Проектирование тепловой электрической станции для обеспечения города с населением 190 тысяч жителей (стр. 2 из 18)

Удельные капиталовложения: в тепловые сети –

k_ТС=4×10⁶ у.е./км /11/, в ЛЭП – k_ЛЭП=0,56 у.е./км.

Полные капиталовложения:

в ТС –

K_ТС= k_ТС× l_ТС=4×10⁶×15=60 млн у.е.,

в ЛЭП –

K_ЛЭП= k_ЛЭП× l_ЛЭП=0,56×10⁶×25=14 млн у.е..

Тогда общие капиталовложения в ТЭЦ:

К_ТЭЦ= К₁^Т-250+2.К ₂^Т-250+4×К^ПВК= 6+2.60+4×3,5=230 млн у.е..

Удельные капиталовложения в ТЭЦ:

k_ТЭЦ=К_ТЭЦ/N_ТЭЦ=230/750=0,307 млн у.е./МВт;

Произведем аналогичный расчет для второго варианта. Состав основного оборудования ТЭЦ для второго варианта приведен в таблице 3

Таблица 3. Состав основного оборудования (вариант 2)

Тип турбоагрегата	Количество	QТФО, Гкал/ч	QТХО, Гкал/ч
Т-180/210-130+670 т/ч	4	270	–

Номинальный часовой отпуск тепла от турбин:

Q_ТФО^Т-180=270 Гкал/ч /17/;

Q_ТФО^å =4×270=1080 Гкал/ч;

Часовой отпуск тепла от ТЭЦ:

Q_ТФ=åQ_ТФО/a_ТФ=1080/0,6= 1800 Гкал/ч

Годовой отпуск тепла от ТЭЦ:

Q^г_ТФ= åQ_ТФО×h_ТФ/a^ГОД_ТФ =1080×3500/0,89= 4247191 Гкал/год

Необходимый отпуск теплоты от ПВК

Qпвк=Qтф-Qтфо=1800-1080= 720 Гкал/ч.

n=Q^ПВК/180=720/180=4 шт.

Ставим четыре ПВК КВГМ-180, стоимостью 3,5 млн.у.е. каждый /11/; капиталовложения показаны в таблице 4

Таблица 4. Капиталовложения в основное оборудование (вариант 2)

Тип	Затраты на 1 оборудования (млн.у.е. )
оборудования	головной	последующий
Т-180/210-130+670 т/ч	70	50
КВГМ-180	–	3,5

Капиталовложения в тепловые сети и ЛЭП принимаем такими же как и в варианте I:

в ТС –

K_ТС= k_ТС× l_ТС=4×10⁶×15=60 млн.у.е.,

в ЛЭП –

K_ЛЭП= k_ЛЭП× l_ЛЭП=0,56×10⁶×25=14 млн.у.е..

Общие капиталовложения в ТЭЦ:

К_ТЭЦ= К₁^Т-180+4×К₂^Т-180+5×К^ПВК=70+3×50+4×3,5=234 млн. у.е.

Удельные капиталовложения в ТЭЦ:

k_ТЭЦ=К_ТЭЦ/N_ТЭЦ=235,2/720=0,325 млн.у.е./МВт

1.5.2 Определение годового расхода топлива на ТЭЦ

Определим годовой расход топлива для первого варианта состава оборудования.

Годовой расход топлива на ТЭЦ определяется на основе энергетических характеристик турбо- и котлоагрегатов (см. таблицу 5)./11/

Таблица 5. Энергетические характеристики турбин Т-250/300-240, МВт/МВт

Турбина	rk	Dr	WТХО	WТФО	c	а
Т-250	1,98	1.32	-	0.63	40,7	39,6

Qтгод=aT+rкNтh-DrЭт+Qтхоhтхо+Qтфоhтфо;

Эт=WтхоQтхоhтхо+WтфоQтфоhтфо-cT,

где a – расходы теплоты на холостой ход,МВт;

c – потери в отборах,МВт;

T – число часов работы турбины в году, ч/год;

h – годовое число часов использования электрической мощности, ч/год;

rк – относительный прирост для конденсационного потока;

Dr – уменьшение относительного прироста на теплофикационном потоке;

Wтхо –удельная выработка электроэнергии на технологическом отборе, МВт/МВт;

Wтфо – удельная выработка электроэнергии на теплофикационном отборе, МВт/МВт.

