0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расход электроэнергии при производстве цемента

Нормирование расхода электроэнергии и анализ энергетических показателей

Технологическое описание производства цемента. Энергетические показатели завода. Расчёт удельного расхода электроэнергии на единицу выпускаемой продукции. Анализ показателей электропотребления цементных предприятий. Расчёт норм удельного расхода.

РубрикаПроизводство и технологии
Виддиссертация
Языкрусский
Дата добавления24.05.2018
Размер файла1,1 M
  • посмотреть текст работы
  • скачать работу можно здесь
  • полная информация о работе
  • весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Уравнение расхода электроэнергии имеет вид

Коэффициенты , представляющие собой, соответственно составляющую абсолютного и частичного удельного расхода электроэнергии, определяются методом наименьших квадратов по следующей формуле:

(N — количество исходных данных (выборки) W и П).

Расчёт базисной энергетической характеристики удельного расхода электроэнергии производится по формуле

Формулы (1) и (3) являются основной для расчёта цеховых норм, причём для сырьевого цеха и цехов обжига и помола коэффициент bпринимается равным нулю.

Норм удельного расхода электроэнергии для цехов горного, глиняного, компрессорной станции, сырьевого, обжига рассчитывают с использованием формул (1-2) и с учётом планового снижения или прироста расхода электроэнергии за счёт механизации, автоматизации производственных процессов и др. (), а также снижения расхода электроэнергии за счёт выполнения плановых оргтехмероприятий по экономии электроэнергии по данному цеху (), отнесённому к плановой производительности ().

Для цеха помола клинкера, выпускающего цемент различных видов и марок, вся продукция приводится к условной единице (П’) -портландцементу марку М-400 с использованием коэффициентов электроёмкости (табл. 2.), а формула расчёта нормы удельного расхода электроэнергии примет вид

Вид и марка цемента

Портландцемент марки М-400 (М-300)

тампонажный М-400, дородный М-400 (П1)

Без добавочные цементы — шиферной

М-400, М-300, сульфата стойкий М-400,

М-300, быстротвердеющий М-400, шлака портландцемент и портландцемент М-500 (при открытом цикле помола) (П2)

Пуццолановый портландцемент М-400 М-300 (П3)

Шлака портландцемент М-300 (П4)

Белый портландцемент (декоративный) (П5)

При выпуске других цементов требуется дополнительно определять их коэффициент электроёмкости путём специальных измерений.

3.3 Расчёт общезаводской норм

Расчёт норм удельного расхода электроэнергии на производство клинкера выполняются на базе норм удельного расхода электроэнергии цехов, участвующих в его выпуске (горного глиняного , сырьевого , обжига и компрессорной станции ) с учётом коэффициента привидения, предстающих собс удельные расходы продукции каждого цеха на тонну клинкера.

Коэффициенты приведения для каждого предприятия определяются по формуле

где Пц — количество цеховой продукции (известняк, сухая глина, сухой шлам, сжатый воздух), Пк— количество выработанного клинкера, т.

Расчётная формула для определения нормы на производство клинкера имеет вид

где — коэффициент энергоёмкости сырья при получении шлама для рядовых цементов () и белого (декоративного) цемента ();

— коэффициент энергоёмкости обжига шлама при получении клинкера для рядовых цементов () и белого (декоративного) цемента ;

— выпуск клинкера по плану, т.

— удельный расход электроэнергии на сжатый воздух, кВт.ч/м 3 ;

— изменение расхода электроэнергии за счёт механизации, автоматизации, а также экономии электроэнергии в общезаводском масштабе на производство клинкера, кВт.ч;

— доля расхода электроэнергии на общезаводские вспомогательные нужды, а также потери в сетях и трансформаторах при производстве клинкера, кВт.ч.

Расход электроэнергии вспомогательными цехами при определении общезаводских норм распределяется пропорционально расходу электроэнергии на производство клинкера по формуле

где — расход электроэнергии соответственно по заводу (производство цемента), на производство клинкера и на общезаводские вспомогательные нужды, кВт.ч.

