期费用高；相反，由于设备质量好，寿命高，维修费用低，并不因为售价高而使寿命周期费 用增高〔)。因此，在选用设备时，不应将设备的购置阶段和使用阶段割裂开来，否则可能 得到片面的结论。 热工设备外表面绝热层设计属于第一种优化形式，如蒸汽管道和热风管道的保温层设 计，炉墙绝热设计等。在这种情况下，投入费用LCI的目的是使热损失费用LCQ减少，但并 不是说绝热层越厚越好。实际上，LCI和LCQ即为寿命周期费用LCC,因而存在着最佳绝热 层厚度，使LCC为最小（图1）。 加热炉设备的优化设计也属于此形式。就车间而言，加热炉的任务是为轧机提供加热质 量合格的钢坯，并不存在盈亏问题。加热炉一生中不但投入了资金，也消耗了能源和耐火材 料，产生了氧化烧损，因而加热炉的优化设计就是如何使加热炉以最小的寿命周期费用来加 热钢坯。因此，在设计阶段就应充分考虑各种因素，设计出技术上适用经济上合理的炉子， 这是实现寿命周期费用最低的基础。 当然，优化设计仅是实现寿命周期费用最低的第一步，还应在运行阶段进行优化管理， 选择最优操作变量，使运行维修费用最低。 第二种形式是如何设计最佳设备规模，使设备取得最大的寿命周期经济效益。属于这种 情况的热能设备有余热回收设备如换热器、余热锅炉等。这类设备是以回收热量、节约燃料 LCF 8 Lce LCC LCQ LCI 3 Scale Scale 图1热能设备最小寿命周期费用 图2热能设备最大寿命周期收益 Fig.1 Minimum life cycle cost Fig.2 Maximum life cycle Savings of energy system of energy system 为目的，因而节约燃料越多，收益就越大。但是，设备的投人，相对于主体设备而言，额外 地投人了资金和能量（电力），因而其本身所节约的燃料费用必须超过其投入费用（即寿命 周期费用，为资金费用和能耗费用之和)，才有经济效益而言。设备节约的燃料费用可由下 式计算： LCF=PsCg·E.N/n (2) 式中LCF为设备投入后节约的寿命周期燃料费用的现值（元），P,为燃料价格的现值系数， Cr为燃料价格（元/kg或元/Nm3),E为燃料节约景(Nm3/h或kg/h),N为设备年工作 时间(h),”为主体设备（炉子）的热效率。 从而设备所取得的寿命周期经济效益LCS(元)可写为： LCS=LCF-LCC (3) 图2即表示了这类设备的优化设计。 需要注意的是，LCS与LCF及LCC有关，因而寿命周期费用大的设备，其寿命周期经 419期 费用高 相反 ， 由于设备质 量好 ， 寿 命高 ， 维修 费 用低 ， 并不 因为售 价 高而使 寿命 周期 费 用增高 〔 “ ’ 。 因此 ， 在选 用设备 时 ， 不应 将设备的购 置阶段和使用阶段 割 裂开来 ， 否则可能 得到片面的结论 。 热 工设备外表面绝热 层 设计属于第一种优化形式 ， 如蒸汽管道和热 风 管 道 的保温层 设 计 ， 炉 墙绝热 设计等 。 在这种 情况下 ， 投 入费 用 的 目的是使热 损失 费用 减少 ， 但并 不是说绝热层越厚 越好 。 实 际上 ， 和 即 为寿命周期费用 ， 因而存 在着最佳绝热 层厚 度 ， 使 为最小 图 。 加 热炉设备 的优化设计也属于 此形式 。 就车 间而言 ， 加热炉的任务是为轧机提供加 热质 量合格 的钢坯 ， 并不存 在盈亏 问题 。 加 热炉一 生 中不但投入 了资金 ， 也消耗 了能源和 耐火材 料 ， 产生 了氧化烧损 ， 因而加 热炉 的优化设计就是如何使加热炉以最小 的寿命周期费 用来加 热钢坯 。 因此 ， 在设计 阶段就应充分考虑各种 因素 ， 设 计出技 术 上适 用经 济上合 理的炉子 ， 这是 实现寿命周期费 用最低的 基础 。 当然 ， 优化设 计仅是实现寿命周期 费用最低的第一 步 ， 还应在运行阶段进行优化管 理 ， 选择最优操作 变量 ， 使运行维修 费用最低 。 第二种形式是如何设计最佳设备规模 ， 使设备取得最大的 寿命周期经济效益 。 属 于这神 情况的热能设备有余热回收设 备如换热器 、 余热锅炉等 。 这类设备是以 回 收热 量 、 节约 燃料 书口 〔 。 只 。 王 图 热能设备最 小寿命周期费用 图 热能设备最 大寿命周期收益 皿 ‘ 为 目的 ， 因而节约 燃料越 多 ， 收益 就越大 。 但是 ， 设备 的投 人 ， 相对 于 主 体设 备而言 ， 额 外 地投人 了资金和 能量 电 力 ， 因而 其本身所节约 的燃料费 用必须 超过其投人费 用 即寿命 周期费 用 ， 为资金 费 用和能 耗 费用 之和 ， 才 有经 济效益而言 。 设备 节约 的燃料 费用可 由下 式 计算 勺 式中 为设备投人后节约 的寿命 周期燃料 费用 的现值 元 ， 为燃料价格 的现值系数 ， ， 为燃料价 格 元 或元 ’ ， 为燃料节约量 “ 或 ， 为 设备 年工作 时间 ， 刀为主 体设 备 炉 子 的热效 率 。 从而设备所取得 的寿 命 周 期经济效益 元 可写 为 二 一 图 即表示 了这类设 备 的优化设 计 。 需要注意的是 ， 与 及 有关 ， 因而寿命周期费用大 的设备 ， 其 寿 命 周 期经