Курсовая Организационно-экономическое обоснование схемы энергоснабжения потребителя
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра ЭОП
Курсовая работа
по курсу «Организация производства
на предприятиях отрасли»
на тему:
« Организационно-экономическое обоснование схемы энергоснабжения потребителя»
Выполнила: Ахметшина Л.Ф.
Группа: ЗЭКПс-1-07
Вариант: № 5
Проверила: Шацких З.В.
КАЗАНЬ 2010
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1. Тепловая нагрузка промышленного района
| А. Производственные параметры | Б. Пар отопительных параметров | ||||||
| Годовой расход тепла на технологические нужды | Максимум технологи-ческой нагрузки | Годовой расход тепла на технологи-ческие нужды | Максимум тепловой технологи-ческой нагрузки | Годовой расход тепла на комнатно-бытовые нужды | Максимум комнатно-бытовых нужд | Годовой расход тела на отопле-ние | Максимум отопитель-ной нагрузки |
| | | | | | | | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 2582 | 360,6 | 28,9 | 4,2 | 316,1 | 92,1 | 1422,7 | 580,6 |
2. Условия топливосжигания и водоснабжения – благоприятные.
3. Расположение промышленного района – Татарстан.
4. Вид сжигаемого топлива – газ.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Технико-экономический выбор турбин и котлоагрегатов…………..
для комбинированной схемы энергоснабжения………………………..
|
для раздельной схемы энергоснабжения………………………………..
|
раздельной схемах энергоснабжения……………………………………
2.1. Расчет капитальных вложений при комбинированной схеме
|
|
энергоснабжения………………………………………………………….
|
раздельной схемах энергоснабжения……………………………………
|
энергоснабжения………………………………………………………….
|
|
|
|
3.1.4. Эксплуатационные затраты на транспорт электрической энергии….
|
энергоснабжения………………………………………………………….
|
|
|
|
3.2.4. Эксплуатационные затраты на транспорт электрической энергии…
|
Список использованных источников………………………………………..
ВВЕДЕНИЕ
Топливно-энергетический комплекс России оказывает определяющее влияние на функционирование и развитие экономики страны. Это обусловлено не только значимостью ТЭК как инфраструктурного фактора обеспечения жизнедеятельности общества, но и его существенным влиянием на финансово-экономическую деятельность производительных сил страны и государства в целом. Такое положение ТЭК в большой мере предопределяется наличием в России богатых природных топливно-энергетических ресурсов и его крупным производственным потенциалом.
Ведущее место в покрытии потребности страны в тепле занимает централизованное теплоснабжение, которое осуществляется от районных и промышленных теплоэлектроцентралей, котельных, а также от крупных отопительных котельных мощностью от 83,7 ГДж в сутки и более.
В хозяйственном отношении электростанции и электрические сети являются самостоятельными структурными подразделениями, но при выборе режима распределения электрических нагрузок они подчиняются энергосистеме. Основной целью энергосистемы является бесперебойное снабжение потребителей энергией требуемого качества при условии максимальной экономичности. Нагрузка энергосистемы, заданная ей по плану в соответствии с графиком электрических нагрузок, должна быть распределена между электростанциями таким образом, чтобы достигался максимум экономичности энергосистемы в целом.
В данной курсовой работе производится выбор оптимальной схемы энергоснабжения некоторого промышленного региона. Целью работы является сравнение двух схем энергоснабжения – комбинированной, когда тепло и электроэнергия подаются от теплоэлектроцентрали и раздельной, когда тепло подается от котельной, а электроэнергия – от конденсационной электростанции.
Основной задачей в области теплофикации и централизованного теплоснабжения является технико-экономическое обоснование схемы энергоснабжения района, при решении которой вариант сооружения ТЭЦ общего пользования, где электрическая и тепловая энергия вырабатываются комбинированным методом, сравнивается с вариантом получения электрической и тепловой энергии от раздельных источников: электрической энергии от КЭС и теплоты от котельных. В этом случае ТЭЦ в части производства электроэнергии замещается КЭС. По тепловой энергии ТЭЦ замещают котельные различного назначения: районные, квартальные или промышленные с современным оборудованием.
При сравнении вариантов теплоэлектроцентрали и схемы раздельного энергоснабжения необходимо определить текущие затраты на топливо, ремонт, заработную плату, амортизацию и прочие расходы
1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ВЫБОР ТУРБИН
И КОТЛОАГРЕГАТОВ
1.1. Технико-экономический выбор турбин и котлоагрегатов
для комбинированной схемы энергоснабжения
Основой для выбора турбин и котлов является заданная тепловая нагрузка района. Исходные данные для расчета приведены на странице 2. В комбинированной схеме при установке ТЭЦ вся тепловая нагрузка, за исключением отопительной, покрывается из отборов теплофикационных турбин. Отопительная нагрузка покрывается из двух источников – отборов турбин и специальной пиковой котельной. Доля тепла на отопление из отборов турбин определяется коэффициентом теплофикации:
где
При неблагоприятных условиях топливосжигания и водоснабжения принимается значение коэффициента теплофикации:
при благоприятных условиях принимаются:
Таким образом, из отборов турбин покрывается следующая нагрузка:
а)
б)
где
Поскольку мощность отборов турбин (табл.1, П-1) задана в тоннах (т) пара, целесообразно перейти от Гкал к тоннам пара, используя следующие приближенные соотношения:
Определяем часовые расходы пара из отборов турбин по пару производственных и отопительных параметров, соответственно:
По выявленной тепловой нагрузке отборов турбин подбираем тип (ПТ, Т, Р) и количество (
1. Единичная мощность турбин должна быть возможно большой.
2. Начальные параметры пара всех турбин должны быть одинаковыми.
Сначала подбираем турбины, покрывающие тепловую нагрузку производственных параметров (
Суммарный возможный отбор пара отопительных параметров от турбин типа ПТ составит:
Выбираем турбину
где
После выбора всех турбин производим проверку коэффициента теплофикации, величина которого ранее выбиралась в заданных пределах. Фактический (или расчетный) коэффициент теплофикации определяется как:
где
Рис.1. Зависимость возможного отбора пара производственных
параметров от величины отбора пара отопительных параметров
для турбины типа ПТ
Определение мощности пиковой котельной
Мощность пиковой котельной, необходимой для покрытия отопительной нагрузки, помимо отборов турбин, составит:
Используя зависимость между часовым и годовым коэффициентом теплофикации (рис.2; П-1), определяется годовой коэффициент теплофикации (
а) годовой отпуск тепла на отопление из отборов:
б) годовой отпуск тепла на отопление из пиковой котельной:
Выбор энергетических котлов
По расходам пара на выбранные турбины с учетом 2 – 3% потерь определяем суммарную паропроизводительность котельной ТЭЦ (
Правила выбора котлов следующие:
1. Параметры пара котлов должны соответствовать начальным параметрам пара турбин.
2. Котлы должны быть по возможности однотипными.
Выбираем тип котлоагрегата Е-420/140Гм с паропроизводительностью
Число котлоагрегатов определяется по формуле:
Здесь
При отключении одного котла должна полностью обеспечиваться вся внешняя тепловая нагрузка ТЭЦ, то есть:
Определение мощности электроподстанций
и линий электропередач
Определение мощности электроподстанций и линии электропередач, связывающей ТЭЦ с энергосистемой, принимаем равной 40 – 60% мощности проектируемой ТЭЦ, т.к. ТЭЦ обычно располагается в самом промышленном районе, где потребляется значительная часть вырабатываемой электроэнергии.
Установленная электрическая мощность ТЭЦ равна сумме номинальных мощностей выбранных турбин:
Мощность электроподстанции и линии электропередач:
Определение длины линий электропередач
Длина линий электропередач принимается согласно её мощности (табл.3; П-1). Так как передаваемая мощность осуществляется на 2 цепи, то:
Определение мощности тепловых сетей
Мощность тепловых сетей в данном расчете принимается равной суммарной тепловой нагрузке района:
1.2. Технико-экономический выбор турбин и котлоагрегатов
для раздельной схемы энергоснабжения
Конденсационная электростанция (КЭС) обычно располагается вне промышленного района, параметры оборудования на ней определяются нагрузками нескольких районов. Поэтому из условия экономичности в качестве проектируемой КЭС выбираем одну из крупных современных КЭС в блочной компоновке К-210-130, к установке на ней принимаем четыре крупных агрегатов.
