Расчёт технологических показателей котельной
Содержание
Введение
.
Расчёт технологических показателей
.
Установленная мощность котельной
.
Годовой отпуск тепла на котельной и годовая выработка тепла
.
Число часов использования установленной мощности котельной в году
.
Удельный расход топлива, электроэнергии, воды
Расчет
экономических показателей
.
Расчет топливной составляющей
.
Расчет годовых эксплуатационных расходов
.
Расчет себестоимости
.
Рентабельность капиталовложений
Заключение
Литература
Введение
Оценка качества варианта
строительства котельной должна производительность на основе анализа её
технико-экономических показателей, в число которых входят технологические и
экономические показатели. К основным технологическим показателям относят:
установленная мощность котельной, годовая выработка теплоты или пара и отпуск
их потребителям, расходы топлива и др. Здесь рассчитывается и режимный
показатель - число использования установленной мощности котельной.
Важнейший экономическим
показателем является себестоимость отпущенной теплоты. В ходе её расчёта
определяются и другие экономические показатели: сметная стоимость
строительства, штаты котельной, годовые эксплуатационные расходы и т.п.,
которые сводятся наряду с технологическими в итоговую таблицу «Основные
технико-экономические показатели котельной».
Одним из обобщающих
экономических показателей, характеризующих качественный уровень работы
котельной, является себестоимость отпускаемой теплоты. Этот показатель в той
или иной мере отражает техническую вооружённость котельной, степень механизации
и автоматизации производственных процессов, расходование материальных ресурсов
и т.д.
Средства, затраченные на
эксплуатацию котельной установки, состоят из постоянных и переменных.
К постоянным средствам относят
амортизационные отчисления, содержание персонала, отчисления на текущий ремонт,
общекотельные и прочие расходы, к переменным - стоимость топлива, воды и
электроэнергии.
Самой крупной статьей расходов
на эксплуатацию котельной установки (60 - 80%) являются затраты на топливо.
Поэтому даже незначительная экономия топлива приводит к большой экономии
денежных средств. Затраты на воду определяют умножением годовой потребности в
воде на стоимость воды.
Отчисления на амортизацию
принимают в процентах стоимости зданий, сооружений и оборудования котельной
установки. Для каждого вида сооружений и оборудования установлена определенная
продолжительность срока их работы и норма амортизации.
Расходы на содержание персонала складываются из
зарплаты эксплуатационного и управленческого персонала. Кроме того, имеются
общекотельные и прочие расходы на охрану труда и технику безопасности,
содержание пожарной и сторожевой охраны, на выгрузку топлива на территории
котельной и вывоз шлака, стоимость эксплуатационных материалов, налоги, сборы и
прочие обязательные отчисления.
Для расчёта себестоимости отпускаемой теплоты
определяются годовые эксплуатационные расходы, среди которых в проектных
расчётах обычно выделяются следующие статьи: топливо, электроэнергия, вода,
амортизация, текущий ремонт, заработная плата эксплуатационного персонала с
начислениями и прочие суммарные расходы.
1. Расчёт технологических показателей
. Установленная мощность котельной
Определяем установленную мощность
котельной с паровыми котлами 
, МВт
(1)
- номинальная
паропроизводительность котлов, кг/с;
- число котлов;
- энтальпия перегретого пара,
кДж/кг, принимаем из источника [4];
- энтальпия питательной воды,
кДж/кг, задаёмся;
- энтальпия кипящей воды в барабане
котла, кДж/кг, принимаем из источника [4];
- непрерывная продувка котла, %.
Непрерывная продувка котла, %,
определяется по формуле
(2)
. Годовой отпуск тепла на котельной
и годовая выработка тепла
Годовой отпуск теплоты на отопление, ГДж/год,
определяем по формуле
(3)
где 
- средний расход теплоты за
отопительный период на нужды отопления, кВт;
- продолжительность отопительного
периода, сут., по данным источника [2].
Средний расход теплоты за
отопительный период на нужды отопления, кВт, определяем по формуле
(4)
где 
- максимальный часовой расход
теплоты на отопление кВт;
- средняя температура за
отопительный период, Со;
- расчетная температура наружного
воздуха для проектирования системы отопления;
- расчетная температура внутри
зданий, Со, принимаем 
.
Определяем максимальный часовой
расход теплоты на отопление, кВт
(5)
Расход тепла на отопление жилых зданий, кВт
(6)
где 
- укрупненный показатель
максимального часового расхода теплоты на отопление жилых зданий, принимаем в
соответствии с источником [1], Вт/м2;
- площадь здания принимаем 44000 м2
по заданию на курсовое проектирование.
Расход тепла на отопление общественных зданий,
кВт
(7)
где К=0,25.