В формуле (6) все расчётные показатели определены в соответствии с планом выпуска клинкера. Удельный расход электроэнергии с учётом фактора сезонности рассчитывают по выражению

где m- коэффициент для учёта фактора сезонности при расчёте удельного расхода электроэнергии.

Расчёт нормы удельного расхода электроэнергии на производство цемента, приведённого к портландцементу марки М-400, производится по формуле

здесь — планируемый объём выработки цемента, приведённый к портландцементу марки М-400, т;

— удельный расход клинкера на цемент (для портландцемента марки М-400 );

q — количество добавок (гдиеж, гипс, мраморная крошка и др.) в цементе, %;

— изменение расхода электроэнергии за счёт механизации, автоматизации, а также экономии электроэнергии в общезаводских вспомогательных нуждах при производстве цемента, кВт.ч;

— доля общезаводских вспомогательных нужд, а также потерь электроэнергии в сетях и трансформаторах при производстве цемента, кВт.ч. определяемая по формуле

Wц — расход электроэнергии на производство цемента, кВт.ч)

Когда заводу планируется отпуск клинкера на сторону (), величины (формулы 6,9) можно использовать для определения полных затрат электроэнергии на данном предприятии по выражению

Читать еще:  Как приготовить раствор цемента м400

В течение планируемого периода могут меняться плановые задания по объёму выпускаемой продукции и расчётные величины качественных и количественных показателей сырья и полуфабрикатов. Предлагаем методику расчёта соответствующих поправок к плановым показателям при указанных изменениях. Расчёт поправок ведётся для показателей удельных расходов электроэнергии по основным цехам и заводу в целом.

Изменение объёма выпускаемой продукции. При изменении планового задания по объёму выпускаемой продукции можно получить значения поправок к удельному расходу электроэнергии по энергетической характеристике или по выражению

Для сырьевого цеха, цеха обжига и помола формула (13) принимает вид

( — изменение объёма выпускаемой продукции, т).

При изменение ассортимента продукции для цеха помола, выпускающего цемент различного ассортимента, величина выпущенной продукции меняется. При этом поправка вычисляется по формуле (14), но вместо (пл+) подставляется приведённая продукции ().

Скорректированная величина планового удельного расхода электроэнергии при указанных случаях определяется из формулы

Изменение технологических параметров, влияющих на удельное электропотребление. К указанным параметрам относятся тонкость помола сырья и клинкера, титр известняка (схема помола сырья): влажность готового шлама; пыле унос; температура отходящих газов; скорость воздуха в полости барабана цементной мельницы; влажность клинкера и добавок и др.

Формула расчёта поправок для вышеуказанных параметров имеет вид

здесь , — соответственно значения — того поправочного коэффициента на влажность шлама, пыле уноса, температуры отходящих газов, тонкость помола сырья и клинкера, скорости воздуха в полости барабана цементной мельницы, предусмотренные планом и их новые значения под действием различных факторов (значения поправочных коэффициентов приведения в табл.3);

Сбережение тепловой и электрической энергиипри производстве бетона и железобетона

Производство бетона и железобетона

При производстве бетонных, железобетонных конструкций и изделий используется тепловая и электрическая энергия. На долю тепловой энергии приходится около 90%, а электрической — 10%. Все энергетические затраты на производство бетонных и железобетонных изделий разделяют на косвенные и прямые.

К косвенным затратам следует относить энергию, которая затрачена на изготовление исходных материалов: цемента арматурной стали, заполнителей воды и др.

Прямые затраты — это энергия, затраченная на осуществление технологического процесса изготовления этих конструкций на всех переделах, включая транспортировку сырья на заводе. Структура прямых затрат энергии при производстве сборного железобетона приведена в табл. 1.

Энергетические затраты на транспортирование готовой продукции на строительную площадку относятся на энергетический баланс строящегося объекта. Народнохозяйственная оценка энергоемкости изделий и конструкций производится суммированием прямых и косвенных энергозатрат.

Косвенные затраты энергии — это сумма расхода ее на производство материалов, необходимых для изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций. Данные по этим затратам представлены в таблицах 2-5.

