Технико-экономическая оценка энергоблоков электростанций. Учебное пособие
.pdfКзш 0,5 106 |
1,0 |
53,52 |
0,8 |
6 |
0,3 |
1,64 106 |
$ . |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
10 |
10 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Капиталовложения в низкопотенциальную группу энергоблока
(включаютсистемурегенерации: подогреватели, трубопроводы, деаэратор, насосы; систему технического водоснабжения и охлаждения (циркуляционные насосы, трубопроводы, градирни/пруд-охладитель):
Кнпг Кнпг0 |
6 |
x |
j |
n j |
|
|
|
с1с2 |
|
|
|
, |
(4.9) |
||
|
0 |
||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
j 1 x j |
|
|
|
|||
где К0нпг 7,5 106 $ – базовые капиталовложения; с1, с2 – коэффици-
енты приведения ( с1 1,0 – при использовании в системе регенерации |
||||||
ПЭН, с2 1,35 – с испарительной градирней). |
|
|
||||
Параметры х0j ипоказателистепени (nj ) представленывтабл. 4.9. |
||||||
|
|
|
|
|
Таблица 4.9 |
|
Базовые и определяющие параметры |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Наименование |
|
Параметры |
Показатели степени |
|||
базовые |
определяю- |
обозначе- |
значе- |
|||
|
|
|
|
щие |
ние |
ние |
Температура питательной |
x10 230 |
x1 |
230 |
n1 |
0,6 |
|
воды, ºС |
||||||
Расходпитательнойводы, т/ч |
x0 |
100 |
x |
485 |
n |
0,6 |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
Давление питательной воды, |
x30 |
17 |
x3 |
17, 24 |
n3 |
0,5 |
МПа |
||||||
Расход охлаждающей воды |
x0 16 000 |
x 16 000 * |
n |
0,45 |
||
через конденсатор, т/ч |
4 |
|
4 |
|
4 |
|
Температура конденсации |
x50 |
35 |
x5 |
36, 2 |
n5 |
–0,2 |
пара, ºС |
||||||
Числочасовиспользования |
|
|
|
|
|
|
установленноймощности, |
x60 6000 |
x6 |
5000 |
n6 |
0,2 |
|
ч/год |
||||||
* Берется из характеристики турбины или можно найти по соотношению х4 mx2 ,
где m – кратность циркуляции, принимается в диапазоне 30…60, большие значения для теплых регионов и конденсационных энергоблоков.
51
Кнпг 7,5 106 |
1 1,35 |
|
230 |
0,6 |
|
485 |
0,6 |
17,24 |
0,5 |
|
16 000 |
0,45 |
|
|
|
230 |
|
|
100 |
|
|
17 |
|
|
16 000 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
36,2 |
0,2 |
|
5000 |
0,2 |
25,185 106 |
$. |
|
35 |
|
|
6000 |
|
||
|
|
|
|
|
|
Суммарные капиталовложения в энергоблок:
К (66,82 42,8 18,09 7,99 2,715 38,51 4,73
1,64 25,185)106 208,4 106 $.
В соответствии с курсом валют ЦБ РФ на февраль 2022 г. (1 $ = 76,58 руб.):
К 208,4 106 $ 76,58 руб/$ = 15959,2 106 руб.
Удельные капиталовложения:
Куд |
К |
|
208,4 106 |
1532,3 |
$ |
. |
||
Nг |
136 000 |
кВт |
||||||
|
|
|
|
|
||||
|
Куд 117347 |
руб |
. |
|
|
|||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
кВт |
|
|
||
Пример расчета удельных капиталовложений в энергоблок завершен.
4.2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАПИТАЛОВЛОЖЕНИЙ
ÂОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ПГУ
ÑНИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ГАЗИФИКАЦИЕЙ УГЛЯ
Пример выполнен для энергоблока с внутрицикловой газификацией угля в кипящем слое и реализации схемы парогазовой установки (ПГУ) сбросного типа установленной мощности ~100 МВт.
