Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Развитие ТЭЦ-27

ПГУ - Развитие ТЭЦ-27

Оглавление
ТЭЦ 10 лет
ПГУ
Затраты на эксплуатацию, экологические показатели с ПГУ
Приглашение инвесторам
Опыт эксплуатации головных образцов турбогенераторов
Сведения о работе турбогенератора ТЗВ-110-2УЗ
Сведения о работе турбогенератора ТЗФП-110-2УЗ
АСУ
АСУ - унификация
АСУ - экологический мониторинг, расчет ТЭП, контроль термонапряженного состояния
Химико-технологический мониторинг
Модернизация АСУ ТП ХВО
Модернизация АСУ ТП ХВО - АРМ, станции анализа и инженерная
Обслуживание насосного оборудования и их реконструкция
Санитарно-защитная зона
Охрана труда и промышленная безопасность
Тренажер по переключениям на базе КВИНТ
О работе филиала кафедры АСУ ТП МЭИ
Структура и технические средства филиала кафедры АСУ ТП МЭИ

Развитие ТЭЦ-27: паровой энергоблок или ПГУ

Долинин И. В., канд. техн. наук, Иванов А. Б.

ТЭЦ-27 Мосэнерго предназначена для обеспечения теплом и электроэнергией северных районов Москвы и г. Мытищи и выдачи электрической энергии в сети Мосэнерго.
В соответствии с первоначальным проектом в состав основного оборудования ТЭЦ-27 входят: два энергоблока с турбиной ПТ-80-130; три энергоблока с турбинами Т-265-240; девять пиковых водогрейных котлов (ПВК) типа КВГМ-180.
На сегодня находятся в работе два энергоблока по 80 МВт и пять водогрейных котлов, так как строительство ТЭЦ-27 приостановлено из-за отсутствия источников финансирования.
Особенность топливного режима ТЭЦ-27 заключается в том, что станция имеет уже сегодня два независимых источника газоснабжения. С учетом складывающегося дефицита тепловой и электрической энергии в зоне ТЭЦ-27 представляется необходимым дальнейшее расширение ТЭЦ. При этом рассматривается возможность применения парогазовых технологий вместо паросиловых блоков с турбинами Т-265.

Для сравнения вариантов были приняты следующие гипотезы:

  1. В качестве альтернативы паросиловому блоку рассматривался парогазовый блок, состоящий из двух одновальных парогазовых установок ПГУ-170Т на базе ГТД-110 производства НПО «Сатурн» или из одного энергоблока ПГУ-325Т; с ними устанавливается водогрейный котел КВГМ-180 для выравнивания тепловой мощности вариантов.
  2. Для оценки эффективности инвестиций сделано предположение о создании на базе энергоблока № 3 независимого генерирующего предприятия.
  3. Работа блока № 3 определяется прогнозными тепловыми и электрическими графиками нагрузок.

Расчеты экономических показателей были выполнены специалистами Научного центра прикладных исследований (НЦПИ) и ТЭЦ-27 на основании прогнозных режимов работы, данных заводов-изготовителей, а также имеющихся технических предложений по одновальной парогазотурбинной установке ПГУ-170Т, выполненных ОАО «Институт Теплоэлектропроект». Методика расчетов соответствует “Практическим рекомендациям по оценке эффективности и разработке инвестиционных проектов и бизнес-планов в электроэнергетике”, утвержденным РАО “ЕЭС России” [1].
Сравнение эффективности инвестиций велось с использованием следующих критериев [2]: чистый дисконтированный доход (ЧДД); внутренняя норма доходности (ВНД); дисконтированный период окупаемости; индекс доходности (ИД).
Расчеты производились с применением программного комплекса «ENERGY INVEST 3.0», предназначенного для оценки экономической эффективности инвестиционных проектов различных энергетических объектов.
Исходные данные приведены в табл. 1.
Следует обратить внимание, что: объем капвложений в варианте ПГУ на 20 млн. долл. больше, чем в паросиловом варианте;
в варианте с ПГУ энергетические мощности вводятся разновременно - первая ПГУ уже работает и дает прибыть, в то время как в варианте с Т-265 еще продолжается строительство;
ставка по кредитам принята равной 10% в год, т.е. довольно высокой; она может быть реально снижена при переговорах с кредиторами;
в варианте с ПГУ учтено приобретение двух ГТД на замену через 10 лет эксплуатации.
При расчете финансово-экономических критериев приняты средние по Мосэнерго тарифы на тепло и электроэнергию и цена природного газа по 2001 г.
Анализ полученных результатов (табл. 2) показывает, что установка двух ПГУ-170 гораздо выгоднее, чем паросилового блока с турбиной Т-265, а именно:
чистый дисконтированный доход при варианте с ПГУ-170 в 1,24 раза больше, чем в варианте с Т-265;
внутренняя норма доходности и индекс доходности в варианте с ПГУ-170 также выше, чем в варианте с Т-265, при прочих равных условиях это обеспечивает большую устойчивость к возможным рискам при осуществлении проекта;
дисконтированный период окупаемости при варианте с ПГУ-170 на 2 года меньше, чем в варианте с Т-265, что приведет к более быстрому возврату вложенных средств при одинаковых рисках.
Таким образом, с точки зрения показателей финансовой эффективности инвестиций акционерного капитала, вариант расширения ТЭЦ-27 двумя ПГУ-170 с водогрейным котлом существенно выгоднее, чем вариант с Т-265.

