3tom190

5. ELEKTROENERGETYKA PRZEMYSŁOWA 382

2.    Dla każdego z otrzymanych podzbiorów oblicza się C — ograniczenie dolne kosztów rozwiązań wchodzących do tego podzbioru. Dla zbioru wszystkich możliwych rozwiązań przyjmuje się wartość ograniczenia dolnego kosztów C = b. Dla kolejnych podzbiorów przyrost wartości ograniczenia dolnego wynosi: a, — w przypadku włączenia do rozwiązania /-tej wielkości znamionowej, c, — w przypadku odrzucenia z rozwiązania /-tej wielkości znamionowej.

3.    Do następnego podziału wybiera się ten podzbiór, który ma najmniejsze ograniczenie dolne.

4.    Po otrzymaniu pojedynczego rozwiązania oblicza się z macierzy A i B wartość kosztów tego rozwiązania i oznacza się je Kj (/ — numer kolejnego rozwiązania). Każde rozwiązanie problemu zawiera decyzje co do przyjęcia lub odrzucenia wszystkich wielkości znamionowych.

5.    Odrzuca się z dalszych obliczeń te podzbiory rozwiązań, dla których ograniczenie kosztów jest większe od najmniejszego z dotychczas otrzymanych rozwiązań.

6.    Procedurę podziału i odrzucania podzbiorów prowadzi się aż do otrzymania pojedynczych rozwiązań. Rozwiązanie, którego koszt jest najmniejszy ze wszystkich rozwiązań jest rozwiązaniem optymalnym.

5.10. Racjonalne użytkowanie

mocy i energii elektrycznej w zakładach

przemysłowych

Stronę prawną problemu reguluje ustawa [5.27] i zarządzenia [5.33,5.34], które określają zasady gospodarowania paliwami i energią oraz tworzenia warunków planowego i racjonalnego rozwoju gospodarki energetycznej.

Ocena racjonalności użytkowania mocy i energii nie jest możliwa w oderwaniu od stosowanych technologii. Do oceny tej mogą służyć wskaźniki zużycia energii. Rozróżnia się:

—    wskaźniki proste — określające zużycie każdego nośnika energii osobno;

—    wskaźniki złożone — określające łączne zużycie energii;

—    wskaźniki technologiczne — podające zużycie energii w samym procesie technologicznym;

—    wskaźniki produkcyjne — ujmujące zużycie energii w procesie technologicznym oraz w urządzeniach pomocniczych służących temu procesowi;

—    wskaźniki zakładowe — określające całkowitą energię zużywaną w zakładzie, a więc również w urządzeniach nie związanych bezpośrednio z produkcją.

Ocena racjonalności użytkowania mocy i energii w różnych procesach technologicznych na podstawie wskaźników prostych może prowadzić do błędnych wniosków. W każdej wykonanej ocenie należy określić:

—    rodzaj wskaźnika, którym się operuje;

—    warunki, w których odbywa się proces technologiczny (rodzaj surowca, natężenie procesu technologicznego itp.).

Czynniki wpływające na zużycie energii elektrycznej

Można je podzielić na dwie grupy:

—    czynniki zewnętrzne (występujące poza siecią i urządzeniami elektrycznymi) (p. 1 -h4);

—    czynniki wewnętrzne (występujące w sieci i urządzeniach elektrycznych) (p. 5-r- 14).

Najważniejsze z nich to:

1. Metody technologiczne i rodzaj urządzeń technologicznych. Przestarzałe urządzenia technologiczne często mają małą sprawność, szczególnie wówczas, gdy nie są remontowane. Przyczyną energochłonności może być również przypadkowy zestaw urządzeń pracujących w jednym ciągu technologicznym. Wydajność procesu technologicznego ogranicza wtedy urządzenie o najmniejszej wydajności, pozostałe zaś pracują niedociążone. Pobór mocy i energii oraz jednostkowe zużycie energii w funkcji

wydajności podano na rys. 5.41 i 5.42.

Rys. 5.41. Charakterystyki energetyczne poboru mocy P lub energii £ odbiornika produkcyjnego w funkcji wydajności w

1 — wklęsła, 2 — prostoliniowa, 3 — wypukła Zaczerpnięto z [5.4]

Rys. 5.42. Jednostkowe zużycie energii w funkcji wydajności dla odbiorników o charakterystyce energetycznej

/ — wklęsłej, 2 — prostoliniowej, 3 — wypukłej Zaczerpnięto z [5.4]

2.    Surowce użyte do produkcji oraz sposób ich przygotowania.

3.    Gospodarka sprężonym powietrzem i wodą.

4.    Nieodpowiedni nośnik energii. Wybór tego nośnika powinien być ekonomicznie uzasadniony z uwzględnieniem całej gospodarki energetycznej zakładu.

5.    Bieg jałowy silników i transformatorów. Jeżeli silnik w cyklu produkcyjnym przez dłuższy czas jest nieobciążony, to w celu zmniejszenia zużycia energii można stosować ogranicznik biegu jałowego. Przy krótkich czasach biegu jałowego energia zużyta na ponowny rozruch może być większa niż energia zaoszczędzona w wyniku wyłączenia silnika. Wykres przedstawiony na rys. 5.43 podaje jednostkową oszczędność lub stratę energii AE_jc przy zastosowaniu ogranicznika biegu jałowego.

Oszczędność energii w ciągu godziny oblicza się [5.4] ze wzoru

^{A£ =} 3iw^rA£*^rp°"’    ⁽⁵'⁵⁵⁾

w którym: P_s — moc znamionowa silnika, kW; z — liczba cykli pracy w godzinie; Tpotn — czas pomocniczy (czas biegu jałowego w cyklu pracy), s.

6.    Niedociążone transformatory i silniki. W celu minimalizacji strat mocy w stacji wielotransformatorowej z jednakowymi transformatorami liczbę transformatorów pracujących należy dostosować do obciążenia. W przypadku zwiększającego się obciążenia, kolejny (n + 1) transformator należy włączyć przy obciążeniu wyrażonym zależnością

(5.56)

S_s = S* Jn{n + 1)

gdzie S,_t — obciążenie ekonomiczne transformatora wg wzoru