и тепловой мощностей и колебания нагрузок в течение суток принимаем удельный расход условного топлива на единицу энергии у потребителя 264 г/(кВт-ч) и 40 кг/ГДж, расход воды 160 м3/(МВт • ч).

Капитальные затраты на электрические сети и систему распределения энергии в условияхторрда принимаем 15%, а на тепловые сети - 25% от стоимости электростанции [ПО, 111, 113, 115,140].

Вариант Б. Потребитель получает природный газ и имеет автономную ЭЭУ, обеспечивающую его электрической и тепловой энергией; удельный расход условного топлива 310 г/(кВт-ч). Тепло является побочным продуктом ЭЭУ, поэтому на его получение не требуется дополнительного топлива. Принимаем, что потери газа в распределительных сетях составляют 4% [14], поэтому удельный расход топлива оцениваем в 323 г/(кВт-ч). Рассматриваем вариант с ЭЭУ в условиях их массового производства, когда капитальные затраты будут составлять 350 руб/кВт. Результаты расчетов сведены в табл. 2.16.

Как следует из табл. 2.16, годовая экономия топлива в системе децентрализованного энергоснабжения с помощью ЭЭУ составляет 230 тыс. т (в пересчете на условное топливо). Экономия воды равна 162 млн. м3. Экономия приведенных затрат составит 18 млн. руб/г, срок окупаемости ЭЭУ - 1 г. Оценки показывают, что вредные выбросы на ЭЭУ будут меньше, чем на ТЭЦ, примерно на: 25 (S02), 360 (NOx) и 350 т/г (углеводородов).

При изменении соотношения между потреблением электрической и тепловой энергии, а также при замене топлива, показатели вариантов А и Б изменяются. Как свидетельствует ана-. лиз, наибольшая выгода при замене ТЭЦ на ЭЭУ достигается в случае применения дорогого топлива и соотношения электрической и тепловой мощностей как 1:1 и выше.

Возможно также автономное энергоснабжение потребителей °т дизель-генератора. Однако вследствие высокого удельного Расхода дизельного топлива и высоких замыкающих затрат на него этот вариант еще менее выгоден, чем вариант с ТЭЦ (табл. 2.16).

139

it

ток).. Кроме того, необходим переменный ток для компрессо-ров, насосов и другого оборудования мощностью 15 МВт [95, ?с. 1195-1204]. Для выпаривания щелочи и подготовки рассола необходим пар давлением 1 МПа при температуре 200°С с расхо; дом 174 т/ч или 480 ГДж/ч [95, с. 1195-1204].

Принимаем коэффициент среднегодовой загрузки оборуд0. вания равным 0,8, т.е. эффективное число часов работы составит 7000 ч. Первичным энергоносителем служит природный газ. Суммарное годовое потребление электрической энергии состав-ляет 1337 ГВт ? ч, тепла 3,36 • 106 ГДж, эксергии 1761 ГВт • ч.

Энергоснабжение возможно по трем вариантам (рис. 2.26). По первому варианту электрическая энергия генерируется на КЭС, а тепло - в промышленной котельной. Расход условного топлива на единицу потребляемой энергии принимаем с учетом потерь энергии в сетях и в выпрямителе 367 г/(кВт • ч) [113, 140] и 4,2 кг/ГДж - в котельной. С учетом потерь в электрических сетях и в выпрямителе, мощность энергосистемы, необходимая для энергообеспечения завода, составит 220 МВт.

По второму варианту электроэнергия и тепло генерируются на промышленной ТЭЦ. С учетом потерь энергии в выпрямите

Н2

75" МВТ

776 МВТ

Выпрямитель

КЗС

Завод

С12 * (65ф)

ГООМВТ

Г

Котельная

*S0 ГДЖ /Ч 776 МВТ

NAOH

С12

200 МВТ

Выпрямитель

Завод

NO ОН

Природный газ

15 МВТ

Ш ГДЖ/Ч

тзи,

776 МВТ

15 МВТ

"С

ЭЭС

»80 ГДЖ/ч

Н,

Рис. 2.26. Варианты энергоснабжения завода по производству хлора

142

яе мощность ТЭЦ 200 МВт, расход условного топлива 264 г/(кВт • ч) и 45,5 кг/ГДж.

По третьему варианту электрическая энергия и тепло генерируются в ЭЭС на основе высокотемпературных ТЭ, в состав ЭЭС входит газотурбинная установка (15 МВт), обеспечивающая предприятие переменным током. Удельный расход условного топлива принимаем 280 г/(кВт • ч).

Принимаем удельные капитальные затраты на ЭЭС выше капитальных затрат на ТЭЦ в 1,5 раза, а на КЭС - в 1,83 раза. Расчеты показали, что суммарный расход условного топлива при использовании промышленной ЭЭС меньше на 135 тыс. т по сравнению с ТЭЦ и на 330 тыс. т по сравнению с КЭС и котельной. Экономия приведенных затрат составит 4,3 млн. руб. по Сравнению с ТЭЦ и 15,7 млн. руб. по сравнению с КЭС и котельной. Срок окупаемости составит при замене ТЭЦ - 2,5 г., при замене КЭС и котельной - 1 г.

В хлорном электролизере выделяется водород. Например, производительность по водороду (в условных единицах) рассматриваемого электролизера равна 7,52 т/ч, или 52,7 тыс. т/г. Этот водород можно использовать в ЭЭС, что приведет к сокращению расхода природного газа (на 14%) и приведенных затрат на 7%. В других вариантах водород можно сжигать в котельной и на ТЭЦ, что менее экономично, чем его окисление в ТЭ.

2.10.5. Электрохимические электростанции для децентрализованного энергоснабжения и слежения за нагрузкой. Как известно [111-114], электроэнергия в течение суток, недели и по сезонам потребляется неравномерно (рис. 2.27), поэтому энергосистемы имеют базисные электростанции, работающие при пост