автореферат диссертации по энергетике, 05.14.01, диссертация на тему:Математическое моделирование энергетических показателей при решении задач энергосбережения в промышленности
Автореферат диссертации по теме "Математическое моделирование энергетических показателей при решении задач энергосбережения в промышленности"
3 «97
ЛКАДЕКШ ¡1ЛУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ЗЖСПШГГ ЭНЕРГЕТИКИ И АВХОУАГ^КЛ
Иа права:-: рукописи
КЕРАПйВЗ 1фБ1Ш ХАКИШВКЧ
«ЛТеШК'ШЗКОЕ ГОДЕЛИРОВАНКЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ РЕЕЕШИ ЗАДАЧ ЗГОТОСЕЕРЕШШ В ПШЗШЕННОСТИ
Специальность 05.14.01 - Энергетические системы л комплексы
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
ТАНКЕ ИТ- 1997
Работа выполнена е Институте энергетики ¡1 автоматики Академии Наук Республики Узбекистан.
Научный руководитель - наядишл глуличс-ашх наук,
дацеш Л. Я. Дгевепи^шй
Официальные оппонеити: -
¡Ведущая организация:
дрютр технических паук, профессор Х.Ф.Саашюв кандидата тхсмтчсских наук, доцешл Х.И.Нураяоз
ОДЦ Средней Азии
Защита состоится " 6 " ъМ'сн^С/СЬ1997 г. в. час.на заседании специализированного ссьета К 015.28.21 Институте энергетики и автоматики АН Республики Узбекистан по адресу: 700143, Ташкент - 143,Академгородок.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института энергетики и автоматики АН РУз.
Автореферат разослан " фв-брагода.
Учений секретарь еяециатпировашшго совета___
К 015.23.21 д.т.я.
7Пухзиедов Д. Л.
- э -
оещдя карактерисгпе<А работы
Актуальность проблемы. В основе проблема энергосбережения лежат задачи снижения энергоемкости промышленной продукции. Это проблема особо актуальна и для Республика Узбекистан, где удельные энергозатраты на единицу промышленной продукции в несколько раз превышают показателе проыышяэкко развитых стран. Кроне того,с ростом цен на энергоносители, энергетическая составляющая а себестоимости промышленной продукции резко возрастзет.что влияет на ее конкурентоспособность.
Анализ современного положения знергоиспользования в промышленности показал,что в данное время работы по экономии гнергоре-сурсов, проводятся с решением разрозренных частных задач энергос-бережеши с различной степенью полноты, и в основном с преобладанием упрощенных'методов. Эти работы во многих случаях базируются, на-количественных показателях промышленных предприятий при выпуске конечной продукции, без исследования глубинных процессов производства.,, Естественно, что при этом не может быть представлена истинная величина энергетических показателей.
Исследования показали,что без надлежащего комплекса математических методов и соответствующего банка алгоритмов,способствую-
»
щего расширению функциональных возможностей существующих систем учета,контроля и управления энергслотреблекием не могут быть в должной мере и с необходимой полнотой решены задачи энергосбережения в промышленности.
Целью работы является'на основе исследования энергетических и технологических процессов производства, с использованием соответствующих математических методов, разработка-комплекса алгорэт-мов содержащих решение задач по рациональному использования энер-горесурсоз предприятий различных отраслей промышленности с учете« их спе^'Д'Ическкх ссоСэккоотен. Выявление управления процессом окергоси9рб*&5нкя и оценка резервов зкон энергоресурсов.
В работе использованы методы системного анапга, математической статистики и программировали.
На защиту выкосится: Комплекс алгоритмов содержали! ре~ея:;е основных задач- рационального исяолъгсгания эдектроззер! ии :-:а предприятиях различных отраслей промышленности с учятсм их спеш!-фических особенностей.
Научная новизна. На основе исследовании закономерностей изменения энергетических показателей энергопслре&лякщих объектов, разработаны алгоритмы и математические модели для решеня- задач энергосбережения в различных отраслях промышленности, позволяющие такяе расширить функциональные возможности автоматизированных систем учета, контроля и управления энергопотреблением.
Практическая ценность работы состоит в том, что предложенные алгоритмы могут быть эффективно использованы при решении целого ряда -конкретных прикладных задач энергосбережения и при экономии других видов знергоресуроов, а также компонентов технологического процесса как,сжатый воздух,вода,кислород,азот и др.
Результаты исследований внедрены в различной мере на следую- . цкх предприятиях: ЗерГакскш! ПО "АЗОТ",Алыалыкокии химический заВОД, iсшКёлТСгЗГИ,ВСoSIIGpGXCKKil 5и£ЗоИВКЫ£ ЗНВОДК) ToiSKGKx-ский,OeprajiCi-лШ, Андижанский,Бухарски, Намакганский текстильные кльЮгшаты, Московский комбинат "Трехгорная .мануфакгура",Хиышск»й КивроЕШ! комбинат,Тапкентский фарфоровый завод,металлургический комбинат "Д.Ганев" (Болгария),предприятия "Уг:сопкопромс6ыт",и др.