Таблица 1
Исходные данные для расчета критериев эффективности по двум вариантам строительства энергоблока № 3 ТЭЦ-27


Показатель

Вариант строительства

Т-265

Две ПГУ-170 + ВК-6

Состав оборудования:

 

 

существующее

ВК-4, ВК-5

ВК-4, ВК-5

вновь вводимое

Т-265

Две ПГУ-170 + ВК6

Объем капитальных вложений, млн. долл.

130

150

Стоимость ВК-4, ВК-5 и вспомогательных зданий и сооружений, вносимых в уставной капитал предприятия, млн. долл. (оценочно)

20

20

Срок проекта, лет
Продолжительность строительства, лет:

20

20

Т-265

2,5

-

ВК-6

-

1

ПГУ № 1

-

1,5

ПГУ № 2

-

1

Ставка дисконтирования для акционерного капитала, % Финансирование строительства за счет, млн. долл.:

20

20

акционерного капитала

26

30

кредитов

104

118

прибыли

-

2

Срок погашения кредитов, лет

12

12

Ставка по кредитам, %

10

10

Льготный период, лет

1

1

Доля прибыли на формирование резервов, %

10

10

Отпуск электроэнергии в год, млн. кВт ч

1717

2103

Отпуск тепловой энергии в год, тыс. Гкал

2710

2710

В том числе от ПВК

877

1435

Годовой расход условного топлива, тыс. т

797,5

799,4

В том числе на ПВК

133,2

218,0

Налоги

По 2001 г.

По 2001 г.

Численность эксплуатационного персонала, чел.

96

94

Средняя заработная плата в месяц, долл.

350

350

Средняя норма амортизации, %

3,5

4,7

Производственные издержки в год (за исключением затрат на топливо), млн. долл.
Приобретение на замену ПГУ через 10 лет эксплуатации, млн. долл.:

7,13

7,55

одной

-

15

второй

-

15

Таблица 2
Результаты расчетов эффективности инвестиций по двум вариантам строительства энергоблока № 3 ТЭЦ-27


Показатель

Вариант строительства

Т-265

Две ПГУ-170 + ВК-6

Дисконтированный период окупаемости (ДПО, DPB), лет

8

6

Чистый дисконтированный доход (ЧДД, NPV), млн. долл.

22,93

28,37

Индекс доходности (ИД, PI)

1,52

1,67

Внутренняя норма доходности (ВИД, IRR), %

29,14

33,41

Удельный расход топлива на отпуск электрической энергии энергоблока 265 МВт
Рис. 1. Удельный расход топлива на отпуск электрической энергии энергоблока 265 МВт и парогазового блока (оборудование энергоблоков работает на район с присоединенной нагрузкой 806Гкал/ч, нагрузка горячего водоснабжения в летний период - 112 Гкал/ч): 1 -ПГУ-170; 2 - Т-265

 

Коэффициент использования тепла топлива для паросилового блока 265 МВ
Рис. 3. Коэффициент использования тепла топлива для паросилового блока 265 МВт и парогазового блока (оборудование энергоблоков работает на район с присоединенной нагрузкой 806 Гкал/ч, нагрузка горячего водоснабжения в летний период - 112 Гкал/ч):
1 -ПГУ-170; 2 -Т-265

Такое различие в привлекательности инвестиций обусловлено следующими обстоятельствами:
удельный расход топлива на отпуск электрической энергии в варианте с ПГУ на 50г/(кВтч) ниже, чем для паросилового блока (рис. 1);
удельный расход топлива на отпуск тепловой энергии в отопительный период в варианте с ПГУ на 10 кг/Гкал выше, зато в летний и переходные периоды ПГУ имеет преимущество с разницей 65 кг/Гкал (рис. 2);
коэффициент использования тепла топлива практически одинаковый в отопительный период, летом на 22% выше для варианта с ПГУ, чем для Т-265 (рис. 3);
при равном годовом отпуске тепловой энергии (рис. 4) блок на базе ПГУ-170Т отпустит электроэнергии в сети системы на 18% больше (рис. 5) при практически одинаковых затратах топлива (рис. 6).
Удельный расход условного топлива на отпуск тепловой энергии от блока 265 МВт
Рис. 2. Удельный расход условного топлива на отпуск тепловой энергии от блока 265 МВт и парогазового блока (оборудование энергоблоков работает на район с присоединенной нагрузкой 806 Гкал/ч, нагрузка горячего водоснабжения в летний период - 112 Гкал/ч):

