Курсовая работа: Система централизованного теплоснабжения жилых районов г. Владимира

11 Проверяется условие, при котором безразмерная суммарная концентрация не должна превышать 1, т. е:

 [2] стр.5 (104)

Если указанное условие не соблюдается, следует увеличить высоту дымовой трубы, при которой безразмерная концентрация будет меньше или равна 1.

=0,5<1

В соответствии с рекомендациями выбирается металлическая труба Н=25 м, =2 м.

14. Экономическая часть

При реконструкции котельной изменяется ряд параметров, определяющие эффективность работы котельной в целом. В связи с этим необходимо вновь произвести анализ ее технико – экономических показателей, в число которых входят технологические и экономические показатели. К основным технологическим показателям относятся: установленная мощность котельной, годовая выработка пара и теплоты и отпуск их потребителям, расходы топлива.

Важнейшим экономическим показателем является себестоимость отпущенной теплоты.

Расчет технико - экономических показателей котельной производится по [1]стр.247–265.

Расчет технологических показателей (все данные берутся из таблицы 6.2).

Установленная мощность котельной Qуст, МВт, определяется по формуле:

Qуст = Qвк×n, [2] cтр.247 (105)

где n – число установленных котлов;

Qвк – номинальная нагрузка водогрейных котлов, МВт.

Qуст = 4,65×3=13,95 МВт.

Годовой отпуск теплоты на отопление (ГДж/год):

Q=24×0,0036×Q×n, [2] cтр.248 (106)

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

n- продолжительность отопительного периода, сут.

Q=24×0,0036×5225,7×213=96169,6

Годовой отпуск на вентиляцию (ГДж/год):

Q=0,0036zQn, [2] cтр.248 (107)

где Q- средний расход теплоты на вентиляцию, кВт;

z- усредненное за отопительный период число часов работы системы вентиляции в течении суток.

Q=0,0036×16×622,025×213=7631,5

Годовой отпуск теплоты на горячее водоснабжение (ГДж/год) определяется по формуле:

Q=24×0,0036×Q×n+0,0036×Q×(350-n), [2] cтр.248 (108)

где Q– средний расход теплоты за отопительный период на горячее водоснабжение и отопление, кВт;

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

350 — число суток в году работы системы горячего водоснабжения.

Q= 24×0,0036×824,41×213+24×0,0036×527,65×(350-213) = 21417,61

Годовой отпуск теплоты от котельной Qгодотп (ГДж/год) определяется по формуле:

Q = Q+ Q +Q , [2] стр.249 (109)

Q =96169,1+7631,5+21417,61=125218,71 ГДж/год.

Годовая выработка теплоты котельной Qгодвыр (ГДж/год) определяется по формуле:

Q= Q × , [2] стр.249 (110)

где ηт.п – коэффициент теплового потока, принимается при работе на газе 98—97 %.

Q = 125218,71×=127774,19 ГДж/год.

Число часов использования установленной мощности котельной в году hуст (ч/год) определяется по формуле:

hуст=, [2] стр.249 (111)

где Qуст– установленная мощность котельной, МВт.

hуст= =2544,29 ч/год.

Удельный расход условного топлива b (тут/ГДж) на 1 ГДж отпущенной теплоты определяется по формуле:

b =, [2] стр.249 (112)

где ηбр – КПД (брутто) котельного агрегата, %.

b = тут/ГДж.

Удельный расход натурального топлива b (тнт/ГДж) на 1 ГДж отпущенной теплоты определяется по формуле:

b= b , [2] стр.249 (113)

где Q – низшая теплота сгорания рабочей массы топлива, МДж/м3.

b=0,038=0,031 тнт/ГДж.

Годовой расход условного топлива котельной Вугод (тут/год) определяется по формуле:

В= b× Q [2] стр.250 (114)

Вугод= 0,038×125218,71=4758,31 тут/год.

Годовой расход натурального топлива котельной Внгод (тнт/год) определяется по формуле:

В=b× Q [2] стр.250 (115)

В= 0,031×125218,71 =3881,78 тнт/год.