Годовой отпуск теплоты на вентиляцию, ГДж/год
(8)
где 
- усредненное за отопительный период
число часов работы системы вентиляции в течение суток принимаем z=16 ч;
- средний расход теплоты на
вентиляцию, кВт.
Средний расход теплоты на вентиляцию, кВт,
определяем по формуле
(9)
- расчетная температура наружного
воздуха для проектирования систем вентиляции, Со, [1]
Максимальный расход теплоты на вентиляцию, кВт
(10)
где К1 =0,4.
Годовой отпуск тепла на горячее
водоснабжение, ГДж/год
(11)
где 
- средний расход теплоты за
отопительный период на горячее водоснабжение, кВт;
- средний расход теплоты на горячее
водоснабжение в летний период, кВт;
- число суток в году работы системы
горячего водоснабжения.
Определяем средний расход теплоты за
отопительный период на горячее водоснабжение, кВт, по следующей формуле
(12)
где 
- укрупненный показатель
среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение на одного человека,
приложение [2];
- число человек принимаем 6600 чел
по заданию на курсовое проектирование.
Определяем средний расход теплоты на
горячее водоснабжение в летний период, кВт
(13)
где 
- температура холодной воды в
летний период, приложение [2];
- температура холодной
(водопроводной) воды в отопительный период, приложение [2];
- коэффициент, учитывающий снижение
среднего расхода воды на горячее водоснабжение в летний период по отношению к
отопительному, приложение [2];
Годовой отпуск теплоты на
технологические нужды, ГДж/год
(14)
где 
- расход пара на технологические
нужды при максимально зимнем режиме, из задания на проектирование принимаем 26
т/час;
- возврат конденсата
технологическими потребителями, принимаем 80% ;
- энтальпия пара, отпускаемого
потребителям на технологические нужды, = 2789 кДж/кг;
- энтальпия питательной воды,
кДж/кг;
- энтальпия конденсата,
возвращаемого потребителями, =336кДж/кг;
- годовое число часов использования
потребителями технологической нагрузки, час/год, принимается в соответствии с
заданным режимом обеспечения паром технологической нагрузки потребителей: для
предприятий с непрерывным технологическим процессом 8760;
- коэффициент неравномерности
суточного графика по пару, принимается 0,8.
Годовой отпуск теплоты котельной,
ГДж/год
(15)
Годовая выработка теплоты котельной,
ГДж/год
(16)
где 
- коэффициент теплового потока ( - для
твердого топлива 96 97 %, для газообразного 97 - 98 %, для жидкого 91 -93 %).
3. Число часов использования установленной
мощности котельной в году, ч/год
(17)
где 
- установленная мощность котельной,
МВт.
. Удельный расход топлива,
электроэнергии, воды
Удельный расход топлива на 1 ГДж
отпущенной теплоты.
Условного, тут/ГДж
(18)
где 
- КПД брутто котельного агрегата
(88 -92%).
Натурального, тнт/ГДж
(19)
где 
- низшая теплота сгорания рабочей
массы топлива
Годовой расход топлива котельной
Условного, тут/ГДж
(20)
Натурального, тнт/Гдж
(21)
Годовой расход электроэнергии на
собственные нужды, кВт*ч/год
(22)
где 
- установленная мощность
токоприемников, кВт;
- число часов работы котельной в
году, ч/год; при отсутствии данных принимается при наличии горячего
водоснабжения 8400 ч/год, а при его отсутствии - по наибольшему числу часов
использования отопительной (24
);
- коэффициент использования
установленной электрической мощности (принимается для котельных с 
МВт равным
0,5 - 0,6; с 10 < 
≤ 200
равным 0,7 - 0,8, более крупных котельных - 0, 85).
Определяем установленную мощность
токоприемников, кВт
(23)
где 
- удельный расход электрической
мощности на собственные нужды котельной, кВт/МВт [2];
Годовой расход воды котельной, т/год
(24)
где 
- расход сырой воды при
максимальном зимнем и летнем режиме поступающей на ХВО питательной воды
(
Удельный расход сырой воды на один
ГДж отпущенной теплоты, т/ГДж
(25)
2. Расчёт экономических показателей
. Расчет топливной составляющей
Определяем топливную составляющую,
руб/год
(26)
где 
- годовой расход натурального
топлива, расходуемого котельной;
- оптовая цена топлива по
прейскуранту, руб/тнт, источник [2];
- стоимость транспорта бурого угля,
руб/тнт.
Стоимость транспорта натурального
топлива, руб/тнт
(27)
где 
- расстояние перевозки.
. Расчет годовых эксплуатационных
расходов
Расходы на электроэнергию, руб/год
(28)
где 
- годовой расход электроэнергии на
собственные нужды, кВт*ч/год;
- цена одного киловатт-часа,
принимается по прейскуранту, руб/кВт;
Годовые затраты на воду, руб/год
(29)
где 
- годовой расход сырой воды в
котельной;
- цена за 1 т сырой воды,
принимается по прейскуранту, руб/т.
