8. Планирование топливного баланса эк
Топливный баланс разрабатывается по ЭК и отражает потребность в топливе отдельных ЭС на производство электрической энергии и тепла в интервалах: год и квартал. В топливном балансе отражается общая потребность в условном топливе (т.у.т) в соответствии с полученной в предыдущих расчетах загрузке блоков тепловых станций и структуре топлива, выраженной в натуральных единицах (т.н.т) с учетом видов топлива и их калорийности - газ, мазут, каменный или бурый уголь.
В курсовом проекте предложен «энергетический метод», который позволяет, с одной стороны, существенно упростить процесс распределения топлива по видам энергии на стадии текущего планирования производственной программы энергокомпании и предприятий, а с другой - использовать среднеарифметическую пропорцию отнесения приоритетов на оба вида энергии. Таким образом, определяется:
1. Суммарный
расход топлива (В), соответствующий
загрузке блоков ТЭЦ; который разносится
на тепловую и электрическую энергию (
и
)
в соотношении 0.5 – 0.5.
Удельные расходы условного топлива на отпуск электроэнергии с шин и тепла с коллекторов ТЭЦ:
- электроэнергии
=
/
*
,
гу. т/кВт*ч;
- тепла
=
/
,
кгу.т/Гкал.
3. Удельные расходы топлива на производство электрической энергии в теплофикационном и конденсационном режимах:
- теплофикационного
режима
,
гу.т/кВт*ч,
где
- удельный расход тепла теплофикационного
режима – может быть принят равным 1000
ккал/кВт*ч;
- конденсационного
режима
,
где
э,
- суммарный расход на производство
электроэнергии и расход топлива
конденсационного режима;Этф
иЭкн - производство
электроэнергии в теплофикационном и
конденсационном режимах.
В рамках курсового проекта для задачи текущего планирования приняты следующие допущения:
тепловая энергия потребителю отбирается в виде пара и горячей воды только из отборов турбин (для упрощения расчетов принято, что отсутствует отбор горячей воды от ПВК и сетевых насосов ТЭЦ);
не учитываются дополнительные расходы тепла при работе конденсаторов с ухудшенным вакуумом;
ГН по пару не учитывает различия его по параметру - давлению в кгс/см2; расчет выполняется в пределах расчетных давлений отборного пара и горячей воды, определяемых характеристическими условиями нормативных энергетических характеристик турбоагрегатов ТЭЦ;
не учитывается возможность отпуска редуцированного пара от котлов потребителям;
коэффициент
теплового потока может быть принят -
= 97…98 %.
6. Коэффициенты полезного действия ТЭЦ по отпуску:
- электроэнергии
= 123/
*100,
%
- тепловой
энергии
= 143/
,
%
Необходимые данные для расчета :
|
Т-100-130 |
Qт = 15+0.87*Nтф+1.96*Nкн+Qотб, Гкал/ч |