Процесс газификации ведется при давлении 2,0 МПа и температуре около 900 °С на паровоздушном дутье. Газогенератор включает в себя реакционную камеру, в которой происходит газификация, и конвективную шахту, заполненную испарительными и пароперегревательными
52
поверхностяминагрева. Крометого, вблокегазификацииприсутствуют мокрые скрубберы тонкой очистки продуктов газификации от золы
исистема устройств сухой золоочистки. Газотурбинная установка состоит из газовой турбины, компрессора и камеры сгорания. Паротурбинная часть ПГУ состоит из котла-утилизатора, в котором расположены конвективные поверхности нагрева, частей высокого, среднего
инизкого давления паровой турбины регенеративного подогревателя
иконденсатора [12].
Технические характеристики установки, необходимые для расчета, представлены в табл. 4.10.
|
Таблица 4.10 |
|
Исходные данные |
|
|
|
|
|
Наименование |
|
Значение |
Давление газа на выходе из газогенератора, МПа |
|
2 |
Температура газа на выходе из газогенератора, |
|
900 |
Мощность ГТУ, МВт |
|
66 |
Давление газа перед газовой турбиной, МПа |
|
1,11 |
Температура газа перед газовой турбиной, |
|
1300 |
Мощность паровой турбины, МВт |
|
30 |
Давление пара перед паровой турбиной, МПа |
|
11,9 |
Температура пара перед паровой турбины, ºС |
|
438 |
Паропроизводительность котла-утилизатора, т/ч |
|
107 |
Давление перегретого пара, МПа |
|
12,1 |
Температура перегретого пара, ºС |
|
443 |
Температура уходящих из котла газов, ºС |
|
184 |
Расход условного топлива, т/ч |
|
13,7 |
Теплота сгорания топлива (бурый уголь), МДж/кг |
|
15,7 |
Число часов использования установленной мощности, ч/год |
|
5000 |
Далее проведена оценка капиталовложений.
Капиталовложения в реактор газификации:
7 |
4 |
|
х |
j |
n j |
|
|
Кр К0р ci |
|
|
|
, |
(4.10) |
||
|
0 |
||||||
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
j 1 |
хj |
|
|
|
|||
где К0р = 38,9 106 $ – базовые капиталовложения.
53
Коэффициенты приведения (сi ), параметры х0j и показатели степени (nj ) представлены в табл. 4.11 и 4.12.
Таблица 4.11
Коэффициенты приведения
Влияющие |
|
|
Характеристика |
Обозна- |
|
Значе- |
|
||||||
факторы |
|
|
|
факторов |
|
чение |
|
ние |
|
||||
Топливо |
|
Бурый уголь |
|
|
|
с1 |
|
1,17 |
|
||||
Дутье |
|
Паровоздушное |
|
|
|
с2 |
|
1,07 |
|
||||
Регион строительства |
|
Западная Сибирь |
|
|
с3 |
|
1,05 |
|
|||||
Вид природоохранных |
|
Золоочистка (з/о) |
|
|
|
|
|
1,0 |
|
||||
систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
с4 |
|
|
||
Демонтаж и компенсация |
|
Демонтаж после выработки |
|
|
|
|
|
||||||
аварий |
|
срока эксплуатации |
|
с5 |
|
1,3 |
|
||||||
Тип реактора |
|
С кипящим слоем |
|
с6 |
|
1,05 |
|
||||||
Вид шлакоудаления |
|
Твердое |
|
|
|
с7 |
|
1,0 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.12 |
||||
Базовые и определяющие параметры |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Показатели сте- |
|
|||
|
|
|
|
Параметры |
|
||||||||
Наименование |
|
|
пени |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
базовые |
|
определяю- |
обозна- |
|
значение |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
щие |
чение |
|
|
||||
Расход условного топлива, т/ч |
x0 |
10 |
|
|
x |
13,7 |
n |
|
0,9 |
|
|||
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
||
Температура реакции, ºС |
|
x0 |
800 |
|
|
x |
900 |
n |
|
0,9 |
|
||
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
||
Давление в реакционной зоне, |
x0 |
0,1 |
|
|
x 2 |
n |
|
0,1 |
|
||||
МПа |
|
3 |
|
|
|
|
3 |
3 |
|
|
|||
Число часов использования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
установленной мощности, |
|
x0 6000 |
|
|
x |
5000 |
n |
|
0,2 |
|
|||
ч/год |
|
|
|
|
|
||||||||
|
4 |
|
|
|
4 |
|
4 |
|
|
||||
Кр 38,8 106 (1,17 1,07 1,05 1,0 1,3 1,05 1,0)
13,7 0,9 900 0,9 2,0 0,1 5000 0,2 134,0 106 $.10 800 0,1 6000
54
Капиталовложения в газовую турбину:
Кгт = Кгт0 |
3 |
4 |
|
х |
j |
n j |
|
|
ci |
|
|
|
, |
(4.11) |
|||
|
0 |
|||||||
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
j 1 |
хj |
|
|
|
|||
где К0гт = 13,3 106 $ – базовые капиталовложения в газовую турбину на базе GE.
