Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Проблемы оптимизации энергетических затрат на предприятиях угольной отрасли

Как в настоящее время, так и в перспективе роль угля может быть оценена только в контексте общего энергопотребления (электропотребления), являющегося огромной проблемой. Она охватыва­ет такие вопросы, как источники энергии, способы получения энергоносителей и их использования с учетом его безопасности, экономичности и общего влияния на окружающую среду.

Существующие на сегодняшний день генерирующие мощности Казахстана способны произвести до 80 млрд. кВт-ч электроэнергии. В свете реализации Стратегии индустриально-инновационного развития Республики Казахстан на 2003-2015 гг. [1] рост производства и потребления электроэнер­гии в нашей стране на период до 2015 г. показан в таблице.

Значительный рост потребности в электрической энергии потребует решения вопроса обеспече­ния ею от собственных генерирующих источников.

В целях надежного обеспечения растущих потребностей экономики в электроэнергии, диверси­фикации производства электроэнергии, использования транзитного потенциала страны Правительст­вом проводится работа по строительству и вводу новых генерирующих мощностей и распредели­тельных сетей. Устойчивый рост экономики Казахстана характеризуется существенным увеличением спроса на энергетические ресурсы внутри страны.

Увеличение ВВП на 9-10 % в год и высокие темпы роста потребления электроэнергии в стране — на 5-6 % в год (а на юге и западе страны — на 10-14 %) в условиях износа и дефицита генерирующих мощностей и распределительных сетей представляет реальную угрозу планам развития страны [2, 83].

Как видно из таблицы, в 2010 г. потребление электроэнергии в стране превысит 80 млрд. кВт-ч, что требует безотлагательного принятия мер по реконструкции и расширению действующих электро­станций и строительству новых мощностей в стране.

Таблица

Динамика производства и потребления электроэнергии в Казахстане, млрд. кВт-ч *

Показатели

 

 

Годы

 

2005

2008

 

2010

2015

Производство электроэнергии

67,6

79,0

 

85,0

102,0

Потребление электроэнергии

68,2

76,5

 

81,0

96,5

* Данные работы [2, 83].

Уже в настоящее время энергетика становится тормозящим фактором развития энергоемких вы­сокотехнологичных производств.

Важной проблемой является большая энергоемкость экономики Казахстана. По данному показа­телю республика уступает развитым странам в 15-17 раз, что является одним из препятствий для по­вышения конкурентоспособности национальной экономики.

Цена на электроэнергию в Казахстане является одной из самых низких в мире — около 4 центов за 1 кВт-ч. Для сравнения: цена на электроэнергию в Корее 8,3 цента, в Японии — более 2 центов за 1 кВт-ч [2, 86].

В этой связи Правительством Республики Казахстан должен быть принят комплекс мер по сни­жению уровня энергоемкости ВВП путем реализации энергосберегающей политики.

Разработка энергосберегающей политики весьма значима для угольной отрасли, поскольку удельный расход электроэнергии на подземную и открытую добычу угля — один из основных пока­зателей технического уровня производства. Динамика данного показателя в последние годы ухудша­ется, что обусловлено главным образом усложнением горно-геологических условий, ростом глубины горных работ и увеличением расходов на вентиляцию, а также увеличением энерговооруженности горно-шахтного оборудования. В общем электропотреблении на долю стационарных установок (вен­тиляция, водоотлив, подъем и др.) приходится до 70 %.

Отечественное рудничное оборудование (трансформаторы, электродвигатели) имеет большие потери электроэнергии, чем зарубежные аналоги, что объясняется меньшим (по удельному объему) использованием активных материалов (мель, электротехническая сталь). Все это отрицательно влияет на уровень потерь в кабелях.

