4 Розрахунок витрат виробництва на тес

    Складові собівартості виробництва електричної та теплової енергії визначені в “Галузеві методичні рекомендації з формування собівартості виробництва, передачі та постачання електричної і теплової енергії” [10].

    Групування витрат за статтями калькуляції таке:

•  паливо на технологічні цілі;

•  амортизаційні відрахування;

•  витрати на утримання і експлуатацію устаткування (включно плинні ремонти)

•  прямі витрати на оплату праці;

•  відрахування на соціальні заходи;

•  вода на технологічні цілі;

•  плата за забруднення навколишнього середовища;

•  енергія на технологічні цілі;

•  інші операційні витрати;

•  загально виробничі витрати

    Тому щорічні витрати виробництва у режимі нормальної експлуатації розраховуються як сума статей витрат: на паливо – Ип , амортизаційні відрахування – Иа , вартість поточних (плинних)  ремонтів – Ип.р , заробітна плата персоналу – Из.п , плата за використання технічної води – Ит.в , плата за порушення екології довколишнього середовища (шкідливі викиди) – Иш.в , витрати загальні для станції та інші витрати –Иін .

    Отже, щорічні витрати виробництва на ТЕС складають

                              И = Ип +  Иа + Ип.р +  Из.п + Ит.в + Иш.в + Иін .

1.  Витрати на паливо

На тепловій електростанції витрати на паливо є головною статтею витрат виробництва, вони дорівнюють при дорогому паливі приблизно 60 – 70% . Формула їх розрахунку така:

Ип = Вр Цп (1+ а /100)  ,

    де   Ип  - витрати на паливо, грн.,

           Вр  -річні витрати палива, т;

           Цп  - ціна 1т натурального палива ;

           а  - утрати палива на маршруті доставки до станції, %.

    В таблицях 7, 8 наведені властивості та ціни українських вуглей [11]. Властивості вугля необхідні для розрахунків шкідливих викидів.

    Річні витрати натурального палива залежать від витрати , розрахованої при номінальному режимі, і визначаються з урахуванням реальних умов роботи ТЕС як

                                                100 – Кв.п

                          Вр = Вр⁰  -----------------            ,

                                                100 -  Кв.п

                   де   Вр  - річна витрата палива, т;

                          Вр⁰ - річна витрата палива при номінальному режимі, т;

•  -  коефіцієнт, який враховує поправку на погіршення економічності

        електростанції в залежності від режиму роботи і типу палива (табл. 10);

Кв.п – коефіцієнт витрати електроенергії на власні потреби станції, %  (табл. 9 );

•  - коефіцієнт, який враховує збільшення витрат електроенергії на власні  

       потреби станції (табл. 11).

    В проектах при використанні нетипового головного обладнання необхідно прорахувати теплову схему енергоблока, визначити його ККД, питомі витрати умовного і натурального палив [12] . Тоді річні витрати палива для ТЕС при номінальному режимі розраховуються за формулою:

Ву,р⁰ = 10^-3 bу W ,

              де  Ву,г⁰  - річна витрата умовного палива, т;

                    bу      - питома витрата умовного палива на 1 кВт год виробленої електроенергії,

                                кг/( кВт год);

                   W      - річний виробіток електроенергії, кВт год.

    При використанні в проекті типового головного обладнання орієнтовно річна витрата палива на ТЕС може бути оцінена з використанням довідково-нормативних даних, або по ККД енергоблоку в цілому

                                                 0,123

                                  Ву,р^бр = -------- 10^-3 W  ,

                                                 _бл^бр

    де   _бл^бр  - ККД енергоблока по виробництву електроенергії;

    Річна витрата палива може бути визначена також по значенням показників теплової економічності котла і турбіни. Так ККД турбоагрегату можна знайти по значенню питомої витрати теплоти по турбоагрегату

_та = 3600 / q_та  ,

    де  q_та  - питома витрата теплоти по турбоагрегату, кДж/( кВт год), яку можна прийняти по

                   довідникам, або по (табл. 12-14 ).

