Загрузка...
Расчет источника снабжения теплоэлектроцентрали
1. Определение потребности района в электрической и тепловой энергии и построение суточных графиков нагрузки
1.1 Расчёт годовой потребности района в электрической энергии
Годовая потребность в электрической энергии рассчитывается для следующих основных групп потребителей в районе:
1.Основные отрасли промышленности (включая производственное освещение);
2.Бытовое освещение (квартиры, общественные учреждения, улицы);
.Бытовые электрические приборы;
.Электрифицированный городской транспорт;
.Водопровод и канализация;
.Мелкомоторная нагрузка городского хозяйства.
Потребность в электрической энергии промышленностью
где — годовая продукция отрасли промышленности;
, — норма удельного расхода электроэнергии;
Годовое потребление электроэнергии городским хозяйством и населением рассчитывается по нормам удельных расходов на одного жителя района
где — норма удельного расхода электрической энергии на одного человека;
— численность населения в районе.
Полное годовое потребление электроэнергии в районе
1.2 Расчёт годовых максимумов нагрузки (по группам потребителей)
Годовой максимум электрической нагрузки:
где — годовой показатель максимума электрической нагрузки рассматриваемой отрасли промышленности.
— коэффициент заполнения годового графика нагрузки отрасли промышленности.
Тогда
годовой максимум электрической нагрузки группы потребителей городского хозяйства и населения
где — годовой показатель максимума электрической нагрузки группы потребителей.
годовой максимум промышленной осветительной нагрузки
где — процент максимума осветительной нагрузки от годового максимума электрической нагрузки отрасли промышленности.
Результаты расчётов сводятся в таблицу 8.
Таблица 8 — Сводная таблица электропотребления и максимума нагрузки
ПотребителиВыпуск продукции промышленностью и число жителей района, П, Nчел.
млн.
кВтч.,
час, тыс.
кВтk, %,
тыс. кВт,
тыс. кВт1. черная металлургия750 тыс.1506833-521,951,123,052. Угледобыча25 тыс.0,636658-30,090,0030,091. Освещение450 тыс90200045—-2. Бытовые приборы450 тыс.36300012—-3. Городской транспорт450 тыс.22,550004,5—-4. Водопровод и канализация450 тыс.31,540007,88—-5. Мелкомоторная нагрузка450 тыс.13,540003,38—-
Таблица 9 — суточный график электрической нагрузки коммунального хозяйства
ПотребителиЧасы суток02468101214161820221. Освещение29,2513,513,522,513,511,256,759,027,045,040,5362. Бытовые приборы3,61,202,467,233,01,84,812,09,67,23. Городской транспорт2,70,680,231,134,53,153,153,154,54,052,932,934. Водопровод и канализация1,581,973,153,555,914,735,125,526,33,152,361,975. Мелко моторная нагрузка0,510,170,170,512,372,71,013,043,382,030,850,51Итого: в МВт37,6417,5217,0530,0932,2829,0319,0322,5145,9866,2356,2448,61
Таблица 10 — Построение суточного графика электрической нагрузки промышленного производства и города (зима)
ПотребителиМВтСоотношение нагрузок по сменам3 смена1 смена2 смена0246-88101214-1616182022-241. черная металлургия23,051:1:123,0523,0523,052. Угледобыча0,090,9:1:10,080,090,0923,14-23,1323,1423,14-20,8220,8320,83Город 1. Освещение4529,2513,513,522,513,511,256,759,027,045,040,5362. Бытовые приборы123,61,202,467,233,01,84,812,09,67,23. Городской транспорт4,52,70,680,231,134,53,153,153,154,54,052,932,934. Водопровод и канализация7,881,581,973,153,555,914,735,125,526,33,152,361,975. Мелкомоторная нагрузка3,380,510,170,170,512,372,71,013,043,382,030,850,5172,7637,6417,5217,0530,0932,2829,0319,0322,5145,9866,2356,2448,6158,4638,3437,8750,9153,1149,8639,8643,3466,8187,0677,0769,44
2. Определение мощности станции, выбор типа и единичной мощности агрегатов
Зимний максимум электрической нагрузки определяется по таблице 10
=.
