Мощность тепловых сетей в данном расчете принимается равной суммарной тепловой нагрузке района:
Гкал/час
1.2 Технико-экономический выбор турбин и котлоагрегатов для раздельной схемы энергоснабжения
Конденсационная электростанция (КЭС) обычно располагается вне промышленного района, параметры оборудования на ней определяются нагрузками нескольких районов. Поэтому из условия экономичности в качестве проектируемой КЭС выбираем одну из крупных современных КЭС в блочной компоновке К-500-240, к установке на ней принимаем четыре крупных агрегатов.
Установленная электрическая мощность КЭС:
, МВт
где номинальная электрическая мощность блока, МВт; число блоков на КЭС. Часть мощности проектируемой КЭС предназначена для электроснабжения рассматриваемого района, замещая по электрической мощности и энергии ТЭЦ.
Определение мощности промышленной и районной отопительной котельных
Теплоснабжение в раздельной схеме осуществляется от котельных:
промышленной – мощность равна Гкал/час и районной отопительной – мощность равна Гкал/час.
Мощность подстанции и линии электропередач выбирается из условия передачи в район полезной электрической нагрузки в размере полезной нагрузки, которую может отпустить замещаемая ТЭЦ. С учетом в потерях электроэнергии на собственные нужды и в электрических сетях для раздельной и комбинированной схем энергоснабжения эта полезноотпускаемая мощность (и, следовательно, мощность линии электропередач) принимается равной:
МВт.
Длину линии электропередач определяем по таблице 3 П-1 в соответствии с её мощностью: км, руб./км, руб./МВт.
Мощность тепловых сетей принимаем равной суммарной тепловой нагрузке района: Гкал/час
2. Расчет капитальных вложений при комбинированной и раздельной схемах энергоснабжения
Капитальные вложения рассчитываются по укрупненным показателям.
2.1 Расчет капитальных вложений при комбинированной схеме энергоснабжения
Общие капитальные вложения при комбинированной схеме определяются следующим образом:
млн. руб.
Капитальные вложения в ТЭЦ:
млн. руб.
где ,капиталовложения в первый турбоагрегат типа ПТ и в первый котлоагрегат, соответственно, руб.;
, , капиталовложения в последующие турбоагрегаты типа Т, типа ПТ и котлоагрегат, соответственно, руб.;
коэффициент, учитывающий район расположения ТЭЦ;
коэффициент, учитывающий вид используемого топлива.
Капитальные вложения в пиковую котельную указаны в таблице 4, П-1. Поскольку Гкал/час, то выбираем 2 водогрейных котла ПТВМ-180. Определяем по таблице вложения в пиковую котельную Кпк = млн. руб.
Капитальные вложения в тепловые сети рассчитываем по следующей формуле:
млн. руб.
где руб./Гкал/час – удельные капитальные вложения в тепловые сети для пара отопительных параметров;
руб./Гкал/час – удельные капитальные вложения в тепловые сети для пара производственных параметров;
Капитальные вложения в линии электропередач рассчитываем по формуле:
млн. руб.
где удельные капитальные затраты в подстанции, руб./МВт;
передаваемая мощность (мощность линии электропередач), МВт;
капитальные вложения на километр длины линии, руб./км;
длина линии электропередач, км.
Данные указаны в таблице 3 П-1.
2.2. Расчет капитальных вложений при раздельной схеме энергоснабжения
Общие капитальные вложения при раздельной схеме определяются следующим образом:
млн.руб.
Капитальные вложения в КЭС рассчитываем по следующей формуле:
млн. руб.
где капитальные вложения в первый блок, руб.;
капитальные вложения в последующие блоки, руб.;
число блоков на КЭС.
Исходные данные для расчета указаны в таблице 5, П-1.
Капитальные вложения в районную и промышленную котельные рассчитываем по следующей формуле:
млн.руб.
где удельные капитальные вложения в районную котельную, руб./Гкал/час;
удельные капитальные вложения в промышленную котельную, руб./т пара/час
Данные указаны в таблице 6 П-1.
Капитальные вложения в тепловые сети определяем по формуле:
млн. руб.
где руб./Гкал/час – удельные капитальные вложения в тепловые сети для пара отопительных параметров;
руб./Гкал/час – удельные капитальные вложения в тепловые сети для пара производственных параметров.
Капитальные вложения в линии электропередач рассчитываем по следующей формуле:
млн. руб.
где удельные капитальные затраты в подстанции, руб./МВт;
передаваемая мощность (мощность линии электропередач), МВт;
капитальные вложения на километр длины линии, руб./км;
длина линии электропередач, км.
Данные указаны в таблице 3 П-1.
3. Расчет эксплуатационных затрат при комбинированной и раздельной схемах энергоснабжения
3.1 Расчет эксплуатационных затрат при комбинированной схеме энергоснабжения
Эксплуатационные затраты при комбинированной схеме энергоснабжения включают в себя затраты на ТЭЦ (SТЭЦ), затраты в пиковую котельную (SПК), затраты на транспорт тепла (SТС), затраты на транспорт электрической энергии (SЛЭП) и могут быть определены по следующему выражению:
руб./год.