|
Т-170-130 |
Qт = 31+0.88*Nтф+1.84*Nкн+Qотб, Гкал/ч |
|
Р-50-130/13 |
Qт = 0.9+0.87*Nтф+Qотб, Гкал/ч |
|
Месяц | |||||
|
Зима |
размерность |
Т-100-130 |
Т-170-130 |
Р-50-130/13 |
ТЭЦ |
|
Qотб п |
Гкал |
0,0 |
0,0 |
150720,0 |
150720,0 |
|
Qотб г.в. |
Гкал |
107400,0 |
194400,0 |
0,0 |
301800,0 |
|
Этф |
МВтч |
60039,6 |
103521,6 |
34752,0 |
198313,2 |
|
Экн |
МВтч |
11960,4 |
18878,4 |
0,0 |
30838,8 |
|
Эвыр |
МВтч |
72000,0 |
122400,0 |
34752,0 |
229152,0 |
|
Qт |
Гкал/ч |
193876,8 |
342555,3 |
181602,2 |
718034,3 |
|
Qк |
Гкал |
199693,1 |
352831,9 |
187050,3 |
739575,4 |
|
В |
т.у.т. |
31697,3 |
56005,1 |
29690,5 |
117392,9 |
|
Месяц | |||||
|
лето |
размерность |
Т-100-130 |
Т-170-130 |
Р-50-130/13 |
ТЭЦ |
|
Qотб п |
Гкал |
0,0 |
0,0 |
81388,8 |
81388,8 |
|
Qотб г.в. |
Гкал |
0,0 |
162972,0 |
0,0 |
162972,0 |
|
Этф |
МВтч |
0,0 |
84224,8 |
15685,9 |
99910,7 |
|
Экн |
МВтч |
0,0 |
38175,2 |
0,0 |
38175,2 |
|
Эвыр |
МВтч |
0,0 |
122400,0 |
15685,9 |
138085,9 |
|
Qт |
Гкал |
0,0 |
329652,2 |
95683,6 |
425335,7 |
|
Qк |
Гкал |
0,0 |
339541,7 |
98554,1 |
438095,8 |
|
В |
т.у.т. |
0,0 |
53895,5 |
15643,5 |
69539,0 |
Результаты распределения топлива по видам энергии в соотношении 0.5 – 0.5:
|
месяц | |||||
|
Зима |
размерность |
Т-100-130 |
Т-170-130 |
Р-50-130/13 |
ТЭЦ |
|
В |
т.у.т. |
31697,3 |
56005,1 |
29690,5 |
117392,9 |
|
Вq |
т.у.т. |
15848,7 |
28002,5 |
14845,3 |
58696,5 |
|
Вэ |
т.у.т. |
15848,7 |
28002,5 |
14845,3 |
58696,5 |
|
bош Э |
г.у.т./кВтч |
|
|
|
256,1 |
|
b ок Q |
кг.у.т./Гкал |
|
|
|
133,7 |
|
b тф |
г.у.т./кВтч |
|
|
|
147,3 |
|
b кн |
г.у.т./кВтч |
|
|
|
956,3 |
|
η э/э тэц |
% |
|
|
|
48,02 |
|
η т/э тэц |
% |
|
|
|
106,94 |
|
месяц | |||||
|
лето |
размерность |
Т-100-130 |
Т-170-130 |
Р-50-130/13 |
ТЭЦ |
|
В |
т.у.т. |
0,00 |
53895,52 |
15643,50 |
69539,02 |
|
Вq |
т.у.т. |
0,00 |
26947,76 |
7821,75 |
34769,51 |
|
Вэ |
т.у.т. |
0,00 |
26947,76 |
7821,75 |
34769,51 |
|
bош Э |
г.у.т./кВтч |
|
|
|
251,80 |
|
b ок Q |
кг.у.т./Гкал |
|
|
|
146,69 |
|
b тф |
г.у.т./кВтч |
|
|
|
147,28 |
|
b кн |
г.у.т./кВтч |
|
|
|
525,34 |
|
месяц | |||||
|
лето |
размерность |
Т-100-130 |
Т-170-130 |
Р-50-130/13 |
ТЭЦ |
|
η э/э тэц |
% |
|
|
|
48,85 |
|
η т/э тэц |
% |
|
|
|
100,21 |
Применение энергетического метода существенно повышает КПД ТЭЦ по производству тепловой энергии (свыше 100%). В этом случае необходимо: задать его значение в пределах 95-98%; пересчитать удельный расход топлива на отпуск тепла с коллекторов и расход топлива на тепло; определить расход условного топлива и удельный расход, отнесенный на электрическую энергию.