Коэффициенты приведения (сi ), параметры х0j и показатели степени (nj ) представлены в табл. 4.13–4.14.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.13 |
|||
Коэффициенты приведения |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Влияющие факторы |
Характеристика факторов |
|
Обозна- |
Значе- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
чение |
|
ние |
|
Вид технологического про- |
Одновальная ГТУ |
|
|
с1 |
|
1,0 |
|||||
филя |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Регион строительства (для |
Западная Сибирь |
|
|
с2 |
|
1,06 |
|||||
ГТУ ТЭС) |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Демонтаж и компенсация |
Демонтаж после выработки |
|
|
|
|
||||||
аварий |
срока эксплуатации |
|
|
с3 |
|
1,2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.14 |
|||
Базовые и определяющие параметры |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Наименование |
|
Параметры |
|
Показатели степени |
|||||||
|
базовые |
определя- |
|
обозначе- |
|
значение |
|||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
ющие |
|
|
ние |
|
|
|
||
Установленная мощность |
|
x0 30 |
x |
66 |
|
|
n |
|
|
|
|
турбогенератора, МВт |
|
|
|
|
|
0,9 |
|||||
|
1 |
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|||
Температура газа перед га- |
|
x0 1000 |
x |
1300 |
|
|
n |
|
|
0,9 |
|
зовой турбиной, |
|
2 |
2 |
|
|
|
2 |
|
|
||
Давление газа перед газо- |
|
x0 0,1 |
x |
1,11 |
|
|
n |
|
|
|
|
вой турбиной, МПа |
|
|
|
|
|
0,05 |
|||||
|
3 |
3 |
|
|
|
3 |
|
|
|||
Число часов использова- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния установленной мощно- |
|
x0 6000 |
x |
5000 |
|
|
n |
|
|
0,2 |
|
сти, ч/год |
|
4 |
4 |
|
|
|
4 |
|
|
||
55
Кгт 13,3 106 (1,0 1,06 1, 2)
66 0,75 1300 1,3 1,11 0,05 5000 0,2 19,98 106 $.
30 1000 0,1 6000
Капиталовложения в котел-утилизатор:
|
12 |
|
|
|
|
х |
j |
n j |
|
||
Кка Кка0 |
ci |
|
|
|
|
|
|
, |
|||
х0 |
|||||||||||
|
i 1 |
|
j 1 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
j |
|
|
|
|
где К0ка 18,2 106 $ – базовые капиталовложения. Коэффициенты приведения (сi ), параметры х0j
пени (nj) представлены в табл. 4.15–4.16.
