ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИКИ

Нормативно-справочные материалы к выполнению курсовой работы для студентов всех форм обучения энергетических специальностей ЭТФ и ТЭФ

ВВЕДЕНИЕ

Выполняя курсовую работу, студенты углубляют знания, полученные при изучении курсов «Экономика энергетики» и «Организация и планирование энергетического производства. Управление предприятием». Приобретают навыки технико-экономических расчётов. В соответствии с заданием на курсовую работу студенты определяют типовые нагрузки потребителей и выбирают оптимальный вариант их покрытия при комбинированной схеме энергоснабжения, то есть вариант строительства ТЭЦ. Нормативно-справочные материалы, необходимые для расчётов, и методика выбора наилучшего варианта с многокритериальных позиций приведены в данном издании.

НОРМАТИВНО-СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица I.

Ориентировочные нормы удельных расходов электрической и тепловой энергии в промышленности

№ п/п	Вид продукции	Единицы измерения	Расход электроэнер., кВт ч	Расход тепла
				5-10 кг/см² т пара, d	Отопит.-вент.нужды и гор.вода, Гкал, q
	Чёрная металлургия
1	Руда железная с обогащением	т	68	-	-
2	Руда марганцовая	т	35,5	-	-
3	Окатыши	т	70,0	-	-
4	Кокс	т	32,0	-	-
5	Чугун	т	10,5	0,1	-
6	Сталь мартеновская	т	13,5	0,04	-
7	Сталь кислородно-конверторная	т	27,4	-	-
8	Электросталь	т	680	-	-
9	Прокат	т	110	0,09	-
10	Трубы стальные	т	139	0,18	-
11	Кислород	тыс.м³	475	0,77	-
12	Ферросплавы	т	5800	-	-
	Цветная металлургия
13	Алюминий	т	17450	-	-
14	Глинозём	т	700	10	-
15	Медь рафинированная	т	570	-	-
16	Медь черновая	т	965	-	-
17	Никель	т	40800	-	-
18	Магний	т	17550	-	-
19	Медная руда: Добыча Переработка	т	9 31	-	-
20	Свинцово-цинковая руда: Добыча Переработка	т	38,2 39,4	-	-
21	Свинец	т	960	-	-
22	Цинк	т	3860	-	-
	Химическая промышленность
23	Аммиак	т	1120	2,5	0,2
24	Карбид кальция	т	3050	-	-
25	Сода каустическая	т	3220	-	3,0
26	Химическое волокно	т	4550	13,0	4,0
27	Жёлтый фосфор	т	15950	-	-
28	Синтетический каучук	т	2830	14	15
29	Синтетический спирт	дал	7,4	10	-
30	Пластмассы	т	1300	1,1	5,0
	Топливная промышленность
31	Добыча угля	т	33,0	-	-
32	Добыча нефти	т	38,3	-	0,015
33	Переработка нефти	т	48,0	0,2	0,1
34	Добыча и производство газа	1000м³	11,4	-	-
35	Машиностроение и металлообработка	1000 руб.	630	0,4	0,8
	Производство стройматериалов
36	Цемент	т	110,5	-	-
37	Сборные железобетонные конструкции и детали	м³	58,4	0,9	0,2
38	Асбест	т	850	-	-
	Лесная, целлюлозно-бумажная и деревообрабатывающая промышленность
39	Бумага	т	655	5,0	0,3
40	Картон	т	483	4,8	0,25
41	Целлюлоза	т	365	6,0	0,4
42	Древесная масса	т	1200	-	-
	Лёгкая и пищевая промышленность
43	Хлопчатобумажные ткани	тыс.м²	1260	2,5	0,5
44	Шерстяные ткани	тыс.м²	2990	10,8	0,9
45	Льняные ткани	тыс.м²	1200	3,0	0,6
46	Обувь кожаная	тыс.	1065	1,5	0,9
47	Мясо	т	330	1,0	0,2
48	Сахар-песок из свеклы	т	515	3,5	0,5
49	Масло растительное	т	425	1,2	0,2
50	Мука, крупа	т	83	-	-
51	Искусственный шёлк	т	6000	32	5

Таблица 2

Расчётные коэффициенты нагрузки

№ п/п	Группы потребителей	dп		dосн, %
1	Горнодобывающая промышленность	-	-	-
2	Шахтная добыча	0,6	7760	2
3	Открытые разработки	0,3	6600	5
4	Нефтедобывание старых районов	0,7	8000	4
5	Нефтедобывание новых районов	0,6	7350	4
6	Нефтепереработка	0,9	8350	7
7	Нефтеперекачка	0,9	8350	8
8	Металлургия	0,85	8050	4
9	Глинозём, ферросплавы	0,9	8350	2
10	Металлургия непрерывная	0,95	8550	0,1
11	Химия непрерывная	0,95	8550	0,1
12	Химия полунепрерывная	0,7	7660	4
13	Химия прочая	0,4	6700	5
14	Цементная	0,65	7600	5
15	Прочие стройматериалы	0,3	6450	5
16	Целлюлозно-бумажная и гидролизная	0,8	8000	6
17	Деревообработка	0,1	5750	8
18	Механическое строительство	0	5600	5
19	Машиностроение тяжёлое	0,5	7000	7
20	Машиностроение прочее	0,2	6000	9
21	Пищевая	0,5	7250	8
22	Текстильная, лёгкая	0,2	6000	10
23	Прочие отрасли	0,05	3550	6
24	Торф	0,6	2700 (лето)	8