    Оцінити ККД турбоагрегату можна також за формулою

_та = _t _oi  _м _г  ,

    де  _t   - термічний ККД,

          _oi  - відносний внутрішній ККД турбіни,

          _м  - механічний ККД,

          _г   - ККД генератора.

    Найбільші труднощі при використанні формули є необхідність визначення термічного ККД.

    При частковому навантаженні КЕС і ТЕЦ витрати палива можна розрахувати за допомогою  енергетичних характеристик турбін [4] .

    ККД котлів наведені в довіднику [5] .

    Враховуючи повернення уваги інвесторів до ТЕС середньої та малої потужності в таблицях 15-18 наведені деякі характеристики середніх і малих турбін.

    В цілому ККД енергоблоку розраховується як

_бл^н = _та _ка _тр _в.п    ,

   де  _бл^н  - ККД енергоблока нетто;

         _та   - ККД турбоагрегату;

         _ка    - ККД котлоагрегату брутто;

         _тр    -  ККД транспорту;

         _в.п   - ККД витрат електроенергії на власні потреби,

або як

                                       _бл^н = _та _ка _тр _в.п _ка _тр _в.п                                                        ( 1 )

    Оцінку ККД енергоблоку можна виконати також методом “ базового варіанту” з корегуванням ККД його окремих агрегатів. Метод використовують тільки в випадку достатньо близьких техніко-економічних показників обладнання прийнятого аналогу до варіанту, який

розробляється. Формулу перерахунку ККД ТЕС з аналогу до проектуємого варіанту одержимо, якщо продиференцювати рівняння ( 1 ) по складовим, а потім замінити диференціали кінцевими прирощеннями і поділити ліву та праву частини рівняння на ККД ТЕС:

                         Δ_бл^н        Δ_t      Δ_oi     Δ_м       Δ_г       Δ_ка      Δ_тр       Δ_в.п    

                         ------  =  ----- + ------ + ------ + ----- + ------ + ------ + ------     ,                      ( 2 )

                          _бл^н            _t         _oi        _м        _г       _ка        _тр          _в.п    

Або в відносних величинах:

                              δ_бл^н =  δ_t + δ_oi  + δ_м + δ_г + δ_ка + δ_тр  + δ_в.п   .                           ( 3 )

    Перетворення дійсні тільки в випадку лінійної залежності змін складових ККД енергоблока, або приблизно при відносно невеликих відхиленнях цих  ККД, інакше, коли аналог – базовий варіант обладнання обраний достатньо схожим по конструктивним і техніко-економічним показникам.

    Наведені формули ( 2,3 ) можуть бути використані і для розрахунків ККД станції в цілому.

    При використанні метода “базового варіанту” головною задачею для студента є правильна оцінка впливу прийнятих змін в параметрах робочого тіла і конструкції обладнання на ККД окремих елементів енергоблока. В окремих випадках більшість ККД не змінюється, або змінюється незначно і використання формули ( 2,3 ) спрощується. Розрахував, або оцінив зміну відносної  величини δ_бл^н  (або ККД станції -  _ст) та використав ККД ТЕС (енергоблоку) базового варіанту _ст  , обчислюють ККД ТЕС, проект якої розробляється, за формулою

_ст’ = _ст (1 + _ст )      .

    Приклад використання  методики наведен в [14], в якому розглянута залежність ККД енергоблока від недогріву живильної води в підігрівниках. Враховано, що відносна зміна ККД блока від недогріву води залежить в основному від відносних змін абсолютного ККД турбіни та ККД котла. Встановлені аналітичні залежності цих характеристик теплової економічності від температури живильної води через такі фактори, як температура вихідних газів котла, витрати пари на систему регенеративного підігріву тощо. Здійснені необхідні обчислювання і аналіз отриманих результатів.