Применение ступени Баумана в цилиндре низкого давления турбины К-500-60/3000 ЛМЗ для Ленинградской АЭС-1

Глава 1. Оценка экономической эффективности модернизации

1.1. Расчет затрат на выработку продукции до модернизации……………….

1.2. Расчет затрат на выработку продукции после модернизации…………....

1.3. Оценка экономической эффективности модернизации…………………..

Заключение..…………………………………………………………………….

Список литературы………………………………………….…………………

Введение.

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в турбинах с большим объемным расходом пара.
Известно, что объемный пропуск пара через последние ступени современных ЦНД, т. е. их предельная мощность, ограничивается длиной лопаток последней ступени, которая зависит от прочности и плотности материала лопаток.
Для увеличения пропуска пара через ЦНД при максимально возможной длине лопаток нашла применение известная двухъярусная ступень Баумана

Лопатки рабочего колеса указанной ступени изготовляются двухъярусными, в связи с чем делится поток пара на два потока. Наружный поток пара срабатывает в ступени до давления в конденсаторе, а внутренний поток срабатывает еще одну ступень.

Технической задачей изобретения является создание более экономичной и технологичной ступени паровой турбины с меньшей веерностью и менее трудоемкой при ремонте.

Внедрение ступени Баумана в ЦНД турбины К-500-60/3000 ЛМЗ.

Ступень Баумана представляет собой предпоследнюю ступень турбины, имеющую перегородки, разделяющие как сопловую, так и рабочую решетку на два яруса — нижний и верхний. Давление пара перед обоими ярусами одинаково. Поток пара, проходящего через нижний ярус, направляется в последнюю ступень, которая от обычных ступеней отличается только крутым наклоном периферийного обвода диафрагмы.

Задач данного проекта заключается в замене сопловой и рабочей решетки всех ступеней цилиндра низкого давления турбины К-500-60/3000 ЛМЗ.

С точки зрения экономичности полуторный выход при таком сравнении имеет ряд преимуществ: веерность решеток меньше; снижаются потери от влажности в связи с эвакуацией значительной части крупнодисперсной влаги в верхний ярус, влажность перед которым меньше, чем перед последней ступенью, а перепад больше. Опыты, проведенные на турбинах ЛМЗ с" полуторным выходом, показали существенно меньшее влияние влажности, чем в турбинах с обычной проточной частью.

 

Глава 1. Оценка экономической эффективности модернизации

1.1. Расчет затрат на выработку продукции до модернизации.

 

1. Расчет затрат на электроэнергию, тыс. руб/год.

И_э = W_э×Ц_э, тыс.руб/год,

где W_э – годовой расход электроэнергии по станции;

Ц_э – цена 1 кВт электроэнергии.

Ц_э = 25 коп./кВт·ч

W_э = 2123 тыс. кВт·ч

И_э = 2123×0,25= 531 тыс. руб./год

 

2. Определение годовых издержек на заработную плату, тыс. руб./год:

= ЗП_осн.∑ + Д_∑

 

2.1. Сумма основной заработной платы рабочих, тыс. руб./год

ЗП_год = ЗП_ср.*n,

где ЗП_ср. – средняя годовая ЗП;

n – численность работников предприятия.

ЗП_ср = 338 тыс. руб./год

n = 5 579 чел.

ЗП_год = 338 ·5 579 =1 885 702 тыс. руб./год

 

2.2. Сумма дополнительной заработной платы рабочих, тыс. руб./год:

где k_д – процент дополнительной заработной платы;

k_д= 15

= 282 855+ 1 885 702 = 2 168 557 тыс. руб./год

 

2.3. Расчет суммы отчислений на социальные нужды (СН), тыс. руб./год.

Отчисления на социальные нужды, определяются на основе затрат на заработную плату и принимаются в следующих размерах:

- страховые взносы – 16%;

- фонд обязательного медицинского страхования – 5,1% ;

- фонд социального страхования РФ – 2,9%;

- финансирование налоговой части – 6 %.

- Страхование от несчастных случаев – 2%

= 0,32 ∙ (282 855+ 1 885 702) = 693 938 тыс. руб./год.

 

3. Расчет амортизации (линейный способ расчета):

где ОС – стоимость основных средств, тыс. руб.;

Н_а – норма амортизации, %.

ОС = 19 000 000 тыс. руб.