Таблица 3

Типовой график переменной нагрузки для промышленных производств с 7-часовым рабочим днём

Часы	Переменная технологическая нагрузка β,%	Часы	Переменная технологическая нагрузка β,%
	Промышленность, кроме горнодобывающей		Промышленность, кроме горнодобывающей
1	52	13	92
2	51	14	97
3	50	15	92,5
4	50	16	86
5	51	17	92
6	62	18	89
7	63	19	85
8	78	20	83
9	96	21	84
10	100	22	77
11	94	23	65
12	88	24	55

Таблица 4.

Число часов использования максимума промышленного освещения.

	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
	3600	4000	4300	4600	4900	5100	5400	5700	5700

Таблица 5

Типовой график осветительной промышленной нагрузки, %

Зима

	Часы
	1-6	7	8	9	10-14	15	16	17-21	22	23	24
0,4	50	100	98	90	60	70	90	100	70	65	60
0,5	60	100	98	90	60	70	90	100	80	75	70
0,6	70	100	98	90	60	70	90	100	83	82	80
0,7	80	100	98	90	60	70	90	100	92	91	90
0,8	85	100	98	90	60	70	90	100	98	97	95
0,9	90	100	98	90	60	70	90	100	98	97	95

Таблица 6

Расчётно типовые графики коммунально-бытововй нагрузки (t от)

Часы	Зима	Часы	Зима	Часы	Зима
1	36	9	70	17	87
2	33	10	60	18	100
3	30	11	56	19	98
4	31	12	55	20	95
5	35	13	54	21	84
6	45	14	55	22	74
7	60	15	57	23	59
8	75	16	60	24	40

Таблица 7

Средние нормы удельного расхода электроэнергии в быту и сфере обслуживания городов. кВт·ч/ чел.год

Районы России	Жилой сектор	Общественный сектор	Всего
Северо-Западный	500	600	1100
Центральный	510	610	1120
Волго-Вятский	540	660	1200
Центрально-Чернозёмный	500	590	1090
Поволжский	395	480	875
Северо-Кавказский	500	590	1090
Уральский	500	560	1060
Западно-Сибирский	460	550	1010
Восточно-Сибирский	540	650	1190
Дальневосточный	640	780	1420

Таблица 8

Поправочные коэффициенты к удельным нормам электропотребления

Город	Население, тыс.чел	Коэффицент
Крупный и крупнейший	250-500 и более	1,1
Большой	100-250	1,0
Средний	50-100	0,97
Малый	Менее 50	0,73

Таблица 9

Годовой расход тепла на одного жителя по видам теплопотребления, Гкал

Потребление	Район
	Сибирь, Урал и север европейской части	Средняя полоса европейской части	Юг европейской части
Отопление и вентиляция жилых зданий	3,32	2,62	1,66
Отопление и вентиляция общественных зданий	0,81	0,61	0,38
Горячее водоснабжение	1,95	1,95	1,95
Бани	0,15	0,15	0,15
Прачечные	0,30	0,30	0,30
Предприятия общественного питания	0,28	0,28	0,28
Итого	6,81	4,72	3,86

Таблица 10

Продолжительность отопительного периода в сутках для некоторых городов России

Город	Tотоп, сутки	Город	Tотоп, сутки
Архангельск	251	Оренбург	201
Астрахань	172	Омск	220
Брянск	206	Пенза	206
Барнаул	219	Пермь	226
Воронеж	199	Петрозаводск	237
Волгоград	182	Ростов-на-Дону	175
Владивосток	201	Рязань	212
Екатеринбург	228	С-Петербург	219
Иваново	217	Саратов	198
Иркутск	241	Смоленск	210
Казань	218	Тверь	219
Киров	231	Тула	207
Курск	198	Тобольск	229
Красноярск	235	Томск	234
Москва	205	Тюмень	220
Мурманск	281	Уфа	211
Нижний Новгород	218	Чита	240
Новороссийск	134	Челябинск	216
Новосибирск	227	Хабаровск	205

Таблица 11

Значения Kохв в зависимости от численности населения по видам теплопотребления

Потребители	Численность населения, тыс.чел
	250-500 и более	100-250	50-100	Менее 50
Отопление и вентиляция жилых и общественных зданий	0,8	0,75	0,70	0,65
Горячее водоснабжение жилых зданий	0,75	0,7	0,60	0,50
Бани	0,50	0,40	0,30	0,20
Прачечные	0,60	0,50	0,40	0,30
Предприятия общественного питания	0,70	0,60	0,40	0,30

Таблица 12

Годовое число часов использования максимума тепловой нагрузки для различных групп коммунально-бытовых потребителей