Летний максимум электрической нагрузки определяется
Максимальная электрическая нагрузка станции с учётом потерь в сетях, собственных нужд и связи с районной энергосистемой определяется как
где Δ, % и Δ, % — соответственно величина отдачи в энергосистему или получения мощности из энергосистемы в% от зимнего и летнего максимума нагрузки района.
Исходя из максимальной зимней электрической нагрузки, а также на основании заданной тепловой нагрузки, производится выбор единичной мощности, количества и типа турбоагрегатов станции.
необходимо энергоблоками станции покрыть мощность
·электрическая -=118,9 МВт;
·отопительная — Д=130 т/час;
выбираем для покрытия электрической и тепловой нагрузки следующее оборудование:
НазваниеDот, т/чDтех, т/чNу, МВтКол-воРасход пара, т/чТип котлаКол-воПроизводительностьВариант 1ПТ-25-905075252160Е-2203+1220ПТ-12-9030-12182,6К-50-90—571195Итого1301501194598660Вариант 2ПТ-50-9090150501337,5Е-2203+1220ПТ-12-9040-12182,6К-50-90571195Итого1301501193615,1660
3. Расчёт годовой выработки электроэнергии и отпуска тепла
Суточная выработка электрической энергии в зимние и летние дни составит:
Коэффициент использования установленной мощности за зимние и летние сутки составит:
По найденным значениям строим график (рис. 2), по которому найдем коэффициент использования мощности для других месяцев.
Годовую выработку электроэнергии ТЭЦ по месяцам:
где М — количество дней в месяце;
— коэффициент использования установленной мощности по месяцам года.
Таблица 11 — Расчёт годовой выработки электроэнергии
Вариант 1МесяцыNу, кВтMкKиЭмес, кВт·чЯнварь119000310,72163834456Февраль119000280,65852618944Март119000310,60853829888Апрель119000300,55247295360Май119000310,49543825320Июнь119000300,43937613520Июль119000310,49944179464Август119000310,5649580160Сентябрь119000300,6253121600Октябрь119000310,6860204480Ноябрь119000300,74163488880Декабрь119000310,80170917336Итого за год Эгод, кВ·ч/год640509408
Число часов использования установленной мощности ТЭЦ:
годовой расход пара на технологические нужды:
То же на отопление:
годовой отпуск тепла:
где — теплосодержание отпускаемого тепла для отопительной и технологической нагрузки можно принять равным 0,55 и 0,6 Гкал/т. пара.
4. Определение капиталовложений в сооружение электростанции
Капиталовложения в станцию определяются как:
где КТ1, КК1 — затраты, относимые соответственно на первый турбоагрегат и котел;
,- затраты, относимые соответственно на все последующие турбоагрегаты и котлы;
Кобщест — общестанционные затраты.
Удельные капиталовложения:
5. Определение годовых эксплуатационных расходов
годовые эксплуатационные расходы определяются по следующим элементам затрат:
Топливо;
Амортизация;
Заработная плата;
Прочие расходы.
5.1 затраты на топливо
Годовые затраты тепловой электростанции на топливо можно определить как:
где — калорийность топлива;
В-годовой расход топлива на электростанции;
ЦТ — прейскурантная цена топлива;
Цтр.т — затраты на транспортировку 1т. натурального топлива;
— процент потерь топлива при перевозках по железным дорогам, разгрузке вагонов, хранении и т.д.
вариант
1 Топливная характеристика для турбины ПТ-12-90:
где В-годовой расход условного топлива на турбину в т.у.т.;
— годовая выработка электроэнергии турбиной, тыс. кВтч;
— календарное число часов работы турбины в год, принимается равным 8200;
— годовое потребление пара из отборов турбин в тоннах соответственно на технологические нужды и отопление;
— годовой расход условного топлива на отпуск тепла.
2 Топливная характеристика для турбины К-50-90:
Годовой суммарный расход топлива:
Годовой суммарный расход условного топлива на отпуск тепла:
годовой суммарный расход топлива на отпуск электроэнергии:
годовые затраты на топливо
2 вариант
1 Топливная характеристика для турбины ПТ-50-90:
2 Топливная характеристика для турбины К-50-90:
Топливная характеристика для турбины ПТ-12-90:
Годовой суммарный расход топлива:
Годовой суммарный расход условного топлива на отпуск тепла:
годовой суммарный расход топлива на отпуск электроэнергии:
годовые затраты на топливо
5.2 Амортизационные отчисления
Норма амортизации может быть приближенно определена по формуле:
где hу — число часов использования установленной мощности станции;
Кст — капиталовложения в сооружение станции.
