5.2. Расчет издержек производства при комбинированной и раздельной схемах энергоснабжения Расчет издержек производства при комбинированной схеме энергоснабжения

Издержки производства при комбинированной схеме энергоснабжения включают в себя затраты на ТЭЦ (S_ТЭЦ), затраты в пиковую котельную (S_ПК), затраты на транспорт тепла (S_ТС), затраты на транспорт электрической энергии (S_ЛЭП) и могут быть определены по следующему выражению:

S_к = S_тэц + S_пк + S_тс + S_лэп, руб./год.

Расчет издержек производства на тэц

При укрупненных расчетах издержки производства на ТЭЦ складываются из пяти основных элементов:

S_тэц = S_т + S_aм + S_тр + S_зп + S_np, млн.руб./год,

где, S_т – затраты на топливо, млн. руб./год

S_aм – амортизационные отчисления, млн. руб./год

S_тр – затраты на текущий ремонт, млн. руб./год

S_зп – затраты на заработную плату эксплуатационного персонала, млн. руб./год

S_np – прочие расходы, млн. руб./год

Расчет отдельных составляющих издержек производства приведен ниже по соответствующим формулам.

Расчет затрат на топливо

Затраты на топливо рассчитываются по формуле:

, руб./год;

где В_гн^тэц – годовой расход натурального топлива на ТЭЦ, тнт/год

Ц_т – цена топлива на станции назначения, руб./тнт

Годовой расход натурального топлива на ТЭЦ:

, тнт/год

Здесь: В_г^тэц – годовой расход условного топлива, тут/год;

7000 – теплота сгорания условного топлива, ккал/кг;

Q_р^н – теплота сгорания натурального топлива, ккал/кг.

Q_р^н для газа 8330 ккал/тм³

для мазута 8960 ккал/кг

для твердого топлива 5250 ккал/кг

Годовой расход условного топлива на ТЭЦ определяется по следующей формуле:

В_г^тэц = В_г^т  n_т + В_г^пт n_пт, тут/год

Здесь: В_г^т и В_г^пт – 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). Общий вид топливных характеристик

Для турбин типа Т:

В_г^т = α  h_p + β  Э_г^т + γ  D_г^т, тут/год,

Для турбин типа ПТ:

В_г^пт = α  h_p + β  Э_г^т + γ ₁  D_г^т + γ ₂  D_г^п, тут/год,

где: α, β, γ, γ₁, γ₂ – коэффициенты, характерные для данного типа турбин (табл. 8)

h_p – число часов работы турбоагрегатов в течение года, час/год;

Э_г – годовая выработка электроэнергии турбоагрегатом, МВт ч/год

D_г^т и D_г^п – годовые отборы пара отопительных и производственных параметров, соответственно, т/год;

h_p – приближенно может приниматься в пределах 7800÷8200 час/год, причем нижний предел относится к более мощным агрегатам. Для турбин Т:

D_г^т = D_ч^max  h_г^от, т пара/год,

Здесь h_г^от – число часов использования максимальных отопительных от­боров за год, час/год;

Для турбин типа ПТ:

D_г^т = D_т^/  h_г^от, т пара/год

D_г^п = D_п^/  h_г^пр, т пара/год

Здесь h_г^пр – число часов использования максимального производственного отбора за 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).

График приведен ниже на рис.2

, МВт

100

90

80

час

8 16 24

Рис.2 Суточный график электрической нагрузки ТЭЦ.

По оси абсцисс – время суток (в часах), по оси ординат – нагрузка турбоагрегата в % от его максимальной нагрузки (N). Площадь под суточным графиком дает суточную выработку электроэнергии турбоагрегата (Э_сут^т, Э_сут^пт). Например, при N_max^т = 50 МВт

Э_сут^т = 0,8  50  8 + 1  50  8 + 0,9  50  8… (МВтч/сут)

Годовая выработка электроэнергии турбоагрегатами определяется из выражений:

Э_г^т = Э_сут^т  m  ρ_г^т, МВтч/год

Э_г^пт = Э_сут^пт  m  ρ_г^пт, МВтч/год

где m – число суток в году (365);

ρ_г^т, ρ_г^пт – коэффициенты, учитывающие неравномерность выработки электроэнергии по суткам года.

Значение коэффициентов принимается следующим образом:

где h_г - число часов в году (8760).

Для проверки правильности расчета годовой выработки электроэнергии турбоагрегатами определяются числа часов использования мощности турбоагрегатов:

час/год;

час/год;

При этом должно быть h_y^т > h_г^от и 8300 > h_y^пт > h_г^пр

При нарушении этих условии следует скорректировать коэффициент неравномерности.

Число часов использования максимальной мощности ТЭЦ:

час/год

должно лежать в пределах 5000 ÷ 6500 час/год;

Э_г^тэц = Э_г^т  n_т + Э_г^пт  n_пт, МВтч/год

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 В_тэ^тэц приравнивается к годовому расходу топлива на выработку того же тепла в котельной и может быть рассчитан следующим образом:

В_тэ^тэц = n_т  В_тэ^т + n_пт  В_тэ^пт, тут/год

где В_тэ^т, В_тэ^т – 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:

В_ээ^тэц = В_г^тэц – В_тэ^тэц тут/год.

Для проверки правильности расчетов годовых расходов топлива необходимо определить удельные расходы топлива на выработку тепла (b_тэ) и электроэнергии (b_ээ):

кг ут/Гкал

г ут/КВтч

При правильных расчетах:

b_тэ = 155 ÷ 170 кг ут/Гкал; b_ээ = 200 ÷ 395 г ут/КВтч

Цена топлива: Ц_т = Ц_пр + Ц_тр + Ц_проч,

Здесь: Ц_пр – прейскурантная цена, руб/тнт

Ц_тр – затраты на перевозку твердого топлива, руб/тнт

Ц_проч – прочие расходы по заготовке топлива, принимается равными 250 руб./тнт

Для газа и мазута прейскурантные цены установлены на месте потребления, поэтому для них Ц_тр = 0 и Ц_проч= 0.