燃氣輸配-彭世尼-第八章燃氣管網(wǎng)的技術經(jīng)濟計算PPT

1、1第八章 燃氣管網(wǎng)的技術經(jīng)濟計算 2第一節(jié) 技術經(jīng)濟計算的任務和方案比較方法 設計燃氣輸配系統(tǒng)時，可能碰到的方案可以分為兩類：1.結構不同的方案。例如管道定線不同的方案；網(wǎng)路壓力級制不同的方案；具有不同類型調(diào)壓站及儲配站的方案等。與城市的具體條件、原始資料有很大關系。例如管網(wǎng)壓力級制的確定，管道布線方案，各類站室的選擇和布置等均與氣源的類型、城市規(guī)劃、人口密度、街道寬度、地形及有無天然和人工障礙物等有根大關系。由于結構不同，要想在它們之間建立一種數(shù)學關系式是不可能的。因此要選擇最經(jīng)濟的方案，唯一可行的辦法就是將計算好的方案進行比較。 2.結構相同，但某些參數(shù)各不相同的方案。例如直徑各不相同的燃

2、氣管道方案；調(diào)壓站作用半徑不同的燃氣分配管網(wǎng)方案；城市燃氣分配站數(shù)目不等的城市管網(wǎng)方案等。這類方案的數(shù)目可能非常多，但這類方案的費用和可變參數(shù)間可以建立數(shù)學分析關系式，使問題的解決大大地簡化了，恃別是當能夠求得一個可以決定可變參數(shù)最佳值的簡單公式時更是如此。 3（一）燃氣輸配系統(tǒng)的投資費用和運行費用 評價指標： (1)投資費用：即工程造價 (2)運行費用：即輸配成本一、輸配系統(tǒng)的投資費用燃氣管道的投資取決于管子本身的造價和建設費用：管道總投資在很大程度上取決于管徑。 管道造價： 建設費：用可看成是相對穩(wěn)定的。(常數(shù)) 1.調(diào)壓站、燃氣儲配站、壓送站的造價與其類型及容量有關，經(jīng)計算確定。bdKp

3、4（二）輸配系統(tǒng)的運行費用 包括折舊費(大修費)、小修及維護管理費、加壓燃氣用的電能或燃料費。折舊費(大修費)、小修及維護管理費：能源消耗費用可計算 KffS)(/5二、方案比較方法 方案比較時有兩種情況：一個方案在經(jīng)濟上明顯優(yōu)于其他方案。這個方案具有最小的投資和最低的運行費用；或者是投資最小而運行費用與其他方案相同；或者是投資與其他方案相同而運行費用最小。被比較的方案中一個方案的投資費用比另一方案大，而運行費用卻比另一方案小。設x為方案的可變參數(shù)(如管道直徑)，則投資費用K和運行費用S分別為： 如圖8-1 最佳方案是位于a方案(即相應于Kmin的方案)與b方案(即相應于Smin的方案)之間。

4、 )(1xfK )(2xfS 67（一）靜態(tài)評價方法不考慮資金的時間價值以及項目的贏利能力。附加投資償還年限法 (適合于兩個方案的比較) 如果方案2和方案1比較 K2K1 S2S1 則投資費用將增加 K= K2-K1 運行費用將減少 S=S1-S2 上式含義：采用方案2所附加的投資可以利用方案2低的運行費用而得以在一定的時間t 內(nèi)償還。一般使用標準償還年限T7年。tT，則投資大的2方案是合理的； tT，則投資大的2方案是不合理的 2112SSKKSKt82.年計算費用法 (適合于多個方案的比較) 各方案的年計算費用： 最佳方案就是使其Z最小的方案 2112SSKKSKt9（二）動態(tài)評價方法 考

5、慮項目的經(jīng)濟壽命和資金的時間價值。凈現(xiàn)值法 凈現(xiàn)值：將項目存在期內(nèi)所有現(xiàn)金流量按固定的預先確定的利率貼現(xiàn)而得到的價值。也叫“折現(xiàn)”或“貼現(xiàn)” 式中：P=逐年收益現(xiàn)值的總和逐年開支現(xiàn)值的總和 如果： P0，則盈利水平超過貼現(xiàn)率，方案可行(貼現(xiàn)值越大，方案越好) P0，則盈利水平小于貼現(xiàn)率 方案不可行。凈現(xiàn)值僅僅反映一個項目的經(jīng)濟效益情況。如果還需反映要達到這樣的經(jīng)濟效果需要多少投資，則需用凈現(xiàn)值比NPVR。即凈現(xiàn)值與投資現(xiàn)值之比。NPVR越高，方案越好?！薄?ntttiCP0)1 (10（三）不確定性分析針對項目技術經(jīng)濟分析中存在的不確定因素，分析其在一定幅內(nèi)發(fā)生變化時對項目經(jīng)濟效益的影響情況。