Установленная электрическая мощность КЭС:
где
Определение мощности промышленной
и районной отопительной котельных
Теплоснабжение в раздельной схеме осуществляется от котельных:
промышленной – мощность равна
Мощность подстанции и линии электропередач выбирается из условия передачи в район полезной электрической нагрузки в размере полезной нагрузки, которую может отпустить замещаемая ТЭЦ. С учетом в потерях электроэнергии на собственные нужды и в электрических сетях для раздельной и комбинированной схем энергоснабжения эта полезноотпускаемая мощность (и, следовательно, мощность линии электропередач) принимается равной:
Так как на 2 цепи, то:
Длину линии электропередач определяем по таблице 3 П-1 в соответствии с её мощностью:
Мощность тепловых сетей принимаем равной суммарной тепловой нагрузке района:
2. РАСЧЕТ КАПИТАЛЬНЫХ ВЛОЖЕНИЙ ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ И РАЗДЕЛЬНОЙ СХЕМАХ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ
Капитальные вложения рассчитываются по укрупненным показателям.
2.1. Расчет капитальных вложений при комбинированной
схеме энергоснабжения
Общие капитальные вложения при комбинированной схеме
Капитальные вложения в ТЭЦ:
где
Капитальные вложения в пиковую котельную указаны в таблице 4, П-1. Поскольку
Капитальные вложения в тепловые сети рассчитываем по следующей формуле:
где
Капитальные вложения в линии электропередач рассчитываем по формуле:
где
Данные указаны в таблице 3 П-1.
2.2. Расчет капитальных вложений при раздельной
схеме энергоснабжения
Общие капитальные вложения при раздельной схеме
Капитальные вложения в КЭС рассчитываем по следующей формуле:
где
Исходные данные для расчета
Капитальные вложения в районную и промышленную котельные рассчитываем по следующей формуле:
где
Данные указаны в таблице 6 П-1.
Капитальные вложения в тепловые сети определяем по формуле:
где
Капитальные вложения в линии электропередач рассчитываем по следующей формуле:
где
Данные указаны в таблице 3 П-1.
3. РАСЧЕТ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ЗАТРАТ
ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ И РАЗДЕЛЬНОЙ
СХЕМАХ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ
3.1. Расчет эксплуатационных затрат при комбинированной
схеме энергоснабжения
Эксплуатационные затраты при комбинированной схеме энергоснабжения включают в себя затраты на ТЭЦ (SТЭЦ), затраты в пиковую котельную (SПК), затраты на транспорт тепла (SТС), затраты на транспорт электрической энергии (SЛЭП) и могут быть определены по следующему выражению:
3.1.1. Расчет эксплуатационных затрат на ТЭЦ
При укрупненных расчетах эксплуатационные затраты на ТЭЦ складываются из пяти основных элементов:
где,
Расчет затрат на топливо
Затраты на топливо рассчитываются по формуле:
где
Цену топлива
Годовой расход натурального топлива на ТЭЦ:
Здесь
7000 – теплота сгорания условного топлива, ккал/кг;
Годовой расход условного топлива на ТЭЦ определяется по следующей формуле:
Здесь
Годовой расход условного топлива на ТЭЦ определяется по топливным характеристикам (табл. 7, П-1). Общий вид топливных характеристик:
для турбин типа Т:
для турбин типа ПТ:
где
Для турбин Т:
Здесь
час/год;
Для турбин типа ПТ:
Здесь
Рис.2 Суточный график электрической нагрузки ТЭЦ
По оси абсцисс – время суток (в часах), по оси ординат – нагрузка турбоагрегата в % от его максимальной нагрузки (Р). Площадь под суточным графиком дает суточную выработку электроэнергии турбоагрегата (Эсутт, Эсутпт).
Коэффициенты, учитывающие неравномерность выработки электроэнергии по суткам года.
где m – число суток в году (365);
Значение коэффициентов принимается следующим образом:
где
Для проверки правильности расчета годовой выработки электроэнергии турбоагрегатами определяем числа часов использования мощности турбоагрегатов:
При этом должно быть
Эти условия выполняются.
Годовая выработка электроэнергии турбоагрегатами определяется из выражения:
Число часов использования максимальной мощности ТЭЦ:
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
где
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 (
При правильных расчётах:
Эти условия выполняются.
Расчет амортизационных отчислений
Затраты на амортизацию рассчитываем по формуле:
где
КТЭЦ – капитальные вложения в ТЭЦ, руб.