Пересчет для зимы:
|
месяц | |||||
|
Зима |
размерность |
Т-100-130 |
Т-170-130 |
Р-50-130/13 |
ТЭЦ |
|
В |
т.у.т. |
31697,3 |
56005,1 |
29690,5 |
117392,9 |
|
Вq |
т.у.т. |
17211,6 |
30410,8 |
16122,0 |
63744,4 |
|
Вэ |
т.у.т. |
14485,7 |
25594,3 |
13568,6 |
53648,6 |
|
bош Э |
г.у.т./кВтч |
|
|
|
234,1 |
|
b ок Q |
кг.у.т./Гкал |
|
|
|
145,2 |
|
b тф |
г.у.т./кВтч |
|
|
|
147,3 |
|
b кн |
г.у.т./кВтч |
|
|
|
792,6 |
|
η э/э тэц |
% |
|
|
|
52,54 |
|
η т/э тэц |
% |
|
|
|
98,47 |
Таким образом, на тепловую и электрическую энергию распределяем топливо в соотношении: 0,54 : 0,46
Пересчет для лета:
|
месяц | |||||
|
лето |
размерность |
Т-100-130 |
Т-170-130 |
Р-50-130/13 |
ТЭЦ |
|
В |
т.у.т. |
0,00 |
53895,52 |
15643,50 |
69539,02 |
|
Вq |
т.у.т. |
0,00 |
27486,71 |
7978,19 |
35464,90 |
|
Вэ |
т.у.т. |
0,00 |
26408,80 |
7665,32 |
34074,12 |
|
bош Э |
г.у.т./кВтч |
|
|
|
246,76 |
|
b ок Q |
кг.у.т./Гкал |
|
|
|
149,62 |
|
b тф |
г.у.т./кВтч |
|
|
|
147,28 |
|
b кн |
г.у.т./кВтч |
|
|
|
507,13 |
|
η э/э тэц |
% |
|
|
|
49,85 |
|
η т/э тэц |
% |
|
|
|
98,25 |
Рассчитаем суммарный расход топлива (В) для КЭС за месяц:
Qт=20+1.89*N, Гкал/ч
|
кэс (месяц) | ||||
|
Параметр |
Ед.изм. |
зима |
лето (без ремонта) |
лето (ремонт) |
|
Э ош |
МВтч |
324000,0 |
324000,0 |
288000,0 |
|
Qт |
Гкал |
626760,0 |
626760,0 |
558720,0 |
|
Qк |
Гкал |
645562,8 |
645562,8 |
575481,6 |
|
В |
т.у.т. |
102470,3 |
102470,3 |
91346,3 |
|
b ош |
г.у.т./кВтч |
316,3 |
316,3 |
317,2 |
|
h э/э |
% |
38,9 |
38,9 |
38,8 |
Таблица 22.
Форма 2.1. План по топливу (потребность в топливе (по видам) на электростанциях)
|
№ п/п |
Наименование |
Ед. изм. |
Период |
итого | ||||
|
1 квартал |
2 квартал |
3 квартал |
4 квартал |
| ||||
|
1. |
Отпуск электроэнергии с шин ЭС |
млн кВт.ч |
1659,5 |
2593,0 |
2593,0 |
1659,5 |
8505,0 | |
|
1.1. |
-по теплофикационному циклу |
млн кВт.ч |
618,3 |
314,4 |
314,4 |
618,3 |
1865,4 | |
|
1.1. |
-по конденсационному циклу |
млн кВт.ч |
1041,2 |
2278,6 |
2278,6 |
1041,2 |
6639,6 | |
|
2. |
Отпуск тепла с коллекторов источников |
тыс. Гкал |
1357,6 |
733,1 |
733,1 |
1357,6 |
4181,3 | |
|
3. |
Удельный расход топлива на отпуск электроэнергии |
г у.т./кВт.ч |
234,1 |
246,8 |
246,8 |
234,1 |
| |
|
3.1. |
ТЭЦ: |
г у.т./кВт.ч |
234,1 |
246,8 |
246,8 |
234,1 |
| |
|
3.1.1. |
по теплофикационному циклу |
г у.т./кВт.ч |
147,3 |
147,3 |
147,3 |
147,3 |
| |
|
3.1.2. |
по конденсационному циклу |
г у.т./кВт.ч |
792,6 |
507,1 |
507,1 |
792,6 |
| |
|
3.2. |
КЭС |
г у.т./кВт.ч |
316,3 |
316,3 |
316,3 |
316,3 |
| |
|
4. |
Удельный расход топлива на отпуск теплоэнергии |
