Управление энергетическим хозяйством предприятия

Энергохозяйство любого предприятия - это совокупность энергетических установок и вспомогательных устройств, предназначенных для обеспечения данного предприятия энергией различных видов.
Энергоустановка - комплекс взаимосвязанного оборудования и сооружений, предназначенный для производства, преобразования, передачи, накопления, распределения или потребления (энергии).
Для большей точности определений целесообразно разграничить понятия:
- собственно энергетическая установка - установка, в которой производится, передается, преобразуется, распределяется энергия любого вида. Отличительной особенностью такой установки является потребление и одновременно производство ею энергетической продукции. Например, энергетический котел потребляет химическую энергию топлива и производит тепловую энергию; электрический трансформатор потребляет, электроэнергию и выдаёт (производит) также электроэнергию, только на другом напряжении и т.д;
- энергоиспользующая установка - установка, в которой потребляется энергия любого вида для производства неэнергетической продукции. Это многочисленные и разнообразные нагреватели, механичен - промышленные печи и котлы, сушилки и нагреватели, механические агрегаты и т.д. Они называются еще установками конечного использовании энергии, a энергия, в них используемая, конечной энергией.
Следует отметить еще одну, чрезвычайно важную особенность всех энергоиспользующих технологических установок: они состоят из двух частей - энергетической (энергоприемника) и технологической (технологического аппарата).
Энергоприемник технологической установки - это энергетическая часть технологической установки, в которую поступает энергия извне, где при необходимости подведенная энергия преобразуется в другой вид энергии или изменяются ее параметры и, откуда она передается для использования в технологическом аппарате.
B топливопотребляющих технологических установках (печах, нагревателях, котлах, реакторах и т.п.) энергоприемником являются топка, горелка, где химическая энергия топлива превращается в тепловую, термическую энергию. B теплопотребляющих процессах (варочные котлы, выпарные установки, сушилки и др.) энергоприемниками служат теплообменники, при этом тепловая энергия может менять параметры и вид теплоносителя (паром или горячей водой нагреваются холодная, растворы, воздух и т.п.) В энергопотребляющих процессах и установках электроэнергия преобразуется в механическую, в химическую либо в тепловую энергию.
Технологический аппарат - это часть технологической энергоиспользующей установки, в которой происходит энергетическое воздействие на обрабатываемый материал и производится неэнергетическая продукция.
B топливопотребляющих процессах технологический процесс совмещен c энергоприемником (домна, мартеновская печь, конвертор, обжиговые печи и т.д.). Однако бывают установки, где конструктивно энергоприемник и технологический аппарат разделены, при наличии выносных топок. B теплопотребляющих установках имеются свои энергоприёмники (змеевик, паровая рубашка и т.п.), совмещение происходит при прямом поступлении теплоносителя в аппарат (барботаж), где в большинстве случаев теплоноситель выполняет также роль рабочего тела. В электромеханических процессах всегда имеется рабочий механизм – технологический аппарат, в электротермии – нагревательный или плавильный котёл, даже если нагревательный элемент (электронагреватель) конструктивно не разделён с аппаратом.
На предприятиях различают систему энергоснабжения, соответствующую понятию «общезаводское энергохозяйство», и систему энергоиспользования - совокупность технологических и вспомогательных установок конечного использования энергии. Эти системы включают элементы энергетики промышленного предприятия, имеющие каждый свои особенности и выполняющие свою особую роль в процессax производства и энергетики.
Система энергоснабжения состоит из следующих элементов:
- заводские источники энергии - топливные склады, газгольдеры, мазутохранилища, электростанции, котельные, машинокомпрессорные, холодильные, воздухоразделительные и другие станции, водозаборы и т.п.;
- заводские энергетические коммуникации - системы топливоподачи, газо- и мазутопроводы, электрические и тепловые сети, воздуховоды и трубопроводы сжaтых гaзов, холодопроводы, водоводы и водопроводы и др.;
- заводские преобразователи энергии - газораспределительные станции, электрические трансформаторы и коммутационная аппаратура, промежуточные теплообменники (бойлеры - пароводяные и водо-водяные), редукционно-охладительные установки (РОУ), установки осушки и дросселирования сжатого воздуха и газов и т.д.;
- сама первичная энергия, подводимая к установкам конечного использования, как непременный элемент промышленной энергетики и предмет особого внимания энергетиков.
Система энергоиспользования включает:
- энергоприемники технологических установок - топки, горелки, электродвигатели, электронагреватели, теплообменники технологических установок - змеевики, паровые рубашки, барбатеры, системы охлаждения, в том числе низкотемпературные (криогенные) и т.п., пневмоприемники и приемники сжатых газов и др.;
- устройства передачи энергии из энергоприемника в технологический аппарат - технологические дымо- и газоходы, валы, редукторы и маховики, трубопроводы c горячими технологическими жидкостями и т.п.;
- технологические аппараты - технологические печи, котлы, реакторы, механизмы и т.д.;
- обрабатываемый материал, которому в процессе обработки сообщается некоторый энергетический потенциал.
Энергетическое хозяйство предприятия управляется специальной энергослужбой.
Энергохозяйство предприятии является, c одной стороны, заключитeльным звеном топливно-энергетического комплекса и обладает многими качествами и спецификой энергетики, a c другой входит в состав соответствующего предприятия на правах его подразделения - вспомогательного производства. Такая двойственность находит выражение в формулировке приведенной выше целевой функции промышленной энергетики, a также во многих специфических чертах экономики энергохозяйства.

Эффективность работы энергетического хозяйства предприятия во многом зависит от степени совершенства организационной структуры управления энергослужбой. На предприятиях различных отраслей применяются централизованная, децентрализованная и смешанная схемы управления.

При централизованном управлении в энергослужбу, возглавляемую главным энергетиком предприятия, включаются энергетики, обслуживающие общезаводское и цеховое энергооборудование. Между главным энергетиком, его управленческим аппаратом (отделом главного энергетика) и всеми энергетиками предприятия устанавливаются линейные управленческие связи прямого подчинения. Такая схема управления характерна для небольших и средних предприятии c малоразвитым энергохозяйством. При децентрализованном управлении энергослужба охватывает только общезаводскую часть энергетики. Цеховой энергетический персонал подчиняется руководству своих цехов, a c энергослужбой имеет лишь функциональные связи - по вопросам эксплуатации и ремонта цехового энергооборудования, энергоснабжения, энергопотребления и энергоиспользования в цехе. Такая схема применяется на крупных предприятиях со сложным энергетическим хозяйством. Смешанная схема предусматривает частичную децентрализацию управления, при которой энергетики некоторых цехов и служб подчинены руководству своих подразделений, a в некоторых - энергослужба предприятия.

B промышленности существует подходы к организации структуры управления энергетикой согласно разработанным категориям энергохозяйства. Для разных категорий устанавливаются организационные структуры, схемы подчиненности энергетических подразделений, численность управленческого персонала (отдела главного энергетика). На химических предприятиях категорирование также связано c вычислением баллов в зависимости от объемов потребления электроэнергии, тепловой энергий и воды.

На одну категорию выше (включая «нулевую», внекатегорийную) относится энергослужба, имеющая в своем составе один из следующих объектов: ТЭЦ, котельные, холодильные, компрессорные, воздухоразделительные, водородно-кислородные станции; котлы-утилизаторы; водооборотные системы; собственные источники водоснабжения - водозаборы, артезианские скважин и другие. Примерная структура управления энергослужбой, отнесённой к I или ко II категории, приведена на рис. 2.