Лекции по организация производства на предприятиях

Предмет и задачи курса. Организация производства на предприятиях электроэнергетики

Любое производство требует совместного использования основных фондов, оборотных средств и трудовых ресурсов. Для организации производственного процесса его необходимо не только вести по технологической цепочке, но и управлять им. Эффективное управление предполагает обеспечение выпуска заданного объема продукции при минимальных затратах.

Организация производства представляет собой целенаправленную координацию, то есть согласование, приведение в соответствие во времени и пространстве всех имеющихся в наличии, а также потенциально возможных материальных и трудовых ресурсов.

Учитывая особенности энергетического производства организация производства на предприятиях электроэнергетики определяется как система действий, обеспечивающая производство энергии по заданному графику (при соблюдении установленных качественных характеристик) при минимальных затратах материальных, трудовых и финансовых ресурсов и при максимально эффективном использовании оборудования.

В электроэнергетике наибольшее влияние на эффективность оказывают режимы работы оборудования, которые в плане организации производства очень тесно связаны с оперативным управлением энергопредприятием.

Организация производства для энергопредприятий означает:

1. Определение наиболее целесообразных режимов работы оборудования, его технического обслуживания и ремонта, а также обеспечения постоянной эксплуатационной готовности энергообрудования

2. Бесперебойное снабжение энергопредприятий топливом, водой, вспомогательными материалами

3. Подбор необходимого эксплуатационного персонала, расстановка его по рабочим местам, организация его повседневной работы, а также контроль за качеством работы персонала

4. Организация заработной платы и системы материального стимулирования персонала

5. Организация рациональной финансовой деятельности на энергопредприятии

6. Организация сбытовой деятельности

7. Организация постоянного учета и контроля за расходованием материалов, денежных средств и трудовых ресурсов

8. Постоянное наблюдение и контроль за основными технологическими и производственными показателями деятельности энергопредприятия и их анализ

Основой организации производства на предприятии является производственный план. Под планирование понимается выработка программы действий в процессе функционирования и развития производственных систем.

Суть планирования для энергопредприятий заключается в определении:

- Объемов производства и отпуска электрической и тепловой энергии в натуральном и стоимостном выражении

- Объемы материальных и финансовых затрат для обеспечения заданного объема выпуска продукции

- Численность персонала и производительность труда персонала

- Сроки и объемы ввода новых генерирующих мощностей

- Порядок использования финансовых средств в течение планового периода

Для энергетических предприятий наиболее важным является оперативный план, который охватывает период от нескольких минут до суток, недель, месяца и квартала.

Текущий план охватывает период в 1 год.

Энергетическое нормирование основного производства на энергетических предприятиях.

Энергетическое нормирование является необходимым условием для разработки оперативного плана функционирования энергопредприятия.

Нормирование расхода топлива тепловой и электрической энергии – это установление плановой меры их потребления. Основной задачей нормирования является установление технически и экономически обоснованных норм расхода топлива и энергии на отдельные технологические процессы и операции, а также отдельные виды продукции, выпускаемые как энергетическими предприятиями, так и другими промышленными предприятиями.

Принципы технического нормирования:

· Нормы должны отражать прогрессивный уровень энергопроизводства и энергопотребления

· Нормы должны учитывать наиболее современные методы организации производства, обеспечивающие рациональное использование топливно-энергетических ресурсов

· Нормы должны периодически пересматриваться с учетом технического перевооружения производства

· Нормы должны учитывать все многообразие внутренних и внешних условий эксплуатации

Нормы расхода топлива и энергии классифицируются по следующим признакам:

1. Степень агрегации:

· Индивидуальные нормы: нормы расходы энергоресурса, устанавливаемые на единицу выпускаемой продукции относительно отдельных топливо- и энергопотребляющих агрегатов

· Групповые нормы: нормы расхода энергоресурсов, которые устанавливаются на весь планируемый объем выпускаемой одноименной продукции

2. Состав расходов:

· Технологические нормы: учитывает затраты энергоресурсов на основные и вспомогательные технологические процессы производства данного вида продукции на поддержание агрегатов в горячем резерве, на разогрев и пуск агрегатов после простоев и ремонтов, а также на технически неизбежные потери энергии (затраты на пуск/остановку агрегатов)

· Общепроизводственные нормы: нормы, учитывающие затраты энергии на основные и вспомогательные технологически процессы, на вспомогательные нужды производства, а также на технически неизбежные потери энергии, отнесенные к производству данного вида продукции

3. Период действия:

· Квартальные нормы

· Годовые нормы

Нормирование необходимо для:

1) Планирования и отчетности

2) Организации экономичных режимов работы энергооборудования

3) Анализа фактических показателей работы

4) Контроля и учета за ходом производства

Для расчета норм используют:

1. Статистические методы

2. Расчетные методы

3. Экспериментальные методы

Нормы рассчитываются как для установившихся режимов, так и для неустановившихся режимов.

Для установившихся режимов используются следующие нормативы:

1. Номинальная, максимальная, минимальная и экономическая мощности

2. Удельный расход топлива

3. Удельный расход тепла

4. КПД

5. Удельные потери

Рассмотрим гипотетический энергетический агрегат:

Эбр.подв. = Эн.пол. + ΣЭс.н. + Эпот.

ηбр. = Эбр.пол/Эн.пол ηн. = Эн.пол/Эбр.подв

dбр. = 1/ηбр. = Эн.подв/Эбр.пол dн. = 1/ηн. = Эбр.подв/Эн.пол

dбр’пот = Эпот./Эбр.пот dн'пот = Эпот/Эн.пол

dбр”пот = Эпот/Эн.подв dн”пот = Эпот/Эбр.подв

Эти показатели характеризуют работу энергооборудования, но они зависят от изменения нагрузки и от ряда внутренних и внешних условий эксплуатации оборудования. Поэтому для оперативного планирования дополнительно применяются показатели, которые не зависят от нагрузки агрегатов.

Энергетические расходные характеристики

Под энергетической расходной характеристикой понимается определенная зависимость между количеством энергии, подведенной к агрегату и получаемой на выходе вторичной энергии.

Котельный агрегат: Bч = f (P)

Показатели экономичности агрегатов, работающих по определенному графику, служат:

1) Для котлов: удельный расход условного топлива на единицу производимой теплоты

2) Для турбоагрегатов: удельный расход теплоты на единицу производимой электроэнергии

Энергетические расходные характеристики чаще всего изображаются в виде графиков или аналогичных зависимостей между расходом первичной энергии и получаемой мощностью. Э = f (P)

Расходные энергетические характеристики получают расчетным методом при проектировании агрегата:

Энергетические характеристики неправильной формы спрямляют таким образом, чтобы в точках 50% и 100%-ной нагрузки получить минимальное отклонение от реальной кривой.

а – расход первичной энергии на холостой ход

tgα = ΔЭ/ΔР = dЭ/dР = r’ – удельный относительный прирост (первичной энергии относительно приращения вторичной энергии)

Э = а + r’*Р

Котел: Э → В а → Вхх r’ → b’ P→Q

Турбина: Э→Q a→ Qxx r’ → q’ P→ P

Энергетические расходные характеристики нового оборудования поступают от завода-изготовителя и корректируются после серии испытаний, монтажа и наладки.

Для организации и планирования энергетического производства главное значение имеют энергетические характеристики основного оборудования: котло- и турбоагрегаты.

Эти характеристики являются основой для планирования режимов работы электростанций, для составления энергетических характеристик электростанций, а впоследствии для планирования режимов работы энергосистемы.