Отсюда величина амортизационных отчислений составит:
5.3 Заработная плата
затраты по заработной плате могут быть определены как произведение штатного коэффициента (пшт), удельного фонда заработной платы и мощности станции (Ny). Удельный фонд заработной платы принимаем 1500 у.д.е./чел. год.
5.4 затраты на ремонт
Затраты на капитальный и текущий ремонты принимаем в размере 2% от капиталовложений в сооружение станции.
5.5 Прочие расходы
Небольшой удельный вec в себестоимости энергии таких ее составляющих, как вспомогательные материалы и покупная вода, услуги со стороны, услуги своих вспомогательных производств, прочие расходы, общестанционные расходы, позволяет объединить эти затраты в одну группу. Суммарно всю группу «прочие расходы» принимаем в размере 5% от суммы затрат на топливо, амортизацию, ремонт и заработную плату.
5.6 Полная величина годовых эксплуатационных расходов
Полная величина годовых эксплуатационных расходов определяется как сумма перечисленных затрат:
Данный проект характеризуется несколькими видами показателей, каждый из которых входят несколько конкретных показателей, дополняя друг друга.
Критерий отбора инвестиционных проектов условно подразделяются на следующие группы:
,
где — сумма дисконтированных доходов;
— сумма дисконтированных капиталовложений в производство;
,
где Трасч — горизонт расчета;
t — шаг расчета;
ДД — дисконтированный Доход;
,
где Е — дисконтная ставка;
— год приведения инвестиций;
,
где Тстр — срок строительства станции;
t — год вложения средств;
ДК — дисконтированные капиталовложения в производство;
,
где К — капиталовложения в производство.
Эффективность проекта принимается при выполнении условия ЧДД >0
.
,
где t — год, при котором
ВНД равна ставке дисконтирования, при которой ЧДД=0.
В данной курсовой работе принимаем следующие значения:
горизонт расчета Трасч = 10 годам;
ставку дисконта Е = 10%;
срок строительства станции Тстр = 4 годам;
частичную эксплуатацию начать 3-го года.
Распределение инвестиций по годам произведем следующим образом:
затраты на приобретение вне оборотных активов (капитальные вложения в основные фонды) распределим равномерно в течение 4-х лет;
в первый год эксплуатации к инвестиционным затратам на приобретение оборудования добавим затраты на приобретение внеоборотных активов (стоимость месячного запаса топлива).
В первый год эксплуатации объем продаж принимаем равным 0,8 от номинального; величину амортизационных отчислений рассчитаем по норме амортизации от суммы инвестиций за предыдущие три года строительства.
Второй год эксплуатации принимаем годом нормальной эксплуатации, начиная с которого объем и величина издержек производства будут номинальными и постоянными во все последующие годы; амортизационные отчисления, рассчитанные от полной суммы капитальных вложений в сооружение станции, в дальнейшем остаются постоянными.
Для расчета чистой прибыли величину налогов принимаем в размере 24% от балансовой прибыли.
Для расчета выручки от продаж примем тариф на:
электроэнергию
теплоэнергию
Эотп=0,9·Эгод=0,9·640509408=576458467 кВт·ч/год;
Qотп=0,97·Qгод=0,97·873100=846907 Гкал/год.
Все результаты расчетов для каждого варианта сведены в таблицы 12, 13.
1 вариант
При заданных начальных условиях для примера рассчитаем несколько значений ДК и ДД:
По данным таблицы 12 при Е = 10% и Трасч = 10 лет получили >0, что говорит о эффективности проекта.
Рассчитаем индекс доходности и срок окупаемости соответственно:
, .
Внутреннюю норму доходности определим из графика представленного на рисунке 3.
Рассчитываем ЧДД при различной норме дисконта, строим зависимость ЧДД = f(Е) и находим ВНД как точку пересечения с осью Е.
При Е=15%: Кпр=33810 тыс. у.д.е; ДД=38087 тыс. у.д.е; ЧДД=4277 тыс. у.д.е.
При Е=20%: Кпр=36298 тыс. у.д.е; ДД=33094 тыс. у.д.е; ЧДД=-3204 тыс. у.д.е.
ВНД = 17,9%.
