Омский государственный университет путей сообщения              Тезисы к докладу на тему:ЭНЕРГЕТИКА РЕГИОНА               ...
1) В городе Омске сосредоточены следующие теплоисточники:     - Омского филиала ОАО «ТГК-11»;     - Промышленных предприят...
6) С 1988 года в Омской энергосистеме ввод электроэнергетических мощностей неосуществлялся.7) После 2000 года в Омске нет ...
13) Нет категоричных решений о строительстве и вводе в эксплуатацию ТЭЦ-6.14) Обследование ряда промышленно-отопительных к...
Рис. 1.
Рис. 2. Фрагмент принципиальной тепловой схемы ПОК,  реконструируемой в ТЭЦ малой мощности: ПК − паровой котел;       РУ −...
Рис. 3. Фрагмент принципиальной тепловой схемы водогрейной котельной           с газотурбинной надстройкой: ВК − воздушный...
Рис. 4. Фрагмент принципиальной тепловой схемыТЭЦ малой мощности с паровой и газовой турбинами
16) С переводом котельных города на сжигание природного газа появляется второепринципиальное направление реконструкции ПОК...
20) Теплоэнергетику в городе необходимо рассматривать комплексно,вырабатывая      взаимовыгодное     партнёрство    владел...
24) Перевод ТЭЦ-4 и ТЭЦ-5 на Канско-Ачинские угли (КАУ) требует большихфинансовых и материальных затрат, однако такая реко...
26) На настоящий момент от ТЭЦ-5 осуществляется теплоснабжение города вобъеме порядка 40–45 %, т.е. она является основным ...
29) Срок службы трубопроводов тепловых сетей оценивается в пределах 16-20 лет.Длина трубопроводов теплосетей в однониточно...
В последние два десятилетия комбинированный способ производстваэлектрической и тепловой энергии практически не внедрялся, ...
Если, к примеру, в Дании еще в 90-х годах прошедшего столетия назаконодательном уровне было принято, что выработка теплово...
Из-за инерционности развития электроэнергетики в ближайшие 10 летнаращивание электрогенерирующих мощностей в «большой» эне...
Обследование ряда ПОК г. Омска показало, что теплоэнергетическийпотенциал источников промышленных предприятий составляет о...
Рис. 1. Фрагмент принципиальной тепловой схемы котельной:              ПК – паровой котёл; РУ – редукционная установка    ...
Рис. 2. Фрагмент принципиальной тепловой схемы ПОК,  реконструируемой в ТЭЦ малой мощности: ПК − паровой котёл;       РУ −...
С переводом котельных города на сжигание природного газа появляетсявторое принципиальное направление реконструкции ПОК − п...
Рис. 3. Фрагмент принципиальной тепловой схемы водогрейной котельной           с газотурбинной надстройкой: ВК − воздушный...
Рис. 4. Фрагмент принципиальной тепловой схемы ГТУ            со сбросом газов в топку котлоагрегата с дожиганием:  ВК − в...
На рис. 5 изображена принципиальная тепловая схема ТЭЦ сустановленными газовой и паровой турбиной (цикл Брайтона-Ренкина) ...
Рис. 5. Фрагмент принципиальной тепловой схемы ТЭЦ малой мощности                    с паровой и газовой турбинами
Эффективность капиталовложений при реконструкции ПОК прииспользовании собственных и заемных средств определяется технико-э...
Текущий эффект на i-м шаге (за i-й расчетный период) определяетсяследующим образом:                        Эi = Ri − SА−  ...
Издержки производства тепловой и электрической энергии, р., на i-м шагемогут быть рассчитаны суммированием затрат на произ...
В случае финансирования предприятием реконструкции за счёт собственныхсредств величина Ai может быть рассчитана из условия...
Для определения срока окупаемости используется равенство, полученное извыражения (8):                           n         ...
При вложении заемных           капитальных      средств   срок    окупаемостиопределяется из выражения:                n  ...