Потребители	hкб
Отопление и вентиляция жилых зданий	Половина отопительного периода
Отопление и вентиляция общественных зданий	Половина отопительного периода
Горячее водоснабжение	1200
Бани	3000
Прачечные	3500
Предприятия общественного питания	3000

Таблица 13

Турбины с регулируемым отбором пара и противодавлением

Тип турбины	Номинальная мощность, МВт	Начальная температура пара, °С	Начальное давление, кгс/см²	Максим. расход пара, т/ч	Отпуск пара из регулируемых отборов или противодавления
					На пр-во, т/ч	На теплофикацию, т/ч
Т-50/60-130	50	555	130	255	-	90
Т-100/120-130	100	540	130	485	-	160
Т-175/210-130	175	555	130	760	-	270
Т-250/300-240	250	540	240	950	-	330
ПТ-50/60-130/15	50	555	130	300	115	45
ПТ-50/60-130/7	50	555	130	300	118	40
ПТ-60/75-130/13	60	555	130	387	140	50
ПТ-80/100-130/13	80	555	130	470	185	132
ПТ-135/160-130/13	135	555	130	760	320	55
Р-50-130/13	50	555	130	480	326	-
Р-100-130/15	100	555	130	760	696	-

Таблица 14

Основные характеристики энергетических котлов

Тип котла	Производительность, т/ч	Параметры		Основной вид топлива	КПД котла, %
		Давление кгс/см²	Температура, °С
ТГМ-444	500	140	560	Газ,мазут	96,3/96,4
ТП-100	640	140	570	Уголь	87,2
ТГМ-104	640	140	570	Газ,мазут	93,09/92,46
ТГМП-114	950	255	565	Газ,мазут	91,75/94,05
ПК-39	950	255	545	Экиб.уголь	-
БКЗ-320-140-ГМ	320	140	560	Газ,мазут	93,3/92,0
БКЗ-320-140-1	320	140	560	Экиб.уголь	91,2
БКЗ-420-140-5	420	140	560	Уголь	92,0
ПК-24	270	140	570	Уголь,газ	91,8/92,4
БКЗ-20-140	210	140	570	Уголь	87,8
ТП-85	420	140	570	Уголь	88,7
ТГМ-94	500	140	560	Газ,мазут	91,8/91,6
ТП-92	500	140	560	Уголь	90,5
ПК-41	950	255	565	Газ,мазут	92,6/93,2
БКЗ-640-140	640	140	545	Уголь	92,5

Таблица 15

Характеристика водогрейных котлов серийного производства

Тип котла	Номинальная мощность, Гкал/ч	Сжигаемое топливо	КПД,брутто *, %
КВГМ-30	30	Газ, мазут	90/88
ПТВМ-301	30	Газ, мазут	91/88
КВГМ-50	60	Газ, мазут	92/91
КВГМ-100	100	Газ, мазут	89/87
ПТВМ-180	180	Газ	89
КВГМ-180	180	Газ	89

* в числителе – для газа; в знаменателе – для мазута

Таблица 16

Затраты, отнесённые на один турбоагрегат, млн.руб.

Тип турбоагрегата	Всего
	Первый	Последующий
Т50/60-130	320	150
Т-100/120-130	660	320
Т-175/210-130	990	673
Т-250/300-240	2440 (на блок)	1503 (на блок)
ПТ-50/60-130/15	350	160
ПТ-50/60-130/7	350	160
ПТ-60/75-130/13	420	200
ПТ-80/100-130/13	560	260
ПТ-135/160-130/13	896	416
Р-50-130/13	-	94
Р-100-130/15	-	184

Таблица 17

Капиталовложения, зависящие от общей мощности ТЭЦ, млн.руб.

Установленная мощность, МВт	100	150	200	300	400	500
КN, млн.руб	121	132	155	189	214	239

Таблица 18

Затраты, отнесённые на установку одного энергетического и одного водогрейного котла, млн.руб

Паропроизводительностьт/ч	Вид топлива	Затраты
		На первый агрегат	На последующий агрегат
210	Твёрдое Газ,мазут	370 285	197 152
220	Твёрдое Газ,мазут	356 274	214 165
420	Твёрдое, Газ,мазут	518 358	310 238
480	Твёрдое, Газ,мазут	- 440	- 354
500	Твёрдое, Газ,мазут	- 514	- 370
	Водогрейные котлы
100 Гкал/ч	Газ,мазут	52	40
180 Гкал/ч	Газ,мазут	100	80

Таблица 19

Территориальные коэффициенты изменения сметной стоимости строительства

Район	Значение коэффициента	Район	Значение коэффициента
Архангельск	1,29	С-Петербург	0,98
Астрахань	1,00	Смоленск	1,01
Башкирия	1,07	Сахалин	2,59
Бурятия	1,23	Ставрополь	1,0
Вологда	1,01	Свердловская обл.	1,13
Иркутск	1,8	Томск	1,31
Кировская обл.	1,06	Татария	1,05
Красноярск	1,14	Тамбов	1,0
Магаданская обл.	3,06	Тюменская обл.	1,6
Москва	1,01	Удмуртия	1,12
Мурманск	1,5	Хабаровск	1,39
Нижний Новгород	1,2	Челябинская обл.	1,1
Омск	1,28	Чита	1,22
		Приморский край	1,24

Таблица 20

Уравнения линейных энергетических характеристик для турбин

Тип турбоагрегата	Уравнение энергетической характеристики Q(Гкал/ч); N(МВт)
Т-50/60-130	Qэ=19,5+0,78Nт+2,1Nк; Nт=0,54Qт-2,5
Т-100/12-130	Qэ=19+0,765Nт+1,916Nк; Nт=0,628Qт-8,4
Т-175/210-130	Qэ=29,0+0,827Nт+1,823Nк; Nт=0,725Qт-22,7
Т-250/300-240	Qэ=60,5+0,754Nт+1,635Nк; Nт=0,806Qт-26,4
ПТ-50/60-130/15	Qэ=12+1,99Nк+0,87Nт; Nт=0,349Qпр+0,614Qт-8,7
ПТ-50/60-130/7	Qэ=15+2,1Nк+0,87Nт; Nт=0,370Qпр+0,620Qт-8,7
ПТ-60/75-130/13	Qэ=16,4+1,97Nк+0,864Nт; Nт=0,374Qпр+0,625Qт-8,85
ПТ-80/100-130/13	Qэ=24,4+1,982Nк+0,875Nт; Nт=0,385Qпр+0,723Qт-9,65
ПТ-135/160-130/13	Qэ=11,45+2,13Nк+0,848Nт; Nт=0,36Qпр+0,75Qт-34,5
Р-50-130/13	Qэ=0,9+0,87Nт; Nт=0,275Qпр-9,4
Р-100-130/15	Qэ=5,5+0,87Nт; Nт=0,295Qпр+0,067(Qпр-60)-20,2

Таблица 21

Энтальпия пара и воды

P, кг с/см²	130	8	1,2	1,0
				Tк=100°С	Tк=70°С
i ккал/кг	870	710	636	100(для горячей воды)	70 (для технологич. пара)

Таблица 22

Коэффициенты, характеризующие прочие расходы

Установленная мощность пара, МВт	200	300	400	500	750	1000	Более 1000
αпр, %	36	32	28	24	20	16	12

Примечание. Для промежуточных значений мощности электростанций норматив прочих расходов определяется методом интерполяции.

Таблица 23

Средние нормы амортизационных отчислений на ТЭЦ на реновацию, %

Мощность агрегатов, МВт	Вид топлива
	Газ,мазут	Уголь
60	3,4	3,5
100	3,5	3,6
150	3,5	3,6
200	3,5	3,6
250	3,5	3,6
300	3,6	3,7
400	3,6	3,7
500	3,7	3,8

Таблица 24

Расход электроэнергии на собственные нужды ТЭЦ, % от выработки при Pо=130 атм, tо=565°С

Вид топлива	Турбина с противодавлением	Турбина с конденсацией
Каменный уголь	11-12,5	7-7,5
Бурый уголь	10-11	6-6,5
Газ, мазут	9-9,5	5-5,5

Таблица 25

Численность персонала на ТЭЦ

Мощность ТЭЦ, МВт	Административно-управленч. чел.	Эксплуатационный
		Общая, чел.		Удельная, чел/МВт
		I	II	I	II
60	25	242	192	4,84	3,84
100	25	277	209	2,77	2,09
150	31	367	251	2,45	1,67
200	31	379	258	1,89	1,29
300	41	415	301	1,39	1,00
400	41	447	330	1,12	0,82
500	41	478	350	0,95	0,70
800	-	-	-	0,84	0,67

I-при сжигании твёрдого топлива, II – при сжигании газа.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Справочник/ под общ.ред. В. А. Григорьева, В.М.Зорина, М.:Энергоатомиздат, 1991, 558с.

2. Тепловые и атомные электрические станции: Справочник/ под общ.ред. В.А.Григорьева, В. М.Зорина. М.:Энергоиздат, 1982, 624 с.

3. Справочник по проектированию электроэнергетических систем/ В.В.Ершевич, А.Н.Зейлигер, Г.А.Алларионов и др. Под ред. С. С. Рокотепа, И.М.Шапиро. М.:Энергоатомиздат, 1985, 352 с.

4. Гольстрем В. А., Кузнецов ЮМ. Энергетический справочник инженера. Киев, 1983, 488с.

5. Каган А. Д., Муковозчик Н.В. Технико-экономические основы проектирования тепловых электрических станций (курсовое проектирование). Минск: Высшая школа, 1983, 159 с.

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИКИ

Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов всех форм обучения энергетических специальностей ЭТФ и ТЭФ

ВВЕДЕНИЕ

Улучшение экономической подготовки будущих специалистов связано как с углублением теоретических знаний в области экономики предприятий, так и с овладением практическими методами и приёмами решения технико-экономических задач. Приобретению определённых навыков в этой области способствует выполнение настоящей курсовой работы.