Апробацил работы. Основные результаты раСзты в 19Э5-1997гг. докладывашгъ и обсуждались на расширенных научно-технических семинарах лабораторий "Аыоыатиз;:роЕаннь!и электропривод","Автоматизированное управление и надежность знергообъекгав","Общая и промышленная энергетика" института энергетики л автоматики АН РУэ.,кафедре "Электроснабжение промышленных предприятий и городов" Тапкентского гоударственног^ технического университета,"Узэнерго-ссэлаш" при министерстве энергетики,"Семинар совещание главных инженеров,гл.энергетиков и экономистов Бухарской (ок-тябрь-1935г.).Андижанской и Наманганской (март-1996г.),Ферганской (иаи-1996г.) области предприятии ассоциации "Узбеклегпроы". РУэ., по рациональному использованию знергоресурсов", а также на семи Всесоюзных и шести республиканских конференциях в 1981-9бгг.
Публикация. Основное содержание диссертации опубликовано в 18 печатных работах.
Структура к объем работ. Работа состоит из введения, четырех . глав, заключения, иалОлеаных на 130 страницах машинописного текста, ви^ая 10 рисунков,, списка литературы из 114 наименований и 4 ГГршЮ&схШН.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
5о введении обоснована актуальное;! проблемы, сформулирована цель исследования и новизна,а также приведены основные результаты, полученные з диссертационной работе*
Первая глаза посвящена анализу современного состояния проблемы управления энергосбережением в промышленности, как в странах СНГ, так и в зарубежных странах. Здесь же дан анализ функциональных особенностей соБремеккыл автоматизированных систем учета, контроля и управления энергопотреблением. Показаны приемушест-ва и недостатки этих систем и выделены те, с помощью которых могут быть эффективно решены задачи энергосбережения в промышленности. Выполненный £лзлпз, приводит к вызоду о необходимости "издания интегрированного алгоритма, обеспечиващии решения осноеных задач ЗКСрГйСиёрёлёНГЛ 5 ПрОЫЬшшвККОСТП.
Во второй главе рассмотрены методы решения наиболее распространенных задач энергосбережения в иерархической последовательности - от агрегата,цеха,производства до промышленного предприятия б целом. Дана общая характеристика и классификация параметров управлеши процессом энергосбережения для различных отраслей промышленности с учетом специфики исследуемых объектов нижнего уровня промышленного производства - агрегат,технологическая линия или процесс.
Ключевой задачей рационализации режимов электропотребляющих объектов является, исследсЕание закономерностей изменения осксз j ных пар,ветров управления энергосбережением, как отдельных агрегатов, так и производственных процессов и построение энергетических характеристик потребляемой мощности (Р),энергии (W) и удельных расходов (е)
Р «■ f (А) ; » - f (П); 0 - f(A); е - f(Il);
б зависимости от основных факторов - часовой производительности агрегата (А) или от объема прсдукции(П) га цикл, которые позволяет определить энергетически нзщыгодкейЕий режим работы исследуемого объекта.
Акали? су1дест5>'л.'Л^гл математ;кесккл методов ирш^ппгельно гС
задаче определения функциональной зависимости энергетических показателей от производительности показал,что модели полученные методами множественного корреляционного анализа в частности, методом ЧеСышева,дают наилучзне результата.Преимуществом метода является то, что члены уравнения более высокого порядка прибавляются последовательно, с сохранением уже произведенных вычислении и оценкой достоинства формулы,полученной в каждом случае.Следуя принятому методу представим функциональную зависимость потребляемой мощности и энергии исследуемого объекта в виде полинома:.
Р « Ра± Ci*A ± С2*Аг± С2*А3±...± Ck*Ak, кВт. (1) W = Wo± Bi*n ± В2*Я2± Вз*П3±...± Bh*nh, кВт.Ч (2)
гi&: k,h » 1'П порядок модели; •
P0,W0 - соответственно, постоянная составляющая потребляемой мощности и рзсхода анергии не завйсящая от производительности; Ci,В] - коэффициенту модели? .
На основе полученных моделей' потребляемой мощности (1) и анергии (2) определяем величину удельного электропотребления по следующим формулам:
к 1. е - (Ре ± Е Ci**1) * — (3)
1=1 Пм
h . . 1 е - (W0.± Е В^иП1) *— (4)
isl Ц.1
где: П" - производительность еа час или га цикл.
