Аналіз ефективності використання електроенергії в умовах сталеплавильного цеху

Abstract

UA : Метою дипломного проєкту є підвищення ефективності електроспоживання цеху попередньої обробки ПАТ «Електротехнологія» шляхом розроблення та обґрунтування комплексу енергоефективних заходів. У загальній частині роботи виконано розрахунок втрат електричної потужності та електроенергії, на основі якого визначено перспективні напрями енергозбереження. Запропоновано модернізацію загальноцехової системи освітлення із переходом до локального освітлення робочих зон, установлення пристроїв компенсації реактивної потужності та заміну електродвигунів вентиляторів на сучасні енергоефективні моделі. В економічній частині проведено оцінювання ефективності запропонованих енергозберігаючих проєктів, визначено необхідні капітальні витрати, очікуваний економічний ефект і доцільність їх практичного впровадження. У дипломній роботі комплексно розглянуто особливості виробничої діяльності та структуру енергоспоживання ПрАТ «Дніпроспецсталь». Проведено енергетичний аудит основних технологічних процесів підприємства, досліджено фактичні обсяги й режими споживання паливно-енергетичних ресурсів, визначено найбільш енергоємні ділянки та основні джерела енергетичних втрат. За результатами виконаного аналізу сформульовано висновки щодо можливих напрямів підвищення енергоефективності виробництва та запропоновано відповідні енергозберігаючі заходи.На підставі оцінювання втрат енергоресурсів у сталеплавильному цеху № 2 обґрунтовано доцільність утилізації теплоти відхідних газів електросталеплавильного виробництва. Запропоновано застосування теплообмінного обладнання для використання вторинної теплової енергії з метою попереднього підігрівання металевого скрапу, шихтових матеріалів, що завантажуються до печі, а також води для виробничих і господарських потреб. Окремо проаналізовано можливість упровадження регульованого електропривода двигуна димососа витяжної системи електропечі, що дає змогу узгоджувати його продуктивність із фактичним технологічним навантаженням та скорочувати непродуктивне споживання електроенергії. У розділі техніко-економічного обґрунтування виконано розрахунок ефективності реалізації запропонованих заходів. Наведено очікувані показники економії енергоресурсів і фінансових витрат, визначено величину річного економічного ефекту та розраховано орієнтовні строки окупності відповідних технічних рішень.ЕN : The aim of the thesis project is to improve the electricity consumption efficiency of the pre-treatment shop at PJSC "Electrotechnology" by developing and justifying a suite of energy-efficient measures. In the general section of the work, calculations of electrical power and energy losses were performed, on the basis of which promising energy conservation directions were identified. Modernization of the general shop lighting system with a transition to localized lighting of work areas, installation of reactive power compensation devices, and replacement of fan electric motors with modern energy-efficient models were proposed. In the economic section, an evaluation of the proposed energy-saving projects' efficiency was conducted, determining the required capital expenditures, expected economic effect, and the feasibility of their practical implementation. The thesis comprehensively examines the operational features and energy consumption structure of PrJSC "Dniprospetsstal." An energy audit of the enterprise's main technological processes was conducted, actual volumes and modes of fuel and energy resource consumption were investigated, and the most energy-intensive areas along with the main sources of energy losses were identified. Based on the analysis results, conclusions regarding potential directions for improving production energy efficiency were formulated, and corresponding energy-saving measures were proposed. Based on the evaluation of energy resource losses in Steelmaking Shop No. 2, the feasibility of waste heat recovery from the electric steelmaking exhaust gases was justified. The application of heat exchange equipment for utilizing secondary thermal energy was proposed to preheat metallic scrap, charge materials loaded into the furnace, and water for industrial and domestic needs. Additionally, the possibility of implementing a variable speed drive for the electric furnace exhaust fan motor was analyzed, allowing its capacity to be matched with the actual process load and reducing non-productive electricity consumption. In the techno-economic justification section, efficiency calculations for the proposed measures were executed. The expected energy and financial cost savings metrics are presented, the annual economic effect was determined, and the estimated payback periods for the respective technical solutions were calculated.