Общешахтная вентиляция - один из наиболее энергоемких процессов: на проветривание шахт расходуется более 20 % потребляемой отраслью электроэнергии при подземном способе добычи .
Для приведения в норму вентиляционного процесса и получения значительной экономии электроэнергии необходимо упорядочить все эксплуатационное хозяйство: упростить вентиляционную сеть шахты, и уменьшить, аэродинамическое сопротивление выработок и каналов вентиляторов уплотнить все вентиляционные сооружения, включая и поверхностные, привести в соответствие режимы работы вентиляторов и аэродинамические параметры шахтной вентиляционной сети и.т.п.
Повышение эксплуатационного к,п.д. вентиляторной установки. Допущенные при монтаже и наладке вентиляторной установки дефекты приводят к снижению эксплуатационного к.п.д.
Улучшение состояния вентиляционной сети шахты снижение общешахтной депрессии. С этой целью необходимо увеличивать площади поперечного сечения вентиляционных выработок (путем перекрепления), улучшать аэродинамические свойства выработок (применением затяжки, обшивки, штукатурки стен, скашивания углов на поворотах воздушной струи, установкой обтекателей на расстрелах и.т.д.), снижать местные сопротивления (уборкой завалов в выработках, не используемого оборудования, вагонеток), проводить дополнительные выработки.
Изменение угла установки лопаток направляющего аппарата. Для экономичного регулирования подачи центробежных вентиляторов следует изменять угол положения лопаток направляющего аппарата в пределах от 60 до 70°. При больших углах величина к.п.д. вентилятора становится меньше 0,6.
Модернизация вентиляторов и реконструкция вентиляторной установки, внедрение систем оперативного диспетчерского управления вентиляцией. При проведении модернизации вентиляторов следует предусматривать комплекс технических мероприятий, направленных на повышение экономичности работы вентиляторной установки (замену рабочего колеса, подрезку или удлинение лопаток, увеличение длины диффузок-и.т.д.).
8.8 Дополнительные рекомендации по экономии электроэнергии
Повышение напряжения в кабельных сетях, т.е. перевод сетей, например, с 6 на 10 кВ, с одной стороны, приводит к существенному снижению потерь электроэнергии, а с другой стороны, требует особого внимания к уровню и качеству изоляции.
В действующих цеховых сетях при их реконструкции при наличии значительной плотности нагрузки целесообразно применение напряжения 0,66 кВ вместо 0,38 кВ, так как оно имеет следующие преимущества:
1) снижаются в 3 раза потери электроэнергии, и уменьшается расход цветных металлов в сетях НН;
2) уменьшается число цеховых подстанций, увеличивается почти в 2 раза экономический радиус их действия и возрастает единичная мощность цеховых трансформаторов до 2500 кВ·А;
3) сокращается количество оборудования напряжением выше 1 кВ; так, например, имеется значительное число электродвигателей средней мощности (200 - 700 кВт), допускающих переход с напряжения 6 на 0,66 кВ с одновременной заменой сетевого напряжения 6 кВ на напряжение 10 кВ;
4) увеличивается в √3 раз пропускная способность сети;
5) снижаются 
и 
с увеличением единичной мощности цеховых трансформаторов.
Уменьшить потери электроэнергии в кабельных сетях можно также за счет уменьшения неравномерности нагрузки по фазам и, в первую очередь, - за счет правильного распределения по фазам однофазных и двухфазных приемников электроэнергии.
Важным мероприятием по экономии электроэнергии является также повышение уровня эксплуатации и технического обслуживания электрооборудования (про ведение плановых ремонтов и осмотров оборудования, замена или отключение незагруженного оборудования и т.д.).
Несоответствие показателей качества электроэнергии нормативным значениям вызывает дополнительные (по отношению к номинальному режиму) потери электроэнергии. Из всех показателей качества наибольшие потери электроэнергии вызывают отклонения напряжения от номинального. Так, при снижении напряжения потери возрастают, увеличение же напряжения сказывается на приемниках электроэнергии по-разному. Для АД потери электроэнергии зависят от kз и при kз= 0,85÷1,0 имеют минимальное значение при напряжении, немного большим номинального.
Дополнительные потери электроэнергии имеют место и при несимметричной нагрузке. При коэффициенте несимметрии в пределах его нормативного значения потери электроэнергии для АД составляют 2,4 %, для трансформаторов - 4%, для СД - 4,2 % номинальных значений. Примерно такой же уровень (2 - 4%) имеют потери электроэнергии при несинусоидальном напряжении в трансформаторах, двигателях, генераторах, кабельных линиях.
Хотя потери электроэнергии от снижения ее качества составляют 2 - 6% номинальных значений, они напрямую связаны с перегревом оборудования, а, следовательно, ведут к интенсивному старению изоляции и к преждевременному выходу ее из строя. Это относится и к несинусоидальности, и к несимметрии напряжения. Так, например, при несимметрии напряжения равной 4%, срок службы полностью загруженного АД сокращается в 2 раза; при несимметрии напряжения, равной 5%, располагаемая мощность двигателя уменьшается на 5-10%, при несимметрии, равной 10% - на 20-25 % в зависимости от исполнения двигателей. На силовые трансформаторы несимметрия оказывает такое же влияние, как и на АД, т.е. вызывает дополнительный нагрев обмоток и снижение срока службы трансформаторов.
В то же время на работу кабельных линий несимметрия не оказывает существенного влияния. При несинусоидальном напряжении сети происходит ускоренное старение изоляции силовых кабелей.