С использованием такого подхода получены математические модели энергетических показателей ряда технологических процессов и агрегатов различных промышленных предприятий (текстильной,химической, пищевой,хлопкоочготит'ельнои, и др.) анализ которых показал, что эти характеристики в зависимости от конструктивных и технологических особенностей иь'еют как линейную, так и нелинейную форму (Рис.1). При атом минимальное значение удельного злектропотребле-кид имеет место как при ызигапгддьиой производительности агрегата Азкоа * Аыах (FHC 1.а,б,Г,д}, ЮК И при Адкон < Амах (РйС.1 в). Адекватность полученных моделей проверялась по F-критерию Фишера.. В частности полудева математическая модель, потребляемой ыощ-
расхода электроэнергии (е) от производительности (А)
агрегатов- различных типов: а) -ткацкие станки,джины хлопззь->дов,Ерат:зщач ценэнтпл печг.гдр; С) -насосы, металообрзбатызалпцте станки и др;
в) -форпрессы маслозаводов,наклонный транспортер и рп;
г) -цементная паровая мельница, ■ - -
д) -каландры,вальцовочные малгшы.гентробежкы:? кассоы.щеютие дро-
билки И др;
ностк и соответственно удельного расхода энергии ткацкого станка (АТ-120-6М) с двигателей 1.1кЕт. и часовой производительностью Ах= 4.11 ы2/час. при выпуске ткаял "Миткаль'* (Ркс 1.а) '
Р - 0.43 + 0.011АТ, кЕт; е = 0.49/Ат + О.011, кЕт.ч/м2;
. Анализом превалирующих значений (Ат) и (е) в полученных моделях установлено,что:
а)потребляемая шлщость станка расходуется, главным образом на преодоление значительного числа (болле 700)узлов трения ¡г только незначительная часть й-БХ от общей потребляемой мощности расходуется на полезную работу;
б) анергетше^ки наивыгоднейшим режимом является макст.1аль-ная производительность станка.
Зависимость потребляемой мощности форпресса с двигателем 28 кВт.на маслозаводах от вырабиганного кмыха (Ак), с производительностью Аи=1т/час., более полно описывается моделью второго порядка:
Р = 2.СЗ - 0.173Алс + 18.616А2к, КВТ;
УдельЕьш расход электроэнергии на выработку тонны жмыха определен иг следующего Еырадекия:
е «= -0.173 + 18,815Ай: + Е.ЗЗ/А;«, кВт.ч/г.
Откуда выявляется знбргеткчески наквыгодкекшки релай работы данного агрегата -40 процентная загрузка, при которой достигается минимальный, уровень удельного расхода электроэнергии 13.3кВт.ч/т. При максимальной загрузкэ удельный раоход увеличивается и равен 21 кЕт.ч/т.
Если б планируемый период буду! регллзовызаться организационно-технические мероприятия (ОШ), по экономии энергии на рассматриваемом объекте,то р математические модели вводятся коррекхи-. вы :
Р - Ро ± Е С.* А1 ± Рстм. - (5)
1=1
- Уо ± € ВА* П1 ± Уоту. (6)
1=1
к
е - е0 ± П1 ± еОТи. .(7)
- У -
где: Ротм. .'"'оты. .е0тм.- величины получаемые методом экспертных оценок.
В третьей главе рассматриваются .энергетические показатели производственных объектов верхнего уровня проьошленного производства (цех, предприятие) , включающие в себе исследования закономерности изменения абсолютного и удельного расхода электрической энергии и динамики изменения их в течении суток л года, а таг-'.е влияние сезонности на энергоемкость продукции.
Выполненный анализ мзтемагических методов применительно :■■: задаче моделирования потребляемой мощности (знергли) - промышленных объектов, работающих в рас личных режимах (односменный,двухсмек-шш, круглосуточный,сезонный) позволил выделить те методы,которые могут быть использованы при решении задач энергосбережения с учетом специфических особенностей каждого предприятии.
Для предприятии работающих а круглосуточном релиме о равномерной кйгрузкой при незначительных (±1-22) колебаниях з расчет Р и И вкличзвтя их средняя величина.
Для предприятий с отклонениями нагрузки (± 5") (предприятия хшической, пищевой, й др.) при модедировакш! потребляемой мощнсс-ти, рассмотрены разные интерполяционные методы. Анализ показал, "тс-наиболее точные результату данной задачи могут быть получены с применением полинсма Ньютона:
р(ц - £ Спдг ра1- г), ¿°ра) = ра) (а)
1-о
здесь:¿ГР - конечная разность г-го порядка; г
Сп - число сочетании ;;з п элементов по г.
Для предприятий с ¡{олебампя'ш потребляемой мощности в п;:е-делач(±10;*.) (хлошсоочистнтельные.мазлолроЕые заводи,и др.;от среднего значения,поп оценка прогнозного уровня отклонений использованы цепи Маркогч.Приведены критерш! согласия, прлз^кяемые для определения порядка сложности к оценки переходных вероятностей цепи.