Содержание курсовой работы состоит в определении мощности, выборе состава основного оборудования и расчёте технико-экономических показателей ТЭЦ, работающей в энергосистеме и обеспечивающей электрической и тепловой энергией производственные и коммунально-бытовые потребители.

Каждый студент получает индивидуальное задание у своего руководителя проектирования в виде конкретных исходных данных, определяющих состав и структуру потребителей энергии, район сооружения ТЭЦ. Выполненная курсовая работа содержит пояснительную записку и графическую часть. В пояснительной записке отражаются все этапы выполнения работы, приводятся все необходимые формулы, результаты расчётов, итоговые таблицы и пояснения. В графической части строятся соответствующие графики нагрузки.

1. РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ.

1. Расчёт годовой потребности в электрической энергии и электрических нагрузок потребителей.

Годовая потребность в электроэнергии определяется для следующих основных групп потребителей:

• технологическое потребление промышленных предприятий;

• производственное освещение;

• коммунально-бытовые нужды.

Годовой объём промышленного электропотребления определяется методом прямого счёта, основанным

на применении укрупнённых удельных норм расхода электроэнергии:

, тыс. кВт∙ч (I.I),

700000 *10,5+400000 *1300+650000*483=841300 тыс. кВт*ч

где - годовой объём производства продукции на предприятииi-той отрасли в принятых единицах;

- средняя норма удельного расхода электроэнергии на единицу продукции в i-той отрасли [2,таблица 1];

n – число промышленных потребителей электроэнергии.

Результаты расчётов сводятся в таблицу 1.1

Таблица 1.1

Расчёт годового потребления электроэнергии промышленными потребителями

№ п/п	Потребители (отрасли промышленности)	Единицы измерения	Годовой объём производства продукции	Удельный расход электроэнергии на единицу продукции, кВт·ч	Годовое потребление электроэнергии, тыс.кВт·ч
1	чугун	т	700 тыс.	10,5	7350
2	пластмасса	т	400 тыс.	1300	520000
3	картон	т	650 тыс.	483	313950
Итого			1750 тыс.	1793,5	841300

Годовое потребление электроэнергии каждым промышленным потребителем состоит из двух частей – потребление электроэнергии на технологическиеи осветительныенужды:

, тыс. кВт·ч (1.2)

Годовое потребление электроэнергии на осветительные нужды промышленных потребителей определяется как доля от промышленного потребления

, тыс. кВт·ч (1.3),

0,001*7350=7,35 тыс. кВт·ч

тыс. кВт·ч

тыс. кВт·ч

где - нормативный показатель доли осветительной нагрузки в общем расходе электроэнергииi-того промышленного потребителя [2, табл.2].

Величину максимума технологической нагрузки можно определить по формуле:

, МВт (1.4),

где - годовое число часов использования максимума технологической нагрузки дляi-того промышленного потребителя, ч/год [2, табл. 2].

МВт

МВт

МВт

Конфигурация среднесуточных графиков промышленной нагрузки определяется главным образом производственным режимом работы предприятий. В связи с этим в промышленном суточном графике можно выделить ряд составляющих:

(рис. 1.1).

Рис. 1.1. Составляющие суточного графика промышленного электропотребления,

где А – постоянная часть технологической нагрузки (нагрузка непрерывных технологических процессов, а также электроёмких процессов, прерывание которых нецелесообразно из-за больших экономических потерь);

Б – переменная часть технологической нагрузки (нагрузка остальных технологических процессов);

В – осветительная нагрузка промышленных предприятий.

Постоянная часть электрической нагрузки для зимних суток определяется по формуле

, тыс. кВт (1.5)

МВт

МВт

МВт

где - относительная величина постоянной части в суточном максимуме технологической нагрузки в долях единицы [2, табл.2].

Расчётные значения максимумов переменной технологической нагрузки для зимнего дня у каждого промышленного потребителя определяются из соотношения

, МВт (1.6).

МВт

МВт

МВт

Вариант типового графика переменной нагрузки приведён в [2, табл.3].

Результаты расчётов сводятся в табл. 1.2.

Таблица 1.2.

Основные показатели промышленного электропотребления

№ п/п	Промышленные потребители	, млн.кВт·ч	, млн.кВт·ч	, млн.кВт·ч	, ч/год	, МВт	, МВт	, МВт
1	чугун	7,35	0,00735	7,34265	8550	0,86	0,817	0,043
2	пластмасса	520	0,52	519,48	8550	60,76	57,722	3,038
3	картон	313,95	18,837	295,113	8000	36,89	29,512	7,378
Итого		841,3	19,36435	821,9357	25100	98,51	88,051	10,459

Суммарная зимняя технологическая нагрузка всех промышленных потребителей для каждого часа суток (t) составляет

, (1.7),

где - суммарная технологическая нагрузка зимнего дня для каждого часа, МВт;

- расчётный суммарный максимум переменной технологической нагрузки промышленных потребителей, МВт;

- ординаты графика переменной части технологической нагрузки потребителей в долях от своего максимума [2, табл.3].

Результаты сводятся в таблицу 1.4.

