Рефераты. Проектирование тепловой электрической станции для обеспечения города с населением 190 тысяч жителей






Третье и четвертое слагаемое учитываются лишь в том методе, где их величины больше.

Построим графики изменения К, Э и В в зависимости от времени.

Для определения динамики освоения капиталовложений вычисляются сроки ввода головного агрегата Тгол, сроки строительства Тстр, сроки освоения проектной мощности Трасч и капиталовложения в основной агрегат К*гол:


Трасч=Тстр+2=4+2=6 лет

Тстр=Тввод+4мес=4 года


где Тввод-сроки ввода последнего агрегата.

С учетом задела по последующим агрегатам находятся капиталовложение в головной агрегат:


К*гол=1,25.Кгол=95,6.1,25=119,5 млн у.е./год


Капиталовложения К*гол распределяются между первым, вторым и частью третьего года в отношении


К1:К2:К3 t/12=1:1,7:2,7t/12


t=5, число месяцев с начала третьего года до ввода головного агрегата.

К1=31,24 млн у.е./год; К2=53,11 млн у.е./год; К3=35,15 млн у.е./год

Постоянные издержки в третьем году:



Выработка электрической энергии в третьем году:



Отпуск тепла от ТЭЦ коммунально-бытовым потребителям в третьем году:



Расход топлива в третьем году на ТЭЦ:



ИТС= 0,075×КТС=0,075×60=4,5×106 у.е./год,

ИЛЭП= 0,034×КЛЭП=0,034×14=0,476×106 у.е./год

– издержки на эксплуатацию тепловых сетей и ЛЭП.


ЗТЭЦ=59,8 млн.у.е./год


Аналогичный расчет для второго варианта приведен ниже.

Постоянные издержки:


Ипост=1,3×(1,2×КТЭЦ×Ра/100+kшт×NТЭЦ×зсг),


где Ра =4,3 % – норма амортизации (/11/);

зсг=2500 у.е./год – среднегодовая заработная плата;

kшт=0,45 чел./МВт – штатный коэффициент(/11/).


Ипост=1,3×(1,2×235,2×106×4,3/100+0,45×720×2500)= 16,8×106 у.е./год


Переменные издержки:


Ипер=ВТЭЦ×Цтут=1,57×106×70= 94,2×106 у.е./год,


где Цтут=70 у.е./тут – цена тонны условного топлива.

Приведенные затраты на ТЭЦ:


Для определения динамики освоения капиталовложений вычисляются сроки ввода головного агрегата Тгол, сроки строительства Тстр, сроки освоения проектной мощности Трасч и капиталовложения в основной агрегат К*гол:


Трасч=Тстр+2=5+2=7 лет

Тстр=Тввод+6мес=5 года


где Тввод-сроки ввода последнего агрегата.

С учетом задела по последующим агрегатам находятся капиталовложение в головной агрегат:


К*гол=1,25.Кгол=70,3.1,25=87,88 млн у.е./год


Капиталовложения К*гол распределяются между первым, вторым и частью третьего года в отношении


К1:К2:К3 t/12=1:1,7:2,7t/12


t=5, число месяцев с начала третьего года до ввода головного агрегата.

К1=23 млн у.е./год; К2=39 млн у.е./год; К3=25,85 млн у.е./год

Постоянные издержки в третьем году:



Выработка электрической энергии в третьем году:



Отпуск тепла от ТЭЦ коммунально-бытовым потребителям в третьем году:


Расход топлива в третьем году на ТЭЦ:


ИТС= 0,075×КТС=0,075×60=4,5×106 у.е./год,

ИЛЭП= 0,034×КЛЭП=0,034×14=0,476×106 у.е./год


– издержки на эксплуатацию тепловых сетей и ЛЭП.

ЗТЭЦ=61,23 млн у.е./год


1.7 Выбор оптимального состава оборудования


Оптимальным, т.е. более предпочтительным для строительства, является вариант с наименьшими приведенными затратами. Разность приведенных затрат в 3 … 5% говорит о равной экономичности вариантов, в этом случае при выборе следует учитывать дополнительные соображения (освоенность оборудования, перспективность схемы, охрана окружающей среды, топливно-энергетический баланс и др.).

Соотношение рассчитанных приведенных затрат Зпр для трех вариантов сравнения показано на диаграмме на рисунке 1.


                                Зпр

                                50



                                    


                                          

 61,23

 
 


 59,8

 
25


                                     


                                     

 


                                        0                         1                                 2                                   N

Рисунок 1 – Приведенные затраты


Как видно из диаграммы, наилучшим является первый вариант, приведенные затраты для него минимальны. Однако, для более точного сравнения произведем сравнение вариантов оборудования по NPV.

