учетом участвующих в этом процессе оборудования, применяемого сырья и материалов, степени механизации и автоматизации этого производства. Они, как правило, устанавливаются для энергоемких процессов производства и для энергоемких агрегатов, и служат для проверки рационального использования энергии на отдельных операциях, на том или ином оборудовании, в тех или иных процессах.

Общепроизводственные цеховые нормы предназначены для контроля за рациональным расходованием энергии в цехах, для расчета общезаводских норм и для определения результатов энергоиспользования в цехах, для премирования цехового персонала за экономию энергии, а также для осуществления планирования энергопотребления на предприятии.

Общепроизводственные нормы предприятия предназначены для контроля за изменением энергоемкости производства по предприятию в целом, определения потребности предприятия в энергии, для внутриотраслевого планирования распределения электроэнергии.

В промышленности наблюдаются однородные операции, процессы и целые производства. С целью сопоставимости норм, действующих на различных однотипных предприятиях, и обеспечения доведения до отстающих предприятий норм на уровне передовых необходимо, чтобы расходы энергии, относимые на выпуск продукции, по всем предприятиям были одни и те же. Иными словами, необходимо, чтобы был установлен единый состав норм по всем их видам.

Для сопоставления эффективности энергоиспользования важным фактором является размерность норм расхода.

Для энергоресурсов имеются свои единицы измерения. Как отмечалось ранее, расход электрической энергии измеряется в киловатт-часах (кВт·ч), тепловой – в гигакалориях или тысячах килокалорий (Гкал или тыс. ккал), по системе СИ – в джоулях (Дж).

Для других энергоносителей приняты следующие единицы измерения: сжатый воздух, кислород, ацетилен – в кубических метрах (м³) при нормальных технических условиях – температура О°С и давление 760 мм рт. ст.; жидкий кислород – в килограммах (кг); вода – в кубических метрах (м³).

При разработке норм важно правильно выбрать единицу измерения, на которую будет отнесен расход электрической и тепловой энергии. От этого во многом зависит большая или меньшая подверженность этих норм влиянию случайных факторов. При неудачном выборе единицы продукции возникают энергетически неоправданные колебания удельных расходов.

Поэтому, где это возможно по условиям учета продукции, нормы удельных расходов тепловой и электрической энергии необходимо разрабатывать на производство единицы готовой продукции (тонну чугуна, тонну угля), на единицу перерабатываемого сырья (тонну перерабатываемой нефти), на единицу объема выполняемой работы (тонно-километр и т.д.).

 

РАЗРАБОТКА НОРМ РАСХОДА ЭНЕРГИИ

 

Выполнение требований, предъявляемых к нормам, возможно только на основе учета всех факторов, влияющих на их величину.

Величина удельного расхода энергии зависит от многих первичных параметров данной операции или данного процесса.

На уровень удельного расхода энергии по отдельной операции влияют физико-химические, геометрические и весовые характеристики сырья и материалов, используемых в операции, характеристики той продукции, которая будет получена в результате этой операции, технологические параметры используемого оборудования: скорость и глубина резания, температура нагрева изделия в печи и т.д., а также степень загрузки технологического и энергетического оборудования.

В технологических процессах расход энергии зависит, с одной стороны, от величины параметров операций, входящих в процесс, с другой, – от состава этих операций, которые оказывают влияние на удельный расход энергии, выход годной продукции, количества брака и другие факторы.

В начале разработки норм устанавливают состав параметров и первичных показателей и их влияние на производительность оборудования и удельные расходы энергии по операциям и процессам, а затем разрабатывают нормализованные энергетические балансы процессов и операций, в ходе чего используют указанные первичные зависимости, паспортно-технические характеристики оборудования и нормативы удельных потерь по их элементам.

Наряду с энергетическими балансами в нормировании и анализе энергопотребления, большое значение имеют характеристики, которые представляют собой зависимость абсолютного или удельного расхода электрической и тепловой энергии от того или иного показателя, принимаемого за переменную величину (например, от загрузки оборудования сырьем, от твердости обрабатываемого металла, от процента содержания металла в руде и т.д.), причем, все прочие параметрические показатели считаются неизменными.

Нормативные характеристики и энергетические балансы разрабатывают на каждом предприятии по типам оборудования, установок и агрегатов, как правило, путем проведения энергетических испытаний.

В основу разработки технологических норм расхода электроэнергии положены электробалансы, в расходной части которых определяются полезная составляющая расхода и потери. Такое разделение технологической нормы позволяет выделить потери, наметить конкретные мероприятия по их снижению и составить нормализованный электробаланс агрегата.

При соблюдении указанных условий технологическая норма равна:

 

N _тех = (W _пол + Δ W) / П,

 

где W _пол – полезная составляющая расхода электроэнергии;

Δ W – потери электроэнергии;

П – выпуск продукции в натуральном выражении.

Общепроизводственная цеховая норма определяется следующим соотношением:

N _ц = (W _тex + W _всn + Δ W _n.c)/ П _ц ,

 

где W _тex – расход электроэнергии на технологические нужды;

W _всn – расход электроэнергии на вспомогательные нужды;

Δ W _n.c – потери электроэнергии в цеховых сетях и преобразовательных установках;

П _ц – объем выпуска продукции цехом.

Общепроизводственные заводские нормы равны:

N _з = (W _ц + W _общ + Δ W _n.c)/ П _з,

 

где W _ц – суммарный расход электроэнергии в основных и вспомогательных цехах;

W _o6щ – общезаводской расход электроэнергии на отопление, вентиляцию, освещение, горячее водоснабжение;

Δ W _n.c – потери электроэнергии в общезаводских сетях и преобразовательных установках;

П ₃ – объем выпуска продукции заводом.

Практика показывает, что технологические нормы, полученные для одной и той же продукции на разных предприятиях, различны, что объясняется различиями в качестве сырья, технологическими отклонениями от нормы, различными условиями производства.

 

Задание на СРС:

1. Объясните назначение и структуру механизма нормирования энергопотребления.

2. Расскажите о классификации и составе норм расхода ТЭР.

3. В чем сущность разработки норм расхода энергии?