Сравнительный экономический анализ показателей котельных до и послереконструкции в ТЭЦ малой мощности позволяет отметить: ...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Lebedev presentation 2013-04-11

376
-1

Published on

Тезисы доклада В.М.Лебедева 11.04.2013 Круглый стол "Экономика знаний. Энергетика"

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
376
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
1
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Lebedev presentation 2013-04-11

  1. 1. Омский государственный университет путей сообщения Тезисы к докладу на тему:ЭНЕРГЕТИКА РЕГИОНА Докладчик: доктор технических наук, профессор Виталий Матвеевич Лебедев ОМСК 2013
  2. 2. 1) В городе Омске сосредоточены следующие теплоисточники: - Омского филиала ОАО «ТГК-11»; - Промышленных предприятий; - Муниципального предприятия «Тепловая компания»; - Производственная фирма «Октан»; - Прочие, в том числе индивидуальных предпринимателей.2) Омская энергосистема энергодефицитна. Примерно 40 % электроэнергииОмская область получает из объединенной энергосистемы;3) Омская область (г. Омск) связана высоковольтными линиями электропередачи(ВЛ) с Казахстаном (ВЛ-500 кВ «Экибастузская ГРЭС-1 – п/ст «Таврическая»; ВЛ-500 кВ «Ермаковская ГРЭС» – п/ст «Таврическая»; ВЛ-500 кВ «Новосибирск –Омск» п/ст. «Таврическая»).4) Теплоснабжение в г. Омске представляет собой сложную радиально-кольцевуюсистему;5) Топливоснабжение осуществляется путём поставок: - Экибастузского многозольного и абразивного угля на Омские ТЭЦ-4 и ТЭЦ-5; - Частично Кузнецкого угля на Омскую ТЭЦ-2; - Природного газа (Тюменская область – Сибирь) на котельные города; - ТЭЦ-3, ТЭЦ-2, Кировскую районная котельную, частично на село.
  3. 3. 6) С 1988 года в Омской энергосистеме ввод электроэнергетических мощностей неосуществлялся.7) После 2000 года в Омске нет разработанной и утверждённой «Схемытеплоснабжения города…».8) Разноведомственная подчинённость теплоисточников различных формсобственности без отработанной структуры управления теплоснабжением врегионе (городе), без оперативного управления оптимизацией работы системтеплоснабжения приводит к значительному перерасходу топлива в регионе инапряжению городского бюджета.9) Назрел вопрос создания единого теплотранспортного предприятия.10) С приходом в г. Омск природного газа, его сжигание в топках паровых котловбез применения парогазовых технологий является неоправданнымрасточительством.11) В качестве положительного момента является мероприятие по реконструкцииОмской ТЭЦ-3 с установкой ПГУ-90.12) Не определена перспектива ТЭЦ-4. Эту ТЭЦ до 1925 г. предлагается вывестииз эксплуатации, ибо из-за больших затрат на её реконструкцию, обновлениеоборудования она становится неокупаемой.
  4. 4. 13) Нет категоричных решений о строительстве и вводе в эксплуатацию ТЭЦ-6.14) Обследование ряда промышленно-отопительных котельных (ПОК) Омскапоказало, что теплоэнергетический потенциал источников промпредприятийсоставляет около 30 % в покрытии тепловых нагрузок, однако роль этих ПОКнесколько принижена, многие из них работают в неэкономичном режиме и не могутконкурировать с источниками энергосистемы.15) Переход к рыночным отношениям между производителями и потребителямиэнергии, установление тарифов в условиях монопольного производстваэлектроэнергии, учитывая общую сложившуюся экономическую ситуацию в России,заставляет рассматривать курс на развитие «малой» энергетики и, прежде всего,реконструкцию ПОК в ТЭЦ малой мощности для комбинированного производстваэлектрической и тепловой энергии. (см. рис. 1-4)
  5. 5. Рис. 1.
  6. 6. Рис. 2. Фрагмент принципиальной тепловой схемы ПОК, реконструируемой в ТЭЦ малой мощности: ПК − паровой котел; РУ − редукционная установка; ПТ − паровая турбина; ЭГ − электрический генератор;ПСВ − подогреватель сетевой воды (1 и 2 ступени); СН − сетевой насос
  7. 7. Рис. 3. Фрагмент принципиальной тепловой схемы водогрейной котельной с газотурбинной надстройкой: ВК − воздушный компрессор; КС − камера сгорания; ГТ − газовая турбина; ЭГ − электрический генератор; КВ − котел водогрейный; ТП − тепловой потребитель; СН − сетевой насосПри газификации котельных и с внедрением газовых надстроек (с использованиемавиационных газотурбинных двигателей) при незначительных капитальныхзатратах довольно быстро наращивается электрическая мощность.