В часности, с использованием цепей Маркова определены уроегл отклонении в переменной части г^аХкка нагрузки пре; тр.ктиГ: по производству фосфора. В обработку данных включались месячные ч-:о-ные данные по производству.Применение статистки X2 для лггзер:-:,: независимости выборки показало,что изменение ср~дкгчгсоБь.л зкач---
нкк потребляемой мощности для данного производства, в течеле месяца, является зависимым с 95%-ным уровнем значимости. Воспользу-ясь статистиками X2 и X определена,что модель образует простую цепь Маркова, т.е. значение цепи в каждой момент определяется только значением предыдущего момента времени.
Матрица переходных вероятностей для данной цзпи выглядит следующим образом:
- I 0,792 0,2 0,008 |
Р - i 0,05 0,824 0,126 |
I 0,042 0,056 0,902 |
Из матрицу переходных вероятностей цепи, можно сделать следующие выводы: если значение мощности в момент Бремени ti имеет значение Pi, то значение прогнозируемого РПрог. в'момент Бремени '•-2 в 52-ных случаях уменьшается на 15% от Pi, в 12,6Х-ных случаях увеличивается на 15% от Pi, в 82,4%-ных случаях -остается на том же уровне.
Искомая величина потребляемой мощности определяется следующим выражением:
Р Т Рб - Рпрог..
Использование цепей Маркова для прогнозирования электрических нагрузок позволяет определить вероятностное значение отклонении в переменной части графика электрических нагрузок промышленных предприятий о круглосуточным режимом работы и повысить Эффективность управления электрических., нагрузок предприятия б часы
LÍSKCmsyUä ЗНбрГООКСТёыЫ. *
В суточных и годовых графиках потребляемой мощности производственных подразделений и предприятий ряда отраслей промышленности с переиеннш режимом работы (текстильная,фарфоровая и др.), наблюдается присутствие циклических компонентов с режимшл.1, суточным, годовым или кратным ему периодом времени.Для подобных предприятий особо необходимо определение сезонных изменений энергетических показателей,а так^е величины заявленной-мощности.. <
Для определения фактической:" потребляемой мощности P(t) в момент времени - . t, применено разложениз в тригонометрический ряд Фурье:
п г 2irt Zírt n
P(t)="PcD + 2 ¡a* cos к-+ Вк sin к-¡ (9)
k=1u j T J
где:' Т- период моделирования;
- 11 -
к,п - номера и количество гармоник;
Рср- средняя мощность в период моделирования. В частности, указанный метод был применен при расчете прогнозны); значений корм удельного электропотребления по кварталам 1996года для Бухарского хлопчатобумажного комбината '(АООТ "Еуха-ратекс") , где динамика изменения элвктроп^трвбл^ния за ¥*~сколъ¡со лет показал,наличие колебаний сезонного, характера связанного с режимом работы устройств кондиционирования воздуха. С использованием дзнного- мет-ода определена закономерность изменения абсолютного електрОПотребления и получена »¿атематичесгля модель следующего вида:
W(t) » 11200 -759 COS^ + 629 sin^l + 586 COS^I + 183 +
о о о о
+96.1 - 290 + 318 cos^p - 1P5 sin^p ,тыс.кВт.ч/мес.
На основе полученной модели определены общепроизводственные значения удельного электропотребления по кварталам, которые утверждены ассоциацией "Узбеклегпрам":
61кв=1075кВт.чУтыс.м2 е2ка=И80кВт. ч/тыс. ы2 ез*а=1312кВт.ч/тыс.м2 е4кв =1062кВт.ч/тыс.м2 Применение вышеуказанного метода для моделирования потребляемой мощности, к объектам различных, отраслей промышленности, показало, что приемлемая точность модели достигаэтся при разложении графиков включить 4-5 гармоник.При этом ошибка аппроксгс/ации составляет 2-3%. '
При прогнозировании энергетических показателей экспертной группок,. в состав которой входят специалисты как энергетического, так и технологического профиля,дан алгоритм ожидаемых значений потребляемой мощности, абсолютного и удельного элекгропогребления о унятой научно-технического прогресса. Статистическая обработка экспертных заклвчекш проводилась о применением точечных мэтодл-в, в частности,."квартальных характеристик : медианой М,первыми и третыйщ" квартилями (qi и qg).Расстояние мему квартилями слузшт длй определения характеристик рассеяния.При проведении коллективной экспертизы по метод/ Дельфи целесообразно считать согласованными те экспертные оценки, которые находятся внутри интерквартшгь-ного интервала.
Прогнозная величина потребляемой мощгасти для каждого исследуемого 1-го объекта с учетом отклонений от проектных решений находится из следующего выражения:
р = Рпровкт; ± Раакс. (кВт) (10) ' где: Рпробкт!- проектные рекения;
Ргэкс." отклонение потребляемой мощности от проектных решений, полученных от экспертной группы.
