Значение коэффициентов принимается следующим образом:
где число часов в году (8760).
Для проверки правильности расчета годовой выработки электроэнергии турбоагрегатами определяем числа часов использования мощности турбоагрегатов:
час/год;
При этом должно быть , 3666 > 3638 и , 8300 > 7631 > 7173
Эти условия выполняются.
Годовая выработка электроэнергии турбоагрегатами определяется из выражения:
МВт∙ч/год
Число часов использования максимальной мощности ТЭЦ:
час/год
должно лежать в пределах 5000 – 6500 час/год. Это условие также выполняется.
Годовой расход топлива на ТЭЦ распределяется на топливо, затраченное на выработку тепла, и топливо, затраченное на выработку электроэнергии по физическому (балансовому) методу. Это значит, что годовой расход топлива на выработку тепла на ТЭЦ приравнивается к годовому расходу топлива на выработку того же тепла в котельной и может быть рассчитан следующим образом:
тут/год
где , годовой расход топлива на выработку тепла турбоагрегатами типа Т и турбинами типа ПТ, соответственно, тут/год.
Для турбин типа Т:
Для турбин типа ПТ:
Годовой расход топлива на выработку электроэнергии на ТЭЦ определяется как:
Для проверки правильности расчетов годовых расходов топлива необходимо определить удельные расходы топлива на выработку тепла () и электроэнергии ():
кг ут/Гкал
г ут/кВт∙ч
При правильных расчётах:
Расчет амортизационных отчислений
Затраты на амортизацию рассчитываем по формуле:
млн. руб./год,
где средневзвешенная норма амортизации; для ТЭЦ = 0,085, 1/год;
КТЭЦ – капитальные вложения в ТЭЦ, руб.
Расчет затрат на текущий ремонт
Затраты на текущий ремонт в приближенных расчетах принимаем равными
млн. руб./год
Расчет затрат на заработную плату
Затраты на основную и дополнительную заработную плату с начислениями в фонд социального страхования эксплуатационного персонала (т.е. без учета ремонтного и административно-управленческого персонала ТЭЦ) рассчитываем приближенно:
млн. руб./год.
здесь количество эксплуатационного персонала, чел;
Ф – годовой фонд заработной платы одного человека, руб./чел∙год.
Количество эксплуатационного персонала рассчитываем по следующей формуле: чел.
где штатный коэффициент, чел./МВт (табл.8; П-1);
установленная электрическая мощность ТЭЦ, МВт;
Ф принимаем равным 96000 руб./чел. в год.
Расчет прочих расходов
Прочие расходы определяются как доля от суммы амортизационных отчислений, затрат на текущий ремонт и заработную плату:
3.1.2 Расчет эксплуатационных затрат в пиковую котельную
В состав ТЭЦ входит пиковая котельная. При определении годовых эксплуатационных расходов в комбинированную схему необходимо рассчитать эксплуатационные затраты (или себестоимость производства тепла) на пиковой котельной по формуле:
где затраты на топливо в пиковой котельной, руб./год рассчитаем по формуле:
тнт/год,
тут/год.
где годовая выработка тепла в пиковой котельной, Гкал/год;
амортизационные отчисления и затраты на текущий ремонт определяем по следующей формуле:
Здесь норма отчислений на амортизацию и текущий ремонт, %. ;
затраты на заработную плату, руб./год рассчитываем по следующей формуле:
Здесь штатный коэффициент котельной, чел./Гкал/час (табл. 9 П-1).
мощность пиковой котельной, Гкал/час; (раздел II);
годовой фонд заработной платы на одного работающего в пиковой котельной, руб./год∙чел., принимается равным 60000 руб./год∙чел.
прочие затраты, руб./год, рассчитываем по формуле:
коэффициент прочих расходов (принимается в пределах ).
3.1.3 Эксплуатационные затраты на транспорт тепла
Эксплуатационные затраты на транспорт тепла принимаем условно и рассчитываем по формуле:
где капитальные затраты в тепловые сети, руб.
3.1.4 Эксплуатационные затраты на транспорт электрической энергии
Эксплуатационные затраты на транспорт электрической энергии приближенно рассчитываем по формуле:
Здесь удельные капитальные затраты, руб./км;
длина ЛЭП, км;
коэффициент для приближенного определения ежегодных расходов, зависящий от параметров ЛЭП (принимается в пределах 5-7%).
3.2 Расчет эксплуатационных затрат при раздельной схеме энергоснабжения
Эксплуатационные затраты при раздельной схеме энергоснабжения включают в себя затраты на КЭС (SКЭС), эксплуатационные затраты на районной и промышленной котельной (SРК, SПК), затраты на транспорт тепла (SТС), затраты на транспорт электрической энергии (SЛЭП) и определяются по следующему выражению:
3.2.1 Расчет эксплуатационных затрат на КЭС
При укрупненных расчетах эксплуатационные затраты на КЭС складываются из пяти основных элементов:
где затраты на топливо, руб./год;
амортизационные отчисления, руб./год;
затраты на текущий ремонт, руб./год;
затраты на заработную плату эксплуатационного персонала, руб./год;
прочие расходы, руб./год.
Затраты на топливо
Затраты на топливо рассчитываем по следующей формуле:
где годовой расчет натурального топлива на КЭС, тнт/год;
цена натурального топлива, руб./тнт;
Цену топлива ЦТ принимаем равной 350 руб./тнт
годовой расход условного топлива на КЭС, тут/год;
теплотворная способность натурального топлива, ккал/кг;
7000 – теплотворная способность условного топлива, ккал/кг.
Годовой расход условного топлива на КЭС:
Здесь годовой расход топлива одним блоком, тут/год.
Для конденсационных турбоагрегатов рассчитывается приближенно так же, как и для теплофикационных агрегатов, по топливным характеристикам (табл. 4; П-2).
Поскольку работа турбоагрегатов производится на газе и мазуте, снижаем расход топлива на 3%:
Годовая выработка электроэнергии на КЭС определяется в данном расчете приближенно по диспетчерскому суточному зимнему графику электрической нагрузки, рис.3:
Рис.3. Суточный зимний график электрической нагрузки
Согласно этому графику суточная выработка электроэнергии на КЭС:
где нагрузка КЭС в период времени МВт. Тогда годовая выработка электроэнергии составит:
Здесь m – число суток в году (365),
коэффициент, учитывающий неравномерность в выработке электроэнергии на КЭС по суткам года, принимается равным 0,88 – 0,9.
Проверкой правильности расчетов выработки электроэнергии на КЭС является определение числа часов использования установленной мощности:
,
где годовое число часов использования установленной мощности КЭС, час/год;
годовая выработка электроэнергии на КЭС, ;
;
установленная мощность КЭС, МВт;
должно быть в пределах 6500 – 7500 час/год. Это условие выполняется.
Из расчета расхода топлива по КЭС определяем удельный расход топлива по следующему выражению:
г ут/кВт∙ч,
где удельный расход топлива, г ут на 1 кВт/ч;
должно лежать в пределах 200 – 400 г ут/кВт∙ч
Величины , необходимые для определения затрат на топливо на КЭС, принимаем аналогично расчету для ТЭЦ.
млн. руб./год где капитальные затраты в КЭС, руб.; принимается равной 0,084 1/год для КЭС на малозольном твердом топливе, газе и мазуте.
Затраты на основную и дополнительную заработную плату с начислениями в фонд социального страхования эксплуатационного персонала (т.е. без учета ремонтного и административно-управленческого персонала КЭС) рассчитываются приближенно:
Количество эксплуатационного персонала рассчитывается по следующей формуле:
чел.
где штатный коэффициент, чел./МВт (табл.10; П-1);
установленная электрическая мощность КЭС, МВт;
3.2.2 Эксплуатационные затраты на районной и промышленной котельной
Эксплуатационные затраты на районной и промышленной котельной рассчитываем по тем же формулам, что и для пиковой котельной. Разница заключается в том, что вместо годовой и часовой максимальной годовой выработки тепла в пиковой котельной нужно подставлять годовую и часовую максимальную выработку тепла в районной и промышленной котельной:
Гкал/год
Гкал/час
Кроме того, вычисляя годовой расход топлива, учитываем КПД теплообменных аппаратов котельной:
принимается в размере 0,98.
годовая выработка тепла в районной и промышленной котельной, Гкал/год;
млн.руб./год,
где затраты на топливо в районной и промышленной котельной, руб./год рассчитаем по формуле:
годовой фонд заработной платы на одного работающего в районной и промышленной котельной, руб./год∙чел., принимается равным 60000 руб./год∙чел.
3.2.3 Эксплуатационные затраты на транспорт тепла
3.2.4 Эксплуатационные затраты на транспорт электрической энергии
4. Расчет основных технико-экономических показателей основных схем энергоснабжения потребителей
К основным технико-экономическим показателям относятся следующие:
Себестоимость единицы отпущенной электрической и тепловой энергии от ТЭЦ;
1. Себестоимость единицы отпущенной электроэнергии от КЭС;
2. Себестоимость единицы отпущенной тепловой энергии от районной и промышленной котельной;
3. Коэффициент расхода электроэнергии на собственные нужды ТЭЦ и КЭС;
4. Удельный расход топлива на отпущенный кВт∙ч электроэнергии на ТЭЦ и КЭС;
5. Удельный расход топлива на отпущенную Гкал теплоты на ТЭЦ и в котельной;
6. КПД ТЭЦ по отпуску электрической и тепловой энергии на ТЭЦ;
7. КПД КЭС по отпуску электрической энергии и котельной по отпуску тепловой энергии;
8. Удельные капитальные вложения на единицу установленной мощности на ТЭЦ и КЭС.
Указанные ТЭП определяются по двум схемам энергоснабжения потребителей с целью более всесторонней характеристики указанных схем энергоснабжения. Расчеты ТЭП начинаем с комбинированной схемы энергоснабжения.
4.1 Расчет технико-экономических показателей по комбинированной схеме энергоснабжения
Для определения себестоимости единицы отпущенной энергии на ТЭЦ необходимо знать расход электроэнергии на собственные нужды ТЭЦ, т.е.:
где расход электроэнергии на циркуляционные насосы:
кВт∙ч/год
удельный расход электроэнергии на циркуляционные насосы, принимается равным 0,5 – 0,8 % от годовой выработки
расход электроэнергии на сетевые насосы:
удельный расход электроэнергии на сетевые насосы,
расход электроэнергии на топливоприготовление:
расход электроэнергии на питательные электронасосы:
удельный расход электроэнергии на питательные электронасосы,
расход электроэнергии на тягодутьевые установки:
расход электроэнергии на тягодутьевые установки,
расход электроэнергии на гидрозолоудаление
расход электроэнергии на прочие собственные нужды:
удельный расход электроэнергии на прочие собственные нужды, принимается равным 0,4 – 1,0 % от годовой выработки.
годовая выработка электроэнергии на ТЭЦ
годовая выработка пара котельной ТЭЦ,
т пара/год
годовой отпуск тепла из отборов турбин
годовой расход топлива на ТЭЦ
После расчета определяем коэффициент расхода электроэнергии на собственные нужды:
Себестоимость отпущенного кВт∙ч электроэнергии на ТЭЦ определяем по формуле:
руб./кВт∙ч
эксплуатационные затраты на ТЭЦ, относящиеся на выработку электроэнергии, млн. руб./год
Прежде чем разделить общие эксплуатационные затраты на ТЭЦ между затратами на выработку тепла и электроэнергии нужно разделить расход электроэнергии на собственные нужды:
а) на электроэнергию;
б) на тепловую энергию
Тогда,
Далее рассчитываем:
а) удельный расход топлива на отпущенный кВт∙ч электроэнергии:
б) удельный расход топлива на отпущенную Гкал теплоты:
Определяем абсолютные расходы топлива на отпуск каждого вида продукции (т.е. с учетом собственных нужд):
Распределения денежных затрат ТЭЦ между теплотой и электроэнергией производятся согласно таблице 1.
Наименование статей
Элементы затрат в 106 руб.
Распределение затрат
топливо
заработная плата с начислениями
амортизация
текущий ремонт
прочие расходы
всего
106 руб.
на электроэнергию
на тепло
%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Топливно-транспортный и котельный цехи
535,023
13,785
29,116
5,822
-
583,746
248,022
42,48
335,718
57,51
Машинный и электроцехи
10,339
21,175
4,234
35,748
100
Всего по пп. 1 + 2
24,124
50,291
10,056
619,494
283,77
Общестанционные расходы
2,646
0,529
19,597
33,111
15,167
45,80
17,943
54,19
Всего затрат по пп.
3 + 4
34,464
52,938
10,587
652,609
298,937
353,661
Распреде-ление затрат
Эл. энер
227,320
20,988
32,239
6,447
11,934
298,928
Структура себестоимости энергии на ТЭЦ
Теплоэнергия
307,697
13,440
20,645
4,128
7,642
353,552
Элементы
Эл. энергия
Тепло
к/Вт∙ч
руб/Кал
7,44
76,15
50,61
87,03
Себестоимость единицы
коп./кВт∙
0,68
1,05
0,21
0,39
9,77
зарплата
6,96
2,21
3,80
10,74
3,39
5,83
руб./Гкал
1,26
58,15
тех.ремонт
2,14
1,17
прочие
3,99
2,16
Затраты по топливно-транспортным и котельным цехам . Эти затраты приблизительно распределяются между двумя видами продукции следующим образом:
руб./год
Общие затраты по машинному залу и электроцеху относятся целиком на электроэнергию: руб./год.
Общестанционные расходы распределяются пропорционально тому, как распределялись затраты по другим цехам, т.е.:
руб./год руб./год
Таким образом, суммарные затраты составят:
на электроэнергию:
руб/г на тепловую энергию:
По результатам этих расчетов заполняем верхнюю правую часть таблицы.
Далее распределим отдельные элементы затрат между электрической и тепловой энергией. Распределение начинаем с самой затратной статьи – затрат на топливо. Затраты на топливо распределяются между двумя видами продукции пропорционально расходам топлива на эти виды продукции.
В соответствии с этим, затраты на топливо, относимое на электроэнергию определяются из выражения:
Затраты на топливо, относимое на тепло, определяются из выражения:
Результаты этих расчетов заносим в строку 6, 7 графы 3. Остальные элементы затрат распределяются пропорционально тому, как распределяются общестанционные затраты между тепловой и электрической энергией (кроме затрат на топливо). Для этого используются коэффициенты распределения:
для электроэнергии:
для тепловой энергии:
Тогда распределение затрат на заработную плату производится следующим образом:
Данный расчет записываем в строки 6, 7 графы 4.
Остальные затраты распределяются аналогично, а результаты заносятся в строки 6, 7 граф 5-7.
Распределение затрат на амортизационные отчисления:
Распределение затрат на текущий ремонт:
Распределение затрат на прочие расходы:
Суммируя затраты по отдельным элементам, получим общие затраты по электрической и тепловой энергии (строки 6, 7 графы 8). Эти затраты должны совпасть с ранее определенными затратами (строка 5, графы 9 и 11).
Разделив распределенные на электрическую и тепловую энергию затраты соответственно на годовой отпуск электроэнергии и тепловой энергии , получим себестоимость единицы отпущенной электроэнергии и тепла на ТЭЦ.
В качестве основной части себестоимости выступает топливная составляющая:
коп./кВт∙ч
Затем рассчитываем составляющую себестоимости по заработной плате:
Амортизационная составляющая себестоимости:
Себестоимость электроэнергии и тепла на текущий ремонт:
Составляющая себестоимости прочих расходов:
После этого заполняем остальную часть данной таблицы.
Себестоимость тепла на пиковой котельной:
4.2 Расчет технико-экономических показателей по раздельной схеме энергоснабжения
Расчет электроэнергии на собственные нужды КЭС рассчитываются по формуле:
где расход электроэнергии на циркуляционные насосы
расход электроэнергии на топливоприготовление
расход электроэнергии на питательные электронасосы
расход электроэнергии на тягодутьевые установки
расход электроэнергии на прочие собственные нужды
здесь нормативы удельных расходов электроэнергии на собственные нужды.
годовая выработка электроэнергии на КЭС
годовая выработка пара котельной КЭС,
т пара/час
годовой расход топлива на КЭС.
Определяем себестоимость единицы электроэнергии на КЭС по следующему выражению:
где суммарные издержки КЭС.
Удельный расход топлива на отпущенный кВт∙ч электроэнергии определяем из следующего выражения:
Себестоимость единицы тепла на районной и промышленной котельной:
Коэффициент полезного действия (по отпуску каждого вида продукции) ТЭС:
по отпуску электроэнергии:
по отпуску тепловой энергии:
Удельные капитальные вложения показывают эффективность строительства объекта:
Заключение
В данной курсовой работе были проведены сравнения технико-экономических показателей комбинированной и раздельной схем энергоснабжения.
Анализ проведенных расчетов показывает, что при заданной тепловой нагрузке района 1508,3 Гкал/час оптимальным является выбор двух турбин типа ПТ номинальной мощностью 135 МВт, двух турбин типа Т (Т-180-130) и пяти котлов производительностью 640 т/час, поскольку электрическая нагрузка, вырабатываемая по теплофикационному режиму, определяется тепловыми нагрузками. На отопительных ТЭЦ, наряду с теплофикационными турбоустановками были установлены два водогрейных котла ПТВМ-180 для отпуска тепла в периоды пиков тепловой нагрузки.
Расчет капитальных вложений по комбинированной и раздельной схеме показал, что наибольшие затраты приходятся на энергетическое оборудование, причем для ТЭЦ эти затраты составили 622,8 млн. руб., для КЭС 1123 млн. руб. Высокая капиталоемкость энергетического оборудования обуславливает необходимость эффективного использования капиталовложений и изучения направлений возможного повышения их эффективности.
В данной работе были определены себестоимости энергетической продукции по каждой из рассмотренных схем энергоснабжения. Поскольку на КЭС все расходы относятся на производство электроэнергии, то себестоимость электрической энергии составила 0,111 руб./кВт∙ч, а себестоимость тепла на районной и промышленной котельной - . На ТЭЦ общие затраты разделились между производством электроэнергии и тепла и, т.о. определилась производственная себестоимость отпускаемых единиц электроэнергии и теплоты, которая составила, соответственно, 0,093 руб./кВт∙ч и 79,16 руб./Гкал.
Число часов использования максимальной мощности ТЭЦ заметно уступает этому показателю у КЭС и составляет в данном расчете 5365 ч/год и 6701 ч/год, соответственно. Однако КЭС характеризуются недостаточной мобильностью блоков по времени пуска, набора и сброса нагрузки. У этих блоков технически ограничена минимальная нагрузка и затруднены остановы в часы ночных провалов суточных графиков нагрузки энергосистемы. Сказанное определяет целесообразность их использования в базе суточных графиков нагрузки энергосистем [1].
Расширение строительства в городах ТЭЦ приводит к экономии топлива по сравнению с раздельной схемой энергоснабжения, в то же время, с увеличением ТЭЦ и начальных параметров пара возрастает объем топлива, сжигаемого в городах, и вредных выбросов.
Таким образом, результаты показывают, что наиболее эффективным является выбор комбинированной схемы энергоснабжения.
Список использованных источников
1. Самсонов В.С., Вяткин М.А. Экономика предприятий энергетического комплекса, М.: Высшая школа, 2003.
2. www. yandex.ru.
3. Шацких З.В. Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу «Организация производства на предприятиях отрасли». Казань, 2003.
4. Шацких З.В. Лекции по курсу «Организация производства на предприятиях отрасли».
Страницы: 1, 2