  8. 8. Рис. 4. Фрагмент принципиальной тепловой схемыТЭЦ малой мощности с паровой и газовой турбинами
  9. 9. 16) С переводом котельных города на сжигание природного газа появляется второепринципиальное направление реконструкции ПОК – применение газовых надстроекс целью рационального использования природного газа с внедрением кактрадиционно выпускаемых стационарных газотурбинных установок (ГТУ), так иавиационных газотурбинных двигателей, например, Омского моторостроительногопредприятия им. Баранова.17) Наряду с централизованным теплоснабжением, в последние годы в Омскешироко применяются индивидуальные (децентрализованные) системытеплоснабжения с внедрением малогабаритных теплоисточников заграничныхфирм, таких как: Висманн, Вольф, Будерус, Бош, Сермет Новитер, Феролли, Каллои др., а также малогабаритные водогрейные котлы местного производства.18) К выработке решений по индивидуальным источникам теплоснабжениянеобходим системный подход, т.е. во избежание неуправляемого процесса,эффективность индивидуального теплоснабжения должна определяться всравнении с комбинированной выработкой тепловой и электрической энергии.19) В Омске каждый источник теплоснабжения работает на свой участок теплосети,т.е. источники не работают параллельно на единые тепловые сети, а без этогоневозможно проводить оптимизацию систем теплоснабжения и, соответственно,невозможно получить существенную экономию топлива.
  10. 10. 20) Теплоэнергетику в городе необходимо рассматривать комплексно,вырабатывая взаимовыгодное партнёрство владельцев источниковтеплоснабжения различных форм собственности. И здесь организующая рольдолжна быть за администрацией городского самоуправления. Давно назрел вопросо создании единого теплотранспортного предприятия.21) Физическое состояние тепловых сетей в последние годы продолжаетухудшаться из-за недозамены, недоремонта. В настоящее время температурныйграфик теплосети выполняется 115-70 °С при нормативном графике 150-70 °С. Этовызывает резкое снижение экономичности системы теплоснабжения. Даже вмиллионном городе нет предприятия по наладке тепловых сетей.22) Потери при транспортировании тепловых сетей при нормативе порядка 13 %фактически составляет 30 % и более. Однако в отчётности такая величина непоказывается.23) В настоящее время отсутствует программа по переводу всей системыцентрализованного теплоснабжения на «закрытую» систему горячеговодоснабжения, обеспечивающую значительную экономию эксплуатационныхсредств, также отсутствует программа перехода на независимую схемуподключения системы отопления.
  11. 11. 24) Перевод ТЭЦ-4 и ТЭЦ-5 на Канско-Ачинские угли (КАУ) требует большихфинансовых и материальных затрат, однако такая реконструкция сулит большуюфинансовую экономию. КАУ должны стать для Омской энергетики базовыми иценообразующими (самыми низкими ценами из всех видов топлива), и к тому жепозволит избавиться в г. Омске от золоотвалов.Этот уголь имеет в среднем 5–7 % зольности, а сама зола, имеющая вяжущие СаОв размере 16 %, может полностью и эффективно использоваться в строительстве.25) На ТЭЦ-2, использующей природный газ, вполне возможна установка газовойнадстройки с применением авиадвигателей типа АЛ21Ф-3ф электрическоймощностью 20 тыс.кВт производства ОМП им. Баранова для выработкиэлектрической энергии с утилизацией тепла уходящих газов после турбин всуществующих котлах, или установить малогабаритные теплофикационныеэкономайзеры производства Барнаульского котельного завода.На ТЭЦ-2 можно применить три такие установки (общей электрической мощностью60 тыс. кВт).Такие три установки уже работают в пос. Ямбург на Севере.Точно такой же вариант реконструкции можно применить и на Кировской районнойкотельной.