Принимаем /11/:

T=6000 ч/год; h=5500 ч/год; hтфо=3500 ч/год.

Этт-250=0,63.384.3500-40,7.6000=602520 МВт-ч/год;

Qтгод т-250=39,6.6000+1,98.250.5500-1,32.602520+384.3500=

=3508773,6 МВт-ч/год;

Общий отпуск электроэнергии с шин ТЭЦ:

Этэц=SNihi(1-DЭс.н./100)

DЭсн=6%

Этэц=750.5500(1-6/100)=3,88×106 МВт-ч/год.

Общая потребность в теплоте от паровых котлов:

Qка=1,02(SQт+Qроу);

Qроу=(1-aтх)Qтх,

где Qтх=0; Qроу=0

Qка=1,02(3×3508773,6)=10,53.106 МВт-ч/год.

Годовой расход условного топлива на паровые котлы:

Bка=Qка/(h_КА×К_П)=10,53×106/(0,93.8,14)=1,39×106 т у.т./год,

где Kп=7 Гкал/т у.т.=8,14 МВт-ч/т у.т.

Расход топлива на ПВК:

пвк=Qпвкhтфо(1-aтф год)/(hпвкKп)=660.3500(1-0,89)/(0,86.8,14)=

=36297,9 т у.т./год,

где aтф год-- годовой коэффициент теплофикации при часовом aтф=0,6 /11/.

Годовой расход условного топлива на ТЭЦ:

Bтэц=Bка+Bпвк=1,39×106+36297,9=1,426.106 т у.т./год.

Определим годовой расход топлива для второго варианта состава оборудования.

Энергетические характеристики /11/ для турбин приведены в таблице 6.

Таблица 6. Энергетические характеристики турбин Т-180/210-130, МВт/МВт

Турбина	rk	Dr	WТХО	WТФО	c	а
Т-180	2.316	1.3	-	0.6	24,4	29,89

Qтгод=aT+rкNтh-DrЭт+Qтхоhтхо+Qтфоhтфо;

Эт=WтхоQтхоhтхо+WтфоQтфоhтфо-cT,

Этт-180=0,6.314.3500-24,4.6000=513000 МВт-ч/год;

Qтгод т-180=29,89.6000+2,316^.180.5500-1,3.513000+314.3500=

=2904280 МВт-ч/год;

Общий отпуск электроэнергии с шин ТЭЦ:

Этэц=SNihi(1-DЭс.н./100);

DЭсн=8%

Этэц=720.5500(1-8/100)=3,64.106 МВт-ч/год.

Общая потребность в теплоте от паровых котлов:

Qка=1,02(SQт+Qроу);

Qроу=(1-aтх)Qтх,

где Qтх=0; Qроу=0

Qка=1,02(4×2904280)=11,62.106МВт-ч/год Bка=Qка/(h_КА×К_П)=11,62×106/(0,93.8,14)=1,53×106 т у.т./год,

где Kп=7 Гкал/т у.т.=8,14 МВт-ч/т у.т.

Расход топлива на ПВК:

Bпвк=Qпвкhтфо(1-aтф год)/(hпвкKп)=720.3500(1-0,89)/(0,86.8,14)=

=39597,7 т у.т./год,

Годовой расход условного топлива на ТЭЦ:

Bтэц=Bка+Bпвк=1,53×106+39597,7 =1,57.106 т у.т./год.

1.5.3 Определение издержек и приведенных затрат на ТЭЦ

Произведем расчет для первого варианта оборудования.

Постоянные издержки:

И_пост=1,3×(1,2×К_ТЭЦ×Р_а/100+k_шт×N_ТЭЦ×з_сг),

где Р_а =4,3 % – норма амортизации (/11/),

з_сг=2500 у.е./год – заработная плата, среднегодовая,

k_шт=0,45 чел./МВт – штатный коэффициент (/11/),

И_пост=1,3×(1,2×229,2 ×10⁶×4,3/100+0,45×750×2500)= 16,47×10⁶ у.е./год

Переменные издержки:

И_пер=В_ТЭЦ×Ц_тут=1,426 ×10⁶×70= 85,56×10⁶ у.е./год,

где Ц_тут=70 у.е./тут – цена тонны условного топлива.

Приведенные затраты на ТЭЦ:

где Е_н-нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, равный 0,12; К_t⁰-капиталовложения в t-й год(по графику); И^t_пост-постоянные годовые издержки в t-й год(по графику; Е_пр-нормативный коэффициент приведения разновременных затрат, равный 0,08.

Третье и четвертое слагаемое учитываются лишь в том методе, где их величины больше.

Построим графики изменения К, Э и В в зависимости от времени.

Для определения динамики освоения капиталовложений вычисляются сроки ввода головного агрегата Т_гол, сроки строительства Т_стр, сроки освоения проектной мощности Т_расч и капиталовложения в основной агрегат К*_гол:

Т_расч=Т_стр+2=4+2=6 лет

Т_стр=Т_ввод+4мес=4 года

где Т_ввод-сроки ввода последнего агрегата.

С учетом задела по последующим агрегатам находятся капиталовложение в головной агрегат:

К^*_гол=1,25^.К_гол=95,6^.1,25=119,5 млн у.е./год

Капиталовложения К^*_гол распределяются между первым, вторым и частью третьего года в отношении

К₁:К₂:К₃ t/12=1:1,7:2,7t/12

t=5, число месяцев с начала третьего года до ввода головного агрегата.

К₁=31,24 млн у.е./год; К₂=53,11 млн у.е./год; К₃=35,15 млн у.е./год

Постоянные издержки в третьем году:

Выработка электрической энергии в третьем году:

Отпуск тепла от ТЭЦ коммунально-бытовым потребителям в третьем году:

Расход топлива в третьем году на ТЭЦ:

И_ТС= 0,075×К_ТС=0,075×60=4,5×10⁶ у.е./год,

И_ЛЭП= 0,034×К_ЛЭП=0,034×14=0,476×10⁶ у.е./год

– издержки на эксплуатацию тепловых сетей и ЛЭП.

З_ТЭЦ=59,8 млн.у.е./год

Аналогичный расчет для второго варианта приведен ниже.

Постоянные издержки:

И_пост=1,3×(1,2×К_ТЭЦ×Р_а/100+k_шт×N_ТЭЦ×з_сг),

где Р_а =4,3 % – норма амортизации (/11/);

з_сг=2500 у.е./год – среднегодовая заработная плата;

k_шт=0,45 чел./МВт – штатный коэффициент(/11/).

И_пост=1,3×(1,2×235,2×10⁶×4,3/100+0,45×720×2500)= 16,8×10⁶ у.е./год

Переменные издержки:

И_пер=В_ТЭЦ×Ц_тут=1,57×10⁶×70= 94,2×10⁶ у.е./год,

где Ц_тут=70 у.е./тут – цена тонны условного топлива.

Приведенные затраты на ТЭЦ:

Для определения динамики освоения капиталовложений вычисляются сроки ввода головного агрегата Т_гол, сроки строительства Т_стр, сроки освоения проектной мощности Т_расч и капиталовложения в основной агрегат К*_гол:

Т_расч=Т_стр+2=5+2=7 лет

Т_стр=Т_ввод+6мес=5 года

где Т_ввод-сроки ввода последнего агрегата.

С учетом задела по последующим агрегатам находятся капиталовложение в головной агрегат:

К^*_гол=1,25^.К_гол=70,3^.1,25=87,88 млн у.е./год

Капиталовложения К^*_гол распределяются между первым, вторым и частью третьего года в отношении

К₁:К₂:К₃ t/12=1:1,7:2,7t/12

t=5, число месяцев с начала третьего года до ввода головного агрегата.

К₁=23 млн у.е./год; К₂=39 млн у.е./год; К₃=25,85 млн у.е./год

Постоянные издержки в третьем году: