Расчет технико-экономических показателей ТЭЦ

1. Годовая выработка электроэнергии на ТЭЦ:

Рассматриваемая электростанция состоит из 3 блоков, мощностью по 120 МВт. Энергоблок включает турбину Т-120-12,8 и барабанный котел БКЗ-500-140. Прои зводительность ВПУ ТЭЦ составляет 150 м3/ч и ВПУ ПТС 380 м3/ч.

Э_г=N_ТЭЦ*h_у, где h_у=h_т+▵h=4000+1500=5500 ч/год

Э_г=100*5500=550000 МВт*ч/год; Э_г^ТЭЦ=550000*3=1650000 МВт*ч/год

Топливная характеристика турбогенератора:

В_г=2,9*h_р+0,0175*D_г^т+0,345*Э_г, где D_г^т=D_ч^т*h_т=310*4000=1240000 т/год; h_р=8000 ч/год

В_г=2.9*8000+0.0175*1240000+0.345*550000=234650 т.у.т/год, для станции, работающей на газе В_г^газ=0,97* В_г=227610,5 т.у.т/год

Расход топлива на ТЭЦ:

В_г^ТЭЦ=3*227610,5=682831,5 т.у.т/год

Расход топлива на производство тепла:

В_тэ^ТЭЦ=0,088*3*D_г^т=0,088*3*1240000=327360 т.у.т/год

Расход топлива на производство электроэнергии:

В_ээ^ТЭЦ=В_г^ТЭЦ-В_тэ^ТЭЦ=682831,5-327360=355471,5 т.у.т/год

Удельный расход топлива на отпуск электроэнергии:

b_ээ^бр= В_ээ^ТЭЦ/ Э_г^ТЭЦ=355471,5*10⁶/1650000*10³=215,4 г.у.т/кВт*ч

Удельный расход топлива на отпуск тепла:

b_тэ^бр= В_тэ^ТЭЦ/Q_отп ^ТЭЦ, где Q_отп ^ТЭЦ= D_г^т*n/0,43=1240000*3/0,43=8651162,8 ГДж/год

b_тэ^бр=327360*10³/8651162,8=37,84 кг.у.т/ГДж

КПД:

η_ээ^бр=123*100/ b_ээ^бр=123*100/215,4=57%

η_тэ^бр=34,2*100/ b_тэ^бр=34,2*100/37,84=90,4%

2. Расчет капитальных вложений.

Капитальные затраты в ТЭЦ:

К_тэц=0,57*С_смр*К'_тэц+0,43*К'_тэц

К'_тэц=С_т*С_инф*(К_1бл+К_пбл *(n_бл-1)), где С_инф=60- коэффициент инфляции, С_т=1

Капиталовложения в первый блок К_1бл =43,25 млн.руб

Капиталовложения в последующие блоки К_пбл =25,7 млн.руб

К'_тэц=60*(43,25+25,67*(3-1)= 5675.4 млн.руб

С_смр=1,39- коэффициент, учитывающий район сооружения

К_тэц=0,57*1,39*5675.4 +0,43*5675.4 =6937.041 млн.руб

3. Расчет расхода электроэнергии на собственные нужды.

Годовой расход электроэнергии на собственные нужды ТЭЦ складывается из следующих составляющих:

Э_сн^ТЭЦ=Э_ц+Э_тпр+Э_гзу+Э_пэн+Э_тду+Э_сн+Э_пр

Так как станция работает на газе, то расход электроэнергии на топливоприготовление и гидрозолоудаление не учитываются.

Расход электроэнергии на циркуляционные насосы

Э_ц= Э'_ц* Э_г^ТЭЦ=0,006*1650000=9900 МВт*ч/год

Расход электроэнергии на питательные насосы

Э_пэн= Э'_пэн*∑D_г^кот, где ∑D_г^кот=∑D_ч^кот* h_у=500*3*5500=8250000 т/год

Э'_пэн=9,4 кВт*ч/т пара;

Э_пэн=9,4*10^-3*8250000=77550 МВт*ч/год

Расход электроэнергии на тягодутьевые устройства

Э_тду= Э'_тду*∑D_г^кот

Э'_тду=3 кВт*ч/т пара,

Э_тду=3*10^-3*8250000=24750 МВт*ч/год

Расход электроэнергии на сетевые насосы

Э_сн= Э'_сн* Q_отп ^ТЭЦ, где Q_отп ^ТЭЦ= D_г^т*n/0.43=1240000*3/0,43=8651162,8 ГДж/год