Установленная мощность токоприемников Nуст (кВт) определяется по формуле:

Nуст=с.н×Qуст, [2] стр.250 (116)

где с.н – удельный расход электрической мощности на собственные нужды котельной, кВт/МВт (принимается по таблице 13.1).

Nуст=10×13,95=139,5 кВт.

Годовой расход электроэнергии на собственные нужды котельной Эс.нгод (кВт∙ч/год) определяется по формуле:

Э= Nуст ×hкот×Кэл, [2] стр.250 (117)

где hкот – число часов работы котельной в году, ч/год, принимается при наличии горячего водоснабжения 8400 ч/год;

Кэл – коэффициент использования установленной электрической мощности (принимается для котельных с 10МВт≤ Qуст ≤200МВт равным 0,7-0,8.

Э= 139,5·8400×0,8=937440 кВт×ч/год.

Годовой расход воды котельной G(т/год) определяется по формуле:

G = 24nо ×G + 24(350 – no)×G [2] стр. 250 (118)

где G, G – расход сырой воды, поступающей на химводоочистку для приготовления питательной воды при максимально-зимнем и летнем режиме, т/ч .

G = 24×213×2,5+24(350-213)0,25=13,602×10т/год.

Удельный расход сырой воды на один 1 ГДж отпущенной теплоты (т/ГДж) определяется по формуле:

=, [2] стр.251 (119)

 т/ГДж.

Одним из обобщающих экономических показателей, характеризующих качественный уровень работы котельной, является себестоимость отпускаемой теплоты. Этот показатель в той или иной мере отражает техническую вооруженность котельной, степень механизации и автоматизации производственных процессов, расходование материальных ресурсов и т. д.

Для расчета себестоимости отпускаемой теплоты определяются годовые эксплуатационные расходы, среди которых в проектных расчетах обычно выделяются следующие статьи: топливо, электроэнергия, вода, амортизация, текущий ремонт, заработная плата эксплуатационного персонала с начислениями и прочие суммарные расходы. Ниже рассматривается каждая из этих статей.

В статью "Топливо" включаются затраты на топливо, расходуемое для покрытия тепловых нагрузок котельной. По значимости расходы на топливо являются основными и составляют до 60-80 % всех затрат.

Топливная составляющая SТ (руб./год) зависит от количества израсходованного топлива, его цены, транспортных затрат и определяется по формуле:

SТ = В×Ц , [2] стр.252 (120)

где В – годовой расход натурального топлива, расходуемого котельной, тнт/год;

Ц – оптовая цена топлива по прейскуранту, руб./тнт; принимается по прейскурантам;

SТ = 388,78×2325×10=9025,138×10руб./год.

По статье "Электроэнергия" определяются расходы на электроэнергию на собственные нужды котельной (привод дутьевых вентиляторов, дымососов, питательных и сетевых насосов и т. д.).

Расходы на электроэнергию Sэ (руб./год) определяются по формуле:

Sэ = Э×Цэ, [2] стр.253 (121)

где Э –годовой расход электроэнергии на собственные нужды котельной, кВт×ч/год;

Цэ – цена (тариф) одного киловатт-часа, принимается по прейскуранту.

Sэ = 937,4×10×2,1=1968,54×10 руб./год.

По статье "Вода" определяется стоимость сырой воды, расходуемой на питание котлов, наполнение и подпитку теплопотребляющих систем и наружных теплопроводов, собственные нужды химводоочистки, а также на горячее водоснабжение (при открытой системе теплоснабжения).

Расходы на воду Sв (руб./год) определяются по формуле:

Sв = G×Цв×Ц, [2] стр.254 (122)

где G – годовой расход сырой воды в котельной, т/год;

Цв – цена за 1 т сырой воды, руб./т, принимается по прейскуранту.

Sв =13,602×10×(7,54+13,4)=284,826 руб./год.

По статье "Амортизация" определяется размер амортизационных отчислений по проектируемой котельной. Исходным материалом для определения затрат по данной статье является размер капиталовложений в строительстве котельной и действующие нормы амортизации. Наиболее точным способом определения капитальных затрат является сметно-финансовый расчет. Однако трудность такого способа значительна даже при некоторых его упрощениях. Другим способом определения капиталовложений, который широко применяется при расчете амортизационных отчислений, является осреднение стоимости строительства на основе показателей удельных капиталовложений в сооружение котельной.

Капиталовложения – это средства, вложенные в технико-экономическое обоснование проекта, изыскательские, конструкторские, опытные работы; приобретение земли, включая стоимость подготовки и освоения; аренду земли; затраты на приобретение оборотных фондов; строительно-монтажные работы; затраты на освоение и пуско-наладочные работы; вывод котельной на проектную мощность и другие затраты.

Капитальные затраты на сооружение котельной Ккот (руб.) определяются по формуле:

Ккот = (Ккг+K кп(nk – 1))kpc×kикап, [2] стр.256 (123)

где Ккг – капиталовложения для ввода головного котлоагрегата, руб., принимается по приложению [2] 2;

Kкп – капиталовложения на последующие котлоагрегаты, руб. принимается по приложению [2] 2;

nk – количество установленных котлоагрегатов, шт.;

kpc – коэффициент, учитывающий территориальный район строительства котельной принимается по приложению [2] 3;

kикап – коэффициент инфляции по вложениям капитала к ценам на II полугодие 2010 г.

Ккот =(3326200+1632900(3 – 1))1×1,95 = 9694510 руб;

В абсолютных вложениях капитала выделяется стоимость строительной части Кстр (зданий, сооружений) и оборудования, рабочих машин, и механизмов с их монтажом Коб.

Стоимость общестроительных работ, зданий и сооружений Кстр (руб.) определяется по формуле:

Кстр=α1×Ккот, [2] стр.257 (124)

где α1– доля стоимости общестроительных работ, зданий и сооружений, принимается по таблице [2] 2.

Кстр =0,45×9694510 =4362529,5 руб.

Стоимость оборудования, рабочих машин, и механизмов с их монтажом Коб (руб.) определяется по формуле:

Коб=α×Ккот [2] стр.258 (125)

где α2 – доля стоимости общестроительных работ, зданий и сооружений; принимается по таблице [2] 2.

Коб = 0,55×9694510 =5331980,5 руб.

Годовые амортизационные отчисления Sам (руб./год)определяются по формуле:

Sам=, [2] стр.256 (126)

где – средняя норма амортизации общестроительных работ и зданий, %, ориентировочно может быть принята равной 3 %;

– норма амортизации оборудования с монтажом, принимается равной 7,5% при сжигании малосернистого мазута и газа.

Sам руб./год.

В статью "Текущий ремонт" включаются расходы на текущий ремонт основных фондов котельной (здание, оборудование, хозяйственный инвентарь и инструмент). Сюда также относится основная и дополнительная заработная плата с начислениями ремонтного персонала, стоимость ремонтных материалов и использованных запасных частей, стоимость услуг сторонних организаций и своих вспомогательных производств и пр.

В проектных расчетах затраты на текущий ремонт котельных SТ.Р (руб./год) в среднем принимаются в размере 20 % амортизационных отчислений, т. е. определяется по формуле:

SТ.Р=0,2×Sам, [2] стр.247 (127)

SТ.Р = 0,2×530774,43 =106154,89 руб./год.

По статье "Заработная плата с начислениями" подсчитывается основная и дополнительная заработная плата с начислениями только эксплуатационного персонала, участвующего в основной производственной деятельности котельных в соответствии с нормами их обслуживания.

Заработная плата ремонтного персонала учитывается в амортизационных отчислениях (по капитальному ремонту) и в расходах по текущему ремонту, а заработная плата административно-управленческого персонала– в прочих суммарных расходах.

При проектировании подробное определение штатов и фонда заработной платы, как правило, не производится и расходы по данной статье годовых эксплуатационных издержек Sэ.п (руб./год) определяются по формуле:

S=ЗП×Ч, [2] стр.247 (127)

где ЗП– среднегодовая заработная плата, руб./год ;

Ч – численность эксплуатационного персонала, определяется по таблице [2] 6.