3.1.1. Расчет эксплуатационных затрат на ТЭЦ
При укрупненных расчетах эксплуатационные затраты на ТЭЦ складываются из пяти основных элементов:
млн. руб./год,
где, затраты на топливо, руб./год;
амортизационные отчисления, руб./год;
затраты на текущий ремонт, руб./год;
затраты на заработную плату эксплуатационного персонала, руб./год;
прочие расходы, руб./год;
Расчет затрат на топливо
Затраты на топливо рассчитываются по формуле:
млн. руб./год;
где годовой расход натурального топлива на ТЭЦ, тнт/год
потери топлива в пределах норм естественной убыли (0,5 - 1,0 %);
цена топлива на станции назначения, руб./тнт
Цену топлива принимаем равной .
Годовой расход натурального топлива на ТЭЦ:
тнт/год
Здесь годовой расход условного топлива, тут/год;
7000 – теплота сгорания условного топлива, ккал/кг;
теплота сгорании натурального топлива, ккал/кг.
для газа 8330 ккал/тм3;
Годовой расход условного топлива на ТЭЦ определяется по следующей формуле:
, тут/год
Здесь и годовые расходы топлива для турбин типа Т и турбин типа ПТ, соответственно, тут/год.
Годовой расход условного топлива на ТЭЦ определяется по топливным характеристикам (табл. 7, П-1). Общий вид топливных характеристик:
для турбин типа Т:
тут/год,
Поскольку работа турбоагрегатов производится на газе и мазуте, снижаем расход топлива на 3%:
тут/год
для турбин типа ПТ:
тут/год,
Поскольку работа турбоагрегатов производится на газе и мазуте, снижаем расход топлива на 3%:
тут/год
где коэффициенты, характерные для данного типа турбин (табл. 7, П-1);
число часов работы турбоагрегатов в течение года, час/год;
годовая выработка электроэнергии турбоагрегатом, МВт ч/год;
и годовые отборы пара отопительных и производственных параметров, соответственно, т/год;
приближенно принимается в пределах час/год,
Для турбин Т:
т пара/год,
Здесь число часов использования максимальных отопительных отборов за год, час/год;
час/год
Для турбин типа ПТ:
т пара/год;
т пара/год;
Здесь число часов использования максимального производственного отбора за год, час/год;
час/год
Для определения годовой выработки электроэнергии (Э) отдельными турбоагрегатами ТЭЦ необходимо иметь суточные графики электрической нагрузки ТЭЦ. В настоящем расчете приближенно задается один график электрической нагрузки ТЭЦ для зимних суток (обычно используется 24 суточных графика за год). По оси абсцисс – время суток (в часах), по оси ординат – нагрузка турбоагрегата в % от его максимальной нагрузки (Р). Площадь под суточным графиком дает суточную выработку электроэнергии турбоагрегата (Эсутт, Эсутпт).
МВт
МВт
Коэффициенты, учитывающие неравномерность выработки электроэнергии по суткам года.
,
,
где m – число суток в году (365);
, коэффициенты, учитывающие неравномерность выработки электроэнергии по суткам года.
Значение коэффициентов принимается следующим образом:
где число часов в году (8760).
Для проверки правильности расчета годовой выработки электроэнергии турбоагрегатами определяем числа часов использования мощности турбоагрегатов:
час/год;
час/год;
При этом должно быть , 3666 > 3638 и , 8300 > 7631 > 7173
Эти условия выполняются.
Годовая выработка электроэнергии турбоагрегатами определяется из выражения:
МВт∙ч/год
Число часов использования максимальной мощности ТЭЦ:
час/год
должно лежать в пределах 5000 – 6500 час/год. Это условие также выполняется.
Годовой расход топлива на ТЭЦ распределяется на топливо, затраченное на выработку тепла, и топливо, затраченное на выработку электроэнергии по физическому (балансовому) методу. Это значит, что годовой расход топлива на выработку тепла на ТЭЦ приравнивается к годовому расходу топлива на выработку того же тепла в котельной и может быть рассчитан следующим образом:
тут/год
где , годовой расход топлива на выработку тепла турбоагрегатами типа Т и турбинами типа ПТ, соответственно, тут/год.
Для турбин типа Т:
тут/год
Для турбин типа ПТ:
тут/год
Годовой расход топлива на выработку электроэнергии на ТЭЦ определяется как:
тут/год
Для проверки правильности расчетов годовых расходов топлива необходимо определить удельные расходы топлива на выработку тепла () и электроэнергии ():
кг ут/Гкал
г ут/кВт∙ч
При правильных расчётах:
Эти условия выполняются.
Расчет амортизационных отчислений
Затраты на амортизацию рассчитываем по формуле:
млн. руб./год,
где средневзвешенная норма амортизации; для ТЭЦ = 0,085, 1/год;
КТЭЦ – капитальные вложения в ТЭЦ, руб.
Расчет затрат на текущий ремонт
