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:
Трасч=Тстр+2=5+2=7 лет
Тстр=Тввод+6мес=5 года
К*гол=1,25.Кгол=70,3.1,25=87,88 млн у.е./год
К1=23 млн у.е./год; К2=39 млн у.е./год; К3=25,85 млн у.е./год
ЗТЭЦ=61,23 млн у.е./год
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
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.
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.
Сбосн.ф=КТЭЦ+КТ.С.+КЛЭП=235,2+60+14=309,2 млн у.е.
1 кВт. ч=0,045 у.е., 1ГДж/ч=13 у.е.
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
I=Cбосн.ф-Са=309,2-15,46=293,74 млн у.е.
NPV
250-
I
II
| | | r,%
10 20 30
-250-
рис.1. Графики NPV для I и II вариантов.
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.
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.
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
5,76
4,07
ПТН
2,48
III
1,69
IV
1,00
V
0,559
VI
0,28
VII
0,093
0,027
-
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.
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
1
345
3026
П1
5,3
266
1172
262
29,43
1180
2
300
2953
П2
3,79
246
1073
242
1053
3
4,03
3539
4
485
3425
2,31
5
435
3329
П3
1,57
199
853
195
865
6
1,0
375
3224
Д-7
0,7
164
697
687
7
320
3136
П5
0,52
153
646
150
1,5
641
7’
0,548
8
0,363
285
3036
П6
0,338
138
580
134
572
9
0,27
260
2994
П7
0,251
127
535
124
531
ПСВ
125
10
0,113
190
2847
П8
0,105
101
417
98
427
ПСН
99
10’
0,091
11
155
2793
12
0,0049
120
2722
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10