По продолжительности

Построение графика, изображенного на Рисунке 1.2, производится следующим образом: по оси ординат откладывают расчетную часовую нагрузку (Q^час_о+Q^час_гвс) для заданного района. На основании данных Таблицы 1.9 выделяют часовую нагрузку ГВС (Q^час_гвс). По оси абсцисс влево от оси ординат откладывают температуры наружного воздуха, а вправо - продолжительность тепловой нагрузки в часах. Расчетная температура наружного воздуха, при которой включается система отопления, 8 ⁰С. В соответствии с этим находится точка A, которая прямой линией соединяется с найденным значением часового расхода тепла по оси абсцисс. Зная число часов стояния температуры наружного воздуха за отопительный период для заданного района (Приложение 8), находят точки для построения графика тепловой нагрузки по продолжительности. Например, для Екатеринбурга число часов со среднесуточной температурой минус 10 ⁰С составляет 1980 часов. На основании этих данных находим точку B для построения графика. Аналогичным образом находим точки для других температур отопительного периода. На графике тепловой нагрузки необходимо выделить пиковую часть, покрываемую пиковыми котлами. Для определения числа часов использования пиковой нагрузки по оси ординат вниз от точки «Q^ЧАС₀ +Q^ЧАС_ГВС» откладывают в масштабе величину Q^ПИК_КБ и проводят вправо горизонтальную линию до пересечения с линией графика. Опуская перпендикуляр из точки пересечения на ось «продолжительность тепловой нагрузки», получаем число часов использования пиковой нагрузки h_ПИК.

2. Обоснование проекта промышленной гту-тэц

2.1. Выбор оборудования

На основании суммарной часовой потребности в паре на технологические и горячей воде на вспомогательные нужды промкомплекса выбирается основное оборудование промышленной ГТУ-ТЭЦ, включающее:

• газотурбинную установку (ГТУ), укомплектованную паровыми (ПКУ ГТУ) и водогрейными (ВКУ ГТУ) котлами-утилизаторами;

• дополнительные (при необходимости) водогрейные котлы.

При выборе мощности основного оборудования следует принимать во внимание определенную величину установленной мощности ТЭЦ.

При выборе оборудования следует соблюдать следующие требования:

1. В первую очередь котлами-утилизаторами ГТУ должна покрываться технологическая нагрузка промкомплекса по пару давлением 8-13 кГс/см².

2. В соответствии с необходимой технологической нагрузкой по пару 8-13 кГс/см² выбирается соответствующая ГТУ, способная ее покрыть, и определяется величина тепловой нагрузки по горячей воде на вспомогательные нужды, покрываемая водогрейными котлами-утилизаторами выбранной ГТУ.

3. Недостающая потребность в тепле на вспомогательные нужды покрывается дополнительными водогрейными котлами.

4. Тепловая нагрузка при выходе из строя ГТУ покрывается резервной котельной, включающей паровые и водогрейные котлы соответствующей мощности (Приложение 10, 11); при этом предполагается, что электроснабжение промкомплекса осуществляется от внешней сети.

5. Избыток электрической энергии ГТУ-ТЭЦ (по сравнению с необходимым суммарным годовым потреблением W_п) продается на сторону по тарифу на генераторное напряжение.

Справочные данные по ГТУ и котлам приведены в Приложениях 9-12.

2.2. Определение себестоимости электрической

и тепловой энергии, отпускаемых промышленной ГТУ-ТЭЦ

Определение себестоимости электро- и теплоэнергии, отпускаемых ГТУ-ТЭЦ на нужды промкомплекса, проводится с целью сравнения экономической эффективности вариантов централизованного (от энергосисте­мы) и децентрализованного (от собственной ГТУ-ТЭЦ) энергоснабжения промкомплекса.

2.2.1. Годовые затраты производства на ГТУ-ТЭЦ

, тыс. USD/год, (2.1)

где И_т - затраты на топливо, тыс. USD/год;

И_а - расходы на амортизацию, тыс. USD/год;

И_з - затраты на заработную плату эксплуатационного персонала, тыс. USD/год;

И_р - затраты на ремонт, тыс. USD/год;

И_п - прочие затраты (вода, вспомогательные материалы, общестанционные расходы и т.п.), тыс. USD/год.

2.2.2. Годовые затраты на топливо определяются по формуле

, тыс. USD/год, (2.2)

где B_гтт - годовой расход топлива на ГТУ-ТЭЦ, тыс. т у.т./год;

Ц_т - оптовая цена природного газа, USD/тыс. м³ (в соответствии с заданием);

Q^с_н - теплота сгорания низшая сухого газа, ккал/м³ (в соответствии с заданием).

тыс. т у.т./год, (2.3)

где B_гту - расход топлива на ГТУ;

B_вк - расход топлива на дополнительные водогрейные котлы.

B_ГТУ = b_ЧАС^Σ h_У 10-³ тыс. т у.т./год, (2.4)

где b_ЧАС^Σ часовой расход топлива ГТУ, т у.т. / час (Приложение 9);

h_у - число часов использования установленной мощности ГТУ-ТЭЦ (принимается равным 6000-6500 ч/год);

, тыс. т у.т./год, (2.5)

где Q_гту - тепловая нагрузка на вспомогательные нужды, покрываемая водогрейными котлами-утилизаторами ГТУ, Гкал/год;

η_вк - КПД дополнительных водогрейных котлов, % (Приложение 11).

Q_ГТУ = (0,64q_ПКУ^ЧАС + q_ВКУ^ЧАС) h_У , (2.6)

где q_ПКУ^ЧАС – паропроизводительность котлов-утилизаторов ГТУ, т/ч (Приложение 9),

q_ВКУ^ЧАС – теплопроизводительность котлов-утилизаторов ГТУ, Гкал/ч (Приложение 9)

2.2.3. Годовые амортизационные отчисления определяются по формуле

, тыс. USD/год, (2.7)

где n_а - норма амортизации в среднем по ГТУ-ТЭЦ (принимается равной 5 % / год);

K_гтт - капитальные вложения в ГТУ-ТЭЦ, включая оборудование резервной котельной, тыс. USD.

, (2.8)

где K_гту - капитальные затраты в ГТУ, тыс. USD;

K_пкр - капитальные затраты в резервный паровой котел, тыс. USD;

K_вкр - капитальные затраты в резервный водогрейный котел, тыс. USD;

K_вк - капитальные затраты в дополнительный водогрейный котел, тыс. USD;

n_гту - общее число ГТУ данного типа, шт.;

n_пкр - общее число резервных паровых котлов данного ти­па, шт.;

n_вкр - общее число резервных водогрейных котлов данного ти­па, шт.;

n_вк - общее число дополнительных водогрейных котлов данного типа, шт.;

k_р - поправочный коэффициент, учитывающий районные условия;

1,2 - коэффициент, учитывающий затраты в резервную котельную.

Необходимые данные для расчета приведены в Приложениях 9 -13.

2.2.4. Затраты на заработную плату находятся по формуле

, тыс. USD/год, (2.9)

где n_экс - штатный коэффициент ГТУ-ТЭЦ по эксплуатационному персоналу, чел./МВт (Таблица 2.1);

Таблица 2.1 - Штатные коэффициенты ГТУ-ТЭЦ

Установленная мощность, МВт, NУ	Штатный коэффициент по эксплуатационному персоналу, чел./МВт
25 и ниже 50 75 100 150	0,58 0,35 0,28 0,23 0,17

Ф - среднегодовой фонд заработной платы на одного работающего, принимается для ГТУ-ТЭЦ 3200-3500 USD/чел. в год (нижний предел берется для станций меньшей мощности);

N_у - установленная мощность ГТУ-ТЭЦ (сумма электрических мощ-ностей ГТУ, N^ГТУ_У), МВт.

2.2.5. Затраты на ремонт (И_р) принимаются в размере 5-6 % от K_гтт.

2.2.6. Прочие затраты (И_п) берутся в размере 30 % от суммарных затрат на амортизацию, зарплату и ремонт.