Экономический расчет котельной

Введение



Промышленные предприятия и жилищно-коммунальный сектор потребляют огромное количество теплоты на технологические нужды, вентиляцию и горячее водоснабжение. Тепловая энергия в виде пара и горячей воды вырабатывается ТЭЦ, производственными и районными котельными.

Перевод предприятий на полный хозяйственный расчет и самофинансирование, намечаемое повышение цен на топливо и переход многих предприятий на двух- и трехсменную работу требуют серьезной перестройки в проектировании и эксплуатации производственных и отопительных котельных.

Пути и перспективы развития энергетики определены энергетической программой, одной из первоочередных задач которой является коренное совершенствование энергохозяйства на базе экономии энергоресурсов: это широкое внедрение энергосберегающих технологий, использования ВЭР, экономия топлива и энергии на собственные нужды.

Производственные и отопительные котельные должны обеспечивать бесперебойное и качественное теплоснабжение предприятий и потребителей жилищно-комунального сектора. Повышение в надежности и экономичности теплоснабжения в значительной мере зависит от качества работы котлоагрегатов и рационально спроектированной тепловой схемы.

К основным технологическим показателям, определяемым, в курсовом проекте относятся: установленная мощность котельной, годовая выработка теплоты или пара и отпуск их потребителям, расходы топлива и д.р. Здесь рассчитывается режимный показатель- число часов использования установленной мощности котельной. Также важнейшим экономическим показателем является себестоимость отпущенной теплоты. В ходе расчета себестоимости определяются такие показатели как: сметная стоимость строительства, штаты котельной, годовые эксплуатационные расходы и т.п. среди расчета эксплуатационных расходов, в которых выделяются: топливо, электроэнергия, вода, амортизация, текущий ремонт, заработная плата эксплуатационного персонала с начислениями и прочие суммарные расходы.






1 Расчет технологических показателей

	

Установленная мощность котельной с паровыми котлами (МВт):



;



где  - номинальная паропроизводительность котлов, кг/с (по данным завода изготовителя),  кг/с;

	 - число котлов;

			 - энтальпия перегретого пара, кДж/кг; 

			- энтальпия питательной воды, кДж/кг;

			- энтальпия кипящей воды в барабане котла, кДж/кг;

		- непрерывная продувка котла, %,



;



.



.



Годовой отпуск теплоты на отопление, ГДж/год:



;



где - средний расход теплоты за отопительный период на нужды отопления, кВт;

 - продолжительность отопительного периода, сут., =198 сут.;



.



;



где  - максимальный часовой расход теплоты на отопление кВт;

	- средняя температура за отопительный период, = - 1,9 0С;

	- расчетная температура наружного воздуха для проектирования системы отопления, =- 220С;

		- расчетная температура внутри зданий, ( );

			

			.

			

			;

			

			где- расход тепла на отопление жилых зданий, кВт;

			

			;

			

			;

			

			где - укрупненный показатель максимального часового расхода теплоты на отопление жилых зданий, Вт/м2, =156;

- площадь здания, м2;

		

		.

		

		;

		

		где К=0,25.

		

		.

		

Годовой отпуск теплоты на вентиляцию, ГДж/год:

		

;



где - усредненное за отопительный период число часов работы системы вентиляции в течение суток, ч (z=16);



- средний расход теплоты на вентиляцию, кВт;



;



где- максимальный расход теплоты на вентиляцию, кВт;

- расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем вентиляции, Со, = -16;



.



.



;



где К1 =0,4



.



Годовой отпуск тепла на горячее водоснабжение, ГДж/год:



);



где - средний расход теплоты за отопительный период на горячее водоснабжение, кВт;

- средний расход теплоты на горячее водоснабжение в летний период, кВт; 

350 – число суток в году работы системы горячего водоснабжения.



.



;



где - укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение на одного человека ( = 0,435), кВт/чел;

- число человек, чел;



.



;



где - температура холодной воды в летний период, ();

- температура холодной (водопроводной) воды в отопительный период, ();

- коэффициент, учитывающий снижение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в летний период по отношению к отопительному, ();



.



Годовой отпуск теплоты на технологические нужды, ГДж/год:



;



где  - расход пара на технологические нужды при максимально-зимнем режиме, т/час;

	 - возврат конденсата технологическими потребителями, %, =60;

		 - энтальпия пара, отпускаемого потребителям на технологические нужды, кДж/кг;

			 - энтальпия питательной воды, кДж/кг;

		 - энтальпия конденсата, возвращаемого потребителями, кДж/кг, =336;

			 - годовое число часов использования потребителями технологической нагрузки, час/год, для предприятий с непрерывным технологическим процессом принимается 8760;

			 - коэффициент неравномерности суточного графика по пару, при отсутствии данных принимается 0,7 – 0,9. 



.



Годовой отпуск теплоты котельной, ГДж/год:



;



.



Годовая выработка теплоты котельной (ГДж/год):



;



где - коэффициент теплового потока, ( - для жидкого топлива 91 –93 %);



.