кг у.т./Гкал |
145,2 |
149,6 |
149,6 |
145,2 |
| |
|
5. |
Потребность в топливе для производства электроэнергии - всего |
тыс. т у.т |
468,4 |
398,5 |
398,5 |
468,4 |
1733,7 | |
|
5.1. |
ТЭЦ |
тыс. т у.т |
160,9 |
102,2 |
102,2 |
160,9 |
526,3 | |
|
5.2. |
КЭС |
тыс. т у.т |
307,4 |
296,3 |
296,3 |
307,4 |
1207,4 | |
|
6. |
Потребность в топливе для производства теплоэнергии |
тыс. т у.т |
191,2 |
106,4 |
106,4 |
191,2 |
595,3 | |
|
7. |
Суммарная потребность в топливе |
тыс. т у.т |
659,6 |
504,9 |
504,9 |
659,6 |
2329,0 | |
|
8. |
Расход газа – всего |
тыс. т у.т |
- |
- |
- |
- |
- | |
|
8.1. |
ТЭЦ |
тыс. т у.т |
- |
- |
- |
- |
- | |
|
8.2. |
КЭС |
тыс. т у.т |
- |
- |
- |
- |
- | |
|
9. |
Расход угля - всего, |
тыс. т у.т |
659,6 |
504,9 |
504,9 |
659,6 |
2329,0 | |
|
9.2. |
ТЭЦ |
тыс. т у.т |
352,2 |
208,6 |
208,6 |
352,2 |
1121,6 | |
|
9.1. |
КЭС |
тыс. т у.т |
307,4 |
296,3 |
296,3 |
307,4 |
1207,4 | |
|
|
из них по видам угля |
тыс. т у.т |
|
|
|
|
| |
|
9.А. |
Расход каменного угля - всего |
тыс. т у.т |
659,6 |
504,9 |
504,9 |
659,6 |
2329,0 | |
|
9.А.1. |
ТЭЦ |
тыс. т у.т |
352,2 |
208,6 |
208,6 |
352,2 |
1121,6 | |
|
9.А.2. |
КЭС |
тыс. т у.т |
307,4 |
296,3 |
296,3 |
307,4 |
1207,4 | |
|
9.Б. |
Расход бурого угля - всего |
тыс. т у.т |
- |
- |
- |
- |
- | |
|
9.Б.1. |
ТЭЦ |
тыс. т у.т |
- |
- |
- |
- |
- | |
|
9.Б.2. |
КЭС |
тыс. т у.т |
- |
- |
- |
- |
- | |
|
10. |
Расход прочих видов топлива – всего (газ) |
тыс. т у.т |
- |
- |
- |
- |
- | |
|
10.1. |
ТЭЦ |
тыс. т у.т |
- |
- |
- |
- |
- | |
|
10.2. |
КЭС |
тыс. т у.т |
- |
- |
- |
- |
- | |
При составлении плана по твердому топливу (уголь) оценивается общая потребность в топливе, которая содержит и запасы топлива на складе. Переходящий остаток топлива на складе на начало и конец расчётного периода в работе учитывается следующим образом:
Запас на начало летнего периода – 25 % от объема периода.
Запас на начало зимнего периода – 10 % от объема периода.
Запас на конец периода равен запасу на начало следующего периода. Например, для расчета объема закупок 2 квартала необходимо знать:
запас на начало 2 квартала - 25% от объема закупок во 2 квартале,
запас на конец 2 квартала, который равен запасу на начало 3 квартала и равен 25% от объема закупок в 3 квартале.
Объем закупок = объем потребления + запасы на конец периода
– запасы на начало периода
Запас на начало года принимаем равным остатку на конец планируемого года, т.е. считаем, что количество топлива в плановом году соответствует количеству топлива в прошлом и последующем годах.
Запас по газу и мазуту не формируется.