С учетом рабочего времени (Т) в рассматриваемый период определяется прогнозное значения энергии:
V,
ьрог
Т * Р
(кВт.ч)
(И)
Для пробашенных предприятий Еыпускажщ... единую многоассортиментную продукцию особое значение имеют расчеты удельного электропотребления. Е частности это касается для всех предприятий текстильной промышленности. Данная задача наиболее эффективно решается с применением метода Гаусса.
На основе дан;шх измерений и производственного учета состав. лется седущая система линейных уравнений: А1Х1+ В1Х2+ С1Х3+ • • ■ + МпХп= V/! АгХ1+ В2Х2+ С2Х3+ . .+ МГ1Хп=
Апл1+ ЕпХг+ СпХз+ ...+ МпХп= ^'п
где:
(12)
п - количество видов продукции;
А1,Аг, •• • ,Ап;В1,В2,. • • ,ВП; М1.М2,... ,Мп- количество выпускаемой продукции видов А,В,..М за расчетный период (сутки, месяц);
V/'!, V/2, ■ ■ •, !"'гг фактический общий-Басход электроэнергии какдым . л
производством за расчетный период;
Х!,Х2;. - • ,Хгг неизвестные, то есть энергоемкость каждого вида продукции.
В результате расчета по предложением-/ методу получается энергоемкость каждого вида продукции :е!= Х1,ег= Кг,----,еп= Хп
Определяется коэффициент энергоемкости К1 с приведением каждого вида продукции л продукщш выпускаемой в боль сем объеме, (аПр) по следующей формуле:
К1 = - . (13)
¿п»
Величина условной продукции и уде.аного электропотреления определяется из следующих выражений:
П' = С + ^ Кхаг, = У/П* (14)
где: С - продукция, принята;! в качестве условной.
С использованием данного метода определена энергоемкость
жахского ХБК,Московского комбината "Трехгорная мануфактура" и др.
"отвертал глаза посвящена репеши задач выявления доминирующих факторов по затратным показателям ыкол-стгз зкергет;г-;еск.пх, технологических, эксплуатационных факторов производства, оказывающих наибольшее влияние на уровень злектропотребленпя и сценки резервов экономии электроэнергии.
При решении данной задачи схему количественной оценки управляемых факторов и управлявших воздействий-(и;) , обоснечпаачг.цпх эффективность процесса энергосбережения (как при опе^тиЕнем.так н при плановом управлении) можно представить сяедуюцта виде:(Рис 2).
Для оценки ее выходного параметра (с) разработан комплекс алгор! тмов вклгачащий в себе:
- отбор знергетгяесЕшк, технологических и эксплуатационних факторов,оказывающих влияние на знергег.гчесхпе показатели прсммз-ленкой ирздукцнп с использованием зксгнргйых сценок;
- оцет» далшнрущих факторов, окагызаацдгс наивсшкее влияние нз энергоемкость продукции-с. применением шагового регрессионного анализа,которой дает возможность оценить и аналипиеокп представит! характер закономерностей влияния входных факторов;
- оценка резервов экономии электроэнергии,, за счет совер-сенотвования систем эксплуатации, как в агрегатах, цехах, так и на предприятиях и целей, а таю*» с учетом внедрения новой техники и технологий.
На осново втлепредлс.д.енных алгоритмов полуена матенати-
катдого вида выпускаемой продукции Ферганского,Бухарского, Анди-
:<1 Х2 Хз .....Хк
I I
Рис 2.
ческая модель удельного электропотребления,в зависимости от энер-готехнологическйх и эксплуатационных факторов {Х^, для исследуемых объектов следующего вида:
е = 5 ± В1Х1+ В2Х2± ... ± В* Хк (15)
где: 5 - свободный член модели;
В!- (1= 1^ к) , коэффициенты для включенных факторов;
С использованием экспертных оценок, из 14 энерготехнологических и эксплуатационных факторов произведен отбор 9 наиболее влияющих на энергоемкость продукции цеха экстракционно-фосфорной' кислоты Алмалыкского химического 'завода, при производстве аммофоса, из которых два оказались доминирующим:
е = 358.3876 + 29.6019X1 - 3.5465X2, кВт.ч/т;
где: Х1 -содержание серной кислоты, от которого зависит процесс разложения и скорость осаждения сульфата кальция;
Хг -степень разложения фасфорита кислотой в X,зависящий главным образом от температуры в экстракторе;
Из полученной модели при постоянстве остальных факторов(не включенных в модел)- можно сделать следующие выводы:
Повышение разложения фосфорита кислотой от нижнего его уровня на IX при поддержании фактора XI на среднем уровне,приводит к снижению удельного электропотреблеши на 0.16кВт.ч/т. ,или на 0.27..
Повышение фактора Х1 от его нижнего уровня, на 1% при поддержании Х-2 на среднем уровне, прг'одит к увеличению удельного •электропотребления на О.ЗкВт.ч/т.