Коэффициенты приведения
(4.12)
ипоказатели сте-
Таблица 4.15
Влияющие |
|
Характеристика |
|
Обозначе- |
|
Значение |
||||||
факторы |
|
|
факторов |
|
|
|
ние |
|
|
|
||
Перегрев пара |
Без промперегрева |
|
|
|
с3 |
|
1,0 |
|||||
Компоновка |
Однокорпусная |
|
|
|
|
с5 |
|
1,0 |
||||
Регион строительства |
Западная Сибирь |
|
|
|
|
с6 |
|
1,05 |
||||
Демонтаж и компенсация |
После выработки срока |
|
|
с8 |
|
|
|
|||||
аварий |
эксплуатации |
|
|
|
|
|
1,5 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.16 |
|||
Базовые и определяющие параметры |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Параметры |
|
Показатели |
||||||
Наименование |
|
|
|
|
степени |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
базовые |
определя- |
|
обозна- |
|
значе- |
|||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
ющие |
|
чение |
|
ние |
|||
Производительность котла, т/ч |
|
x0 |
100 |
x |
107 |
|
n |
|
0,8 |
|||
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
Давление перегретого пара, МПа |
|
x0 |
17 |
x |
12,1 |
|
n |
|
0,4 |
|||
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
Температураперегретогопара, ºС |
|
x0 |
545 |
x |
443 |
|
n |
|
0,9 |
|||
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
56
|
|
|
Окончание табл. 4.16 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметры |
Показатели |
|||||
Наименование |
|
степени |
||||||
|
|
|
|
|
||||
базовые |
определя- |
обозна- |
значе- |
|||||
|
||||||||
|
|
|
ющие |
чение |
ние |
|||
Температура уходящих из котла га- |
x0 |
130 |
x |
|
184 |
n |
–0,13 |
|
зов, ºС |
5 |
|
5 |
|
|
5 |
||
Температура питательной воды, ºС |
x0 |
230 |
x |
|
35 |
n |
0,6 |
|
|
6 |
|
6 |
|
6 |
|||
Число часов использования уста- |
|
|
|
|
|
|
|
|
новленной паропроизводительно- |
x80 |
6000 |
x8 |
5000 |
n8 |
0,2 |
||
сти, ч/год |
||||||||
Кка 18, 2 106 |
|
|
|
|
|
107 |
0,8 |
12,1 |
0,4 |
443 |
0,9 |
|
||
(1,0 1,0 1,05 1,5) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
17 |
|
545 |
|
|
|
184 |
0,13 |
|
35 |
0,6 |
|
5000 |
0,2 |
6,52 106 |
$. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
230 |
6000 |
|
|
|||||||||||
130 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Капиталовложения в паровую турбину: |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
7 |
x |
j |
n j |
|
|
|
|
Кпт Кпт0 с1с2с3 |
|
|
|
, |
(4.13) |
|
|
|
0 |
|||||
|
|
|
|
|
|
||
|
j 1 x j |
|
|
|
|||
где Кпт0 7, 42 106 |
$ – базовые капиталовложения. |
|
|||||
Коэффициенты приведения (сi ), параметры х0j |
и показатели сте- |
||||||
пени (nj ) представлены в табл. 4.17 и 4.18.
Таблица 4.17
Коэффициенты приведения
Влияющие |
Характеристика |
Обозначе- |
Значе- |
факторы |
факторов |
ние |
ние |
Тип турбоагрегата |
К-турбина |
с1 |
1,0 |
Регион строительства |
Западная Сибирь |
с2 |
1,03 |
Демонтаж и компенса- |
Демонтаж после выработки |
с3 |
1,2 |
ция аварий |
срока эксплуатации |
57
Таблица 4.18
Базовые и определяющие параметры
Наименование |
|
|
|
Параметры |
|
|
|
|
|
Показатели степени |
|||||
|
|
базовые |
|
определяю- |
|
|
обозначе- |
значе- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
щие |
|
|
|
|
ние |
ние |
||
Номинальная мощность |
|
|
x0 |
30 |
|
x |
|
30 |
|
|
|
|
n |
|
|
турбоагрегата, МВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
||||||
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|||
Начальное давление пара, |
|
x0 |
14 |
|
x |
11,9 |
|
|
|
n |
|
||||
МПа |
|
|
|
|
|
|
0,22 |
||||||||
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||
Начальная температура |
|
|
x0 545 |
|
x |
438 |
|
|
|
n |
|
||||
пара, ºС |
|
|
|
|
|
|
1,0 |
||||||||
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
||
Количество ЦНД |
|
|
x0 |
1 |
|
x |
|
1 |
|
|
|
|
n |
0,2 |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
Количество ЦВД + ЦСД |
|
|
x0 |
1 |
|
x |
|
2 |
|
|
|
|
n |
0,3 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
Число часов использования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
установленной мощности, |
|
x0 6000 |
|
x |
5000 |
|
|
|
n |
0,2 |
|||||
