Расчет источника снабжения теплоэлектроцентрали

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

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);

3. Бытовые электрические приборы;

4. Электрифицированный городской транспорт;

5. Водопровод и канализация;

6. 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

Потребители

Выпуск продукции промышленностью и число жителей района, П, Nчел.

млн.

кВтч.

,

час

, тыс.

кВт

k, %

,

тыс. кВт

,

тыс. кВт

1. Черная

металлургия

750 тыс.

150

6833

-

5

21,95

1,1

23,05

2. Угледобыча

25 тыс.

0,63

6658

-

3

0,09

0,003

0,09

1. Освещение

450 тыс

90

2000

45

-

-

-

-

2. Бытовые

приборы

450 тыс.

36

3000

12

-

-

-

-

3. Городской

транспорт

450 тыс.

22,5

5000

4,5

-

-

-

-

4. Водопровод и канализация

450 тыс.

31,5

4000

7,88

-

-

-

-

5. Мелкомоторная нагрузка

450 тыс.

13,5

4000

3,38

-

-

-

-

Таблица 9 — Суточный график электрической нагрузки коммунального хозяйства

Потребители

Часы суток

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

1. Освещение

29,25

13,5

13,5

22,5

13,5

11,25

6,75

9,0

27,0

45,0

40,5

36

2. Бытовые

приборы

3,6

1,2

0

2,4

6

7,2

33,0

1,8

4,8

12,0

9,6

7,2

3. Городской

транспорт

2,7

0,68

0,23

1,13

4,5

3,15

3,15

3,15

4,5

4,05

2,93

2,93

4. Водопровод и канализация

1,58

1,97

3,15

3,55

5,91

4,73

5,12

5,52

6,3

3,15

2,36

1,97

5. Мелко моторная нагрузка

0,51

0,17

0,17

0,51

2,37

2,7

1,01

3,04

3,38

2,03

0,85

0,51

Итого: в МВт

37,64

17,52

17,05

30,09

32,28

29,03

19,03

22,51

45,98

66,23

56,24

48,61

Таблица 10 — Построение суточного графика электрической нагрузки промышленного производства и города (зима)

Потребители

МВт

Соотношение

нагрузок по сменам

3 смена

1 смена

2 смена

0

2

4

6−8

8

10

12

14−16

16

18

20

22−24

1. Черная металлургия

23,05

1: 1:1

23,05

23,05

23,05

2. Угледобыча

0,09

0,9: 1:1

0,08

0,09

0,09

23,14

-

23,13

23,14

23,14

-

20,82

20,83

20,83

Город

1. Освещение

45

29,25

13,5

13,5

22,5

13,5

11,25

6,75

9,0

27,0

45,0

40,5

36

2. Бытовые

приборы

12

3,6

1,2

0

2,4

6

7,2

33,0

1,8

4,8

12,0

9,6

7,2

3. Городской

транспорт

4,5

2,7

0,68

0,23

1,13

4,5

3,15

3,15

3,15

4,5

4,05

2,93

2,93

4. Водопровод и

канализация

7,88

1,58

1,97

3,15

3,55

5,91

4,73

5,12

5,52

6,3

3,15

2,36

1,97

5. Мелкомоторная

нагрузка

3,38

0,51

0,17

0,17

0,51

2,37

2,7

1,01

3,04

3,38

2,03

0,85

0,51

72,76

37,64

17,52

17,05

30,09

32,28

29,03

19,03

22,51

45,98

66,23

56,24

48,61

58,46

38,34

37,87

50,91

53,11

49,86

39,86

43,34

66,81

87,06

77,07

69,44

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 ?, % и ?, % - 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;

· технологическая — Д=150 т/час;

· отопительная — Д=130 т/час;

Выбираем для покрытия электрической и тепловой нагрузки следующее оборудование:

Название

Dот, т/ч

Dтех, т/ч

Nу, МВт

Кол-во

Расход пара, т/ч

Тип котла

Кол-во

Производительность

Вариант 1

ПТ-25−90

50

75

25

2

160

Е-220

3+1

220

ПТ-12−90

30

-

12

1

82,6

К-50−90

-

-

57

1

195

Итого

130

150

119

4

598

660

Вариант 2

ПТ-50−90

90

150

50

1

337,5

Е-220

3+1

220

ПТ-12−90

40

-

12

1

82,6

К-50−90

57

1

195

Итого

130

150

119

3

615,1

660

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 1

Месяцы

Nу, кВт

Mк

Kи

Эмес, кВт·ч

Январь

119 000

31

0,721

63 834 456

Февраль

119 000

28

0,658

52 618 944

Март

119 000

31

0,608

53 829 888

Апрель

119 000

30

0,552

47 295 360

Май

119 000

31

0,495

43 825 320

Июнь

119 000

30

0,439

37 613 520

Июль

119 000

31

0,499

44 179 464

Август

119 000

31

0,56

49 580 160

Сентябрь

119 000

30

0,62

53 121 600

Октябрь

119 000

31

0,68

60 204 480

Ноябрь

119 000

30

0,741

63 488 880

Декабрь

119 000

31

0,801

70 917 336

Итого за год Эгод, кВ·ч/год

640 509 408

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:

1 Топливо;

2 Амортизация;

3 Заработная плата;

4 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 1 т. натурального топлива;

— процент потерь топлива при перевозках по железным дорогам, разгрузке вагонов, хранении и т. д.

1 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:

3 Топливная характеристика для турбины ПТ-25−90:

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:

3 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:

6. Технико-экономическое сравнение вариантов состава оборудования

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:

Цель создания;

Технико-экономическое обоснование;

Чистый дисконтированный доход (ЧДД)

,

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

Индекс доходности (ИД)

.

Срок окупаемости инвестиций Ток

,

где t — год, при котором

Внутренняя норма доходности (ВНД).

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=0,9·640 509 408=576458467 кВт·ч/год;

Qотп=0,97·Qгод=0,97·873 100=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=33 810 тыс. у.д. е; ДД=38 087 тыс. у.д. е; ЧДД=4277 тыс. у.д.е.

При Е=20%: Кпр=36 298 тыс. у.д. е; ДД=33 094 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=42 051 тыс. у.д. е; ДД=44 032 тыс. у.д. е; ЧДД=1981 тыс. у.д.е.

При Е=20%: Кпр=45 168 тыс. у.д. е; ДД=38 266 тыс. у.д. е; ЧДД=-6902 тыс. у.д.е.

ВНД = 16,1%.

Таблица 12 Поток реальных денег (1 вариант)

Наименование показателя

Значение показателя по годам, тыс. у. д. е.

Годы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Операционная деятельность (доход) п. 1. 7+п. 1.4. 2

-

-

-

7760

9608

9608

9608

9608

9608

9608

Объем продаж:

— отпуск электроэнергии Эотп., млн. кВт·ч

-

-

-

461,2

576,5

576,5

576,5

576,5

576,5

576,5

— отпуск тепловой энергии Qотп.

-

-

-

677 526

846 907

846 907

846 907

846 907

846 907

846 907

Цена продаж:

— тариф на электроэнергию э

-

-

-

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

— тариф на тепловую энергию q

-

-

-

5

5

5

5

5

5

5

Выручка от продаж

-

-

-

17 223

21 528

21 528

21 528

21 528

21 528

21 528

Суммарные издержки

-

-

-

9634

10 242

10 242

10 242

10 242

10 242

10 242

Переменные издержки Иm

-

-

-

6728

7847

7847

7847

7847

7847

7847

Амортизационные отчисления (Иам) 0,1 п. 2. 1

-

-

-

1992

1031

1031

1031

1031

1031

1031

Прочие постоянные издержки Изплремпр

-

-

-

1364

1364

1364

1364

1364

1364

1364

Прибыль балансовая п. 1. 3-п. 1. 4

-

-

-

7589

11 286

11 286

11 286

11 286

11 286

11 286

Налоги 0,24 п. 1. 5

-

-

-

1821

2709

2709

2709

2709

2709

2709

Прибыль чистая

-

-

-

5768

8577

8577

8577

8577

8577

8577

Инвестиционная деятельность

К=Косн. об. п. 2. 1+п. 2. 2

6640

6640

6640

7294

-

-

-

-

-

-

Затраты на приобретение

внеоборотных активов (Косн. )

6640

6640

6640

6640

-

-

-

-

-

-

Затраты на приобретение

оборотных активов (Коб. )

