, инженер ЦЭСТ, автор работы
, нач. лаборатории ЦЭСТ, руководитель работы
Оптимизация энергобаланса ЛПЦ-10
Для металлургических предприятий затраты на обеспечение энергоресурсами составляют значительную долю себестоимости. Одним из наиболее крупных потребителей энергоресурсов, в частности природного газа и электроэнергии, в чёрной металлургии являются цехи горячего проката. Причем для эти энергоресурсы являются покупными.
Широкополосный стан горячей прокатки «2000» (ЛПЦ-10) предназначен для производства полос из углеродистых и низколегированных марок сталей.
Целью работы является снижение финансовых затрат на производство горячего проката за счет оптимизации энергобаланса ЛПЦ-10.
Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи:
ü Проанализировать структуру энергобаланса ЛПЦ-10;
ü Оценить энергозатраты.
Основными энергоносителями, участвующими непосредственно в обеспечении основной технологии нагрева и обжатия металла, являются природный газ (83,5 %) и электроэнергия (12,6 %). Природный газ используется только для нагрева слябов в методических печах, а электроэнергия – и непосредственно на деформацию металла, и на осуществление всех обеспечивающих функций. При этом большая часть электроэнергии затрачивается на обжатие. Остальные энергоресурсы необходимы для жизнеобеспечения цеха. Поэтому в дальнейшем учитывались данные об объёмах потребления только природного газа и электроэнергии.
Для оценки энергозатрат, т. е. финансовых затарат, были проведены расчёты, целью которых было выяснить, как изменятся энергозатраты ЛПЦ-10 при изменении удельного расхода природного газа и электроэнергии, при соблюдении условия необходимого количества энергоресурсов для обеспечения технологических операций нагрева и прокатки металла.
Поскольку электроэнергия является наиболее дорогим энергоресурсом, в пересчете на единицу энергии, в расчётном режиме предполагается снижение удельного расхода электроэнергии. Поскольку взаимосвязь удельного расхода электроэнергии и природного газа является нелинейной, то для минимизации ошибки, мы принимаем, что удельный расход электроэнергии снижается на 1 % относительно исходного режима, что приведет к увеличению удельного расхода природного газа на 0,16 % в среднем за период (максимальное увеличение расхода природного газа определено в декабре 2010 года и составило 0,2 %), а удельные энергозатраты снижаются в среднем на 0,37 %, или на 15 800 рублей за сутки, в пересчёте на месяц возможное снижение затрат составляет 480 000 руб. Иными словами, в нынешних условиях для снижения энергозатрат ЛПЦ-10 необходимо стремиться к снижению удельного расхода электроэнергии, а не природного газа.
Таким образом, для снижения энергопотребления ЛПЦ-10 необходимо снижать долю природного газа в энергобалансе цеха. А между тем соотношение цен на энергоресурсы диктует противоположное – снижение удельного расхода электроэнергии (на 1%) за счёт дополнительного нагрева слябов перед обжатием (увеличения удельного расхода природного газа) теоретически может привести к снижению удельных энергозатрат на 0,4%, а в пересчете на месяц – на 480 тыс. руб.