Энергоемкость воды рекомендуется принимать как 2,4 кг условного топлива. Затраты энергетических ресурсов на изготовление стальных прокатных профилей следует принимать в пределах 1876-2143 кг усл. топлива.

Наибольшие затраты энергии относятся к производству мелких профилей, а наименьшие — к производству профилей крупного сечения.

Различные мероприятия, связанные с экономией топливно-энергетических ресурсов при производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций, а также при производстве товарного бетона и раствора, сводятся к следующим направлениям:

— совершенствование методов режимов и оборудования для термовлажностной обработки изделий и конструкций для снижения затрат тепловой энергии на 1 м 3 продукции;

— сокращение расходов исходных материалов (цемента, арматуры, заполнителей, воды и др.) на каждое изделие или конструкцию без ухудшения их физико-механических и эксплуатационных характеристик;

— максимальное использование при тепловой обработке изделий вторичных энергоресурсов;

— оптимальный режим термообработки бетонных и железобетонных изделий, который зависит от многих факторов: вида и расхода цемента, его минералогического состава и тепловыделения, отношения воды и цемента в бетонной смеси, ее температуры, удобоукладываемости (технологическая характеристика бетонной смеси), толщины конструкции и модуля ее открытой поверхности.

Расчет энергозатрат на термообработку при различных режимах прогрева осуществляется по компонентам теплового баланса, включающего в себя:

— расход тепла на нагрев сухой бетонной смеси, воды для затворения, металла (арматуры, бортовой оснастки, поддона, вагонетки);

— расход тепла при испарении влаги;

— потери тепла через ограждение камер, при охлаждении и при продувке камер;

— приход тепла с теплоносителем;

— количество тепла от экзотермической реакции цемента с водой, выделяемое в процессе твердения бетона.

Основную роль в формировании энергобаланса камер играют затраты тепла на нагрев системы «изделие-форма-вагонетка» и различного рода потери. Колебание этих величин происходит в широких пределах в зависимости от принятых режимов термообработки.

Читать еще:  Как выбрать цемент 500

Выбор типа установок для тепловой обработки (ТО) определяется рядом следующих факторов: принятым или существующим способом производства изделий (конвейерный, агрегатно-поточный, стендовый) характеристикой изделия (масса, размеры), объемом выпуска и видом бетона. Основным теплоносителем в технологическом процессе производства сборного железобетона является насыщенный водяной пар. Уровень его использования низок, а удельные расходы велики.

При тепловой обработке сборного железобетона на нагрев бетона, форм и оснастки расходуется 20-30% технологической нормы требуемой тепловой энергии.

Остальное тепло идет на непроизводительные потери.

Основным типом теплового агрегата являются различного рода ямные пропарочные камеры, доля которых в республике составляет 75% с годовым выпуском сборного железобетона около 75% от общего объема. КПД использования энергии в них составляет 12-18%.

К числу других видов оборудования относятся стендовые и кассетные установки, конвейерные линии и тоннельные камеры, КПД использования тепла в них — от 50 до 75%.

Основные причины значительного перерасхода энергии — неудовлетворительное состояние пропарочных камер тепловых сетей запорной арматуры и средств контроля пара. Тепло теряется также из-за отсутствия изоляции горячих поверхностей, необоснованного увеличения длительности тепловой обработки и температуры пропаривания.

Наибольшая доля непроизводительных тепловых потерь в ямных камерах падает на остывание бетонного корпуса при перерывах между циклами пропаривания, а в щелевых камерах — на теплопередачу ограждениями в процессе тепловой обработки.

В среднем на 1м3 сборного железобетона расходуется око-ло 1500 МДж, или около 50 кг условного топлива.

Производство специального железобетона (труб, шпал, свай, опор ЛЭП и др.) относится к числу наиболее энерго- и металлоемких технологий в этой промышленности. Технологические затраты на изготовление 1м 3 такого железобетона составляют 1250-2000 МДж при коэффициенте полезного использования энергии 20-30%.

Общезаводская энергоемкость специальных железобетонных конструкций на выпускающих их предприятиях достигает 1700-3000 МДж/м 3 (см. табл.6).