-

-

-

654

-

-

-

-

-

-

Дисконтированныекапитальные

вложения (Кпр. )

8838

8034

7304

7294

-

-

-

-

-

-

Сумма Кпр. нарастающим итогом

8838

16 872

24 176

31 470

-

-

-

-

-

-

Дисконтированный доход (ДД)

-

-

-

6467

7940

7219

6563

5966

5424

4931

Сумма ДД нарастающим итогом

-

-

-

6467

14 407

21 626

28 189

34 155

39 579

44 510

Таблица 13 Поток реальных денег (2 вариант)

Наименование показателя

Значение показателя по годам, тыс. у. д. е.

Годы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Операционная деятельность (доход) п. 1. 7+п. 1.4. 2

-

-

-

9013

11 098

11 098

11 098

11 098

11 098

11 098

Объем продаж:

— отпуск электроэнергии Эотп., млн. кВт·ч

-

-

-

461,2

576,5

576,5

576,5

576,5

576,5

576,5

— отпуск тепловой энергии Qотп.

-

-

-

677 526

846 907

846 907

846 907

846 907

846 907

846 907

Цена продаж:

— тариф на электроэнергию э

-

-

-

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

— тариф на тепловую энергию q

-

-

-

5

5

5

5

5

5

5

Выручка от продаж

-

-

-

17 223

21 528

21 528

21 528

21 528

21 528

21 528

Суммарные издержки

-

-

-

8649

8626

8626

8626

8626

8626

8626

Переменные издержки Иm

-

-

-

4730

5912

5912

5912

5912

5912

5912

Амортизационные отчисления (Иам) 0,1 п. 2. 1

-

-

-

2497

1292

1292

1292

1292

1292

1292

Прочие постоянные издержки Изплремпр

-

-

-

1422

1422

1422

1422

1422

1422

1422

Прибыль балансовая п. 1. 3-п. 1. 4

-

-

-

8574

12 902

12 902

12 902

12 902

12 902

12 902

Прибыль чистая

-

-

-

6516

9806

9806

9806

9806

9806

9806

Инвестиционная деятельность К=Косн. об. п. 2. 1+п. 2. 2

8322,5

8322,5

8322,5

8815,5

-

-

-

-

-

-

Затраты на приобретение

внеоборотных активов (Косн. )

8322,5

8322,5

8322,5

8322,5

-

-

-

-

-

-

Затраты на приобретение

оборотных активов (Коб. )

-

-

-

493

-

-

-

-

-

-

Дисконтированные капитальные

вложения (Кпр. )

11 077

10 070

9155

8816

-

-

-

-

-

-

Сумма Кпр. нарастающим итогом

11 077

21 147

30 302

39 118

-

-

-

-

-

-

Дисконтированный доход (ДД)

-

-

-

7511

9172

8338

7580

6891

6264

5695

Сумма ДД нарастающим итогом

-

-

-

7511

16 683

25 021

32 601

39 492

45 756

51 451

Анализируя результаты двух вариантов эффективности проекта, наиболее выгодным принимаем 1-й вариант. Так как имеет больший индекс доходности, меньший срок окупаемости, ЧДД = 13 040 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

Методические указания к курсовой работе. Коршунова Л. А. Томск-2008, изд.: ТПУ.

Стратегический и инновационный менеджмент: Метод. указ. По выполнению курсовой работы /Сост. Л. А. Коршунова. — Томск: ТПУ, 2001. -47 с.

Гончаров В.В. В поисках совершенства управления руководством для высшего управленческого персонала. — М.: Сувенир, 1993. -488 с.

Менеджмент организации: Учебное пособие /З.П. Румянцева, Н. А. Соломатин, Р. В. Акбердин и др. — М.: ИНФРА-М, 1995, -432 с.

Томпсон А.А., Стрикленд А. Дж. Стратегический менеджмент. Искусство разработки и реализации стратегии: Учебник для вузов /Пер. с англ. под ред. Л. Г. Зайцева, М. И. Соколовской. — М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 1998. -576 с.

Фатхутдинов Р. А. Инновационный менеджмент: Учебник для вузов. — М.: ЗАО «Бизнес-школа «Интел-синтез», 1998. -600 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой