55
где α
шл
–массовая доля золы в шлаке; α
шл
= 1- α
ун
= 1-0,8 = 0,2 [17];
α
ун
–доля золы в уходящих газах;
C
шл
– теплоемкость, C
шл
= 1,173 кДж/кг [17];
t
шл
– температура, равная 1550
0
С [17].
Q
6
= 0,2 · 1,173 · 1550 · 17,2/100 = 62,54 кДж/кг
q
6
=
100
24726
62,54
100
6
р
р
Q
Q
= 0,253% (2.120)
6
2
1
100
i
i
qq
= 100 – (5,06 + 0 + 0,85 + 0,35 + 0,253) = 93,49% (2.121)
КПД составит:
100
49,93
100
1
q
к
= 0,935 (2.122)
2.4. Контрольно-измерительные приборы, автоматика и защита
Функции системы автоматизации [24]
Контроль и постоянное измерение технологических величин.
Поиск, своевремнная сигнализация и регистрация всех отклонений
параметров от расчетных границ.
Структура систем автоматизации
АСУ представлена четырьмя иерархическими уровнями.
В 1-ом (нижнем) уровне прдставлены датчики измеряемых дискретных
и аналоговых сигналов, исполнительные механизмы, которые включают в
себя регулирующую и запорную арматуру, сборки РТ30.
Во 2-ом (среднем) уровене представлены шкафы управления работой
горелок.
56
В 3-ем (среднем) уровне представлены: микропроцессорные
контроллеры и датчики всех технологических защит оборудования,
дистанционное управление, автоматическое регулирование и
информационные подсистемы.
В 4-ом (верхнем) уровне системы представлены:
- полностью автоматизированные рабочие места оперторов со 100%-
ным дублированием сигналов по каждой функциональной возможностью;
- автоматизированные рабочие места системных инженеров – СИ,
функционально позволяющие производить работы по полному
сопровождению АСУ ТП;
- принтеры для вывода на носители протоколов, режимных листов и
карт, сменных ведомостей, и т.д [24].
2.5. Архитектурно-планировочные и конструктивные решения
Перечень структурных подразделений НК ТЭЦ [30, 38]:
- топливно транспортный цех (ТТЦ);
- котельных цех (КЦ);
- турбинный цех (ТЦ);
- электрический цех (ЭЦ);
- химический цех (ХЦ);
- тепловой автоматики и измерений (ЦТАИ).
Участки:
- производственный участок по обслуживании и ремонту
общестанционного оборудования (ПУОРОСО).
Отделы:
- подготовки и производства ремонтов (ОППР);
- производственно-технический (ПТО);
- группа надежности промышленной безопасности и охраны труда
(ГНПБ и ОТ);
57
- лаборатория контроля металла (ЛКМ).
Топливно-транспортный цех.
Топливное хозяйство станции состоит из угольного, мазутного и
газового хозяйства.
Угольное хозяйство включает в себя:
разгрузочное устройство с 2-я вагоноопрокидывателями
производительностью по 800т/ч;
двухблочное дробильное устройство с двумя дробилками типа ДДЗ-700
производительностью по 700т/ч;
тракта ленточных конвейеров производительностью по 650т/ч;
угольного склада максимальной емкостью 350 тыс. тонн.
Производительность топливоподачи – 650т/ч.
Мазутное хозяйство включает в себя:
разгрузочную эстакаду на 6 цистерн с мазутом, при возможности
одновременного слива 2-х цистерн;
4-х баков запаса мазута емкостью – 4 х 675 = 2700тонн мазута;
оборудования для перекачки мазута, его разогрев и подачи на котлы
производительностью 42т/ч мазута.
Газовое хозяйство включает в себя:
- газорегуляторный пункт высокого давления (ГРП) – служащий
для снижения давления попутного нефтяного газа подходящего от
газораспределительной станции с 0,7МПа до 0,13МПа;
- газовое оборудование котлов, включающее газопроводы,
арматуру, аппаратуру КИПиА, газовые горелки.
Котельный цех.
На ТЭЦ установлено 4 котлоагрегата Пп-1000-25-545/542КТ (модель
ТПП-317). Все котлоагрегаты - прямоточные. Основное проектное топливо –
уголь марки «СС» ( с зольностью А
р
до 14%); растопочное – мазут; буферное
– попутный газ.
58
Гидрозолоудаление выполнено по схеме совместного удаления золы и
шлака багерными насосами.
Электрический цех.
ТЭЦ связана с потребителями электрическими сетями напряжением
110кВ и 6кВ. Выдача электроэнергии от ТЭЦ осуществляется:
- от генераторов ст. № 7, 8, 11 на шины 6.3кВ, имеющие связь с
шинами 110кВ через трансформаторы;
- от генераторов ст. № 9, 10, 12, 13, 14 на шины 110кВ.
Электроснабжение потребителей выполнено на напряжение 6кВ и
110кВ, собственных нужд ТЭЦ – на 6кВ, 0.5кВ и 0.4кВ.
Химический цех.
На НК ТЭЦ выполнены две схемы химводоочистки:
- химобессоливающие установки производительностью – 900 и 600т/ч,
работающие по схеме: коагуляция воды в осветлителях, осветление на
механических фильтрах и двухступенчатое химобессоливание;
- установка подготовки химочищенной воды для подпитки тепловых
сетей производительностью 1000т/ч, работающая по схеме: коагуляция воды
в осветлителях, осветление на механических фильтрах и Na-катионирование.
Установленная мощность ТЭЦ:
- тепловая, Гкал/ч, всего 1449
в т.ч. по турбоустановкам 1407
- электрическая, МВт 750
В качестве исходной воды на химводоочистке используется вода реки.
Система водоснабжения – оборотная с охлаждением воды на
градирнях.
59
ГЛАВА 3. ЭКОНОМИКА, БЕЗОПАСНОСТЬ РЕШЕНИЙ ПРОЕКТА И
ЭКОЛОГИЯ
3.1. Экономическая часть
3.1.1. Расчет себестоимости производства тепловой и электрической
энергии
Удельные расходы условного топлива на производство тепловой
энергии, составляют 154,22кг/Гкал (кг/МВт), а на производство
электрической энергии 383,55гГВт ч.
Годовой отпуск электроэнергии равен 2055,69 МВт·ч.
Годовой отпуск теплоты равен 2868,39Гкал (МВт).
Расход топлива на производство тепловой энергии:
ТЭ
Г
ТЭ
т у т (3.1)
Расход топлива на производство электрической энергии:
ЭЭ
Э
Г
ЭЭ
т у т (3.2)
где - удельный расход условного топлива на производство единицы
энергии.
Общий расход:
Г
ЭЭ
ТЭ
т у т (3.3)
Расходы на топливо:
ЗТ = ВГ*Цт = 1230823*1200 = 1476 млн. руб. (3.4)
где Цт=1200 руб/т.у.т - стоимость 1т.у.т.
Затраты на заработную плату:
60
(3.5)
где
– численность ППП;
???? ???? – средняя заработная плата.
Отчисления на социальные нужды (ставка налога 34,5%):
Oсф = 0,345 ∙
= 0,345 ∙ 147,5 = 50,88 (3.6)
Годовые затраты на воду:
(3.7)
где
–
цены на топливо, на производительность и мощность ТЭЦ.
Затраты на амортизацию ОПФ:
+150*1/100= 312 млн. руб. (3.8)
где ОПФЗ = 3600; ОПФО = 1350; ОПФПр = 150 млн.руб. – стоимость
ОПФ зданий и сооружений, оборудования и прочих фондов, соответственно;
1% – норма амортизации зданий и
сооружений, оборудования и прочих фондов, соответственно.
Затраты на текущее содержание и эксплуатацию оборудования(7%):
0,07 ∙
= 0,07 ∙ 312 = 21,84 млн. руб. (3.9)
Прочие затраты (20 %):
61
0,2 ∙ (
+Ззп+Осф+Зсизо) (3.10)
0,2 ∙ (312+147,5+50,88+21,84 = 106,4 млн. руб.
Результаты представлены в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Станционные затраты
№
Статьи затрат
млн. руб
1
Топливо на технологические цели
1476
2
Вода на технологию
48,36
3
Заработная плата ППП
147,5
4
Отчисления в социальные фонды:
50,88
5
Амортизация
312
6
Затраты на текущее содержание и эксплуатацию оборудования
(7 % от 5)
21,84
7
Прочие (20 % от ΣЗ3,4,5,6)
106,4
Итого (ΣЗ1-7)
2163
Затраты на производство электроэнергии:
6,1385
1230823
9,788459
2163
г
ээ
ээ
В
В
ЗЗ
млн. руб (3.11)
Затраты на производство тепловой энергии:
4,7776,13852163
ЭЭТЭ
ЗЗЗ
млн. руб. (3.12)
Себестоимость электроэнергии:
66,0
1069,2055
106,1385
6
6
г
ЭЭ
ЭЭ
Э
З
С
руб/(кВт*ч) (3.13)
62
Себестоимость тепловой энергии:
271
1039,2868
104,777
3
6
Г
ТЭ
ТЭ
Q
З
С
руб/Гкал (233руб/МВт) (3.14)
3.1.2. Расчет экономического эффекта и срока окупаемости
Данные для расчёта приведены в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Данные для расчета
Тариф на тепловую энергию (по тарифному меню на
2018 г.)
руб/МВт
780
Тариф на электроэнергию (по тарифному меню на 2018
г.)
руб/кВт·ч
1,45
Суммарные капитальные вложения на установку
(по данным УТМЗ)
млн. руб
590
Удельная себестоимость электроэнергии за 2018 г.
(по данным ТЭЦ)
руб/кВт·ч
0,77
Удельная себестоимость тепловой энергии за 2018 г.
(по данным ТЭЦ)
руб/МВт
314
Выручка от реализации продукции:
РП
млн руб (3.15)
Прибыль до налогообложения:
094,30552163094,5218ЗРПП
надогдо
млн.руб. (3.16)
Чистая прибыль (с учетом налога 20%):
2444094,30558,08,0
налогдоЧ
ПП
млн.руб. (3.17)
Годовой экономический эффект:
63
????
????
= (3.18)
=(314-233)*2868,39+(0,77-0,66)*2055,69=246,047 млн.руб
Срок окупаемости:
5,2
047,246
590
эф
ок
Э
КВ
Т
лет (3.19)
Рентабельность:
E® = Т
ок
= 246,047/590 ≈ 0,4 р/р.к.вл (3.20)
Это значит, что ТЭЦ на каждый рубль капитальных вложений будет
иметь 40 копеек прибыли.
3.2. Безопасность решений проекта
3.2.1 Анализ опасных и вредных факторов производства
Безопасность технологического процесса в цеху – это состояние цеха
при котором соблюдаются правовые нормы, отраслевые и ведомственные
требования и правила; выполняются эколого-защитные, санитарно-
гигиенические, инженерно- технические мероприятия, обеспечивающие
защиту персонала, местного населения и окружающей среды от воздействия
опасных и вредных факторов.
Опасные факторы:
- наличие газообразных продуктов, образующих с воздухом
взрывоопасные смеси, с весьма опасными нижними пределами;
- токсичность промежуточного продукта и примесей серы, окиси
углерода, сероводорода;
- ведение процесса при очень высоких температурах.
64
- повышенный уровень шума и вибрации [6, 7].
Таблица 3.3
Анализ опасных и вредных факторов
Факторы и место
их действия
Фактическое значение
фактора.
Последствие
воздействия.
Нормируемые значения
фактора (ПДУ, ПДК, ПДД).
Нормативный документ.
1
2
3
1.Повышенное значение
напряжения в
электрической цепи,
замыкание которой может
произойти через тело
человека.
На всех участках.
380, 220, 36 В.
Электротравмы.
При аварийном режиме
нормируется напряжение
прикосновения, близкое к
фактическому, а также ток и
время его прохождения.
U, B I, мА t, с;
500 500 0,1;
250 250 0,2;
36 6 >1,0;
(ГОСТ 12.1.038-82).
2. Повышенный уровень
статического
электричества.
Воздуховоды, тру-
бопроводы,
компресссорные установки.
Возникают потенциалы
до 45 кВ и энергия
зажигания до 250 мДж.
Электротравмы, пожары,
взрывы.
Минимальная энергия
зажигания 0,0001 мДж
(ГОСТ 12.1.018-86).
4. Расположение рабочих
мест по высоте
обслуживающих котлов.
Определяется в
зависимости от
мощности котельной. В
котельном цехе зависит
от высоты расположения
горелок.
В целях унификации
конструкции котельной нормы
стандартизированы. Высота
определяется в зависимости от
мощности котельной
(СНиП II-36-76).