Известно, что на крупном оборудовании, таком, как блок с Т-265, трудно обеспечить режимы с оптимальными показателями в течение года.
Для оценки этого фактора на основании данных производственно-технического отдела Мосэнерго и Теплосети произведено сравнение расчетных и фактических результатов работы второй очереди ТЭЦ-23 АО Мосэнерго с энергоблоками Т-250 и водогрейными котлами производительностью 180 Гкал/ч. Характеристики районов, обеспечиваемых тепловой энергией ТЭЦ-23, аналогичны характеристикам районов, подключенных к ТЭЦ-27. Фактически оборудование ТЭЦ-23 работает менее экономично, чем ожидалось в соответствии с расчетами: коэффициент использования тепла топлива оказывается на 6 - 8% (а иногда и до 15%) ниже, чем расчетный (рис. 7).
Ожидаемый годовой отпуск тепла расширяемой части ТЭЦ-27
Рис. 4. Ожидаемый годовой отпуск тепла расширяемой части ТЭЦ-27 (работа на Осташковскую магистраль):


Рис. 5. Ожидаемый годовой отпуск электроэнергии расширяемой части ТЭЦ-27:
1 - ПГУ-170; 2 - Т-265

В наибольшей степени это относится к периоду апрель - октябрь и в основном связано с тем, что фактическая тепловая нагрузка ниже номинальной и имеет место конденсационная выработка, поэтому доля электроэнергии, выработанной по теплофикационному циклу в период апреля - октября, ниже расчетной (рис. 8). В этот период турбины работают не по тепловому графику и их экономичность снижается.
Возвращаясь к ТЭЦ-27, можно прогнозировать, что реальные тепловые нагрузки в среднем по году будут меньше, чем расчетно-проектные. И хотя Т-265 по сравнению с Т-250 имеет больший пропуск через бойлеры (13 000м3/ч против 8000 м3/ч) и более низкий коэффициент теплофикации (0,4 против 0,47), можно говорить о том, что экономичность блока Т-265 в период апрель - октябрь будет ниже расчетной, так как увеличится доля конденсационной выработки в этот период. В этом случае выигрыш от применения парогазовых технологий только возрастет, так как это дает максимальный эффект как раз при конденсационных режимах.
Так как ТЭЦ-27 предназначена для обеспечения теплом Москвы, очень важна надежность теплоснабжения. Как для варианта с Т-265, так и для варианта с ПТУ при нормальной работе оборудования обеспечивается требуемая температура сетевой воды на выходе из ТЭЦ-27 во всем диапазоне температур наружного воздуха.

Рис. 6. Ожидаемый годовой расход условного топлива расширяемой части ТЭЦ-27:

коэффициенты использования тепла топлива блоков Т-250
Рис. 7. Теоретический и реальный коэффициенты использования тепла топлива блоков Т-250 ТЭЦ-23 (теоретический коэффициент использования тепла топлива рассчитан для условия, что договорная присоединенная нагрузка 2502 Гкал/ч):
1 - реальный; 2 - теоретический

Однако при аварийном отключении (при 28°С) оборудования с максимальной тепловой мощностью и при передаче всего свободного тепла от действующей части в варианте с Т-265 недоотпуск будет составлять 33%, а для варианта с ПГУ - только 5% (рис. 9).
Анализ наиболее часто встречающихся случаев отказов котельного оборудования Мосэнерго в 2000 г. позволяет с уверенностью говорить, что для котлов-утилизаторов ПГУ, ввиду низкого уровня температур пара и греющих газов, отсутствия радиационных и ширмовых поверхностей нагрева, тягодутьевых механизмов, регенеративных воздухоподогревателей, число отказов будет значительно ниже.

Рис. 8. Доля электроэнергии энергоблоков ТЭЦ-23, выработанная по тепловому циклу (теоретический коэффициент использования тепла топлива рассчитан для условия, что договорная присоединенная нагрузка 2502 Гкал/ч):
Сравнение вариантов при аварийной ситуации на ТЭЦ
Рис. 9. Сравнение вариантов при аварийной ситуации:
а - вариант расширения блоком Т-265; б - вариант расширения двумя блоками ПГУ-170



 
« Рабочее место при монтаже силового электрооборудования   Расчет временных характеристик многоканальных искровых разрядников »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.