Технический уровень отечественных электродвигателей ниже зарубежных. Наработка на отказ шахтных трансформаторов соответствует техническим условиям, в то же время ресурс комбайновых электродвигателей отстает от них и за последние годы снизился в 1,5 раза (с 15 до 10 тыс. т) из-за не­качественного изготовления и недостаточного использования необходимых материалов [3, 71-72].

Поскольку главным направлением энергетической политики в нашей стране и за рубежом при­знано энергосбережение, регулирование режимов электропотребления на шахтах и разрезах является важнейшим фактором экономии электроэнергии. Оно осуществляется комплексом по регулированию режимов электропотребления на основных производственных процессах за счет отключения мощных энергоемких технологических установок в периоды дефицита мощности в питающей энергосистеме. Составной частью этого комплекса может выступать система регулирования цикла работы шахтного водоотлива на угольных предприятиях АО «Арселор Миттал Темиртау».

На рисунке 1 представлена общая структура автоматизированной подсистемы оптимизации энергопотребления шахты за счет перестройки цикла работы и энергопотребления водоотлива по прогнозу шахтного притока. Система включает: объекты энергопотребления (насосные агрегаты во­доотлива); модули контроля параметров МКП, диагностики состояния оборудования и трубопровода МД, прогнозных моделей шахтного притока и энергопотребления МПМ, идентификации моделей МИМ, прогнозирования и оптимизации энергопотребления шахты МПИО, управления подачей МУП, а также диспетчерский пункт Д.

Модуль МКП обеспечивает входной информацией основные модули МД, МПИО, МПМ и МИМ, вырабатывающие решения по оптимизации режима водоотлива на базе диагностики состояния водоот­лива и прогноза шахтных притоков на интервале оптимизации Т0. В модуль МПИО поступают сигналы двух типов: статистические — о величинах прошлых притоков воды и энергопотреблений за сутки (предыстория процесса) и сигналы текущих притоков и энергопотребления — для коррекции статисти­ческих графиков по действительным данным. С помощью МПМ и алгоритмов прогнозирования в мо­дуле МПИО формируются выходные графики притока и энергопотреблений, используемые для расчета программы внепикового режима работы водоотлива по расходу электроэнергии. В модуль МПИО по­ступают выходные сигналы модулей МКП о текущем режиме водоотлива, сигналы МД об исправности оборудования, состоянии узлов водоотлива, о КПД насосов, а также критерий оптимизации Ф0 в виде минимизации времени работы водоотлива в пиковом режиме и при низких значениях КПД.

 На основании прогнозных графиков, диагностики состояния и текущих параметров в модуле МПИО рассчитывается программа работы водоотлива так, чтобы обеспечить его работу во внепико­вом режиме и с оптимальным КПД. Выходные сигналы модуля прогнозирования и оптимизации свя­заны непосредственно с модулем МУП управления подачей водоотлива и с пультом диспетчера Д. Например, при снижении характеристики насоса и восстановлении режима регулирующей задвижкой в случае выхода насосного агрегата из зоны оптимального КПД контур диагностики вырабатывает информацию в модуль МПИО, информацию для диспетчера в целях анализа рациональности даль­нейшего использования насосного агрегата и замены его резервным. Выявление и определение при­чины снижения характеристики насоса, установление степени его износа и ремонтопригодности по­зволяют сформировать в модуле прогнозирования и оптимизации рекомендации по его осмотру, за­мене и ремонту.

В модуль МИМ поступают сигналы с выхода объектов диагностики и управления и с выходов их моделей. При рассогласовании этих выходов МИМ производит идентификацию параметров моделей, подстраивая их под объект так, чтобы они были адекватны объектам в любой момент.