		Число часов использования установленной мощности котельной в году (ч/год):

	

;



где - установленная мощность котельной, МВт.



.



		Удельный расход топлива, электроэнергии, воды:



Удельный расход топлива на 1 ГДж отпущенной теплоты:



Условного, тут/ГДж



;



где - КПД брутто котельного агрегата (88 –92%);



.



Натурального, тнт/ГДж

;



где - низшая теплота сгорания рабочей массы топлива:



.



Годовой расход топлива котельной:



Условного, тут/ГДж:



;



.



Натурального, тнт/Гдж:



;



.



Годовой расход электроэнергии на собственные нужды, кВт*ч/год:



;



где - установленная мощность токоприемников, кВт;

- число часов работы котельной в году, ч/год; при отсутствии данных принимается при наличии горячего водоснабжения 8400 ч/год;

- коэффициент использования установленной электрической мощности (принимается для котельных с 10 < ≤ 200 равным 0,7 – 0,8);



.



;



где - удельный расход электрической мощности на собственные нужды котельной, кВт/МВ, =30;



.



Годовой расход воды котельной, т/год:



;



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:



;



.

Расчет экономических показателей



5 Расчет топливной составляющей, руб/год:



;



где - годовой расход натурального топлива, расходуемого котельной;

- коэффициент учитывающий потери угля (не учитывается);

- оптовая цена топлива по прейскуранту, руб/тнт, =379800 ;

- стоимость транспорта натурального топлива, руб/тнт;



.



;



где  - расстояние перевозки.



.



Расчет годовых эксплуатационных расходов:



Расходы на электроэнергию:



;



где - годовой расход электроэнергии на собственные нужды;

- цена одного киловатт-часа, принимается по прейскуранту, руб/кВт, =2384,3;



.



Годовые затраты на воду, руб/год:



;



где - годовой расход сырой воды в котельной;

- цена за 1 т сырой воды, руб/т, =1162;



.



Капитальные затраты на сооружение котельной:



;



где - удельные капиталовложения для ввода первого и последующего котлоагрегатов, МВт;

- номинальная мощность котлоагрегата, МВт;



.



;



.



Годовые амортизационные отчисления, руб/год:



;



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.;



.



;



- принимается по равным 30 %;



- стоимость оборудования с монтажом,



.



;



- принимается равным 70 %.



.



Затраты на текущий ремонт котельной, руб/год:



;



.



Годовые затраты на заработную плату, руб/год:



;



где - среднегодовая заработная плата с начислениями в фонд социального страхования, (руб/чел)/год;

- ориентировочный штатный коэффициент, принимается равным 0,9, чел/МВт;



.



Численность эксплуатационного персонала котельной:



;



.



Прочие расходы, руб/год:



;



.



Годовые эксплуатационные расходы котельной, руб/год:



;







Расчет себестоимости.



Себестоимость отпускаемой теплоты, руб/ГДж:



;



где - годовой отпуск теплоты от котельной, ГДж/год.



.



Топливная составляющая себестоимости, руб/ГДж:



;



.



Рентабельность капиталовложений:







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, представлены в таблице:



Наименование

Обозначение

Значение

1)Месторасположение котельной

2)Состав основного оборудования

3)Топливо



4)Система теплоснабжения

5)Установленная мощность котельной, МВт

6)Годовая выработка теплоты, тыс. ГДж/год

7)Годовой отпуск теплоты, тыс. ГДж/год

8)Число часов использования установленной мощности, ч/год

9)Удельный расход топлива на 1 отпущенный ГДж теплоты:

	Условного, тут/ГДж

	Натурального, тнт/ГДж

	10) Годовой расход топлива в котельной:

	Условного, тут/ГДж

	Натурального, тнт/ГДж

	11) Удельный расход электрической мощности на собственные нужды, кВт/МВт

	12) Установленная мощность токоприемников, кВт

	13) Удельный расход воды, т/ГДж

	14) Годовой расход воды, тыс. т/год

	15) Штатный коэффициент, чел/МВт

	16) Численность эксплуатационного персонала, чел.

	17) Удельные капиталовложения, тыс. руб/МВт

	18) Сметная стоимость строительства, тыс. руб.

	19) Годовые эксплуатационные расходы, тыс. руб/год

	20) Себестоимость отпускаемой теплоты, руб/ГДж 

Полтава

ДКВР 6,5-13

Мазут высокосернистый

Закрытая







hуст







Вуотп

Внотп



Вугод

Внгод

Nсн



Nуст



Gсв

Gсвгод

Кшт

Ч



Ккот

Кстр



Sкот



Sg



1







4,28

446763,4

415490

28995,5







0,04

0,03



16619,6

12467,7

30



128,4



0,16

68352

4,9

21



1598696698

479609009



6321618886



15214,8






Заключение



	Производственно- отопительная котельная в городе Полтава работает на высокосернистом мазуте. В ней размещен котёл ДКВР 6,5-13, установленной мощности 4,28 МВт. Годовой отпуск тепла от котельной составляет 415490 Гдж/год, годовая выработка теплоты котельной – 446763,4 ГДж/год. Годовой расход топлива котельной – 12467,7 тнт/ГДж.