Изложенные в табл. 6 данные показывают, что в производстве бетона и железобетона имеется большой потенциал энергосбережения.Структура энергозатрат в производстве сборного железобетона

Таблица 1

Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 17 за 2001 год в рубрике энергетика

Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Снижение энергозатрат путем рационального выбора цементов

Энергозатраты на производство тяжелых заполнителей составляют 3,6—5,8 кг уел. топлива на 1 м3 и в бетоне практически постоянны независимо от применяемой марки и вида цемента. Затраты на заводские технологические переделы (кроме тепловой обработки) почти не зависит от вида цемента и сравнительно невелики (около 30 кВт-ч/м3).

Суммарные затраты условного топлива резко увеличиваются при повышении марки бетона, так как растет расход цена бетон марки М500 примерно о 2 раза больше чем, на бетон марки М200. При изготовлении бетонов одной марки различных цементов при режиме тсплонлажпостной обработки суммарные энергозатраты, при этом независимо от марки бетб на минимальные энергозатраты имеет бетон, приготовленный на шлакопортландцементе. При использовании портландце ментов с минеральными добавками и бе них суммарные энергозатраты на 1 ш бетона различны в зависят от марки бетона. Так, бетой марки М200 имеет на ибольшне энергозатраты при использовании портландцемента без добавок мара М600 и М400, что свидетельствует о ие целесообразности их применения для тона этой марки. При изготовлении тонов марки М500 на портландцемент) с добавками марки МБйй из-за повыше ной водопотребиостн этого цемента pall ход его значительно увеличивается.

Необходимы оптимальные решения, способствующие экономии топливио-энергетических и сырьевых ресурсов при пуске требуемого количества цемента изготовлении на нем необходимых объемов бетона. С этих позиций был дополнительный анализ, результат которого приведены в табл. 2.

Разницу в расходах различных АЦХ при изготовлении бетонов маро М200 и М400 при различных режима пропаривания сравнивали с портландцементом с минеральными добавками мар] ни М400, что представляет интерес для потребителей цемента. Pal пнца в суммарных расходах условной топлива на 1 м3 (АУ.Т) характеризуя эффективность того или иного цемента] сфере его производства. Суммарный эффект (tAll-s) определяется как сумму, с учетом знака (пли или минус) на расход цемента и уело иого топлива, где AUi—количество U1 мента, изготовляемое на АУ.Т.

Для бетона марки М200 при режиме пропаривания 13—16 ч наиболее эффективен шлакопортландцемент марки М50 затем марки М400 и портландцемент i минеральными добавками марки М5 Остальные цементы по суммарному факту близки между собой портландцемент без добавок марки А1400. При режиме пропаривания 8—Ю наиболее эффективен шлакопортлаиря мент марки М500, затем портландцем» с минеральными добавками марки M5ff Нецелесообразен шлакопортляидцеме марок М300 и М400 и портландцемент без добавок марки М400. Для бетона марки М400 при продолжительном режиме тепловлажностной обработки цементы распределялись следующим образом: шлакопортландцемент марки М500, затем марки М400, портландцемент без добавок и портландцемент с минеральными добавками марки М500. Нецелесообразен портландцемент с минеральными добавками марки М-100. При укороченном режиме наиболее эффективен шлакопортландцемент марки М500, затем портландцемент без добавок марки М500 и шлакопортландцемент марки М400. Нецелесообразен портландцемент без добавок марки М400 и шлакопортлапдцемент марки М300.

Читать еще:  Сульфоалюминатный цемент csa binder


Из этих данных следует, что для заводов сборного железобетона наиболее эффективным и универсальным является шлакопортландцемент марок М500 и М400 и нецелесообразен по суммарному расходу условного топлива портландцемент без добавок марки М400.

К сожалению, на заводы ЖБИ поставляется шлакопортландцемент преимущественно марок М300. Использование такого цемента для получения бетонов М300 и выше, производство которых на заводах ЖБИ составляет более 50%, вызывает значительный перерасход цемента, исключает возможность применения укороченных режимов тепловлажностной обработки, а также изготовления морозостойких бетонов.