Получаемые подобк'лм путем модели позволяй! расширить возможность и действенность управления энергетическими показателями производств,как б оперативном управлении,так и при выявлении мероприятии, которые могут быть реализованы в плановом порядке.
В частности, для ' вышеприведенного примера, воздействие на указанные факторы позвоняет управлять процессом энергосбережения автоматически или как советчик диспетчера (Рис 2.)
Для цехов, производств и предприятия в целом выпускающих едпнув продукцию, по выаепредложенным алгоритмам определяются математические модели функции И =/(П) и (П) с учетом влияюглх факторен, которые имеют следующий вид:
В Кисел (1^0 + * П1<1±«ц)! ± Woтм (16)
1-м -I
-1аЗ- +и
Щ (1±в!)
± еотн (17)
где: Ц^,«! - соответственно,результирующие значения факторов,влияющих на расход электроэнергии и производительность;
Щ - объем выпускаемой продукции цеха щи производства;
ш-укрепненное значение удельного злектропотреилепия.
"¡.азанные значения удельного электропотребления (17) предусматривает учет эффективности внедрения энергосберегающих технологий, машин и механизмов, а также различного рода мероприятии по экономии знергоресурсов.
Для предприятий,выпускающих миогоассортиментную продукцию, приведенная продукция определяется по формуле (14).
Расход электроэнергии на условную продукцию с учетом влияющих факторов находим по следующей модели:
М Л?!^! Пг»-1(1±Ч1) + 1^Пп(1±в1) (13)
1э1 ..........,
где:
Ч1»Ч2|■••»Чп-1~ удельный расход продукции цеха на единицу конечной продукцш!;
Ь.Ьг,... удельный расход электроэнергии цеха или про-'
изводства.
Сценка резервов экономии электроэнергии на основе прогнозного значения удельного электропотребления и объема выпускаемо'-продуюрш (2Прог.прод). может быть определена на следующего выражения:
¿V - (о1акт " еПРОГ.)*2ПроГ.пгод.. (кБт.ч.) (19)
Вышеприведенные ^следования по выявлению закономерности изменения энергетических показателей, оценка прогнозных значений энергоемкости продукции и регервов экономии электроэнергии, негу? быт пр5дг;т«1ле;щ следуТи^гм интегрпрсЕзккым алгоритмом (Рпс.З), который дан в общем виде с возможностью его использования при решении задач знергосиережения на промышленных предприлт; т/. различного назначения потребляющих любые виды -нергоресурсы.
Процесс энергосбережения наиболее эффективно мо.'.ет быт роа-
жзован с пеполговакием информащюкно-измерительных систем учета
ШПЕГРЫ 0БА1ЕИЙ АЛГ0Г1ГГМ РЕ1ШШ ЗАДАЧ ЭПЕРГОСГЗЕРКЭЗСй! Б прошалишости
| Статисипеская обработка, результатов активного и | | пассивного эксперимента (Р.У.А) |
---1--'
Построение математических моделей энергетических показателе: агре-Г£ТСТ-, ПрС'ЦёССОБ, ц£л5, ПрСПЭЕОДСТВа и ГфеДцрПНТПЛ Б ЦрЛйМ'. Р-КА), '*'=£(А), '»НЧП), е=£(А), е=£(П)
Экспертная оценка влияния факторов на энергетические показатели {.У^
т
Построение регрессионной модели энергетических показателей Р=£(А), (А), П), е=ДА), е--г(П) с учетом доминирующих факторов
I
Исследование вспомогательных компонентов технологического процесса (ЕКТП) (Еода, пар, сик. воздух 'и др.)
Расчет моделей энергетических покагателей ВКГП с учетом влияющих факторов {б!> Pi=f(Ai),
I
Расчет нсрм расхода ВКТП на выпуск единицы к-той. продукции
X
Энергетическая оценка дошнкруияцгсч факторов и управления ими как ог.егатнвкл так и плану оргтехмероприятий
Расчет удел,ни: расходов по видам продукции с учете;.! ЕКТП и научно-Технического прогресса е"^^) + б1!
Рис 3.
и контроля энергопотреблением по предлагаемой схемой управления представленной на Р1.3.4.
упРАзтгле процессом зиЕРГссБЕРЕшт нд кроишттх
ПРЕДПРИЯТИЯХ
I
5 БАНК АЛГОРИТМОВ 1
БАЗА ДАННЫХ
!
Плановые и фактические показа-| теля производства (сырья,полуфабрикаты, готовые ягделил, | расход энергоресурсов)
Результаты экспериментальных исследовании, ряхкиы работы, * энергетические и производственные показатели агрегатов, ? подразделений,предприятия в целом (переработка сырья,пол/-| фабрикатов,производительность, потребляемая мощность и энт-р- 5 гияь показатели вспомогательных технолоппс-ских компокен- ! тоа.