Э'_сн=2,4 кВт*ч/год

Э_сн=2,4*10^-3*8651162,8=20762,8 МВт*ч/год

Расход электроэнергии на прочие потребители

Э_пр= Э'_пр* Э_г^ТЭЦ, где Э'_пр=0,5%

Э_пр=0,005*1650000=8250 МВт*ч/год

Э_сн^ТЭЦ=141212,8 МВт*ч/год

Коэффициент расхода электроэнергии на собственные нужды:

α_сн= Э_сн^ТЭЦ*100/ Э_г^ТЭЦ=141212,8*100/1650000=8,56%

Э_сн^ээ=( Э_ц+Э_пэн+Э_тду+Э_пр)* В_ээ^ТЭЦ/В_г^ТЭЦ=(9900+77550+24750+8250)*355471,5/682831,5=

=62704,4 МВт*ч/год

Э_сн^тэ=( Э_пэн+Э_тду+Э_сн+Э_пр)* В_тэ^ТЭЦ/В_г^ТЭЦ=(20762,8+77550+24750+8250)*327360/682831,5=

=62953,4 МВт*ч/год

b_ээ^н= В_ээ^ТЭЦ/ Э_г^ТЭЦ- Э_сн^ТЭЦ =355471,5*10⁶/(1650000-141212,8)*10³=235,6 г.у.т/кВт*ч

В_тэ^'= В_тэ+ b_ээ^н* Э_сн^тэ=327360+(235,6*10^-3*62953,4)=342191,9 т.у.т/год

b_тэ^н= В_тэ^'/Q_отп ^ТЭЦ=342191,9*10³/8651162,8=39,6 кг.у.т/год

В_ээ^'=В_г- В_тэ^'=682831,5-342191,9=340639,6 т.у.т/год

η_ээ^н=123*100/ b_ээ^н=123*100/235,6=52%

η_тэ^н=34,2*100/ b_тэ^н=34,2*100/39,6=86%

4. Расчет годовых эксплуатационных расходов и определение себестоимости производств электроэнергии и тепла.

Годовые эксплуатационные расходы по ТЭЦ, млн.руб

И_тэц=И_т+И_ам+И_зп+И_пр+И_рем,

Годовые затраты на топливо

И_т=(В_г/ α_к)*(1+ α_п)*Ц_т, где Ц_т=1390 руб/т- цена топлива

α_п=0- потери топлива при перевозке, α_к=Q_н^р/29,3=38,09/29,3=1,33

И_т=(682831,5*(1+0)*1390)/1,33=713,50 млн.руб/год

Годовые амортизационные отчисления

И_ам= Н_ам* К_тэц*10^-2=4*10^-2*6937,04=277,48 млн.руб

Годовые затраты на текущий ремонт

И_рем= К_тэц* β _рем, β _рем=1,2*10^-2* α_кр+0,007=1,2*3,6*10^-2+0,007=0,05

И_рем=0,05*6937.041=346,85 млн.руб

Годовые затраты на заработную плату

И_зп=Ф_зп*n, Ф_зп=300000 руб/чел.год, n= n'* n_бл*N_тэц=0,91*3*100=273 чел/МВт

И_зп=273*300000=81,9 млн.руб/год

Прочие годовые затраты

И_пр=0,25*( И_ам+И_зп+ И_рем)=0,25*(81,9+346,85 +277,48)=176,55 млн.руб/год

Годовые эксплуатационные расходы по ТЭЦ, млн.руб/год

И_тэц= 1596.28 млн.руб/год

И_тэ^тэц= И_тэц* В_тэ^'/В_г=1596.28 *342191,9/682831,5=799,49 млн.руб/год

И_ээ^тэц= И_тэц* В_ээ^'/В_г=1596.28 *340639,6/682831,5=796,36 млн.руб/год

Себестоимость производства электроэнергии:

S_ээ= И_ээ^ТЭЦ/Э_отп= И_ээ^ТЭЦ/Э_г*(1- α_сн)= 796,36*10⁸/1650000*(1-0,0856)*10³=52,78 коп/кВт*ч

Себестоимость производства тепла:

S_тэ= И_тэ^ТЭЦ/ Q_отп =799,49 *10⁶/8651162,8=92.467 руб/ГДж

5. Определение капитальных вложений в водоподготовительную установку.