Таким образом, для успешного использования шлакопортлаидцемента на заводах сборного железобетона необходимо значительно улучшать его качество. Основной характеристикой этого вяжущего должна быть активность при пропаривании ис менее 25 МПа. Такой цемент конкурентоспособен с портлапдцементами при значительных преимуществах по энергозатратам и расходу клинкера на его производство. Портландцемент без добавок марки М500 наиболее эффективен в бетонах марки М400 и выше. Применение таких цементов марки М400 с точки зрения суммарных энергозатрат при изготовлении 1 м3 бетона нецелесообразно.

Основные направления электросбережения при производстве цемента

  • Post author:Gekoms LLC
  • Запись опубликована: 28.04.2021
  • Запись изменена: 28.04.2021
  • Post category:Инжиниринг
  • Post comments:0 комментариев

Основные направления электросбережения при производстве цемента

Производство цемента требует существенных затрат электроэнергии на основных и вспомогательных стадиях процесса. Так на ООО «Топкинский цемент» общий средний удельный расход электроэнергии на выпуск 1 т продукции составляет 135,8 кВт ч со среднеквадратическим отклонением σ = 3,08 кВт ч. При годовом объеме производства цемента 2700 тыс.т общее электропотребление в 2007 г. составило 366660 тыс. кВт ч. Из приведенных цифр видно, что даже экономия 5 % от общего расхода электроэнергии может привести к снижению годовой себестоимости продукции примерно на 15,6 млн. рублей.

Требования повышения экономической эффективности мероприятий по снижению удельного расхода электроэнергии привели к вводу в действие в 2006 г. системы поагрегатного учета. Эта система построена на базе преобразователей тока и напряжения типа «Омь», установленных в измерительных цепях трансформаторов тока на присоединениях, питающих крупные технологические агрегаты. Сигналы от преобразователей поступают в контроллер ТМР 138 «Овен», где преобразуются в формат RS 485 и по двухпроводной линии передаются в компьютер, установленный в помещении РУ 6/0,4 кВ. При помощи программного обеспечения «Скада» полученные значения тока и напряжения пересчитываются в активную мощность. Возможности программы позволяют получить для последующего анализа значения потребляемой активной мощности в реальном времени, а также среднечасовое потребление электроэнергии отдельными технологическими агрегатами и цехами за любой промежуток времени. Применение описанной выше системы позволило наладить учет электроэнергии практически на всех стадиях технологического процесса и с достаточной точностью определить удельное потребление отдельными агрегатами, цехами и переделами и завода в целом. На этой основе были разработаны нормы удельного электропотребления (табл. 1). В летние месяцы эти нормы снижались по отдельным агрегатам и установкам (цехам) в среднем на 13,6%.

Планирование технологического процесса на основе норм удельного расхода позволило управлять этим процессом, поднять общую культуру электропотребления на предприятии, что привело к общему снижению расхода электроэнергии.

Очевидно, что при планировании расхода электроэнергии на основе удельных норм, резервы ее экономии ограничиваются рамками возможностей, имеющихся как в самом технологическом процессе, так и в отдельных его звеньях. Таким образом мероприятия по экономии за счет рационального планирования на основе удельных норм можно рассматривать как имеющие относительно небольшие резервы.

Для поиска эффективных путей электросбережения проведен анализ возможности применения мероприятий, уже опробованных в других отраслях народного хозяйства.

С этой целью потребители электроэнергии основного производственного процесса были условно разделены на четыре группы:

  • Крупные синхронные электродвигатели (ЭД) 6 кВ
  • Асинхронные ЭД 6 кВ
  • Асинхронные ЭД 0,4 кВ мощностью 15-440 кВт
  • Асинхронные ЭД 0,4 кВ мощностью менее 15 кВт.

Результаты разделения потребителей на указанные выше группы приведены в табл. 2.

Если принять некоторое среднее значение коэффициента мощности, например COS ϕ = 0,8, то мощности синхронных ЭД можно привести в сопоставимые единицы измерения (кВт).

Это позволяет выразить удельный вес электропотребителей каждой группы pi в относительных единицах по отношению к общей мощности Ро = ΣРi по соотношению:

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector