Файл: Сапрыкин Г.С. Исследование операций в энергетических расчетах учеб. пособие для слушателей фак. повышения квалификации преподавателей теплотехн. каф., аспирантов и студентов специальности 0305.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.07.2024
Просмотров: 108
Скачиваний: 0
где |
|
- i |
|
D |
: 3 2 Ж К 5 Щ Ж |
||
|
|||
|
|
1 Coi>Ч>и\1Щ |
|
|
Тогда для случая |
I |
|
|
5j = a ^ N |
+c N + N5(Cf, +])J)+5r N> |
(Д -12) |
|
где |
Зт - |
затраты на топливо |
на кВт установленной |
модности. |
|
|
|
млн. руб. |
|
|
|
|
Удельные |
капиталовложения |
и |
расходы |
|
|
ST= ¥= a N ^U cN U N T c^A |
Сц~1Э> |
||
Приравняв производную Ot—13) по |
N |
нулю, получим расчетную |
||
формулу для |
определения оптимальной |
мощности станции |
|
|
|
- a N g + c + o . s N o ’ C C j + D ^ O |
C<* - i4) |
||
Д л я |
с л .у ч а я П (р и с.Д -1,б ) |
станция расположена вне зо |
||
ны электроснабжения на месте добычи топлива, осуществляется даль няя электропередача. Средняя длина электропередач не зависит от мощности станции и
< NW ]дв т - Ш -_
(Д -15)
СоъЧ
Обозначив |
d Li |
получим |j,(M )a=G|N
(Д -16)
Сопротивление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 . = J ± I - =™ i |
vI^KStmCob^f |
|
(ом) (i,' I7) |
|||||
Потери мощности |
2 W\ |
32 ^ |
— |
Щ ¥ |
~ |
’ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
й 1 ) |
(Д -18) |
|
|
- L |
|
|
|
(W PU |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Стоимость |
потерь эн'ергии в |
ЛЭП |
■ |
|
|
|
|
|
|
|
|
f 2 (М)й'= ь В Д р Ш |
= -5 ^ |
1 ^ |
0^ |
^ |
0--6 |
|
(Д -19) |
||
где |
]\ 3 2 ^ U ijK 6 T i& iD S |
|
|
|
|
|
|
|||
Затраты |
ИСо&Ч1 . |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Sy =a+^W +cNa-NCCfi +Т50^ |
3тМ |
|
(Д -20) |
|||||
|
|
|
|
|||||||
67
Удельные затраты равны
*Sr, =-^-=aN + Е>+СN + СCfi
Оптимальная мощность |
определяется выражением |
|
|||||||
|
|
95s |
. -г |
|
, |
|
|
|
|
|
|
Щ |
= - a N 0 +С =0 |
|
|
|
|
||
откуда |
|
|
^ |
|
|
|
|
(4 -2 1 ) |
|
Определим значения коэффициентов |
a |
, |
& , |
С |
, входящих в |
форму |
|||
лу ( 4 - 2 ) . Для этого |
рассмотрим КЭС. с |
блоками |
|
К -300-240. В табли* |
|||||
це 4 -1 |
представлены |
капиталовложения |
|
в |
КЭС |
в |
зависимости от |
её |
|
мощности |
по данным [ 4 б ] . |
|
|
|
|
|
|
||
Состав
оборудования
4ХК-300-240+4Х950
6ХК-300-240+6Х950
8ХК-300-240+8x950 I0XK -300-240+10x950-
|
: |
Мощность |
: |
Общие за - |
: |
. |
станции, |
. |
тоаты |
|
‘ млн.кВт. |
* млн.руб. |
||
|
т/ч |
1 .2 |
|
129,165 |
|
т/ч |
Г. 8 |
|
176,639 |
|
т/ч |
2,4 |
|
225,348 |
|
т/ч |
3,0 |
|
272,962 |
Таблица 4-1
: ' Удельные
. затраты, ’ руб/кВт
107,5
9 8 ,0
9 3 ,7
91,0
По |
методу |
средних находим |
|
|
|
|
|
f t (N > = 2 Q 1? B + 8 3 l 2 N - 0 . 7 ^ N l , |
|
т .ё . |
a = 29,76 ; |
I) = 83,2 0 ; |
С = 0 ,7 1 3 . |
|
Величина |
О. |
характеризует |
затраты в общестанционные устройст |
|
ва : техводоснабжение, топливное хозяйство, внешнее тадрозолоудале-
нне, открытое |
распределительное |
устройство н т .п . Таким образом , |
||
характеристика |
0. |
зависит |
главным образом от проектных решений по |
|
станции, принятой |
системы |
её обслуживания и способа строительства. |
||
С уменьшением величины |
0. |
, как это видно из выражения (4 -2 1 ), |
||
оптимальная мощность станции снижается. Наоборот, снижение величи ны С , т .е . уменьшение стоимости' оборудования ( котлов, турбин,
генераторов), ведет к увеличению оптимальной мощности электростан ции.
В формулы для определения коэффициентов |
С, и |
Dt входит . |
|
плотность электрических нагрузок |
J - . Зга |
величина колеблется |
|
в значительных пределах. Например, по данным [45^ на 1965 г . она составляла ( a , 3 + 1 ,5 ),Ю ~6 ылн.кВт/км2 для районов Севера,Забай калья и др. и (10+ 20). 10"^ млн.кВт/км2 для энергосистем Центра,
68
Поволжья, Юга и Урала. В дальнейшей она |
принята равной |
21,58 .10~ 6 |
||||||||||||||||
млн.кВт/км2 , что соответствует условиям |
правоборежья Украины [ 4<iJ. |
|||||||||||||||||
Кроме |
того, |
как и л [йй |
|
] , для напряжения в ЛЭП |
Ц |
= ЗЭО кв при |
||||||||||||
няты |
: |
о(. |
= 2 2 ,8 5 .103 |
руб/кы (провода 2хАС0-Ч00; |
сечение прово |
|||||||||||||
дов |
на фазу |
|
О = 800 мм2 ; опоры железобетонные .одноцепные оттяж |
|||||||||||||||
ки ); |
|
O' |
= |
I |
|
CL/ым2 ; |
К |
= |
0 ,9 |
; |
СоьУ = |
0 ,9 |
; |
Т = |
5650 час/годр |
|||
А = |
0,5ЧЛСГ2 |
руб/кВт.ч. |
; |
t |
= |
20 |
лет. |
|
|
|
|
|
||||||
' |
Для |
этих условий коэффициенты |
|
С[ = |
5 ,3 1 |
руб/кВт ; |
Dj = 8,79 |
|||||||||||
руб/кВт. Для тех же исходных данных, |
но |
при |
U =500 |
кВ (провод |
||||||||||||||
ЗхАСО-ЧОО ; |
. О = |
1200 |
мм2 , |
d. = 2 8 ,7 Л 0 3 |
руб/км),С |
|
= 2,93 |
|||||||||||
руб/кВт |
; |
|
Д |
= |
5 ,8 |
руб/кВт. |
|
|
|
|
1(500) |
|
||||||
|
Результаты расчетов оптии&тьнои мощности электростанций пред |
|||||||||||||||||
ставлены в |
таблице |
4 -2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 -2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
_________ Случай I __________ |
Случай П |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ц =330 |
кВ |
; |
U = 500 |
кВ |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
, |
млн. |
кВт |
|
|
|
2 ,6 |
|
|
|
3 ,6 |
|
|
в .45321* |
||
|
Для случая- П (КЗС вне зоны потребления электроэнергии ) вели |
|||||||||||||||||
чина |
N0 |
не зависит от |
напряжения в |
ЛЭП. Из таблицы |
следует так |
|||||||||||||
же, |
что |
оптимальная мощность электростанции зависит |
от |
условий |
||||||||||||||
распределения электроэнергии - чем ближе станция к центру электро потребления, тем меньше значение оптимальной мощности; чем выше напряжение в ЛЭП, тем больше оптимальная мощность.
Приведенные выше соотношения полезны для качественного анали за вопроса об оптимальной мощности электростанций. Однако они позволяют установить весьма важвые обстоятельства. Например, при пересмотре установившейся практики проектирования и строительст-.
ва электростанций, когда станция перенасыщена сложными и дороги ми сооружениями, не относящимися прямо к процессу производства электроэнергии, можно значительно уменьшить величину оптимальной мощности станции и приблизить её к реальной величине. Для этого необходимо значительно снизить составляющую затрат q за счет
1)создания централизованной системы обслуживания электро - станций и отказа от многих вспомогательных сооружений ;
2)снижения сроков строительства КЗС ;
3)отказа от совмещения КЭС с коммутационно-распределитель
ным пунктом энергосистемы ;
69
А) увеличения единичной мощности блоков и др.
Для условий, близких к первому случаю, целесообразно ограни - чить число блоков на станции, для второго случая - мощность стан цин необходимо повышать вплоть до границ, обусловленных площад - кой, водоснабжением и санитарно-гигиеническими нормами.
.§ 4 - 2 . Оптимальный срок службы тепломеханического оборудования
Эффективность любого производства в большой степени зависит от амортизационных сроков службы оборудования. Зачастую эти сро ки службы еще не определены или задаются как нормативные. Норма тивы, как правило, основаны на обобщении среднестатистических данных по фактической долговечности существующих образцов обору дования и не могут учитывать все многообразие условий эксплуата ции вновь проектируемого оборудования.
При соответствующей организации ремонтов физический срок
службы тепломеханического оборудования может быть практически безграничным. Однако рост затрат на восстановление оборудования кладет физическому сроку службы экономически оправданный предел, тем самым определяя оптимальный срок службы.Этот срок службы бу дет экономическиоптимальным в первом приближении, так как фак
торы морального износа корректируют его в сторону еще большего сокращения.
Остановимся на определении оптимального срока службы только по материальному износу. Для этого необходимо рассмотреть измене ние отдельных составляющих затрат по энергетическому оборудованию ю времени. На р и с.-4 -2 показана картина изменения этих составляю
щих. С увеличением времени эксплуата ции эксплуатационные расходы С Щ ) по оборудованию увеличиваются, а ежегод ные амортизационные отчисления и фонд накопления С S a . H ) снижаются (отно сятся к возрастающему времени эксплуа тации). Это определяет минимум суммар ных приведенных затрат и оптимальный
срок службы Т„
Под оптимальным будем понимать срок службы, при котором суммарные расчетные затраты за весь срок служ бы, приведенные к концу любого года эксплуатации, достигают минимума|47j .
70
J
Затраты за весь срок службы оборудования, приведенные к поему году эксплуатации, определяются выражением f 48 ]
|
- |
|
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. |
|
|
Достижение оптимального значения Т = Т0 , соответствует ми нимуму усредненных расчетных затрат за срок службы, приведенных к любому году эксплуатации
тТ-1
З ^ С к л +L Ut d ) ^ т л ^ m in , (4 -2*0
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 |
|||
димо ввести функциональную зависимость выработки (электроэнергии)
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* |
|||
может быть найдено численными методами. Приближенную фориулу для
определения Т0 |
можно получить, если функция |
1Ц имеет линей- |
пый вид |
- |
|
|
U ^ llo U + ^ t ) , |
(4 -2 8 ) |
где ft - коэффициент прироста эксплуатационных затрат за год
'эксплуатации.
71