Для расчёта зимнего суточного графика промышленного освещения вначале определяется относительная величина базисной технологической нагрузки

(1.8).

= 93,2805/98,51 = 0,946914

Значения иберутся из таблицы 1.4.: = 93,2805 МВт и =98,51 МВт

По величине определяется число часов использования зимнего максимума промышленного освещения [2, табл.4]., которое равно 5700. После нахождения величиныможно рассчитать максимальную нагрузку промышленного освещения

, МВт (1.9),

=19364,35/5700 = 3,397

где - годовое потребление электроэнергии на освещение по всем промышленным потребителям (берётся из таблицы 1.2).

На основе рассчитанного максимума нагрузки промышленного освещения определяются ординаты зимнего суточного графика осветительной нагрузки, выбираемого в зависимости от величины = 0,9 [2,табл.5].

Годовое потребление электроэнергии на коммунально-бытовые нужды

, тыс.кВт·ч/год (1.10)

=641300 тыс. кВт·ч/год

где - средняя годовая норма удельного расхода электроэнергии в быту и сфере обслуживания, кВт·ч/чел;

- число жителей в городе, чел.

Среднее значение удельных норм расхода электроэнергии в жилом и общественном секторах больших городов по отдельным экономическим районам приведены в [2, таблица 7]. При выполнении расчётов средние значения удельных норм расхода электроэнергии необходимо умножить на соответствующие коэффициенты для различных групп городов [2, таблица 8].

Максимальная нагрузка коммунально-бытовых потребителей определяется по формуле

, МВт (1.11),

где - годовое число часов использования максимума коммунально-бытовой нагрузки, ч/год.

Величина принимается равной: - для средней полосы - 4300 ч;

= 641300/4300= 149,14 МВт

Ординаты графика коммунально-бытовой нагрузки определяются на основе типового графика [2, таблица 6] в % от .

Результаты расчётов сводятся в табл. 1.3 и 1.4.

Таблица 1.3.

Основные показатели электропотребления в коммунально-бытовой сфере.

Удельное электропотребление, кВт·ч/чел	То же, с учётом поправочного коэффициента	Годовое потребление эл.энергии, МВт·ч	Годовое число использования максимума, ч/год	, МВт
1060	1166	641300	4300	149,14
Итого

3. Совмещённый график электрической нагрузки района. Электрическая нагрузка ТЭЦ.

После расчёта объёмов электропотребления и максимумов электрической нагрузки для всех потребителей, а также в результате определения ординат соответствующих графиков (таблица 1.4) необходимо построить следующие графики: ,,,и.

Таблица 1.4.

Расчёт составляющих графика суммарной электрической нагрузки

Часы суток	Технологическая нагрузка				Осветительная нагрузка		Коммунально-бытовая нагрузка			, МВт
	, МВт	Переменная нагрузка		Итого ρтехн, МВт	% от	, МВт	% от		, МВт
			, МВт
1	88,051	0,52	10,459	93,48968	0,9	3,0573	0,36	53,6904		150,2374
2	88,051	0,51	10,459	93,38509	0,9	3,0573	0,33	49,2162		145,6586
3	88,051	0,5	10,459	93,2805	0,9	3,0573	0,3	44,742		141,0798
4	88,051	0,5	10,459	93,2805	0,9	3,0573	0,31	46,2334		142,5712
5	88,051	0,51	10,459	93,38509	0,9	3,0573	0,35	52,199		148,6414
6	88,051	0,62	10,459	94,53558	0,9	3,0573	0,45	67,113		164,7059
7	88,051	0,63	10,459	94,64017	1	3,397	0,6	89,484		187,5212
8	88,051	0,78	10,459	96,20902	0,98	3,32906	0,75	111,855		211,3931
9	88,051	0,96	10,459	98,09164	0,9	3,0573	0,7	104,398		205,5469
10	88,051	1	10,459	98,51	0,6	2,0382	0,6	89,484		190,0322
11	88,051	0,94	10,459	97,88246	0,6	2,0382	0,56	83,5184		183,4391
12	88,051	0,88	10,459	97,25492	0,6	2,0382	0,55	82,027		181,3201
13	88,051	0,92	10,459	97,67328	0,6	2,0382	0,54	80,5356		180,2471
14	88,051	0,97	10,459	98,19623	0,6	2,0382	0,55	82,027		182,2614
15	88,051	0,92	10,459	97,67328	0,7	2,3779	0,57	85,0098		185,061
16	88,051	0,86	10,459	97,04574	0,9	3,0573	0,6	89,484		189,587
17	88,051	0,92	10,459	97,67328	1	3,397	0,87	129,7518		230,8221
18	88,051	0,89	10,459	97,35951	1	3,397	1	149,14		249,8965
19	88,051	0,85	10,459	96,94115	1	3,397	0,98	146,1572		246,4954
20	88,051	0,83	10,459	96,73197	1	3,397	0,95	141,683		241,812
21	88,051	0,84	10,459	96,83656	1	3,397	0,84	125,2776		225,5112
22	88,051	0,77	10,459	96,10443	0,98	3,32906	0,74	110,3636		209,7971
23	88,051	0,65	10,459	94,84935	0,97	3,29509	0,59	87,9926		186,137
24	88,051	0,55	10,459	93,80345	0,95	3,22715	0,4	59,656		156,6866

Электрическая нагрузка ТЭЦ (Pтэц) предварительно определяется на основе максимальной электрической нагрузки района. При этом учитывается расход электроэнергии на собственные нужды и потери в сетях

, МВт (1.12),

где - суточный максимум электрической нагрузки района (из табл. 1.4), МВт;

- коэффициент, учитывающий мощность собственных нужд ТЭЦ;

- коэффициент, учитывающий потери мощности в сетях. При выполнение расчётов можно принять .

= 249,8965/ (1 – 0,16) = 297,4958, МВт.

Совмещенный график нагрузки

1.3. Расчёт годовой потребности района теплоснабжения в тепловой энергии

Расчёт производится для основных групп потребителей тепловой энергии с учётом вида и параметров теплоносителя. Основными группами потребителей являются:

• промышленные предприятия, потребляющие пар давлением 8-13 кгс/см² для технологических нужд и пар 1,2 кгс/см² для технологических нужд, отопления и вентиляции;

• жилые и общественные здания, потребляющие тепло для отопления (пар 1,2 кгс/см²);

• системы горячего водоснабжения жилых зданий и предприятий городского хозяйства: бань, прачечных, столовых и т.п. (пар 1,2 кгс/см²);

Годовое потребление тепла по основным группам потребителей рассчитывается с использованием

средних удельных норм расхода тепла на единицу продукции или одного жителя [2, таблица 1.9].

, т/год (1.13),

где - удельный расход пара 8-13 кгс/см² на единицу продукцииi-го вида, т;

- годовой объём производства продукции i-го вида в принятых единицах;

- годовой расход пара 8-13 кгс/см² на производство i-го вида продукции, т/год.

т/год

т/год

т/год

, Гкал/год (1.14),

где - годовой расход тепла в паре 1,2 кгс/см² на производство продукцииi-го вида, Гкал/год;

- удельный расход тепла в паре 1,2 кгс/см² на производство единицы продукции i-го вида, Гкал/ ед.продукции

- годовой объём производства продукции i-го вида в принятых единицах.

Гкал/год

Гкал/год

Тепловая технологическая нагрузка определяется составом и количеством промышленных предприятий, снабжающихся теплом от ТЭЦ. Общий расход тепла зависит от теплоёмкости технологической схемы, режима потребления тепла в течение суток и года. Результаты расчётов тепловой технологической нагрузки сводятся в таблице 1.5

Таблица 1.5.

Потребление тепла на технологические цели в паре 8-13 кгс/см².

№ п/п	Наименование потребителей (отрасли промышленности)	Расход пара на единицу продукции, , т	Годовой расход пара	Число часов использования максимума	Часовое потребление пара 8-13 кгс/см², т/ч
1	чугун	0,1	70000	8550	8,187
2	пластмасса	1,1	440000	8550	51,462
3	картон	4,8	3120000	8000	390
	Итого	6	3630000	25100	449,649

Число часов использования максимума для технологической тепловой нагрузки принимается такое же, как и для электрической нагрузки [2, таблица 2].

Часовое потребление пара 8-13 кгс/см² по отдельным промышленным потребителям можно определить по формуле:

, т/ч (1.15).

Часовое потребление тепла промышленным потребителям можно определить по формуле

, Гкал/ч (1.16),

где - годовое число часов использования максимума нагрузки в паре 1,2 кгс/см²i-м потребителем тепла, ч/год.

Значение может быть ориентировочно определено из соотношения

, ч/год (1.17),

где - продолжительность отопительного периода в сутках для данного района [2, таблица 10]/

, ч/год

Результаты расчётов сводятся в таблице 1.6.

Таблица 1.6.

Потребление тепла промышленными потребителями в паре 1,2 кгс/см².

№ п/п	Наименование потребителя (отрасли промышленности)	Расход тепла на единицу продукции, qi, Гкал/ед	Годовой расход тепла , Гкал/год	, ч/год	, Гкал/ч
1	чугун	-	-	-	-
2	пластмасса	5,0	2000000	2736	730,9942
3	картон	0,25	162500	2736	59,39327
	Итого	5,25	2162500	5472	790,3874

Годовое потребление тепла на коммунально-бытовые нужды по i-ой группе потребителей можно определить по формуле:

, Гкал/год, (1.18),

где - удельный расход тепла в паре 1,2 кгс/см² поi-ой группе потребителей на одного жителя, Гкал/год; [2, таблица 9];

- коэффициент охвата городских потребителей теплоснабжением от ТЭЦ [2, таблица 1];

–число жителей, чел.

Отопление и вентиляция жилых зданий: Гкал/год

Отопление и вентиляция общественных зданий: Гкал/год

ГВС жилых зданий: Гкал/год

Бани: Гкал/год

Прачечные: Гкал/год

Предприятия общественного питания: Гкал/год

На основе годового расхода тепла и числа часов использования максимума нагрузки для каждой группы потребителей определяется часовой расход тепла:

(1.19),

где - годовое число часов использования максимума тепловой нагрузки дляi-ой группы потребителей [2, таблица 12].