Контур оптимизации и перестройки цикла работы водоотлива с учетом изменения шахтного при­тока содержит в модуле МПМ два типа моделей для прогнозирования шахтного притока по его предыс­тории и суточных графиков энергопотребления шахты. Модель прогнозирования построена по принци­пу обработки ансамбля реализаций суточных графиков притоков, которые накапливаются и хранятся в памяти микро-ЭВМ в дискретной форме. Используя суточные графики за неделю, модуль МПМ фор­мирует прогнозный график притока на текущие сутки. При этом исходными данными являются изме­ренные уровни в водосборнике, в том числе контрольного объема воды, накопившейся за определен­ный период. Измерение одновременно уровня, времени заполнения отсчетных уровней водосборника и подачи водоотлива дает информацию о действительном притоке на текущий момент, что используется для оперативной коррекции прогнозных графиков (адаптации прогнозных моделей). Аналогично по­строена модель прогнозирования суточных графиков энергопотребления по предыстории и показаниям счетчиков. Сформированные прогнозные графики нагрузок и притоков на текущее время передаются

 
 

 На рисунке 2 приняты следующие обозначения: tp, ty — начало интервалов регулирования Тр и упреждения (прогнозирования) Ту; Qn и QH — прогнозный и действительный притоки, м3/ч; Т0 — ин­тервал оптимизации; h — уровень воды в водосборнике, м; Һв и Һн — верхний и нижний уровни включения и отключения насосных агрегатов; tm, tQn — моменты принудительного включения и от­ключения водоотлива системой оптимизации во внепиковом режиме; tfe ^ — моменты естественного включения и отключения водоотлива при достижении уровнем воды верхнего и нижнего уровней включения насосных агрегатов; Тп — длительность интервала пикового режима водоотлива без сис­темы оптимизации. Кривые QH, Wo и ho соответствуют прогнозному притоку, усредненному на интер­валах Тр и Ту, энергопотреблению и изменению уровня воды в водосборнике во внепиковом режиме оптимизации. Кривые Qn, W и Һи описывают приток, энергопотребление и уровень воды в исходном режиме без системы оптимизации.

Из графиков видно, что в исходном режиме при достижении уровнем верхнего значения в мо­мент ^ происходит включение, а в момент ^ (когда уровень достигает нижнего значения Һн) — от­ключение водоотлива. На интервале Тп работа водоотлива совпадает с пиковым энергопотреблением W (t) шахты. В контуре оптимизации в модуле МПИО по специальному алгоритму рассчитывается момент принудительного включения водоотлива, чтобы к моменту tу начала пикового значения притока Qn2 уровень ho (t) достигал минимального значения, освобождая водосборник для приема пи­кового притока Qn2 на интервале Ту, без включения водоотлива. Этим самым модуль МПИО включает водоотлив на интервале Тр, повышая общее энергопотребление шахты, и отключает его в пиковом режиме на интервале Tn, понижая энергопотребление и обеспечивая прием притока Qn в освобожден­ную на интервале Тр емкость водосборника.

Сглаженное таким образом за счет водоотлива как потребителя-регулятора энергопотребление приближается к среднесуточному его значению (кривая W0). В этом случае управляемый водоотлив в комплексной технологической структуре шахты, во-первых, выступает как технологическое звено, выполняющее свои прямые функции по откачке шахтного притока, во-вторых, выполняет роль эф­фективного регулятора-потребителя, сглаживающего общую неравномерность нагрузки энергосис­темы, в-третьих, обеспечивает надежную и гибкую технологию откачки воды с перестраиваемым циклом работы независимо от возмущений, связанных с изменением характеристик насосного обору­дования, регулировочной емкости водосборника и шахтного притока.

Список литературы

  1. Указ Президента Республики Казахстан «О Стратегии индустриально-инновационного развития Республики Казахстан на 2003-2015 годы» от 17 мая 2003 г.
  2. Муканов Д. Казахстан: прорыв в инновационную экономику. — Алматы: Центрально-Казахстанское представительство Ассоциации «Деловой Совет ЕврАзЭс», 2007. — 272 с.
  3. ГринькоН.К., АрхиповН.А. Повышение технического уровня угольной промышленности. — М.: Недра, 1991. — 222 с.

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.