Если электродвигатели и другие электроприемники имеют продолжительность работы на холостом ходу 40-60% всего времени эксплуатации, то их целесообразно снабжать ограничителями холостого хода. Ограничитель включают в цепь катушки управления магнитным пускателем, и он отключает электроприемник при отсутствии нагрузки. Таким образом, снижается потребление электроэнергии.
Для выявления резервов экономии электроэнергии на промышленных предприятиях необходимо составлять и анализировать электробалансы для отдельных энергоемких агрегатов и установок, переходя затем к цехам и предприятию в целом. Электробалансы состоят из приходной и расходной частей, численно равных друг другу. В приходную часть электробаланса включают электроэнергию, полученную от энергосистемы и выработанную собственными источниками (например, ТЭЦ), расходная часть включает следующие основные статьи:
1) прямые затраты электроэнергии агрегатами и установками на основной технологический процесс с выделением постоянных и нагрузочных потерь в технологическом и электрическом оборудовании;
2) косвенные затраты электроэнергии на основной технологический процесс вследствие его несовершенства или плохого качества сырья (высокая влажность, загрязненность и т.д.);
3) затраты электроэнергии на вспомогательные нужды (освещение, вентиляция, цеховой электротранспорт и т.п.);
4) потери электроэнергии в элементах систем электроснабжения (линиях, трансформаторах, электродвигателях, преобразовательных установках);
5) отпуск электроэнергии посторонним потребителям в порядке ее перепродажи (поселкам, городскому транспорту и т.п.).
Расходная часть может не содержать статей 2 и 5.
Работа по рациональному использованию электроэнергии на действующих промышленных предприятиях только тогда является эффективной, когда налажен учет и контроль расхода электроэнергии, нормирование электропотребления с учетом специфических особенностей предприятия.
Значительную экономию электроэнергии можно получить от внедрения автоматизированных систем управления (АСУ) на базе компьютерной техники. Экономия достигается за счет точности и скорости отработки отклонений от рациональных режимов, расширения функциональных возможностей, динамического прогнозирования с определением направления и темпа изменения процессов. Начало АСУ закладывается в системах учета и контроля за электропотреблением. Кроме непосредственной информации об электропотреблении необходимо иметь данные о режимах работы электроприемников, определяющих в основном характер электропотребления.
Примеры расчетов экономии электроэнергии различных мероприятий
Пример № 1
Определить потери мощности электроэнергии, напряжения в силовом трансформаторе ТМ 320/6 при:
А также приведенные потери активной мощности.
Решение
1. Определим потери активной мощности в трансформаторе:
(7.15)
где - активные потери холостого хода при номинальном напряжении;
- активные нагрузочные потери;
- коэффициент загрузки;
(7.16)
2. Определим потери электроэнергии в трансформаторе:
(7.17)
где 
- годовое число часов работы трансформатора ;
- годовое число часов работы трансформатора с номинальной нагрузкой;
3. Опредим приведенные потери активной мощности:
(7.18)
где 
- приведенные потери холостого хода;
(7.19)
где 
- коэффициент изменения потерь; =0,07
(7.20)
- приведенные потери короткого замыкания;
где 
Потери активной мощности:
4. Определим приведенные потери электроэнергии:
(7.21)
Определим потери напряжения во вторичной обмотке трансформатора:
(7.22)
где:
Пример №2
Конвейерная установка оборудована тремя асинхронными двигателями мощностью по 100 кВт и работает со значением Км=0,5 (Tм=Tх=10 часов в сутки) и средней загрузкой, равной 
=0,25).
В результате устройства загрузочного, бункера, удалось исключить работу конвейера вхолостую, т.е. Tх~0 (kМ=1), а среднюю загрузку повысить до значения 2=0,8. Определить ожидаемую годовую экономию электроэнергии при условии, что суточное потребление электроэнергии установкой до устройства бункера составляло 
Число дней работы установки в году равно 300.
Решение
При 1=0,25 и kМ=0,5 по графику определяем КW1=2,02.
При 2=0,8и kМ=1 по графику определяем КW2=1,04.
Определяем коэффициенты определяются КW
КW1= 
и КW2= 
, (7.23)
следовательно, 
=(КW2· 
)/КW1, т.е.
=1,04·3000/2,02=1545 кВт·ч/сут.
Ожидаемая годовая экономия электроэнергии:
=( 
- )·300=(3000-1545)· 300=436500 кВт·ч (7.24)
Пример №3
В результате реконструкции цеха возможна замена 100 ламп накаливания мощностью 200 Вт каждая на 60 люминесцентных ламп мощностью 80 Вт при условии сохранения расчетной освещенности рабочих мест.
Определить ожидаемую экономию электроэнергии, если значения: КС=0,95 и ТОС=4000 ч.
Решение
Определяем выражение значение 
:
=(nС·PC - nу·Pу)=100·0,2 - 60·0,08 = 15,2 кВт (7.25)
Ожидаемая годовая экономия электроэнергии:
= ·КС·TОС = 15,2·0,95·4000 = 57760 кВт·ч (7.26)
Пример № 4
Для повышения к.п.д. вентиляторной установки сняты лопатки с одного колеса двухступенчатого вентилятора, а на другом увеличен угол установки лопаток от 
1=25° до 2=35°, обеспечивающей необходимую подачу вентилятора Q = 110 м3/с и давление H =1200 Па. Значение к.п.д. вентилятора изменилось при этом от 
1=0,65 до 2=0,725, Д=0,9, С=0,95. Определить ожидаемую годовую экономию электрической энергии по шахте.
Решение.
Рассчитанная ожидаемая годовая экономия электрической энергии составит:
= 
=215240 кВт·ч. (7.27)
Дата: 2019-12-22, просмотров: 243.