Расчет затрат на текущий ремонт
Затраты на текущий ремонт в приближенных расчетах принимаем равными
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:
здесь
Ф – годовой фонд заработной платы одного человека, руб./чел∙год.
Количество эксплуатационного персонала рассчитываем по следующей формуле:
где
Ф принимаем равным 92000 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
где
Здесь
Здесь
3.1.3. Эксплуатационные затраты на транспорт тепла
Эксплуатационные затраты на транспорт тепла принимаем условно и рассчитываем по формуле:
где
3.1.4. Эксплуатационные затраты на транспорт электрической энергии
Эксплуатационные затраты на транспорт электрической энергии приближеннорассчитываем по формуле:
Здесь
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
Затраты на топливо рассчитываем по следующей формуле:
где
Цену топлива ЦТ принимаем равной 850 руб./тнт
7000 – теплотворная способность условного топлива, ккал/кг.
Годовой расход условного топлива на КЭС:
Здесь
Для конденсационных турбоагрегатов рассчитывается приближенно так же, как и для теплофикационных агрегатов, по топливным характеристикам (табл. 7; П-2).
Рис.3. Суточный зимний график электрической нагрузки
Согласно этому графику суточная выработка электроэнергии на КЭС:
где
Здесь m – число суток в году (365),
Проверкой правильности расчетов выработки электроэнергии на КЭС является определение числа часов использования установленной мощности:
где
Из расчета расхода топлива по КЭС определяем удельный расход топлива по следующему выражению:
где
Величины
Расчет амортизационных отчислений
где
Расчет затрат на текущий ремонт
Затраты на текущий ремонт в приближенных расчетах принимаем равными
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 КЭС) рассчитываются приближенно:
здесь
Ф – годовой фонд заработной платы одного человека, руб./чел∙год.
Количество эксплуатационного персонала рассчитывается по следующей формуле:
где
Ф принимаем равным 92000 руб./чел. в год.
Расчет прочих расходов
Прочие расходы определяются как доля от суммы амортизационных отчислений, затрат на текущий ремонт и заработную плату:
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
Кроме того, вычисляя годовой расход топлива
где
Здесь
Здесь
3.2.3. Эксплуатационные затраты на транспорт тепла
Эксплуатационные затраты на транспорт тепла принимаем условно и рассчитываем по формуле:
где
3.2.4. Эксплуатационные затраты на транспорт электрической энергии
Эксплуатационные затраты на транспорт электрической энергии приближеннорассчитываем по формуле:
Здесь
Заключение.
В данной курсовой работе мы производили выбор оптимальной схемы энергоснабжения промышленного района .Сравнили две схемы энергоснабжения –комбинированная ,когда тепло и электроэнергия подаются от ТЭЦ и раздельная ,когда тепло подается от котельной ,а электроэнергия –от КЭС.
В ходе расчета производился технико-экономический выбор турбин и котлоагрегатов .Была выбрана турбина типа Т-50/60-130 и ПТ-80-130,котел типа Е-420/140Гм.
Определили мощность пиковой котельной ,мощность электроподстанций,
мощность тепловых сетей ,рассчитали капитальные вложения и эксплуатационные затраты при комбинированной и раздельной схемах энергоснабжения.
В ходе расчета мы получили:
-капитальные вложения при комбинированной схеме энергоснабжения
-капитальные вложения при раздельной схеме энергоснабжения
-эксплуатационные затраты при комбинированной схеме энергоснабжения
-эксплуатационные затраты при раздельной схеме энергоснабжения
Итак, делая вывод можно сказать ,что капитальные вложения при раздельной схеме энергоснабжения выше на 1,5 раза ,чем капитальные вложения при комбинированной схеме энергоснабжения;эксплуатационные затраты при раздельной схеме энергоснабжения выше в 2 ,5 раза,чем при комбинированной схеме энергоснабжения.
Можно делать вывод о том,что комбинированная схема энергоснабжения выгоднее раздельной.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Переверзев М.П «Организация производства на промышленных предприятиях».-М:ИНФРА-М,2006.
2. Шацких З.В. Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу «Организация производства на предприятиях отрасли». Казань, 2003.
3. Шацких З.В. Лекции по курсу «Организация производства на предприятиях отрасли».
4. Фатхутдинов Н.И «Организация производства на предприятиях».Практикум-М.:ИНФРА-М.2001