Отопление и вентиляция жилых зданий: Гкал/ч

Отопление и вентиляция общественных зданий: Гкал/ч

ГВС жилых зданий: Гкал/ч

Бани: Гкал/ч

Прачечные: Гкал/ч

Предприятия общественного питания: Гкал/ч

Результаты расчётов сводятся в табл. 1.7.

Таблица 1.7.

Потребление тепла на коммунально-бытовые нужды

Потребители	Норма расхода тепла, Гкал/чел	Годовой расход тепла, Гкал/год	Число часов использования максимума, ч/год	Часовой расход тепла, Гкал/ч
Отопление и вентиляция жилых зданий	3,32	1460800	2736	533,92
Отопление и вентиляция общественных зданий	0,81	356400	2736	130,26
Горячее водоснабжение	1,95	804375	1200	670,31
Бани	0,15	41250	3000	13,85
Прачечные	0,3	99000	3500	28,29
Предприятия общественного питания	0,28	107800	3000	35,93
Итого	6,81	2869625	16172	1412,56

После расчёта тепловых нагрузок можно определить годовой отпуск тепла от ТЭЦ:

по технологическому пару 8-13 кгс/см²:

, т/год (1.20),

где - суммарное годовое потребление пара на технологические нужды (из таблицы 1.5);

- КПД паровых сетей (0,9-0,93);

= 3630000/0,9 = 4033333,33 т/год

по теплу в паре 1,2 кгс/см²

(1.21),

где- суммарный годовой расход тепла в паре 1,2 кгс/см² промышленными потребителями (таблица 1.6), Гкал/год;

- суммарное годовое потребление тепла на коммунально-бытовые нужды (таблица 1.7), Гкал/год;

- КПД тепловых сетей (0,9-0,94).

= (2162500 + 2869625) /0,9 = 5591250 Гкал/год

С учётом потерь в паровых и тепловых сетях необходимо скорректировать и значения часового отпуска тепла от ТЭЦ:

по технологическому пару

(1.22)

449,649/0,9 = 499,61

по теплу в паре 1,2 кгс/см²

(1.23)

(790,3874 + 1412,56)/0,9 = 2447,7193

На основе полученных результатов можно рассчитывать часовое количество тепла, отпускаемого из отборов турбин на отопление и горячее водоснабжение

, Гкал/ч, (1.24),

где - часовой коэффициент теплофикации;

, - часовые значения тепловых нагрузок соответственно на отопление и горячее водоснабжение, Гкал/ч.

(533,92+130,26)+670,31+13,85+28,29+35,93 = 1080,47 Гкал/ч

Величина- это доля покрытия максимума внешней тепловой нагрузки ТЭЦ на отопление и вентиляции. За счёт полного использования теплофикационных отборов турбин. Значениеопределяет экономичность комбинированной схемы энергоснабжения, так как влияет на электрическую и тепловую мощность ТЭЦ. Экономически обоснованное значениележит в пределах 0,4-0,7. Для районов, расположенных в зоне средних широт, а также с недостаточно благоприятными условиями топливоснабжения, можно принимать= 0,5 – 0,6.

Пиковая (кратковременная) часть отопительной нагрузки

Гкал/ч, (1.25).

0,5) *(533,92+130,26) = 332,09 Гкал/ч

2.ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ТЭЦ.

В большинстве случаев промышленно-отопительные ТЭЦ связаны с районными энергосистемами и работают по тепловому графику нагрузки. Развиваемая электрическая мощность ТЭЦ определяется тепловой нагрузкой. Поэтому мощность устанавливаемых турбин выбирается из расчёта необходимого отпуска тепловой энергии и её параметров.

При выборе основного оборудования ТЭЦ необходимо сравнить не менее двух вариантов, отличающихся количеством и типом турбоагрегатов (ПТ, Т, Р). Выбор состава оборудования начинается с определения типа, мощности и числа турбин.

При этом должны полностью покрываться технологическая тепловая нагрузка, отопительная нагрузка (кроме пиковой её части) и нагрузка горячего водоснабжения. Сравниваемые варианты должны обеспечивать примерно одинаковые расчётные нагрузки потребителей, а также примерно одинаковую степень надёжности энергоснабжения, охраны окружающей среды.

Выбор наилучшего элемента оборудования можно осуществлять как на одно-, так и многокритериальной основе. В первом случае в качестве критерия можно использовать минимум приведённых затрат. Во втором случае следует воспользоваться некоторыми критериями.

Приведённые затраты определяются по формуле

, млн.руб/год (2.1),

где -капиталовложения поi-му варианту, млн.руб;

- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (0.12);

- ежегодные издержки производства по i-му варианту, млн.руб/год.

Из числа сравниваемых при однокритериальном подходе выбирается вариант с минимальными приведёнными затратами. Перед расчётом приведённых затрат по вариантам необходимо выбрать основное оборудование.