 

1.8 Расчёт NPV


I вариант.

Балансовая стоимость основных фондов:


Сбосн.ф=КТЭЦ+КТ.С.+КЛЭП=229,2+60+14=303,2 млн у.е.


Принятые тарифы на тепловую и электрическую энергию:


1 кВт. ч=0,045у.е., 1ГДж/ч=13 у.е.


Срок службы станции принимаем Тсл=25лет.

Норма амортизации:

Ра=(1/Тсл).100%=(1/25).100%=4%


Прибыль:


П=Q.Ц-И+Иа


где: Q-колличество выпускаемой продукции;

Ц-цена продукции;

И-суммарные годовые издержки.


И=ИпостТЭЦ+ИперТЭЦ+ИТС+ИЛЭП=16,47+85,56+4,5+0,48=107 млн у.е.

П=45.3,88+13.1,65..1,16-107+12,13=98,22у.е./год


Чистая дисконтированная стоимость:


I=Cбосн.ф-Са=303,2-15,16=288,04 млн у.е.


Принимаем процентную ставку r =30%



Принимаем процентную ставку r =20%



Принимаем процентную ставку r =10%


II вариант.

Балансовая стоимость основных фондов:


Сбосн.ф=КТЭЦ+КТ.С.+КЛЭП=235,2+60+14=309,2 млн у.е.


Принятые тарифы на тепловую и электрическую энергию:


1 кВт. ч=0,045 у.е., 1ГДж/ч=13 у.е.


Срок службы станции принимаем Тсл=25лет.

Норма амортизации:


Ра=(1/Тсл).100%=(1/25).100%=4%


Прибыль:


П=Q.Ц-И+Иа


где: Q-колличество выпускаемой продукции;

Ц-цена продукции;

И-суммарные годовые издержки.


И=ИпостТЭЦ+ИперТЭЦ+ИТС+ИЛЭП=16,8+94,2+4,5+0,48=116 млн у.е.

П=45.3,64+13.1,8..1,16-116+12,37=87,3 у.е./год


Чистая дисконтированная стоимость:

I=Cбосн.ф-Са=309,2-15,46=293,74 млн у.е.


Принимаем процентную ставку r =30%



Принимаем процентную ставку r =20%



Принимаем процентную ставку r =10%



 


NPV

     250-

                                                   I

                                                     II


 



                                 |                                    |                                     |         r,%

                               10                                  20                                 30





    -250-

рис.1. Графики NPV для I и II вариантов.

2. Выбор и расчет принципиальной тепловой схемы энергоблока


Принципиальная тепловая схема (ПТС) электростанции определяет основное содержание технологического процесса выработки электрической и тепловой энергии. Она включает основное и вспомогательное теплоэнергетическое оборудование, участвующее в осуществлении этого процесса и входящее в состав пароводяного тракта.

Принимаем существующую схему турбоустановки Т-250-240 номинальной мощностью 250 МВт, рассчитанной на параметры свежего пара 23,54 МПа и 540 °С и давление в конденсаторе 4,9 кПа. Частота вращения турбины 50 1/с. Турбина имеет двухступенчатый теплофикационный отбор, обеспечивающий тепловую нагрузку 1381,4 ГДж/ч.

Важным достоинством турбины является возможность работать с максимальным расходом пара 1000 т/ч, обеспечивающим мощность 305 МВт при конденсационном режиме. Это позволяет не только эффективно использовать турбину в начальный период эксплуатации, когда тепловые сети еще готовы не полностью, но и активно привлекать ее к покрытию переменной части графика нагрузки в летний период, когда тепловая нагрузка мала

Свежий пар проходит ЦВД, промежуточный перегреватель котла, ЦСД-I и ЦСД-II. За 26/35-ой ступенью ЦСД-II, параллельно осуществляется верхний теплофикационный отбор на II ступень сетевого подогревателя, давление в котором может изменяться в пределах 59—200 кПа.Отбор на I ступень сетевого подогревателя осуществляется параллельно и взят за 28/37 ступенью ЦСД-II.

Из ЦНД пар поступает в конденсатор, разделенный по пару вертикальной перегородкой на две половины. Каждая из них присоединяется своим переходным патрубком к соответствующему потоку ЦНД, имеет свой основной и встроенный теплофикационный пучок для подогрева сетевой или подпиточной воды. Обе половины конденсатора по охлаждающей воде соединены последовательно; таким образом, он является двухсекционным двухходовым конденсатором, обеспечивающим повышение экономичности турбоустановки на 0,15—0,3 % по сравнению с односекционным конденсатором.

Система регенеративного подогрева питательной воды включает, кроме холодильников эжекторов и эжекторов уплотнений пять ПНД поверхностного типа, деаэратор на 0,7 МПа и три ПВД.