Капитальные затраты на сооружение
котельной, руб
(30)
где 
- удельные капиталовложения для
ввода первого и последующего котлоагрегатов, принимается по прейскуранту, руб;
- номинальная мощность
котлоагрегата, МВт;
Определяем номинальную мощность
котлоагрегата, МВт
(31)
Годовые амортизационные отчисления,
руб/год
(32)
где 
- средняя норма амортизации
общестроительных работ и зданий (3 %);
- норма амортизации оборудования с
монтажом (для твердого 8,5 - 10,5, для жидкого 7,5 - 10,5) %;
- стоимость общестроительных работ
и зданий, руб;
- стоимость оборудования с
монтажом, руб.
Стоимость общестроительных работ и
зданий, руб
(33)
- капитальные затраты на
общестроительные работы и здания принимаем по [2].
Стоимость оборудования с монтажом,
руб
(34)
- капитальные затраты на
оборудование и монтажные работы принимаем по [1].
Затраты на текущий ремонт котельной,
руб/год
(35)
Годовые затраты на заработную плату,
руб/год
(36)
где 
- среднегодовая заработная плата с
начислениями в фонд социального страхования, принимается по прейскуранту,
(руб/чел)/год;
- ориентировочный штатный
коэффициент, чел/МВт, принимаем по [2].
Численность эксплуатационного
персонала котельной, чел
(37)
Прочие расходы, руб/год
(38)
Годовые эксплуатационные расходы
котельной, руб/год
(39)
. Расчет себестоимости
Себестоимость отпускаемой теплоты,
руб/ГДж
топливо электроэнергия мощность котельная
(40)
где 
- годовой отпуск теплоты от
котельной, ГДж/год.
Топливная составляющая
себестоимости, руб/ГДж
(41)
. Рентабельность капиталовложений
(42)
где 
- средний тариф на теплоэнергию по
энергосистеме в зоне действия, в котором расположена проектируемая котельная,
руб/ГДж.
Основные технико-экономические
показатели котельной, полученные в результате расчетов представляем в таблице
1.
Таблица 2 - Основные
технико-экономические показатели котельной, полученные в результате расчетов.
|
№ п/п.
|
Наименование.
|
Обозначение.
|
Результат
|
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Месторасположение котельной Состав
основного оборудования Топливо Система теплоснабжения Установленная мощность
котельной, МВт Годовая выработка теплоты, тыс.ГДж/год Годовой отпуск теплоты,
тыс.ГДж/год Число часов использования установленной мощности, ч/год Удельный
расход топлива на 1 отпущенный ГДж теплоты: Условного, тут/ГДж Натурального,
тнт/ГДж Годовой расход топлива в котельной: Условного, тут/ГДж Натурального,
тнт/ГДж Удельный расход электрической мощности на собственные нужды, кВт/МВт
Установленная мощность токоприемников, кВт Удельный расход воды, т/ГДж Годовой
расход воды, тыс. т/год Штатный коэффициент, чел/МВт Численность
эксплуатационного персонала, чел. - - - -
Г.Воронеж
ДКВР
20-13
Мазут
малосернистый
Закрытая
,35
,041
,03
,142
17
18 19 20 21 22 Удельные капиталовложения, тыс. руб/МВт Сметная
стоимость строительства, тыс. руб. Годовые эксплуатационные расходы, тыс.
руб/год Себестоимость отпускаемой теплоты, руб/ГДж Топливная составляющая
руб/ГДж Рентабельность капиталовложений % 
6018542341
15588
Заключение
Рентабельность капиталовложений составила 19,1%,
что является достаточно высоким показателем для строительства производственно
отопительной котельной. Это следует из того, что себестоимость отпускаемой
теплоты производственно-отопительной котельной достаточно низка по сравнению со
средним тарифом на теплоэнергию по энергосистеме в зоне действия, где
расположена проектируемая котельная.
Построив производственно-отопительную котельную
в городе Воронеже с двумя котлоагрегатами ДКВР 20-13, использующими в качестве
топлива малосернистый мазут, мы сможем окупить её примерно за 5 лет. То есть,
чем выше рентабельность капиталовложений, тем быстрее окупится котельная.
Литература
1.
Златопольский А.Н., Прузнер С.Л., Экономика, организация и планирование
теплового хозяйства промышленных предприятий. - М.: Энергия, 1979.
.
Методические рекомендации по планированию, учету и калькулированию
себестоимости продукции (работ, услуг) в РУП электроэнергетики РБ.
.
Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование: учеб. пособие для
техникумов. - Л.: Энергоатомиздат, 1989
.
Роддатис К.Ф. «Справочник по котельным установкам малой производительности». -
М.: Энергоатомиздат, 1989