ч/год |
|
|
7 |
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
30 0,8 |
11,9 0,22 |
|
|||||||
Кпт 7,42 106 1,0 1,03 1,2 |
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
||||
438 |
1,0 |
|
2 0,3 5000 |
0,2 |
8,44 106 $. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
545 |
|
|
1 |
6000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Капиталовложения в электрогенератор и электрооборудование:
|
|
К0 |
|
N |
г |
0,9 |
|
N |
CH |
0,2 |
|
|
|
0,2 |
|
||
К |
эл |
с |
|
|
|
|
|
|
|
N |
, |
(4.14) |
|||||
|
0 |
|
0 |
|
|||||||||||||
|
|
эл |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Nг |
|
|
NCH |
|
N |
|
|
|||||
где К0эл 11,6 106 |
$ – |
базовые капиталовложения; |
с |
– коэффициент |
|||||||||||||
приведения, зависящий от региона строительства ( с 1,03 – для Западной Сибири); Nг 96 МВт – установленная мощность электрогенера-
тора; Nг0 100 МВт – базовое значение мощности электрогенератора; NСН 18 % – электрические собственные нужды; NСН0 5 % – базовое
58
значение собственных нужд; N 5000 ч – число часов использования
установленной мощности; 0N 6000 ч – базовое число часов использования установленной мощности;
Кэл 11,6 106 |
96 |
0,9 |
18 |
0,2 |
|
5000 |
0,2 |
14,35 106 |
|
||||
1,03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
$ . |
|||
100 |
5 |
6000 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Суммарные капиталовложения в энергоблок (по основному обо-
рудованию, без учета инфраструктуры и вспомогательных систем):
К(134,0 19,98 6,52 8,44 14,35) 106 183,29 106 $.
Всоответствии с курсом валют ЦБ РФ на февраль 2022 г. (1 $ =
=76,58 руб.):
К 183,29 106 $ 76,58 руб/$ = 14036 106 руб.
Удельные капиталовложения в энергоблок:
Куд |
К |
|
164,92 106 |
19,09 |
$ |
; |
||
N |
(66000 |
30000) |
кВт |
|||||
|
|
|
|
|||||
Куд 146212 кВтруб.
Расчетпримераоценкикапиталовложенийвосновноеоборудование приреализациисхемыПГУсвнутрицикловойгазификациейуглязавершен.
4.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИВЕДЕННЫХ ЗАТРАТ НА МОДЕРНИЗАЦИЮ КОТЛА
Оценку экономической эффективности модернизации выполним на основаниисравненияприведенныхзатратдоипослемодернизациикотлоагрегата ТПЕ-214А при переводе его на ступенчатое сжигание. Рассмотрим только ту часть переменных затрат, которая учитывает составляющие, влияющие на изменение предлагаемого варианта по отношению к исходному.
59
Ктаким затратам относятся затраты на проведение модернизации
изатраты в экологическую инфраструктуру.
В соответствии с нормативно-технической документацией затраты на металл и монтаж горелочных устройств составляют примерно 2 % от всей стоимости котлоагрегата. Так как в предлагаемом варианте горелочные устройства установлены, то затраты на их реконструкцию, разводкуэкранов, установкусопелтретичногодутьяипрокладкуновых воздуховодов в условиях существующей компоновки оценим в 1 % от приведенных капиталовложений в котлоагрегат, а срок реализации проекта – 1 год.
Определение капиталовложений в модернизацию котла
Капиталовложения в котлоагрегат:
Кка Кка0 |
11 |
9 |
|
х |
j |
n j |
|
|
ci |
|
|
|
, |
(4.15) |
|||
|
0 |
|||||||
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
j 1 |
хj |
|
|
|
|||
где ci – коэффициенты приведения (в соответствии с положениями настоящего методического подхода); хj – определяющие параметры;
х0j – базовые значения параметров (в соответствии с положениями методического подхода); К0ка – базовое значение капиталовложений ( К0ка 7 106 $ – для России).
Кка 7 106 1,1 1,05 1,16 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
|
670 0,8 |
|
14 |
0,4 |
545 |
0,9 |
545 |
1,3 |
126 |
0,13 |
|
||||||
|
100 |
|
|
17 |
|
|
|
545 |
|
|
545 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
130 |
|
|
|||||
|
244 |
0,6 |
|
22,78 0,2 |
|
6000 |
0,2 |
|
43,85 106$. |
||||||||
|
230 |
|
|
29,3 |
|
|
|
6000 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Вэтомвыражениикоэффициентыприведения(сi) учитываюттолько конструктивные особенности котла, остальные факторы (район строительства, очистные системы, демонтаж, технические способы повышения
60
