Учебное пособие: Планирование производства электроэнергии на КЭС

Министерство образования и науки Украины

Национальный технический университет

«Харьковский политехнический институт»

Кафедра организации производства и управления персоналом

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению курсовой работы по

"Организации производства и маркетингу"

на тему

"ПЛАНИРОВАНИЕ ПPOИ3ВОДСТВА

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА КЭС"

для студентов электроэнергетического факультета

по специальностям:

7.000008 - энергоменеджмент. 7.090615 - системы управления

производством и распределением электроэнергии

Харьков - 2007

РЕФЕРАТ

В курсовой работе содержится____ страниц,_____ таблиц,

_____  литературных источников.

В работе выполнен сметно-финансовый расчет строительства КЭС мощностью  МВт, запланированы выработка электроэнергии на КЭС, расход электроэнергии на собственные производственные нужды станции, определены основные технико-экономические показатели проектируемой КЭС.

СОДЕРЖАНИЕ

Исходные данные.....................................................................................

Введение...................................................................................................

1. Определение сметной стоимости строительства КЭС............................

2. Определение режима работы КЭС.........................................................

3. Расчет потребности КЭС в топливе........................................................

4. Расчет расхода электроэнергии на собственные нужды........................

5. Таблица основных технико-экономических показателей

проектируемой КЭС................................................................................

Список использованных источников......................................................

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Тип и мощность турбины........................................................................

Количество турбин..................................................................................

Вид используемого топлива....................................................................

Максимальная электрическая нагрузка турбины (зима/лето), МВт.....

Число часов использования максимальной нагрузки............................

КПД котельной брутто,  , доли единицы.........................................

Калорийность топлива,  , ккал/кг......................................................

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время большая часть электроэнергии в Украине производится на тепловых электростанциях, которые можно разделить на два типа: конденсационные (КЭС) и теплоэнергоцентрали (ТЭЦ).

Основными особенностями КЭС являются: значительная удаленность от непосредственных потребителей электроэнергии, что определяет в основном выдачу мощности на высоких и сверхвысоких напряжениях и блочный принцип построения электростанции. Построение КЭС по блочному принципу обеспечивает следующие преимущества: упрощается технологическая схема электростанции, что увеличивает надежность работы; сокращается объем строительных и монтажных работ; уменьшаются капитальные затраты на сооружение станции.

КЭС оснащаются в основном блоками 200-800 МВт. Применение крупных агрегатов обеспечивает приемлемую себестоимость электроэнергии и снижение удельных капитальных вложении.

Целью курсовой работы является планирование производства электроэнергии на КЭС.

Основными задачами курсовой работы являются:

-  сметно-финансовый расчет стоимости строительства проектируемой КЭС;

-  определение режима работы и основных технико-экономических показателей работы КЭС;

-  расчет расхода электроэнергии на собственные нужды станции;

-  заполнение таблицы основных технико-экономических показателей проектируемой КЭС.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СМЕТНОЙ СТОИМОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА КЭС

Стоимость промышленного строительства КЭС определяется согласно сметно-финансовому расчету (СФР), состоящему из 12 глав, каждая из которых имеет целевое назначение. Сметная стоимость строительства КЭС определяется как сумма капитальных затрат по отдельным главам СФР.

Для определения сметной стоимости строительства КЭС используется методика расчета с применением нормативов удельных капиталовложений по каждой главе СФР.

Определение суммарных капиталовложений и составление СФР производится по форме табл. 1.

Рассмотрим методику расчета капитальных вложений по каждой главе СФР.

Исходя из удельных капитальных вложений, приведенных в приложении 2, рассчитывается общая сумма капитальных вложений по главам 1-7 СФР. Полученный результат заносится в колонку 7 таблицы 1. Формула для расчета:

 ,     [1]

где      -    общая стоимость затрат по данной главе СФР, млн.грн.;

 - норматив удельных капитальных вложений в промышленное строительство КЭС, грн/кВт (заносится в колонку 8 СФР);

 -  установленная мощность КЭС, кВт.

Таблица 1 Сметно-финансовый расчет капитальных вложений в сооружение КЭС , МВт

Рассчитанная общая стоимость затрат по каждой из глав 1-7 СФР распределяется по видам работ и затрат пропорционально процентам заданным в табл. 1.

Например, для КЭС мощностью 4x300 МВт и работающей на угле, затраты по главе 1 «Подготовка территории строительства», рассчитываются и распределяются следующим образом. Общая сумма капитальных вложении по главе 1 равна:

,

в том числе затраты на:

- строительные работы 25,2 * 0,38 = 9,576 млн. грн.

- монтажные работы     25,2 * 0,06 = 1,512 млн. грн.

- оборудование              25,2 * 0,02 = 0,504 млн. грн.

- прочие затраты           25,2 * 0,54 = 13,608 млн. грн.

Итого:                                         25,2 млн. грн.

Аналогичным образом рассчитываются и распределяются затраты по главам 2-7 СФР.

Затраты по главному корпусу КЭС заданной мощности определяются, исходя из нормативов капитальных вложений по главному корпусу, приведенных в приложении 3. Формула для расчетов:

,     [2]

где     - суммарные капиталовложения в главный корпус заданной мощности, млн. грн (заносится в колонку 7 табл. 1);

 - капитальные вложения в головной (первый) агрегат, млн. грн;

 - капитальные вложения в последующие агрегаты, млн. грн;

 - количество агрегатов (блоков) на КЭС.

При этом удельные капитальные вложения в главный корпус рассчитываются по формуле:

,     [3]

Этот результат заносится в последнюю колонку СФР по строке "главный корпус" (табл. 1).

Например, для КЭС мощностью 4x300 МВт и работающей на угле суммарные затраты на строительство главного корпуса составят:

.

Полученный результат (К = 525 млн. грн) заносится в колонку 7 таблицы 1 по строке "главный корпус".

В рассматриваемом примере удельные капвложения в главный корпус составят:

.

Этот результат (= 437,5 грн/кВт) заносится в колонку 8 таблицы 1 по строке "главный корпус".

Затраты на строительные работы, монтажные работы и на оборудование главного корпуса рассчитываются аналогично суммарным затратам в главный корпус. Полученные данные заносятся в соответствующие графы табл. 1 по строке "главный корпус". При этом сумма затрат на строительные работы, монтажные работы и оборудование главного корпуса должна соответствовать общим затратам в главный корпус.

Итоговые данные по главам 1-7 по всем видам затрат (строительные работы, монтажные работы, оборудование, прочие затраты) суммируются и должны соответствовать общей стоимости затрат по указанным главам СФР. По этим же главам суммируются удельные капитальные вложения.

Последующие главы и затраты СФР являются комплексными и по ним рассчитываются только общая стоимость и удельные капитальные вложения (заполняются только колонки 7 и 8).

Глава 8. Временные здания и сооружения. Затраты и удельные капитальные вложения по этой главе составляют 3% от суммы затрат по главам 1-7.

Глава 9. Прочие работы и затраты. Затраты и удельные капитальные вложения по этой главе составляют 5% от суммы затрат по главам 1-7 СФР.

Глава 10. Содержание дирекции строящейся КЭС. Глава 11. Подготовка эксплутационных кадров. Глава 12. Проектно-изыскательские работы. Суммарные затраты по этим 3 главам зависят в основном от мощности станции и принимаются в размере 5% от суммы затрат и суммы удельных капиталовложении по главам 1-9 СФР.

Непредвиденные работы и затраты не могут быть предусмотрены при разработке проектного задания. Размер средств на непредвиденные работы и затраты, включаемые в СФР, принимается равным 5% от суммы затрат по главам 1-12 СФР (колонка 7 табл. 1). Удельные капитальные вложения по непредвиденным работам и затратам также принимаются в размере 5% от суммы удельных капитальных вложении по главам 1-12 СФР (колонка 8 табл.1).

Возвратные суммы, учитываемые в СФР, включают амортизируемую в течение строительства часть стоимости временных зданий и сооружений, ликвидную часть стоимости временных зданий и сооружений, стоимость материалов, полученных от разборки конструкций сносимых зданий. Возвратные суммы принимаются в размере 50% от затрат и удельных капитальных вложений по главе 8 (Временные здания и сооружения) и вычитаются из суммарных затрат и удельных капитальных вложений по строке «Итого по СФР». Полученные результаты заносятся соответственно в колонки 7 и 8 таблицы 1 СФР.

В последней строке СФР «Всего по СФР за вычетом возвратных сумм» указываются сметная стоимость строительства КЭС заданной мощности и расчетная величина удельных капиталовложений (в грн/кВт установленной мощности).

При выполнении сметно-финансового расчета не учтены затраты на экологическую составляющую и жилищное строительство.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ КЭС

Режим работы и годовая выработка электроэнергии проектируемой КЭС устанавливается по значениям заданных руководителем проекта максимальных нагрузок и числа часов использования максимальных нагрузок в характерные периоды года: зима, весна-осень, осень-весна, лето.

Заданное в исходных данных число часов использования максимальных нагрузок -  — распределяют по характерным периодам года следующим образом: зима - 40%, весна-осень - 25%, осень-весна - 20%, лето - 15%.

Режим работы КЭС и расчет выработки электроэнергии представлен в табл. 2.

Формула расчета выработки электроэнергии по периодам года - , кВтч:

,     [4]

где      - количество работающих турбин. В летний период количество работающих турбин уменьшается на одну турбину в связи с проведением капитальных ремонтов .

Если станция укомплектована блоками разной мощности, то расчет ведется раздельно по каждому типу блоков (турбин), а годовая выработка электроэнергии суммируется.

Используя максимальные электрические нагрузки () и энергетические характеристики турбин, математическое выражение которых приведено в приложении 4, определяют максимальное потребление острого пара турбиной -  - по периодам года, Гкал/ч.

Например, для турбины К-200-130 максимальное потребление острого пара турбиной по периодам года определяется но формуле, Гкал/ч:

,

где      - максимальная электрическая нагрузка на одну турбину по периодам года, МВт (см. табл.2)

Таблица 2 Режимы работы КЭС и расчет выработки электроэнергии

Расчет количества острого пара нетто (), потребляемого всеми турбинами КЭС, представлен в табл. 3. Формула для расчета Гкал:

,     [5]

где         - максимальный часовый расход тепла турбины по периодам года, Гкал/ч;

 - число часов использования максимальной нагрузки на одну турбину по периодам года;

 - количество работающих турбин (летом на одну турбину меньше).

В результате суммирования расходов острого пара по периодам года получают годовой характеристический расход острого пара нетто  (итоговая цифра табл. 3), Гкал:

,     [6]

Если станция укомплектована блоками разной мощности, то расчет количества потребляемого острого пара ведется раздельно по каждому типу блока (турбины), а годовой характеристический расход острого пара нетто суммируется.

Расход тепла нетто машинным залом равен, Гкал:

,     [7]

Таблица 3 Расчет количества острого пара, потребляемого турбоагрегатами КЭС

3. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ КЭС В ТОПЛИВЕ

Полное количество тепла (брутто), потребляемое машинным залом с учетом расхода тепла на собственные нужды, определяется по формуле, тыс. Гкал:

,     [8]

где      - коэффициент расхода тепла на собственные нужды машинного зала (= 0,011 ÷ 0,014)

Количество тепла нетто, которое должно быть отпущено котельной в виде острого пара, равно, тыс. Гкал:

,     [9]

Где     - коэффициент теплового потока, которым характеризует степень совершенства тепловой схемы и эксплуатации станции (принимается равным 0,995).

Общее количество тепла брутто, необходимое для производства пара с учетом расхода тепла на собственные производственные нужды котельной () равно, тыс. Гкал:

,     [10]

где      - коэффициент расхода тепла на собственные нужды котельной (= 0,011 ÷ 0,013).

Годовой расход условного топлива (), необходимого для производства потребного количества острого пара (), рассчитывается по формуле, тыс. т.у.т.:

,     [11]

где      - КПД котельной брутто (задается в исходных данных)

7000 – калорийность условного топлива, ккал/кг.

Годовой расход натурального топлива (), т:

,     [12]

Где     - низшая теплота сгорания (калорийность) натурального топлива, ккал/кг (задается в исходных данных)

4. РАСЧЕТ РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ КЭС

Расход электроэнергии на собственные нужды станции определяют по стадиям производства: первая стадия - топливно-транспортный и котельный цехи, вторая стадия - машинный цех и электроцех. Расчет расхода электроэнергии на собственные нужды КЭС производится исходя из годового объема работ и пооперационных норм расхода электроэнергии (см. прил. 5) и выполняется по форме табл. 4.

Для определения расхода электроэнергии на собственные нужды по первой стадии производства необходимо предварительно вычислить общее количество пара, вырабатываемое всеми котлоагрегатам КЭС () за время . Расчет выполняется по формуле, т. пара:

,     [13]

где      - часовая производительность котла, т. пара/ч (см. прил. 3, характеристика турбин, колонка 1);

 - число часов использования максимальной нагрузки по соответствующим периодам года (см. табл. 2);

 - количество работающих котлоагрегатов по периодам года, шт.

Полученное значение  используется при расчете расхода электроэнергии на собственные нужды станции по первой стадиии производства и при заполнении табл. 4 (колонка 3: годовой объем работ по стадиям производства 1.4, 1.5, 1.6, 1.7).

Коэффициент расхода электроэнергии на собственные нужды КЭС, %:

,     [14]

где      - общий расход электроэнергии на собственные нужды станции, млн. кВг*ч (итоговая цифра таблицы 4);

 - годовая выработка электроэнергии по станции, млн. кВт*ч (итоговая цифра таблицы 2).

Годовой отпуск электроэнергии с шин станции составит, млн. кВт*ч:

,     [15]

Таблица 4. Расчет расхода электроэнергии на собственные нужды КЭС

Выполненные технико-экономические расчеты приводняться в итоговой таблице №5

Таблица 5 Основные технико-экономические показатели проектируемой КЭС

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.  Долгов п.п., Савин И.M. Организация, планирование и управление энергетическим предприятием: Учебник. - Харьков, Основа, 1990. -264 с.

2.  Методические указания по выполнению курсовой работы по «Организации производства и маркетингу» на тем «Планирование производства электроэнергии на КЭС» для студентов электроэнергетического факультета по специальности 7.000008 - Энергоменеджмент, 7.090615 - Системы управления производством и распределением электроэнергии / Сост. доцент Попазов Л.С. -Харьков, ПТУ «ХПИ», 2007. - 28 с

Приложение 1

Исходные донные для выполнения курсовой работы (цифры условные)

Продолжение приложения 1

Продолжение приложения 1

Приложение 2

Нормативы удельных капиталовложений в промышленное строительство КЭС, грн/кВт

(данные условные)

Приложение 3

Нормативы капитальных вложений по главному корпусу КЭС на один блок, млн. грн.

(данные условные)

Приложение 4

Энергетические характеристики конденсационных турбин

*где  - максимальная электрическая нагрузка турбины по периодам года, МВт

Приложение 5

Нормы расхода электроэнергии

на собственные производственные нужды станции

по отдельным операциям и потребителям.