2.1 Исходные данные для расчета


Турбина имеет 8 регенеративных отборов и 2 теплофикационных. Мощность турбины N=250 МВт, начальные параметры Ро=24 МПа, tо=560 оС, давление в конденсаторе Рк=0,54 кПа, турбоустановка работает в теплофикационном режиме Qт=Qтном, с двухступенчатым подогревом сетевой воды.


2.2 Построение процесса расширения в hs-диаграмме.


Для определения давления в отопительных отборах задаёмся тепловым графиком теплосети 150/70.

Для расчёта возьмём точку . В этом случае температура обратной сети . Рассчитываем температуру за верхним сетевым подогревателем.


,


где  – доля покрытия теплофикационной нагрузки турбо установкой;

 – температура прямой сети;

 – температура обратной цепи.



Применяем равный подогрев сетевой воды в этом случае



 – температура воды за первым подогревателем.

Температура насыщения пара в подогревателе:

 –температурный напор;


 


– температура насыщения в ПСН;


 


температура насыщения в ПСВ.

По таблице термодинамических свойств воды и водяного пара [ ] находим давление насыщения:


;

;

Давление в отборах определяем по формуле:


, где

 ;

 .


На найденные давления в отборах имеются технические ограничения:

пределы изменения давления пара в верхнем отопительном отборе (включены оба отопительных отбора) 0,059-0,29;

пределы изменения давления пара в нижнем отопительном отборе (верхний отопительный отбор отключён) 0,049-0,196;

Данное ограничение выполняется, так как .

Давление пара в отборах турбины принимаем по справочным данным.


Таблица 2.1.

Отбор

Р,МПа

I

5,76

II

4,07

ПТН

2,48

III

1,69

IV

1,00

V

0,559

VI

0,28

VII

0,093

VIII

0,027

IX

-


Принимаем потери в регулирующих клапанах 4%, в перепускных трубах 2%, в диафрагме ЧНД 5%; относительный внутренний КПД: ЦВД – 0,8; ЦСД – 0,84; ЦНД – 0,09.


;

;

;

;

.


Так как пар на ПНД-3 и ПСВ отбирается из одного отбора (т.6), а давление , то давление в регенеративном отборе на ПНД-3 равно 0,251.

Скорректируем давление в 6 отборе:



Так как турбина работает в номинальном режиме, то можно принять =1.


.


По рассчитанным данным строим процесс расширения в hs-диаграмме (рис. 2.1).


 



































Рис. 2.1. Процесс расширения в hs-диаграмме.

 

2.3 Составление таблицы состояния пара и воды в системе регенерации


Уточняем давление в подогревателях:


,


где: – потери давления в паропроводах отборов, принимаем 6 %.

Температура воды в подогревателях:


,


где: – температурный напор, принимаем 4 в ПВД, 3 в ПНД.

Принимаем давление воды в ПНД 1,5 МПа, в ПВД:


Рв=1,25·Ро=1,25·23,54=29,43 Мпа.


Состояния пара и воды в системе регенерации.


Таблица 2.2.

N

Пар

Конденсат

Вода

Р, МПа

t (х), оС

h, кДж/кг

tн, оС

h`, кДж/кг

tв, оС

Рв, МПа

hв, кДж/кг

0

23,54

540

3318

-

-

-

-

-

0`

22,6

540

3318

-

-

-

-

-

1

5,76

345

3026

-

-

-

-

-

П1

5,3


3026

266

1172

262

29,43

1180

2

4,07

300

2953

-

-

-

-

-

П2

3,79


2953

246

1073

242

29,43

1053

3

4,03

540

3539

-

-

-

-

-

4

2,48

485

3425

-

-

-

-

-

ПТН

2,31


3425

-

-

-

-

-

5

1,69

435

3329

-

-

-

-

-

П3

1,57


3329

199

853

195

29,43

865

6

1,0

375

3224

-

-

-

-

-

Д-7

0,7


3224

164

697

164

0,7

687

7

0,559

320

3136

-

-

-

-

-

П5

0,52


3136

153

646

150

1,5

641

7’

0,548

320

3136

-

-

-

-

-

8

0,363

285

3036

-

-

-

-

-

П6

0,338


3036

138

580

134

1,5

572

9

0,27

260

2994

-

-

-

-

-

П7

0,251


2994

127

535

124

1,5

531

ПСВ

0,251


2994

127

535

125



10

0,113

190

2847

-

-

-

-

-

П8

0,105


2847

101

417

98

1,5

427

ПСН

0,105


2847

101

417

99



10’

0,091

190

2847

-

-

-

-

-

11

0,027

155

2793

-

-

-

-

-

12

0,0049

120

2722

-

-

-

-

-

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.