  12. 12. 26) На настоящий момент от ТЭЦ-5 осуществляется теплоснабжение города вобъеме порядка 40–45 %, т.е. она является основным базовым объектомтеплоснабжения и требования к её надежности работы возрастают.Поскольку ТЭЦ-5 не закончено строительством и, учитывая её значение,предлагается дальнейшее развитие ТЭЦ-5 (котлоагрегаты № 10, 11, 12 итурбоагрегат № 6 мощностью 185/220 МВт) вести путём организации строительствавторого ввода топливоподачи, что позволит начать сжигание Канско-Ачинскихуглей.27) Приоритетным и необходимым (даже в срочном порядке) должно статьстроительство Омской ТЭЦ-6 с использованием КАУ с технологией кипящего слоябез использования золоотвала. Ввод ТЭЦ-6 не только позволит решить будущееОмской области, но и позволит начать реконструкцию ТЭЦ-5, а возможно и ТЭЦ-4.28) По прогнозным оценкам в течение пяти лет можно получить в г.Омскедополнительную электрическую мощность на базе теплового потребления нареконструируемых котельных (по паротурбинному варианту и с газовыминадстройками) в размере порядка 250-300 МВт. Это целая электростанция!
  13. 13. 29) Срок службы трубопроводов тепловых сетей оценивается в пределах 16-20 лет.Длина трубопроводов теплосетей в однониточном исчислении в г. Омскесоставляет порядка 2500 км. С учётом значительного износа трубопроводов(ежегодная недозамена), при замене 250 км в год потребуется 10 лет.30) В Омске до сих пор не внедряется иерархическая система теплоснабжения сподключением котельных районного значения в пиковый режим последовательно сТЭЦ.31) Внедрение автоматизированных тепловых пунктов (ИТП) в системахтеплоснабжения ЖКХ и предприятий может дать реальную экономию топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) в размере 12-15 %.В Омске за последние 10 лет внедрено несколько сот ИТП с полнойавтоматизацией (примерно 15-16 % от общего объёма), позволяющей осуществитьпереход с качественного на качественно-количественное регулирование. Покаэтого недостаточно.32) О золоулавливании. На ТЭЦ-4 и ТЭЦ-5 можно рекомендовать использованиетрёхступенчатой схемы золоулавливания: «труба Вентури – скуббер –электрофильтр», что позволит обеспечить КПД золоулавливания в размере 99,9 %.
  14. 14. В последние два десятилетия комбинированный способ производстваэлектрической и тепловой энергии практически не внедрялся, а осуществлялсяраздельный способ производства электрической и тепловой энергии, когдаэлектроэнергия потребляется из объединённой энергосистемы, а тепловаяэнергия − от местных котельных. При рассмотрении современной ситуации в теплоэнергетике с позицииэнергосбережения и возможности внедрения энергосберегающих технологийотдельные крупные промышленно-отопительные котельные (ПОК) могут бытьвключены в состав теплофикационных систем централизованноготеплоснабжения в качестве пиковых котельных (последовательно с ТЭЦ), а вотдельных случаях могут быть реконструированы в ТЭЦ малой мощности.
  15. 15. Если, к примеру, в Дании еще в 90-х годах прошедшего столетия назаконодательном уровне было принято, что выработка тепловой энергиимощностью более одной гигакалории должна производиться комбинированнымспособом, то в России сотни тысяч котельных работают с несовершеннымисхемами и с низкими технико-экономическими показателями, естественно безвыработки собственной электроэнергии, потребляя на собственные нуждыэлектроэнергию из энергообъединения.
  16. 16. Из-за инерционности развития электроэнергетики в ближайшие 10 летнаращивание электрогенерирующих мощностей в «большой» энергетике весьмапроблематично, ввод мощностей может быть осуществлён в основном только наранее построенных энергообъектах или реконструируемых, что практически непозволяет выводить из эксплуатации морально и физически изношенноеоборудование как на тепловых электростанциях, так и в промышленной имуниципальной теплоэнергетике.
