книги из ГПНТБ / Сапрыкин Г.С. Исследование операций в энергетических расчетах учеб. пособие для слушателей фак. повышения квалификации преподавателей теплотехн. каф., аспирантов и студентов специальности 0305

-

5 = КЫ +Е U.t d ,

(4-23)

где

к

~

■Ы

капиталовложения в . установку ;

оН +р-, р -

нормативный коэффициент эффективности

;

U_t ~

текущие эксплуатационные издержки за

год {

;

Т

-

срок службы.

где

\

L d

— Т ч

усредненный

коэффициент приведения затрат

L

d

оду

I

•

Условие (4 -2 4 )

справедливо для случая неизменной выработки

(производительности) агр егата,в

противном. случае в (4 -2 4 ) необхо­

от

года эксплуатации

И « > .

■

.

Для аналитического

решения задачи необходимо знать вид Функ­

ции

U. t = U0f (U ,

(4- 25)

где

Ц 0 - эксплуатационные

затраты в год ввода

установки.

Кроме того, дискретное время

t

>= 1 , 2 , . . . , Т

необходимо

заменить непрерывным.

Величину

d

предотавим в

виде [ 48]

т

т

рч

( 4- 26)

d. =0+5>)

- 6 ,

С учетом (4 -2 5 )

и (4 -2 6 ) выражение

(4 -2 4 ) получит вид

- к е рТ* [ [ цо / ^ 1 ^ (Т *~сЦ

(4- 27)

Ъt

j V ^ d t

При достаточно

сложной зависимости

U 0

значение ^3*

определения Т0

можно получить, если функция

1Ц имеет линей-

пый вид

-

U ^ llo U + ^ t ) ,

(4 -2 8 )

V

= K&<l L

_

- №

- )

( д-29)

4

Э < *« -П

Э

^

РТЧ

Р

'

Взяв

производную (4 -2 9 )

по

Т

и приравняв ее нулю, получим

расчетную формулу для

определения оптимального срока службы

РТ0 + 9г рт 0

Кр

•н

(4-30)

При

I,

30 лет величиной *

4

■РТо можно

пренебречь

по срав-

нению с

произведением

рТ0

и

lo

Ы0 р,

р

>

U0£

(4-31)

где

-

срок

окупаемости

капиталовложений.

Из полученных соотношений

следует,

что

сит от

абсолютных значений этих величин-,

3 .

оптимальный срок

службы тепломеханического оборудования

должен

пересматриваться

и уточняться по мере изменений условий

шим

приближением

[ 49]

выполняется условие

(4 - 2 8 ).

Стоимость на­

соса

II3050 руб

[50]

, производительность

585 т/ч

при средней,

качку воды 7,15 кВт.ч ./ т

при

удельном расходе

топлива

на отпу -

щенный кВт.ч 365 г/кВт,ч.

;

затраты

на капитальный

ремонт с о '-

ставдяют 2000 руб ; цена

топлива (

Ц т

)

10,15,25

руб/т у .т .;

число пусков на 1000 часов работы

т .

=

5 ,1 0

и 20

;

число ча­

сов

использования насоса

Т

= 2000 + 6000 час/год.

По

данным

[Ч9 ]

понижение к .п .д . насоса

и з-за

естественного

износа

состав­

ляет

в среднем 0,055^ на

1000

ч работы,

а

и з-за

одного

пуска -

-останова

0,01455?, поэтому коэффициент прироста

эксплуатацион­

ных затрат

определяется по формуле

“ 3L [0 ,0 5 5 + 0 .0 W 5т ]

С "-зг)

Изменение величины

|J

в

зависимости

от

Т

и

ПТ.

показано

на р и с.4 - 3 ,а . На рисунке

приведены графики изменения оптимально­

го

Т

С при

р

=

0,125 1/год ) от числа часов работы,ко­

личества

пусков

насоса

и цены топлива.

SQ0Q

*ШОО МООчос

Р и с.4 -3 .

Изменение оптимального

срока службы

от числа

часов

работы насоса -

-----------------

:----------

m W tt)

г - ------------ V f m

Цт =

Ю руб/т у .т . ;

б) Цт=

15 руб/ т у .т .

;

в)

Ц т = 25

руб/т у .т .

D m =5 ;

2) m =ю ;

з) m « ® ■

агрегатов для

получения расчетного к .п .д . ни поминальной

нагруз­

к е; появляется

возможность

увеличения пред ел» ной мощности

тур-

бяп»

Для выбора

оптимального

по тепловой экономичности со от ноше­

ния между номинальной и экономической мощностью необходимо опре­

зоне нагрузок,определяется в

основном работой

турбоустановки

. [ 52 ] .

Для решения поставленной

задачи необходимо

аналитическое ‘ -

описание Годового-графика электрических нагрузок. Такой гипоте­

тический

график нагрузок

по

продолжительности

в

относительны..

величинах

представлен на

рис. 4 -4 .

На рисунке

L

f

=

( t - текущее время ;

t x-

число

часов в году);

к Ni'f) - - Д !

мощности

установки ) ;

—aim. (

№ПШ1минимальиал на -

грузка )

-

коэффициент неравнойерноети

графика нагрузки.

Относительную текущую нагоузку представим в виде

N l T H n W ,

-

-

( , . w

где й Д , с

- коэффициенты,

зависящие

от конфигурации

графика

нагрузки.

Из выражения

следует ,

что

при

т

=i «

N(T)»a+S-m0,

при

х

«о

N(t)*a»< .

Таким образом,

, '

т . 0 .

