ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОПЛИВА В ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЕЧАХ - 2

В электрических печах электрическая энергия превращается в тепло, передаваемое нагреваемому материалу. Этот процесс также связан с потерями энергии. Общий к.п.д. электрической печи выражается произведением:

где ηт — тепловой к.п.д. печи; ηэл — электрический к.п.д. печи.

Сложность описанных схем возрастает от первой к последней. Самой простой является первая схема. Затраты на постройку печей для непосредственного сжигания твердого топлива в слое минимальны. Затраты на содержание персонала невелики при использовании природного газа и мазута, так как в этом случае топочные процессы нетрудоемки и могут быть легко автоматизированы. При слоевом сжигании твердого топлива трудоемкость топочных процессов велика, их трудно-автоматизировать, и поэтому расход на рабочую силу может быть весьма значительным. Остальные схемы требуют более значительных капиталовложений и большего расхода материалов и труда на строительство пылеприготовительных, газогенераторных установок и электрических станций, а поэтому труднее осуществимы.

Экономически наивыгоднейшим вариантом использования твердого-топлива является тот, при котором обеспечивается наиболее рациональное с народнохозяйственной точки зрения соотношение между капитальными затратами, связанными с сооружением печи, и эксплуатационными расходами. При этом необходимо иметь в виду, что вариант, требующий наибольших затрат, может оказаться выгодным лишь в том случае, если перерасход капиталовложений достаточно быстро окупается экономией на эксплуатационных расходах (в частности, экономией топлива). Обязательным условием при выборе варианта является возможность обеспечения правильного развития технологического процесса (получение продукта требуемого качества), надежности работы и достаточной гигиены труда. Экономические сравнения целесообразно производить лишь для вариантов, в равной мере удовлетворяющих этим условиям.

Показателем экономической эффективности является коэффициент сравнительной эффективности, представляющий собой отношение:

здесь K1 и К2 — капитальные вложения по сравниваемым вариантам, руб.; C1 и С2 — годовые расходы на тепловую обработку материала (плавку, нагрев, обжиг и т. п.), руб/год; Т — срок окупаемости дополнительных капитальных вложений, лет.

Если имеется несколько вариантов, то наилучший вариант определяется наименьшей суммой затрат:

или

где Ki — капитальные затраты по данному варианту; Ci — годовые расходы на тепловую обработку, которые складываются из расходов на амортизацию оборудования, топливо, энергию, сырье, текущий ремонт, зарплату, из отчислений на соцстрах и других расходов; Т0 — отраслевой нормативный срок окупаемости (для энергетики Т0=8 лет); E0=1/Т0 — отраслевой нормативный коэффициент эффективности (для энергетики Е0=0,125).

Пример 1-1. Рассматриваются два варианта тепловой обработки материала. По первому сумма капитальных вложений K1=3000 тыс. руб. при годовых расходах на эксплуатацию C1=3 300 тыс. руб/год. По второму К2=2500 тыс. руб. при годовых расходах на эксплуатацию С2=3500 тыс. руб/год.

Срок окупаемости по формуле (1-6):

а коэффициент сравнительной эффективности

При нормативном коэффициенте эффективности Е0=0,2 (Т0=5 лет) второй вариант является более целесообразным.

Следует отметить, что при сопоставлении экономичности эффект от изменения способа тепловой обработки следует брать не только для данного участка производства, но и для сопряженных с ним участков. Например, если рассматриваются два варианта нагрева стальных заготовок перед штамповкой, первый — в обычных, пламенных печах, а второй— электрический высокочастотный, то нельзя забывать, что при быстром индукционном нагреве практически не получается окалины, а у молотов это увеличивает срок службы дорогостоящих штампов. Стало быть, во втором варианте следует учесть также сокращение расходов на изготовление штампов.