Таблица 23. Расчет топлива к закупке для КЭС
|
Показатель |
1 кв. |
2 кв. |
3 кв. |
4 кв. |
Всего |
|
Удельный расход топлива КЭС, г у.т./кВт.ч |
316 |
316 |
316 |
316 |
|
|
Потребность в топливе для производства (всего), т. у. т. |
307 411 |
296 287 |
296 287 |
307 411 |
1 207 395 |
|
Планируемый запас на конец периода т.у.т. |
74 072 |
74 072 |
30 741 |
30 741 |
30 741 |
|
Планируемый запас на начало периода т.у.т. |
30 741 |
74 072 |
74 072 |
30 741 |
30 741 |
|
Топливо к закупке, т.у.т. |
350 741 |
296 287 |
252 956 |
307 411 |
1 207 395 |
Таблица 24. Расчет топлива к закупке для ТЭЦ
|
Показатель |
1 кв. |
2 кв. |
3 кв. |
4 кв. |
Всего |
|
Удельный расход топлива ТЭЦ, г у.т./кВт.ч |
379 |
396 |
396 |
379 |
|
|
Потребность в топливе для производства (всего), т. у. т. |
352 179 |
208 617 |
208 617 |
352 179 |
1 121 592 |
|
Планируемый запас на конец периода т.у.т. |
52 154 |
52 154 |
35 218 |
35 218 |
35 218 |
|
Планируемый запас на начало периода т.у.т. |
35 218 |
52 154 |
52 154 |
35 218 |
35 218 |
|
Топливо к закупке, т.у.т. |
369 115 |
208 617 |
191 681 |
352 179 |
1 121 592 |
Таблица 25
Форма 2.2. План по топливу (расчет стоимости топлива для ЭК)
|
№ п/п |
Наименование |
Единица измерения |
Период |
итого | |||
|
1 квартал |
2 квартал |
3 квартал |
4 квартал | ||||
|
1. |
Потребление прочих видов топлива - всего |
тыс. т н.т., млн. м3 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
2. |
Закупка нефтетоплива и газа соответствует потреблению |
тыс. т н.т., млн. м3 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
3. |
Цена нефтетоплива, газа |
руб/т, руб/ тыс. м3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,0 |
|
4. |
Стоимость нефтетоплива. газа |
тыс. руб. |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
5. |
Потребление угля - всего, в т.ч. по видам: |
тыс. т н.т. |
789,77 |
608,06 |
608,06 |
789,77 |
2 795,67 |
|
5.1. |
каменный ТЭЦ |
тыс. т н.т. |
412,25 |
244,20 |
244,20 |
412,25 |
1 312,90 |
|
5.2. |
каменный КЭС |
тыс. т н.т. |
377,52 |
363,86 |
363,86 |
377,52 |
1 482,77 |
|
6. |
Закупка угля - всего, в т.ч. по видам 3: |
тыс. т н.т. |
862,81 |
608,06 |
535,02 |
789,77 |
2 795,67 |
|
6.1. |
каменный ТЭЦ |
тыс. т н.т. |
432,07 |
244,20 |
224,38 |
412,25 |
1 312,90 |
|
6.2. |
каменный КЭС |
тыс. т н.т. |
430,74 |
363,86 |
310,65 |
377,52 |
1 482,77 |
|
7. |
Цена угля (по видам), в т.ч. по видам |
руб/т |
|
|
|
|
|
|
7.1. |
каменный ТЭЦ |
руб/т |
1 640,00 |
1 640,00 |
1 640,00 |
1 640,00 |
|
|
7.2. |
каменный КЭС |
руб/т |
1 590,00 |
1 590,00 |
1 590,00 |
1 590,00 |
|
|
8. |
Стоимость угля, в т.ч. по видам: |
тыс. руб. |
1 393 471,20 |
979 027,99 |
861 905,91 |
1 276 349,11 |
4 510 754,22 |
|
8.1. |
каменный ТЭЦ |
тыс. руб. |
708 602,30 |
400 488,92 |
367 975,59 |
676 088,97 |
2 153 155,78 |
|
8.2. |
каменный КЭС |
тыс. руб. |
684 868,90 |
578 539,07 |
493 930,32 |
600 260,15 |
2 357 598,44 |
|
9 |
Стоимость топлива всего |
тыс. руб. |
1 393 471,20 |
979 027,99 |
861 905,91 |
1 276 349,11 |
4 510 754,22 |