9Энергетическая экспертиза хтс
Основные пути совершенствования энергокомплакса ХТС находят путем проведения энергетической экспертизы подсистемы энергоснабжения и энергопотребления. Для решения указанной задачи компетентный инженер-технолог, кроме знания энерготехнологии, должен владеть методиками системного, термодинамического и термоэкономического анализов и исследования операций.
Рис. 3.2. Подсистемы рекуперации энергии в ХТС
Энергетическая экспертиза является одной из процедур системного анализа ХТС, позволяющей оценить степень ее энергетического совершенства. Системный анализ представляет собой сочетание формальных и неформальных (логических, эвристических) методов решения любой проблемы, если оно не является единственно возможным. Цель анализа – выявление недостатков существующей системы, уточнение необходимых изменений и нововведений и спецификация характеристик новой системы. Системный анализ выполняют после выбора принципиального решения из набора альтернатив, составления примерной сметы затрат, формулировки системных требований и оценки ожидаемого эффекта. Анализ начинают только убедившись, что эффект превышает затраты.
9.1Основные этапы энергетической экспертизы
Структура программы последовательности выполнения энергетической экспертизы существующей ХТС включает:
формулировку проблемы;
структуризацию ХТС (декомпозицию);
диагностику ХТС или ее подсистем;
выявление и структуризацию целей;
поиск и структуризацию путей достижения целей;
выбор и оценку альтернатив путей решения проблемы;
выбор окончательного решения;
формализацию цели и оптимизацию целевой функции;
рекомендации по разработке новой системы.
9.1.1Структуризация хтс
Основной задачей после формулировки проблемы является декомпозиция анализируемой системы на простые элементы и выявление взаимосвязей между ними. Результаты представляются в графической форме как наиболее простой и информативной. Операционная диаграмма этого этапа приведена на рис. 3.3. Общее представление о структуре ХТС дает функциональная схема, включающая блоки подсистем (рис. 3.4). Декомпозиция функциональной схемы позволяет получить операторную схему, чтобы иметь представление о протекающих в операторах физико-химических и химических процессах (рис. 3.5). Для выявления структуры связей (материальных и энергетических) между операторами составляют структурную схему (рис. 3.6).
Рис. 3.3 Операционная диаграмма структуризации проблемы
Указанные схемы используют для оценки уровня совершенства конкретной системы, сопоставления альтернативных технологий или структур, выбора наиболее оптимального варианта и проектирования новой более совершенной системы. Для получения количественных оценок на основе функциональной и структурной схем составляют материальный, энергетический и эксергетический балансы, из которых можно получить данные об экономической и энергетической эффективности сопоставляемых вариантов решения проблемы.
Рис. 3.4. Функциональная схема ХТС
Рис. 3.5 Операторная схема ХТС
Рис. 3.6 Структурная схема ХТС
Декомпозиция потоков позволяет установить тип связи между операторами: материальный или энергетический. Графически материальный поток лучше обозначить сплошной линией, а энергетический – пунктирной. Все потоки и операторы должны быть идентифицированы: операторам присвоены имя и шифр, потокам – номер.
Спецификация включает данные по операторам, параметрам входа и выхода, ограничениям на параметры и другие сведения, необходимые для выполнения расчетов на ЭВМ.