С »

( * - Ж)

РИС.4

-4

Подставляя

значения

CL

, о

и

С

(4 -3 3 )

,

получим

N ( T H - o - m 0)t

Г

(4 -3 5 )

Формула

(4 -3 5 ) получеиа Россандероы и носит

его

имя.

Выражение (4 -3 5 )

позволяет представить годовой график по про- .

доджительйости через

коэффициент неравномерности

Ш0

и коэффи­

циент заполнения графика

нагрузки

ttl

.И з

(4 -3 4 )

видно, что

той ход,

при эконо-

Рио. 4-5

мнческой

и номиналь­

ной нагрузках.

Изменяющееся значение нагрузки N

представим формулой (4 -3 5 ;

m - щ»

N - N J K I- n O t 1

( 4 - 3 8 )

где

(X-----t-_--«■

С учетом

(4 -.J8 ) . выражение

(4 -3 6 )

принимает вид

Q r Q r

u _39)

а выражение (4-Э 7)

M„-N

(4 -4 0 )

N3

Если турбоагрегат работает

при нагрузке

и

большей в те­

чение какого-то времени

t ,

(р и с .4 - 6 ), то годовой

расход тепла,

потребляемый

турбиной, равен

Л

И з.d t +

0 , d i

C 4 - 4 i )

Время

,*4

определится

из

выражения (4 -3 8 )

при заме­

не величины

N

на

N3

.

Подставляя

значения

Q,

и Q2 ,

определенные

по формулам (4 -3 9 )

н (4 -4 0 ), в

(4 - 4 1 ),

после

интег­

рирования получим ^ 53 J

Q,=(d(QH‘ % +0 х У ) ( й

)i+

Ри с.4 -6 . Возможные

графики

нагруз­

•4-tQ xN - т ) ^ Оэ т ] } t к а с 4-4 2)

ки турбоагрегата

о

т

=0.875

■;

т

0 = 0 , б ;

где

^

2)

гп = 0,75

;

т . о=0,5

;

ПерераЪход

тепла

при работе

3 )

т .= 0 ,7 5 ; т

0 = 0.7

;

турбины на частичных нагрузках

4)

т

= 0,625

5

ГПо=03

по

заданному

графику нагрузки

по сравнении с расходом, кото­

рый бы она имела,

выработав то

же количество

электроэнергии

(Э

),

но

при нагрузке

N3 ,

составит

~

"

(4 -4 3 )

г,

n

Wi(J)

Количество тепла

[ L ,3,

определяется из выражения

Ql(s)

>

(4 -4 4 )

где

i

*

t„

- число

часов исполь­

3

N 3

'

ч

зования установлен­

ное мощности.

Часовой расход

тепла

ЧЧ \ Т Г П

n

-I

„ ,

(**-45)

гН7

w

Ы г -|»

-

1

4

-

J

*ун

' 3

in

тепла турбиной при эковомнче -

*

ской и номинальной мощности.

Подставив

значения

t }

и

Q3

в

формулу (4 - 4 4 ),

получим

<‘4 "46)

так

как коэффициент

заполнения графика нагрузки

0

щ *

i k i i L =,

Ь

4

Л

N" ««t“Л

Л

лучим

г

и

Ог(э>

в

О*-'***)» после

преобразований

по­

i

S '. - L

+x. i o n i ,

( 4- 47)

r

'

*-m„

mjilu

0 v

J 5

Xaeij -

гчдни- ;

у

щ е

Среднегодовой удельный расход условного топлива определится

из

соотношения

О 0 г . , 0 ш М 1

Ш н О ^ ) .

3 QeP

К П Л

М н Ч Г ”

=J4.« + S) 8H4

3 0 + S ) ,

(4 -4 8 )

где

£

,

Л

-

удельный расход

условного

топлива

при N„ и

Н

при Из

.

'

Очевидно,

что для

заданного

графика нагрузки

существует

такое

значение

^опт =Цд

,

при котором величина

В-

примет

наимень­

шее значение,а N4 , следовательно,

будет обеспечиваться и наимень­

ший

среднегодовой удельный расход топлива.

На рис.4-7

приведены графики изменения величины

и

в

зави­

симости от

)Г

для

различных графиков нагрузок (

в расчетах

при­

нято

Х0

=

0 ,0 8

) .

Как видно из

графиков,

наивыгоднейшее соотношение мощностей'

йЬ 0.6

ОТ

Ой

09 ^

Р и с .9 -7 . Перерасход топлива в

зависимости

от величины

V

а)

m

= "0,875 (

= 7660

ч/год);

171. = 0,6

;

б)

m

=0 ,7 5

С

1н =

6570

ч/год) ; I . m 0 =0, 5;

П. т о= 0 ,7 ;

в )

Щ

=0,6 2 5

(

t H=

5480

ч/год);

т о =0,5;

I )

Ц

= 0 ,9 9

;

2) J4. = 0 , 9 8

;

3) ji = 0,97

фициента равномерности

Ш0

. Величина

может быть намного

меньше

Мн ; с увеличением

разницы в

тепловой

экономичности

турби­

ны при

нагрузках

и №н величина,

приближается к

едини­

ц е; выбор оптимального

значения Т

особенно

важен при разуплотне­

нии графиков нагрузки

С отклонение от

'.0П1 приводит к значительно­

ближенные. Окончательный

результат

по выбору

ЧГопт можно получить

только при совместном рассмотрении

возможности

те хил ;еского выполне­

ния турбин с

N3 « N H ,

затрат в

турбину и факторов энергосисте­

мы.