	Годовые эксплуатационные расходы котельной – 6321618886 тнт/ГДж. Себестоимость отпускаемой теплоты составила 15214,8 руб/год.

	Рентабельность капиталовложений котельной – 22,44%

	
13 Приборы безопасности

	13.1.1. На каждом котле должны быть предусмотрены приборы безопасности, обеспечивающие своевременное и надежное автоматическое отключение котла или его элементов при недопустимых отклонениях от заданных режимов эксплуатации.

		13.1.2.Паровые котлы с камерным сжиганием топлива должны быть оборудованы автоматическими устройствами, прекращающими подачу топлива к горелкам при снижении уровня, а для прямоточных котлов - расхода воды в котле ниже допустимого.

	В котлах со слоевым сжиганием топлива автоматические устройства должны отключать в указанных выше случаях тягодутьевые устройства и топливоподающие механизмы топки.

		13.1.3. Водогрейные котлы с многократной циркуляцией и камерным сжиганием топлива должны быть оборудованы приборами, автоматически прекращающими подачу топлива к горелкам, а со слоевым сжиганием топлива - приборами, отключающими тягодутьевые устройства при снижении давления воды в системе до значения, при котором создается опасность гидравлических ударов, и при повышении температуры воды выше установленного предела.

		

	13.1.4. Водогрейные котлы с камерным сжиганием топлива должны быть оборудованы автоматическими приборами, предотвращающими, подачу топлива в топку котла, а при слоевом сжигании топлива - отключающим тягодутьевые устройства и топливоподающие механизмы топки в случаях:

	а) повышение давления воды в выходном коллекторе котла более  чем на 5 % расчетного или разрешенного давления;

	б) понижения давления воды в выходном коллекторе котла до значения, соответствующего давлению насыщения при максимальной температуре воды на выходе из котла;

	в) повышения температуры воды на выходе из котла до значения, указанного заводом-изготовителем в инструкции по монтажу и эксплуатации. При отсутствии таких указаний эта температура принимается на 20 С ниже температуры насыщения при рабочем давлении в выходном коллекторе;

	г) уменьшения расхода воды через котел до минимально допустимых значений, определяемых заводом-изготовителем, а в случае их отсутствия - по формуле:

	

	Gmin=Qmax/c((ts-20)-t1),кг/ч

	

	где Gmin - минимально допустимый расход воды через котел, кг/ч;

	      Qmax - максимальная теплопроизводительность котла, МВт (ккал/ч);

	      ts - температура кипения воды при рабочем давлении, значение которого принимается на выходе из котла, С ;

	      t1 - температура воды на входе в котел,  С;

	      с- удельная теплоемкость, КДж/кг *°С (ккал/кг • °С)

	13.1.5. На котлах должны быть установлены автоматические действующие звуковые и световые сигнализаторы верхнего и нижнего предельных положений уровней воды.

	Аналогичная сигнализация должна выполняться по всем параметрам, по которым срабатывает на остановку котла автоматика безопасности (приборы безопасности).

	

	13.1.6. Паровые и водогрейные котлы при камерном сжигании топлива должны быть оборудованы автоматическими устройствами для прекращения подачи топлива в топку в случаях:

	а) погасания факела в топке;

		б) отключения всех дымососов;

	в) отключения всех дутьевых вентиляторов.

	

	На котлах с горелками, оборудованными индивидуальными вентиляторами, должна быть защита, прекращающая подачу топлива к горелке при остановке вентилятора.

	Необходимость оснащения котлов дополнительными приборами безопасности определяется разработчиком проекта котла.

	Котел-бойлер, работающий на жидком или газообразном топливе, должен быть оборудован устройствами, автоматически прекращающими подачу топлива в топку при прекращении циркуляции воды в бойлере.

	

	Приборы безопасности должны быть защищены от воздействия ( отключение, изменение регулировки и т.п.) лиц, не связанных с их обслуживанием и ремонтом, и иметь приспособления для проверки исправности их действия.

	Паровые котлы независимо от типа и паропроизводительности должны быть снабжены автоматическими регуляторами питания; это требование не распространяется на котлы-бойлеры, у которых отбор пара на сторону, помимо бойлера, не превышает 2 т/ч.

		Паровые котлы с температурой пара на выходе из основного или промежуточного пароперегревателя более 400°С должны быть снабжены автоматическими устройствами для регулирования температуры пара.

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	



Литература



		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.пособ для техникумов. – Л.: Энергоатомиздат, 1989 г. 

	

	Сенчев В.Г., Справочник энергетика строительной организации, М.: Стройиздат, 1991.

	

	Самойлов М.В., Основы энергосбережения. – М.: БГЭУ 2002.

		





                                    Вып.   Чубис                                    

                                   Пров.  Мищенко

                            Изм   Лист     № докум.        Подп.      Дата

2

Лист

БККП.03778.07.000 ПЗ 

Лист