  17. 17. Обследование ряда ПОК г. Омска показало, что теплоэнергетическийпотенциал источников промышленных предприятий составляет около 30 % впокрытии тепловых нагрузок, однако роль этих ПОК несколько принижена,многие из них работают в неэкономичном режиме и не могут конкурировать систочниками энергосистемы. Переход к рыночным отношениям между производителями ипотребителями энергии, установление тарифов в условиях монопольногопроизводства электроэнергии, с учётом общей сложившейся в Россииэкономической ситуации, заставляет рассматривать курс на развитие«малой» энергетики и, прежде всего, реконструкцию ПОК в ТЭЦ малоймощности для комбинированного производства электрической и тепловойэнергии.
  18. 18. Рис. 1. Фрагмент принципиальной тепловой схемы котельной: ПК – паровой котёл; РУ – редукционная установка На рис. 1 мы видим процесс дросселирования острого пара, при которомтеряется тепловой перепад без выработки электрической энергии. Весьмапростое предложение − вместо дроссельного редукционного устройства (РУ)поставить малогабаритную противодавленческую турбину небольшой мощностидля выработки собственной электроэнергии, которая может использоваться нетолько на собственные нужды котельной, но и подаваться во внешнюю сеть.
  19. 19. Рис. 2. Фрагмент принципиальной тепловой схемы ПОК, реконструируемой в ТЭЦ малой мощности: ПК − паровой котёл; РУ − редукционная установка; ПТ − паровая турбина; ЭГ − электрический генератор;ПСВ − подогреватель сетевой воды (1 и 2 ступени); СН − сетевой насос
  20. 20. С переводом котельных города на сжигание природного газа появляетсявторое принципиальное направление реконструкции ПОК − применение газовыхнадстроек с целью рационального использования природного газа с внедрениемкак традиционно выпускаемых стационарных газотурбинных установок (ГТУ),так и авиационных газотурбинных двигателей, например, Омскогомоторостроительного предприятия им. Баранова, на котором освоены в серийномпроизводстве авиадвигатели типа АЛ21ф-3ф электрической мощностью 20 МВт,ТВД-20 (850 кВт), ТВ7-117 (2 МВт), при этом ОМП им. Баранова можетосуществлять их обслуживание, ремонт, обеспечивать необходимойдокументацией и запасными частями. Для чисто отопительных котельных рационально использовать газовыенадстройки со сбросом газов с температурой 450−480 °С в малогабаритныетеплофикационные котлы или в существующие котлы, выполнив небольшую ихреконструкцию.
  21. 21. Рис. 3. Фрагмент принципиальной тепловой схемы водогрейной котельной с газотурбинной надстройкой: ВК − воздушный компрессор; КС − камера сгорания; ГТ − газовая турбина; ЭГ − электрический генератор; КВ − котёл водогрейный; ТП − тепловой потребитель; СН − сетевой насос При газификации котельных и с внедрением газовых надстроек (сиспользованием авиационных газотурбинных двигателей) при незначительныхкапитальных затратах довольно быстро наращивается электрическая мощность.
  22. 22. Рис. 4. Фрагмент принципиальной тепловой схемы ГТУ со сбросом газов в топку котлоагрегата с дожиганием: ВК − воздушный компрессор; КС − камера сгорания; ГТ − газовая турбина; Д − деаэратор; ПН − питательный насос В этом направлении в г. Омске за последние 10 лет полученадополнительная электрическая мощность в размере 78 МВт (завод «Техуглерод»− 18 МВт, завод «Синтетического каучука» − 36 МВт, завод «Омскшина» − 12МВт, завод «Пластмасс» − 12 МВт).
  23. 23. На рис. 5 изображена принципиальная тепловая схема ТЭЦ сустановленными газовой и паровой турбиной (цикл Брайтона-Ренкина) сосбросом горячих газов после ГТУ в топку парового котла-утилизатора сдожиганием, при этом полученный в котёл пар номинальных параметровнаправляется на паровую конденсационную турбину небольшой мощности спромышленным отбором (например, П-6-3,4/0,6) или блочную турбинунебольшой мощности с противодавлением (например, ТГ 3,5/10,5 Р 12/1,2; Р-4-2,1/0,3; Р-2,5-2,0/0,3; ПР-6-3,4/1,5/0,5-1; ПР-6-3,4/1,0/0,1-1).