р>ю. 4
- 18 -
ССК0Б1!ЬЕ РЕЗУЛЬТАТУ И ЕНВОДЬ!
1.Разработан комплекс алгоритмов позволяющий ' решать задачи рационализации режшов электропотребяения,агрегатов,процессов и предприятий различных отраслей промышленности,с учетом их специ-фгческггх особенностей что отвечает требованиям промышленного производства как при анзлиЬе,прогнозировании, проектировании, так и в условиях эксплуатации. £
2.Предложенный.комплекс алгоритмов позволяет расширить функциональные возможности автоматизированных систем учета,контроля и управления энергопотреблением и решения системных задач энергосбережения на промышленных предприятиях.
■ По..теме; диссертацииопубликованы следующие работы:
1.Ибрагимов К.Х, Хашимов Ф.А. Алгоритм рзсчета нормативной характеристики промышленных предприятий.//Сборнике трудов института ЕНИПИэнергопром "Оптимизация рёжимов электропотребления промышленных предприятий ". Москва,1982.С.88-93.;
2.Ибрагимов К.Х,Балуева А.Р. Математические методы прогнози-уровакия электрических нагрузок промышленных предприятий.//Сб.тр. "Потребители - регуляторы электрической нагрузки энергосистемы". Ташкент, ФАН,1987. С. 55-63.
3.Аманов А.К, Ибрагимов К.Х. Прогнозирование переменной части графиков электрических нагрузок промышленных предприятий с использованием цепей Маркова.//Известия АН УзССР .(серия техн.наук), 1987. Н Б. С.30-33. .
4.Ибрагимов К.Х. Экспертная оценка уровня знергоемкости при техмнеском перевооружении промышленных объектов.//Угб.журнал "Проблемы информатики и энергетики".1994. К 2*3.0.22-27.
5.Дзезенцкий А.Я., Ибрагшов К.Х. Использование теории оценок при регулировании электркческж нагрузок промышленных лредп-
' рпятии.//Известия АН УзССР (серия техн. наук) ,193;). Ы 5. С.25-22.
6.Кбрагихюз К.Х., Хашпмоь Ф.А. Оценка елияния технологических факторов на энергетические показатели в текстильной промышленности. // Есс-союзная конференция," Актуальные проблемы выявления роервов рационального энергоиспальзовання в прог-ишлеккости." Тез. докл.Свердловск,1С83.-С.48-49.
7.ДзеЕенцк;ш А.Я., Ибрагимов К.Х. Оценю эффективности ио-псаъзол'аншч случайно поЕТоряе/.щх мероприятий по снижению электри-
ческих нагрузок в часы максимума энергосистемы.// Всесоюзная конференция," Технико-экономические проблема оптимизации . режимов электрспотреблекия промышленных предприятий." Тез.докл.Челябинск, 1987. С.95-96.
8.Ибрагимов К.Х. Шамшанов К.Г.Оценка влияния слабокоррелиро-ранных факторов на уделное электропотребление энергоемких агрегатов на примере трубокомпрессорз.// Всесоюзная конференция, "Технико-экономические проблемы оптимизации режимов электропотребле-
,, т^- ТТ, ------ НППЧ .4 4Г\1
П*1Л ИриыШЛЛ^ЙПЬХЛ 1фСД1фНШНИ. 1СС5. Ч^ЛЛиНПЫг, 1301 . и.
9.Ибрагимов К.Х., Оценка уровня энергосбережения на промышленных предприятиях с использованием экспертных оценок.// Всесоюзная V- научно-техническая конференция.-" Технико-зкономнческче проблемы оптимизации -режимов электропотребления промышленных предприятий. *' (Миасс-, 1989);
Ю.Дэевенцккй А.Я., Ибрагимов К.Х. Многокритериальная задача при оптимизации элетрических нагрузок.// Всесоюзная конференция, " XI Всесоюзное совещание по проблемам управления.'*" Тез.докл. Ташкент, 1989. С.112.
11.Ибрагимов К.Х. Многоуровневая система управления энергосбережением.// Всесоюзная конференция. '• Проблемы управления энергосбережением и повышение эффективности региональной экономики страны." Тез.докл.Минск, 1990.С. 58.
12.Ибрагимов К.Х., Хашкмоз О.А. Математическое обеспечение процесса управления энергосбережением па промышленных предприятиях. // Всесоюзная конференция," Проблемы энергосбережения." Тез.докл.Киев,1991. С.78.
13.Дзевенцкш А.Я, Ибрагимов К.Х, Хашимов Ф.А. Алгоритм и программа минимизации заявленной мощности многоассортнментного производства.//Республиканская конференция." Опыт эксплуатации и перспективы развития электронно-вычислительной техники в Узбекистане". Тез. докл. Ташкент. 1981 С.б0-'61
14.Ибрагимов К.Х. Алгоритм и программа автоматизированного расчета электроэнергетических искйззтелёп прСчшшлекпых предприятий.// Респ.конф. молодых ученых посвященная 2О0О-летим г .Ташкента. Тез.докл.Ташкент,1984
15.Ибрагимов К.Х., Автомативирогэнный расчет прогнозных значений электрических показателей с учетом мероприятий по энергосбережению. .'/ Респ.кокф. -" Повышение эффективности использования энергоресурсов на основе внедр-зния энергосберегающих и чатерил-лосберегаощих керопричигй в отраслях народного хозяйства'1. Тзи-кент,19б5 С.48
16.И0рэ. шов К.Х. Прогнозирование электроэнергетических показателей с применением экспертных оценок. //Респ.кокф." Актуальные проблемы научных исследований кибернетики, механики и энергетики". Тез. докл. ФАН,Ташкент,1987.0.74-75.
17.Ибрагимов К.Х. Совершенствование системы управления энерготехнологическими агрегатами.//' Респ.кокф."Опыт эксплуатации, и перспективы развития АСУ энергообгектаыи Узбекистана". Тез.докл. Ташкент,1983.С.26-27. £
13.Ибрагимов К.Х. Вопросы совершенствования автоматизированных систем учета и контроля энергопотребления.// Респ.конф." Бо-зор^ ик.тисоди шароитида Узбекистан Республчкасининг ижтимоии-тех-никавий ривожланиш муаммолари".Тез.докл. Тошкент,1993. С.51-52.
ИАВМУИНОМА
Ибрагимов К.Х.нинг "Саноатда энергия 'сарфини тежаш масалала-рини счкпда энергетик курсаткичларнл математик ¡доделлаш" мзбзусл-даги диссертацш иии,математик усулларни куллаб турли саноат кор-хокаларининг энергетик ва технологии жараёнларини тахлил к,илиш асссида, энергия сарфини тежаш масалаларини ечишда еарур булган алгоритмлар ма>;муасини яратишга багишланган.
Ярзтилган алгоритмлар мажмуаси.саноатдаги турли злектр ио-теъыолчшзри дастго^лардехнологик жараёнлар ва корхоналгрнлнг хусусиятларики хисобгз олган хол/'а, энергия сарфиётпни аник,-лак,тахлил к,нлцш,кела;<!сакга' режалаштирйш,лойж;алаатириш масалапа-рпни ечши.хамда автоматик улчал ва текширув скстемаларпнинг иыкс-ниятлзрини кенгайтприш ва энергия сарфиётини камайтиршпни автомата бошкар!пп ю^кошши беради.
SUMMARY Kobil Ibragimov
i.UlLiltflildLl'^Ctl r.H-'Uii J. J Ui yUf'^j. XUUiw^J ill JJlVLU'c LUC
— ^ „i- .-„J.J-..-4.--1 L- 1U-
pi ^J-'lfilU UI ^LTi^l ^Jv'il!^ ill ¿I1'JLL3L1> ^^ UU L11" HlV^Li"
g-aticn cn the base of power -and technological processes of industry with the use of following- mathematical methods,working out the complex algorithms keeping solving1 problems to r.ske efficient use of porver supply sources of enterprises of different branches Of induSCry.
The developed ooTrplsx' of algorithms alloTi to solve the problems of rationalization regiires of pcwer consumption,ag-gTesates, processes and enterprises of different branches of industry taking into consideration their specific pecnliarities, which ans-
J-U- J,."„J---J,, U^i-1- „ „-I—--
rvi^i ij cut? UI 11 tuui3(_i pi uaU'. LiL'll L^'Lll ill
casting-,planning- and in condition of exploitation and also to enrich functional possibility of automatized calculation system aid controlling- by power consuming; ahd to enrich the eff ctiveness of control ling- process of energy saving's at the industrial enterprises.
-
Похожие работы
- Рационализация управления состоянием энергосбережения в регионе на основе прогностических и классификационных моделей
- Обоснование ресурса энергосбережения и мер по его реализации на предприятиях АПК методом конечных отношений
- Проблемы энергосбережения и методы их решения в регионах
- Научные основы современных технологий энергосбережения и методы их реализации
- Разработка на базе концепции интенсивного энергосбережения перспективной модели энергоматериалосберегающего теплотехнологического комплекса черной металлургии
-
- Энергетические системы и комплексы
- Электростанции и электроэнергетические системы
- Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации
- Промышленная теплоэнергетика
- Теоретические основы теплотехники
- Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки
- Техника высоких напряжений
- Комплексное энерготехнологическое использование топлива
- Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты
- Электрохимические энергоустановки
- Технические средства и методы защиты окружающей среды (по отраслям)
- Безопасность сложных энергетических систем и комплексов (по отраслям)