Капиталовложения в ВПУ могут быть определены на основе удельных капитальных вложений по формуле:

К_впу=к_впу*G_впу*С_инф,

К_впу=6*93*60=33480 тыс.руб,

к_впу=6 тыс.руб/м³/ч-удельные капиталовложения в ВПУ;

G_впу=93 т/ч- часовая производительность ВПУ;

1. Определение отдельных составляющих ежегодных затрат.

Ежегодные затраты определяют себестоимость 1 м³ химически очищенной воды.

В себестоимость химически очищенной воды включаются следующие затраты на:

• исходную воду И_ив;

• потребленную электроэнергию и теплоту И_ээ и И_тэ;

• реагенты с учетом транспортно-заготовительных расходов И_р;

• на догрузку и замену фильтрующих материалов И_фм;

• зарплату персонала ВПУ И_зп;

• амортизационные отчисления И_ам;

• текущий ремонт И_тр;

• общестанционные (прочие) И_пр.

• Затраты на исходную (сырую) воду, руб./год

• И_ив = G_бр^г * Ц_в, где

G_бр^г – количество сырой воды, поступающей на установку в год, м³/год

Ц_в - тариф на воду в зависимости от источника водоснабжения, руб./м³

Полный расход сырой воды учитывает и расходы на собственные нужды:

G_бр^г = G_н^г + G_сн^г=511500+156255=667755 м³/год

где G_н^г, G_сн^г – годовое количество соответственно обработанной воды и воды израсходованной на собственные нужды, м³/год

Годовые расходы определяются с учетом числа часов использования максимальной часовой производительности ВПУ (h_у):

G_н^г = G_ВПУ * h_у=93*5500= 511500 м³/год

G_сн^г = ∑q_сн^ВПУ* h_у=28,41*5500=156255 м³/год

И_ив =667755*0,15 = 100163.25 руб/год

2. Затраты на годовое потребление электроэнергии на нужды впу, руб./год:

И_ээ = ∑Э_i*S_ээ, где

S_ээ – себестоимость электроэнергии на электростанции, руб./кВт*ч;

Э_i - расход электроэнергии, кВт*ч/год

Годовое потребление электроэнергии слагается из двух величин: электроэнергии, затрачиваемой на работу двигателей и на освещение помещений.

Расход энергии на работу двигателей является суммой расходов на работу насосов, перекачивающих обрабатываемую воду, насосов-дозаторов, циркуляционных насосов известкового молока, вентиляторов декарбонизаторов и других аппаратов, работающих круглосуточно.

Расход энергии на работу периодически работающих транспортных устройств (транспортировка сухих и мокрых реагентов и т.п.) ввиду его незначительности не учитывается.

Расход электроэнергии, затрачиваемой на работу двигателей, может быть найден в виде:

Э_нас = ∑N_{п раб}^нас * h_р* k_з / η + ∑N _рег^нас * h_рег* k_з / η,

где ∑N_{п раб}^нас, ∑N _рег^нас – требуемая полезная мощность насосов соответственно постоянно работающих, кВт, и работающих во время регенерации фильтров, кВт;

h_р - годовое число часов работы двигателя, ч/год;

k_з - коэффициент загрузки, для непрерывно работающих двигателей (может быть принят 0,75); η = 0,85 – КПД двигателя;

h_рег - суммарное число часов использования насосов, работающих во время регенерации, ч/год.

Число часов использования насосов во время регенерации

h_рег = 365 * ∑t_ppi / 60*m

где t_ppi – время пропуска регенерационного раствора насосами-дозаторами по i-ой ступени, мин; m - число регенераций в сутки; i – от 1 до п ступеней, т.е. суммирование проводится по количеству ступеней химической очистки воды.

h_рег = мин = 35,7 ч/год

Э_нас= (15+1,1+0,6+7,5+7,5+1,5+1,5+0,6+2*0,6+40+15)*8000*0,75/0,85+

+(3*37+4*7,5)*35,75*0,75/0,85=650330,07 кВт*ч/год

Расход электроэнергии на освещение помещений составляет:

Э_осв = P*t*k*n,

где Р – установленная в помещении мощность освещения, Вт;

t - средняя продолжительность освещения (принимается обычно 10 ч в сутки);

k = 0,8 – коэффициент одновременности;

n – число суток в году

Э_осв = 10*0,8*365*21870=63860,4 кВт*ч/год

Установленная мощность подсчитывается из условия, что в помещениях химводоочисток в среднем устанавливается 9 Вт/м² площади здания.

И_ээ =(650330,07+63860,4)*52,78= 37694973руб/год