Энергетические расходные характеристики турбоагрегатов

Зависимость между часовым расходом теплоты и электрической нагрузкой т/а графически может быть представлена некоторой кривой или отрезками кривых в зависимости от системы регулирования т/а:

Уравнение характеристик в данной системе координат:
Для графиков а и б:
Qч = Qxx + q’P
q’ = ΔQ/ΔP = dQ/dP (Qxx – расход тепла на холостой ход)
Для графика в:
Qч = Qxx + q’Pэк + q”(P-Pэк) (Р – любое текущее значение нагрузки от Рэк до Рном)
Qч = Qxx + q’P + (q”-q’)(P-Pэк)

Рэк – экономическая нагрузка турбины, т.е. нагрузка, при которой удельный расход тепла является наименьшим

q’,q” – относительные приросты тепла соответственно в зоне экономических нагрузок (q’) и зоне перегрузок (q”)

Экономическая зона от Pminдо Рэк.

Из уравнений однолинейной и двухлинейной характеристик можно определить удельные расходы тепла и КПД агрегатов:

Qуд = Qч/Р = (Qxx +q’P)/P = Qxx/P +q’ = qxx + q’ (или qуд = Q/(P*t) [Гкал/Мвт*ч])

η = 1/qуд = 1/(qxx + q’)

Для двухлинейной характеристики:

qуд = (Qxx + q’P + (q”-q’)(P-Pэк)/Р = qxx + q’ + (q”-q’)(1 - Рэк/Р)

Найденные значения Qч, qуд и η можно использовать для построения в соответствующих системах координат зависимости их изменения в зависимости от изменения нагрузки.

Коэффициенты q’,q”,Рэк и Qxxявляются постоянными для данного типа агрегатов.

Все остальное зависит от Δ нагрузки

Примеры энергетических характеристик ТА

Энергетические расходные характеристики конденсационного т/а

У КА турбина и генератор на одном валу:

Из приведенных энергетических характеристик КА видно, что с увеличением мощности увеличивается расход тепла на холостой ход (-), увеличивается значение экономической нагрузки (+) и уменьшаются относительные приросты тепла при увеличении мощности на 1МВт (+).

Энергетические характеристики турбин с противодавлением

В турбине с противодавлением отсутствуют потери тепла с охлаждающей водой в конденсаторе, поэтому общий часовой расход тепла на турбину определяется по следующей формуле: Q₂ = Q^э_хх + q’_эP_Т + Q_т; индекс «э» обозначает расход тепла на выработку электроэнергии.

Р-50-130/13: Qч = 0,9 + 0,87Рт + Qт

Р-25-90/8: Qч = 0,65 + 0,88Рт + Qт

Р-12-90/8: Qч = 0,42 + 0,88Рт + Qт

Qт – расход тепла для отпуска потребителям, который транзитом проходит через турбину;

Рт – электрическая мощность турбоагрегата на тепловом потреблении

Противодавленческие турбины работают по заданному тепловому графику, отпуская заданную величину Qт, при этом величина электрической мощности Рт определяется при известном Qт по следующей формуле: Рт = yQт – Pxx (y – удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении, Рхх – электрическая мощность, теряемая с потоком пара холостого хода, которая расходуется на механические и электрические потери). Для определения часового расхода тепла необходимо предварительно по заданном значению Qт определить Pт :

Р-50-130/13: Рт = 0,275Qт – 9,4 [МВт]

Р-25-90/8: Рт = 0,282Qт – 3,67 [МВт]

Р-12-90/8: Рт = 0,276Qт -1,79 [МВт]

Величина «y» зависит от начальных и конечных параметров пара и может меняться при различных режимах работы турбоагрегата: [0,25 ÷0,35] МВт/Гкал.

Энергетическая характеристика турбин типа Р отличается от характеристики конденсационных агрегатов тем, что она является прямолинейной, без перегрузочной зоны с большим расходом энергии на холостой ход и имеет 2 прямые.

Для неустановившихся режимов (пуск-остановка):

Qпо = tпо∙k∙Q (K – коэффициент, зависящий от времени простоя агрегатов);

Qгр = Qxx∙tгр (агрегат работает без нагрузки)

Если >tкр, то выгодно останавливать т/а; если <tкр, то оставляем в горячем резерве.