Горнодобывающие предприятия
Энергетическое обследование горнодобывающих предприятий направлено на определение связи между расходом электроэнергии, объёмом добычи, перемещением горной массы и режимами работы оборудования. Основное внимание уделяют добычному циклу, в котором энергетические нагрузки формируются при дроблении, транспортировании и водоотливе. Эти процессы необходимо рассматривать с учётом фактической производственной нагрузки, поскольку изменение расхода энергии не всегда означает ухудшение эффективности оборудования.
Для обследования сопоставляют объём добычи и перемещения горной массы, нагрузки дробильного и транспортного оборудования, режимы насосов водоотлива и сменные профили электрической мощности. Такой анализ позволяет различить изменение горно-геологических условий, лишний холостой ход оборудования и возможное несоответствие режима водоотлива фактической потребности.
Энергопотребление в зависимости от объёма добычи
Объём добычи и перемещения горной массы служит основой для оценки энергетических затрат горнодобывающего предприятия. Общий расход электроэнергии рассматривают совместно с количеством добытого или перемещённого материала. Это позволяет установить, насколько изменение потребления связано с изменением производственной нагрузки.
Для сопоставления используют расчёт удельной энергии на добычу или перемещение. Показатель определяют как отношение расхода энергии в соответствующей измерительной границе к объёму выполненной производственной работы за тот же период.
Такой расчёт позволяет сравнивать энергетические затраты при различной интенсивности добычи. Однако увеличение удельного потребления нельзя автоматически считать признаком неэффективности. На показатель могут влиять горно-геологические условия и расстояния транспортирования. Поэтому количественное сравнение выполняют с учётом этих обстоятельств и фактического режима предприятия.
Нагрузки дробильного и транспортного оборудования
При анализе дробления и транспортирования необходимо установить связь между электрической нагрузкой приводов и выполняемой производственной работой. Для этого используют сведения о нагрузках дробильного и транспортного оборудования, сопоставляя их с объёмом добычи и перемещения горной массы.
Анализ загрузки приводов по этапам позволяет различить энергопотребление, связанное с производственной нагрузкой, и расход во время холостого хода. При этом сам факт работы оборудования не подтверждает, что оно выполняло соответствующий объём полезной работы.
Если электрическая нагрузка сохраняется при снижении интенсивности дробления или транспортирования, проверяют версию лишнего холостого хода. Для подтверждения требуется сопоставить режимы оборудования с фактическими производственными показателями.
Если удельное потребление изменилось одновременно с условиями добычи, результат рассматривают отдельно от возможного холостого хода. Без такого разделения повышенные энергетические затраты могут быть ошибочно отнесены к неэффективной работе приводов.
Энергопотребление насосов водоотлива
Водоотлив представляет самостоятельную составляющую энергетической модели горнодобывающего предприятия. Его нагрузку необходимо сопоставлять с фактическим притоком воды и режимами работы насосов.
Основной метод проверки — сопоставление насосной работы с фактическим притоком. Он позволяет оценить, соответствует ли работа насосного оборудования потребности в водоотливе.
При обследовании рассматривают возможность избыточного давления или расхода водоотлива. Для проверки используют режимы насосов и сменные профили электрической мощности. Такие данные помогают отделить нагрузку водоотлива от изменений потребления, связанных с дроблением и транспортированием.
Если сменные профили электрической мощности отсутствуют, достоверно исключить версию избыточного режима водоотлива невозможно. Вывод в этом случае ограничивают имеющимися эксплуатационными сведениями и определяют необходимость дополнительной проверки.
Исходные данные для обследования
Для построения проверяемой энергетической модели горнодобывающего предприятия необходимы следующие сведения:
- Объём добычи и перемещения горной массы. Используется для расчёта удельного энергопотребления и сопоставления расхода энергии с производственной нагрузкой.
- Нагрузки дробильного и транспортного оборудования. Необходимы для анализа загрузки приводов по этапам и проверки возможного холостого хода.
- Режимы насосов водоотлива. Позволяют сопоставить работу насосного оборудования с фактическим притоком воды.
- Сменные профили электрической мощности. Используются для проверки изменения нагрузок и различения причин повышенного потребления.
- Схемы и техническая документация объекта. Позволяют определить состав рассматриваемого оборудования и границы энергетического обследования.
- Архивы учёта, режимные журналы и доступные измерительные данные. Служат основой для подтверждения фактических режимов оборудования и сопоставления энергетических показателей.
Особое значение имеет согласованность границ учёта с рассматриваемыми производственными процессами. Расход энергии и объём добычи должны относиться к сопоставимым периодам и соответствующим участкам.
Если сведения об объёме добычи и перемещения горной массы отсутствуют, количественный вывод об удельных энергетических затратах по основной модели невозможен. В таком случае определяют предварительные объяснения наблюдаемого потребления и составляют план необходимых измерений.
Различение причин повышенного энергопотребления
При обследовании проверяют три возможных объяснения изменения энергетических затрат.
- Изменение горно-геологических условий. Рассматривается при изменении удельного энергопотребления. Для проверки сопоставляют производственные показатели с фактическими условиями добычи и расстояниями транспортирования.
- Лишний холостой ход транспорта и дробления. Проверяется через анализ загрузки приводов по этапам и сопоставление энергетической нагрузки с объёмом выполняемой работы.
- Избыточное давление или расход водоотлива. Проверяется путём сопоставления насосной работы с фактическим притоком и анализа сменных профилей электрической мощности.
Указанные причины могут проявляться одновременно. Если изменение горно-геологических условий сопровождается холостым ходом оборудования, их влияние разделяют по независимым данным до количественного вывода.
При расхождении исходных сведений сначала уточняют границы учёта и достоверность сменных профилей электрической мощности. Если производственные режимы изменялись во времени, сравнивают только сопоставимые интервалы.
Когда имеющихся данных недостаточно для различения причин, инструментальную проверку назначают после предварительного анализа. Её содержание определяется тем, какая зависимость осталась неподтверждённой.
Энергетическая карта добычного процесса
Результатом энергетического обследования является энергетическая карта добычного процесса по основным переделам. Она связывает расход энергии с объёмом добычи, перемещением горной массы, загрузкой дробильного и транспортного оборудования и работой водоотлива.
В карте отражают установленные зависимости между производственной работой и энергетическими затратами, результаты проверки конкурирующих причин повышенного потребления и ограничения, связанные с недостаточностью исходных данных.
Полученная информация позволяет выбрать приоритетный привод, транспортный участок или систему водоотлива для углублённой проверки. Такое решение основывается на установленных энергетических нагрузках и их связи с фактическими производственными условиями.
При интерпретации результата необходимо учитывать, что изменение удельного энергопотребления не подтверждает ухудшение работы оборудования без проверки условий добычи и расстояний транспортирования. Энергетическая карта определяет направления дальнейшего обследования, но не заменяет измерения, необходимые для количественного подтверждения конкретных потерь.
Общая модель промышленного энергопотребления представлена в разделе «Промышленность». Для комплексного обследования предприятия предусмотрен энергоаудит предприятия. Структура энергетических нагрузок добычного процесса дополнительно рассматривается в материале «Структура энергопотребления горнодобывающего предприятия».