По данным таблицы 13 при Е = 10% и Трасч = 10 лет получили >0, что говорит о эффективности проекта.
Рассчитаем индекс доходности и срок окупаемости соответственно:
, .
Рассчитываем ЧДД при различной норме дисконта, строим зависимость ЧДД = f(Е) и находим ВНД как точку пересечения с осью Е.
При Е=15%: Кпр=42051 тыс. у.д.е; ДД=44032 тыс. у.д.е; ЧДД=1981 тыс. у.д.е.
При Е=20%: Кпр=45168 тыс. у.д.е; ДД=38266 тыс. у.д.е; ЧДД=-6902 тыс. у.д.е.
ВНД = 16,1%.
Таблица 12 Поток реальных денег (1 вариант)
Наименование показателяЗначение показателя по годам, тыс. у. д. е.Годы12345678910Операционная деятельность (доход) п. 1.7+п. 1.4.2—7760960896089608960896089608Объем продаж:- отпуск электроэнергии Эотп., млн. кВт·ч—461,2576,5576,5576,5576,5576,5576,5- отпуск тепловой энергии Qотп.—677526846907846907846907846907846907846907Цена продаж:- тариф на электроэнергию э—0,030,030,030,030,030,030,03- тариф на тепловую энергию q—5555555Выручка от продаж—17223215282152821528215282152821528Суммарные Издержки—9634102421024210242102421024210242Переменные издержки Иm—6728784778477847784778477847Амортизационные отчисления (Иам) 0,1 п. 2.1—1992103110311031103110311031прочие постоянные издержки Изпл+Ирем+Ипр—1364136413641364136413641364Прибыль балансовая п. 1.3-п. 1.4—7589112861128611286112861128611286Налоги 0,24 п. 1.5—1821270927092709270927092709Прибыль чистая—5768857785778577857785778577Инвестиционная деятельность К=Косн.+Коб. п. 2.1+п. 2.26640664066407294——затраты на приобретение внеоборотных активов (Косн.)6640664066406640——затраты на приобретение оборотных активов (Коб.)—654——Дисконтированныекапитальные вложения (Кпр.)8838803473047294——Сумма Кпр..нарастающим итогом8838168722417631470——Дисконтированный Доход (ДД)—6467794072196563596654244931Сумма ДД нарастающим итогом—6467144072162628189341553957944510
Таблица 13 Поток реальных денег (2 вариант)
Наименование показателяЗначение показателя по годам, тыс. у. д. е.Годы12345678910Операционная деятельность (доход) п. 1.7+п. 1.4.2—9013110981109811098110981109811098Объем продаж:- отпуск электроэнергии Эотп., млн. кВт·ч—461,2576,5576,5576,5576,5576,5576,5- отпуск тепловой энергии Qотп.—677526846907846907846907846907846907846907Цена продаж:- тариф на электроэнергию э—0,030,030,030,030,030,030,03- тариф на тепловую энергию q—5555555Выручка от продаж—17223215282152821528215282152821528Суммарные Издержки—8649862686268626862686268626Переменные издержки Иm—4730591259125912591259125912Амортизационные отчисления (Иам) 0,1 п. 2.1—2497129212921292129212921292прочие постоянные издержки Изпл+Ирем+Ипр—1422142214221422142214221422Прибыль балансовая п. 1.3-п. 1.4—8574129021290212902129021290212902Прибыль чистая—6516980698069806980698069806инвестиционная деятельность К=Косн.+Коб. п. 2.1+п. 2.28322,58322,58322,58815,5——затраты на приобретение внеоборотных активов (Косн.)8322,58322,58322,58322,5——затраты на приобретение оборотных активов (Коб.)—493——Дисконтированные капитальные вложения (Кпр.)110771007091558816——Сумма Кпр..нарастающим итогом11077211473030239118——Дисконтированный Доход (ДД)—7511917283387580689162645695Сумма ДД нарастающим итогом—7511166832502132601394924575651451Анализируя результаты двух вариантов эффективности проекта, наиболее выгодным принимаем 1-й вариант. Так как имеет больший индекс доходности, меньший срок окупаемости, ЧДД = 13040 тыс. у.д.е., а мы знаем, чем больше ЧДД, тем эффективнее проект и внутреннюю норму доходности равную 17,9%.
список источников
электрический нагрузка мощность капиталовложение