  24. 24. Рис. 5. Фрагмент принципиальной тепловой схемы ТЭЦ малой мощности с паровой и газовой турбинами
  25. 25. Эффективность капиталовложений при реконструкции ПОК прииспользовании собственных и заемных средств определяется технико-экономическим расчетом. Экономическую целесообразность инвестиционных вложений вреконструкцию позволяют оценить показатели общей эффективности, к которымотносятся чистый дисконтированный доход и производная от него величинасрока окупаемости.
  26. 26. Текущий эффект на i-м шаге (за i-й расчетный период) определяетсяследующим образом: Эi = Ri − SА− i i (1) Сумма доходов от реализации тепловой и электрической энергии, р.,на i-м шаге: Ri = Эотп i Т э i + Qотп i Т т i (2) Экономия денежных средств при отказе от покупной электроэнергии, р.,на i-м шаге: Sэ.эк i =Эс.н i (T эi − Sэ i ) (3)
  27. 27. Издержки производства тепловой и электрической энергии, р., на i-м шагемогут быть рассчитаны суммированием затрат на производство тепловой иэлектрической энергии или через себестоимость производства: Si = Эотп i S э i + Qотп i S т i (4) Величина постоянных ежегодных платежей Ai в общем случаерассчитывается из условия равномерного погашения капитальных вложений втечение расчётного периода по формуле, используемой для нахождения годовойэквивалентной суммы : n 1 Kз i Аi = n ∑ (1+ E) i (5) ∑( 1 + r ) − i i =0 i =m
  28. 28. В случае финансирования предприятием реконструкции за счёт собственныхсредств величина Ai может быть рассчитана из условия равенства нулюбанковской ставки следующим образом: 1 n Kc i 1 n Kc i Аi = ∑ = ∑ n − m + 1 i = 0 (1 + E ) i (6) (1 + 0 ) − i i = 0 ( 1 + E ) n i ∑ i=m Чистый дисконтированный доход (ЧДД) при постоянной норме дисконтаопределяется по формуле : n Эi n Ri − S i − Аi ЧДД = ∑ = ∑ (7) i=m (1 + E ) i i=m (1 + E ) i
  29. 29. Для определения срока окупаемости используется равенство, полученное извыражения (8): n ∑ (1 + E ) − i n Э i n Kc i n Kc i ∑ = i=m ∑ + ∑ (9)i=m (1 + E ) i n − m +1 i =0 (1 + E ) i i =0 (1 + E ) i При вложении собственных капитальных средств формула (9) упрощается(не учитывается слагаемое, определяющее суммарные выплаты в течениерасчётного периода по заемным средствам) и срок окупаемости определяется повыражению: n ∑ (1 + E ) − i n Kc i n= i=m ∑ + m − 1 (10) n Э i i =0 (1 + E ) i ∑ i=m (1 + E ) i
  30. 30. При вложении заемных капитальных средств срок окупаемостиопределяется из выражения: n Эi n Kзi ∑ = ∑ (11) i=m (1 + E ) i i=0 (1 + E ) i Выражение для определения срока окупаемости при вложении заемныхкапитальных средств может быть записано в виде:  n Kзi ∑ ( (1 + E ) − 1  −1  )  i = 0 (1 + E ) in = m − 1 − log (1+ E ) + 1 (12)  Э i (1 + E ) − m     
  31. 31. Сравнительный экономический анализ показателей котельных до и послереконструкции в ТЭЦ малой мощности позволяет отметить: 1) на ряде промышленных предприятий при установке газовых ипротиводавленческих паровых турбин становится возможным не толькообеспечение потребности в электроэнергии на собственные нужды предприятия,но и отпуск её во внешнюю сеть потребителям; 2) удельные капиталовложения в реконструкцию котельных значительнониже, чем в строительство крупных ТЭЦ; 3) при реконструкции котельных существенно снижаются вредные выбросыв окружающую среду и, следовательно, плата за них; 4) реконструкция котельных в ТЭЦ малой мощности ориентировочноокупается в течение двух-трёх лет.
  1. A particular slide catching your eye?

    Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

×