Н_а = 3%

Иа= 19 000 000*0,03 = 570 000 тыс. руб./год.

 

4. Годовые затраты на топливо

Ит=Цт*Вт.

Вт – годовой расход топлива (кг./год)

Цт - цена на топливо (руб./кг)

И = 215*2400=516000 тыс руб /год.

 

5. Годовые затраты на воду

Ив = Цв * Qв.

Цв - цена воды на один кубический метр (руб./м³)

Цв = 0,5 руб./м³

Qв – годовой расход воды (м³/год)

Qв=2000 000 м³

Ив = 2000 000 * 0,5 = 1000 тыс. руб./год.

 

6. Затраты на ремонты.

И рем = 2 * Иа.

Иа - годовые амортизационные отчисления

Иа = 570 000 тыс. руб./год

И рем = 2 * 570000 = 1 140 000 тыс. руб. /год

 

7. Станционные расходы, тыс. руб./год.

Учитываются затраты на содержание управленческого персонала цеха, на охрану труда, отопление, вентиляцию и т.д. (% от общих затрат).

И_станц = 0,09×( 516000+531+2 168 557 +570 000 + 1 140 000 +693938+1000) =458 102 тыс. руб./год

 

 

8. Расчет себестоимости до реконструкции/модернизации:

­

где W_выр. – плановая годовая выработка электроэнергии;

И_∑ - годовые затраты на выработку электроэнергии после реконструкции/модернизации, тыс. руб./год:

И_∑ =Ит+Иэ+Изп+Иа+Ирем+Истрах+Ив+Истанц.

= 5 548 128 тыс. руб./год

W_выр = 28 000 000 000 кВт·ч/год

 

1.2. Расчет затрат на выработку продукции после модернизации

 

9. Расчет затрат на приобретение основного оборудования, в т.ч. монтажные работы

Наименование	Количество	Цена, тыс. руб.	Стоимость, тыс. руб.
Рабочая решетка 1-ая ступень 2-ая ступень 3-ая ступень 4-ая ступень	1 1 1 1	5800 5900 6100 6200	24000
Сопловая решетка 1-ая ступень 2-ая ступень 3-ая ступень 4-ая ступень	1 1 1 1	5750 5850 6150 6250	24000
Строительный монтаж			2000
Итого			50000

 

 

10. Расчет затрат на электроэнергию, тыс. руб./год.

И_э = W_э×Ц_э,

где W_э – годовой расход электроэнергии по станции;

Ц_э – цена 1 кВт электроэнергии.

Ц_э = 22 коп./кВт·ч

W_э = 2320 тыс. кВт·ч

И_э = 2320×0,22= 510 тыс. руб./год.

 

11. Определение годовых издержек на заработную плату, тыс. руб./год:

Изп= ЗП_осн.∑ +Д_∑

 

11.1. Сумма основной заработной платы рабочих, тыс. руб./год

ЗП_год = ЗП_ср.*n,

где ЗП_ср. – средняя годовая ЗП;

n – численность работников предприятия.

ЗП_ср = 338 тыс. руб./год

n = 5 579 чел.

ЗП_год = 338 ·5 579 =1 885 702 тыс. руб./год

 

11.2. Сумма дополнительной заработной платы рабочих, тыс. руб./год:

где k_д – процент дополнительной заработной платы;

k_д= 15

И зп = 282 855+ 1 885 702 = 2 168 557 тыс. руб./год

 

11.3. Расчет суммы отчислений на социальные нужды (СН), тыс. руб/год.

Отчисления на социальные нужды, определяются на основе затрат на заработную плату и принимаются в следующих размерах:

- страховые взносы – 16%;

- фонд обязательного медицинского страхования – 5,1% ;

- фонд социального страхования РФ – 2,9%;

- финансирование налоговой части – 6 %.

- Страхование от несчастных случаев – 2%

И страх = 0,32 ∙ (282 855+ 1 885 702) = 693 938 тыс. руб/год.

 

12. Расчет амортизации (линейный способ расчета):

где ОС – стоимость основных средств, тыс. руб.;

Н_а – норма амортизации, %.

ОС = 19 025 000 тыс. руб.

Н_а = 3%

= 19 030 000*0,03 = 570 900 тыс. руб. /год.