6、包括敏感性分析、盈虧平衡分析、概率分析。1.敏感性分析(靈敏度分析)：通過對各因素的敏感性進行分析，找出對項目經(jīng)濟效益影響最大的最關鍵因素。2.盈虧平衡分析：通過確定項目的盈虧平衡點，分析項目的產(chǎn)量、成本及利潤。從而確定項目的生產(chǎn)規(guī)模以及項目的抗風險能力。3.概率分析(風險分析)：研究方案中某種自然狀態(tài)出現(xiàn)的可能性(即概率) 11第二節(jié) 燃氣調(diào)壓站的最佳作用半徑 定義： 當建設多級燃氣管網(wǎng)時，隨著調(diào)壓站數(shù)目的增加，低壓管網(wǎng)的造價降低但提高了調(diào)壓站本身的造價，并由于連接調(diào)壓站的中壓或高壓管道長度的增加，也提高了中壓或高壓管網(wǎng)的造價。因此存在一個最經(jīng)擠的調(diào)壓站的經(jīng)濟作用半徑R，這時管網(wǎng)系統(tǒng)的年計算

7、費用為最小。 12一、調(diào)壓站的計算費用 1. 低壓管網(wǎng)調(diào)壓室的布置形式 A型、B型。2. 調(diào)壓室的作用半徑：調(diào)壓室到零點的平均直線距離，如圖8-2 調(diào)壓室的作用半徑為 顯然，對A型、B型來說，R是不同的。3. 調(diào)壓室的造價Kg和運行費用Sg 4. 調(diào)壓站的計算費用 nFR2222RFn 22RBFnBKgggggKffS)(/ (8-10) 21/)1(1RAKTffKTSZggggggBFfAa5 . 011314二、低壓管網(wǎng)的計算費用Zln 設低壓管網(wǎng)的投資費用為Kln, 運行費用為Sln 設低壓管網(wǎng)僅通過途泄流量，并以單位長度壓力降來選平均管徑，并設調(diào)壓室到零點的管道長度為R，則調(diào)壓站配

8、置系數(shù)為 ，可算得低壓管網(wǎng)的平均管徑為(8-11)，經(jīng)過調(diào)整可得： 若用單位面積上的計算費用表示，則 lnlnln1SKTZRR578. 0368. 021. 0)()(9 . 0RqPadmlnlnlbdKmlnlnln/lnlnlKfSlnln578. 0ln578. 0368. 021. 0/lnln)(9 . 0)1(lRlqPabfTZ578. 032lnln578. 0ln578. 0368. 021. 0/lnln)(9 . 0)1(RAAlRlqPabfTZ15三、中壓(或高壓)管網(wǎng)的計算費用 高中壓管網(wǎng)的主要干管不受調(diào)壓室的作用半徑的影響；調(diào)壓室的作用半徑不同，則導致調(diào)壓室的

9、個數(shù)不同。每增加一個調(diào)壓室，則相應增加一定數(shù)目的支管長度，由此引起高中壓管網(wǎng)的造價改變。因此，近似，高中壓管網(wǎng)的造價正比于連接調(diào)壓室的支管總長度。連接調(diào)壓站的支管總長度為： 中壓管道的計算費用為： RFRnlb225 . 0RASKTZmnmnmn4116四、調(diào)壓站的最佳作用半徑 總年計算費用為： 年計算費用最小時，即 時，所得到的調(diào)壓室作用半徑即為最佳作用半徑。通過漸近法解方程，得最佳作用半徑為：用人口密度N、每人每小時計算流量e代替單位長度途泄流量q，得：調(diào)壓站的最佳負荷： RARAARAZ4578. 032210dRdZ143. 0388. 01388. 0081. 0388. 0388

10、. 0ln0)(14. 1qbPBffRg143. 0245. 01388. 0081. 0388. 0388. 0ln0)()(3 . 4NebPBffRg5000100002220NeRRNeQ17第三節(jié) 枝狀燃氣管網(wǎng)的技術經(jīng)濟計算 任務 在已知枝狀管網(wǎng)的起點壓力、管段流量和計算壓力降的條件下，求經(jīng)濟管徑。也就是求最合理的壓降分配，枝狀管網(wǎng)的優(yōu)化計算。一、計算方法 (拉格朗日法) 管段投資費用： 目標函數(shù)：管網(wǎng)投資最小 整個管網(wǎng)投資為 約束條件：起點到各用戶末端路徑的壓力降之和為計算壓力降。即 方程式個數(shù)為已知壓力節(jié)點數(shù)。 21. 021. 11368. 021. 01/iininiiPlQbaKiiiiildQaPbdlK75. 4752. 1/；PPi18枝狀管網(wǎng)的技術經(jīng)濟計算就是求在約束條件下的目標函數(shù)的最優(yōu)解。計算步驟：(1)a.用拉格朗日法寫出函數(shù) 即(8-32)；b.令其偏導數(shù)為0，即(8-33)-(8-37)；c.通過方程式的加減，可得到待定壓力節(jié)點的經(jīng)濟性方程式，即(8-38)和(8-39)，方程式的個數(shù)等于未知壓力節(jié)點數(shù)；d.上述方程式可寫成(8-42)，與約束條件