 

13. Годовые затраты на топливо

Ит = Цт * Вт

Вт – годовой расход топлива (кг./год)

Цт – цена на топливо (руб./кг)

Вт = 250 000 кг/год

Цт = 2400 руб./кг

 

14. Годовые затраты на воду

Ив = Цв * Qв.

Цв - цена воды на один кубический метр (руб./м³)

Цв = 0,5 руб./м³

Qв – годовой расход воды (м³/год)

Qd= 3000 000 м³

Ив = 3000 000 * 0,5 = 1 500 тыс. руб./год.

 

15. Затраты на ремонты.

И рем = 2 * Иа

Иа - годовые амортизационные отчисления

Иа = 570 900 тыс. руб./год

И рем = 2* 570900 = 1141 800 тыс. руб./год

 

16. Станционные расходы, тыс. руб./год.

Учитываются затраты на содержание управленческого персонала цеха, на охрану труда, отопление, вентиляцию и т.д. (% от общих затрат).

 

тыс. руб./год

 

17. Расчет себестоимости до реконструкции/модернизации:

­

где W_выр. – плановая годовая выработка электроэнергии;

И_∑ - годовые затраты на выработку электроэнергии после реконструкции/модернизации, тыс. руб./год:

И_∑ =Ит+Иэ+Изп+Иа+Ирем+Истрах+Ив+Истанц.

И_∑ = 600 000 + 510 + 2 168 557 + 570 900 + 1 141 800 + 693 938 +1500 + 465 948 =5 643 153 тыс. руб./год

И_Σ= 5 643 153 тыс. руб./год

= 28 700 000 000 кВт·ч/год

 

1.3. Оценка экономической эффективности модернизации

= 0,0015 руб./ кВт*ч.

 

2. Расчет суммы чистого годового денежного потока (ЧДП), руб./год:

 

ЧДП= Э_сб.*W выр. после рек. *(1-Н_пр.)+ И_а;

где Н_пр. = 20 %– налог на прибыль;

Э_сб. – экономический эффект от реконструкции/модернизации.

ЧДП= 0,0015* 28 700 000 000 *(1-0,2) + 1 500 000 =35 940 000 руб./год

1. Расчет простого срока окупаемости (PP):

(при равенстве чистого годового денежного потока (ЧДП) по годам):

где К_инв. – сумма затрат на приобретение основных производственных фондов;

2. Расчет величины чистого дисконтированного дохода (ЧДД):

где – An коэффициент дисконтирования:

где r = 0,14 – ставка дисконта;

t = 8 – срок экономической жизни проекта.

Заключение

C экономической точки зрения данный проект модернизации 4-х цилиндров низкого давления 2-х турбин К-500/60-3000 целесообразен, так как при относительно не больших инвестициях равных 50 000 000 рублей он имеет достаточно малый срок окупаемости (РР = 1,4 года) и большую величину чистого дисконтированного дохода, равного (по расчетам) при сроке экономической жизни данного проекта 8 года.

С технической точки зрения данная модернизация прошла успешно, и все поставленные цели по модернизации 4-х цилиндров 2-х турбин К-500/60-3000 были выполнены, а именно:

1. Удалось повысить пропускную способность ЦНД паровой турбины при сохранении уже существующих высот рабочих лопаток последних ступеней турбин

2. Увеличился срок службы (с 5 до 8 лет) лопаточного аппарата за счет увеличение прочности рабочих лопаток, уменьшения длины и коррозийного износа

3. Увеличился электрический КПД установки, а так же термический всего цикла АЭС

4. Выросла вырабатываемая мощность турбинной установки, как следствие выросла плановая годовая выработка электроэнергии

Из всего выше изложенного можно сделать вывод о целесообразности проведения данной модернизации.

Список используемой литературы

1. Щегляев А.В. Паровые турбины. М.: Энергоатомиздат, 1993.

2. Турбины тепловых и атомных электрических станций: Учебник / Под ред. В.В. Фролова и А.Г. Костюка. М.: Изд-во МЭИ, 2002.

3. Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 640 с.

4. Журнал «Теплоэнергетик» . – М.: Энергоатомиздат, 2008. – 57 с.

5. https://www.goodstudents.ru

6. Конькова Ю.В. «Отчет о производственной практике на Ленинградской АЭС-1». Ивановво.: ИГЭУ, 2011. – 17с.