Среднегодовая заработная плата ЗПгод раб(экс) (руб./год) определяется по формуле:

ЗП = Ст× k× k×k×k×12, [2] стр.259 (128)

где Cт– месячная тарифная ставка l-й ступени оплаты труда тарифной сетки, руб./мес.; k– средний тарифный коэффициент по категориям работников, принимается по таблице [2] 7;

k– средний коэффициент дoплaты за режим работы (компенсационные выплаты за условия труда, работу в ночное время, праздничные дни и др.), принимается по таблице [2] 7;

k – средний коэффициент, учитывающий стимулирующие виды

доплат (текущее пpемирование, за экономию электроэнергии, за выслугу лет и др.), принимается по таблице [2] 7;

k– районный коэффициент к заработной плате, определяемый по приложению [2] 14.

ЗП= 4100×1,57×1,17×1,3×1×12= 117488,12 руб./год;

S= 117488,12×13=1527345,6 руб./год.

С помощью штатного коэффициента в ходе расчета может быть оценена и численность эксплуатационного персонала котельной:

Ч=0,9×Q [2] стр.259 (129)

Ч= 0,9×13,95= 13

Страховые взносы во внебюджетный фонд определяется по формуле:

S=S×Н%/100,

S=1527345,6×26/100=397109,86

Статья "Прочие суммарные расходы" включает в себя затраты на охрану труда, технику безопасности, пожарную и сторожевую охрану, административно-управленческий персонал, вывозку золы и шлака, приобретение спецодежды, реактивов для химической очистки воды и другие неучтенные расходы.

В проектных расчетах прочие суммарные расходы Sпр (руб./год) принимаются в среднем для котельных в размере 30 % затрат на амортизацию, текущий ремонт и заработную плату и подсчитываются по формуле:

Sпр=0,3(Sам+SТ.Р.+Sа.п+S); [2] стр.259 (130)

Sпр = 0,3(530,774+106,154+1527,345)=768,415×10руб./год.

Годовые эксплуатационные расходы по котельной Sкот (руб./год) определяются по формуле:

Sкот= Sт + Sэ+ Sв + Sам + Sт.р. + Sз.п + Sпр , [2] стр.247 (131)

Sкот=(9025,138+1968,54+284,826+530,774+106,154+1527,345+

+768,415)×10=14211,19×10руб./год.

Себестоимость отпускаемой теплоты Sq (руб./ГДж) определяется по формуле:

Sq=, [2] стр.259 (132)

где Q – годовой отпуск теплоты от котельной, ГДж/год.

Sq ГДж/год.

Топливная составляющая себестоимости  (руб./ГДж) определяется по формуле:

=. [2] стр.259 (133)

 руб./ГДж.

Для оценки общей эффективности принятого проектного решения определяется рентабельность капиталовложений (%) по формуле:

Р=, [2] стр.247 (134)

где Цq – средний тариф на теплоэнергию по энергосистеме, в зоне действия которой располагается проектируемая котельная, руб./ГДж.

Рн

Расчетная рентабельность капиталовложений должна быть сопоставлена с его отраслевым нормативом, который в энергетике принят равным 10%. Общая эффективность капиталовложений может считаться приемлемой, если ее фактическое значение не ниже нормативного.

Таблица 14.1- Основные технико- экономические показатели котельной

Заключение

В дипломном проекте произведен расчет котельной, расположенной в г. Казань. Она предназначена для централизованного теплоснабжения жилых районов и оборудована тремя водогрейными котлами КВ-ГМ-4-150.

Определены тепловые нагрузки (расход теплоты), отпускаемые потребителям из тепловых сетей: суммарная тепловая нагрузка на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для I микрорайона QdI=8471,4 кВт, для II микрорайона QdII=8526,1 кВт, для III микрорайона QdIII=17309 кВт, для IV микрорайона QdVI=10175,9 кВт.

Определен расчетный расход сетевой воды потребителя на отопление, вентиляцию и на горячее водоснабжение. Суммарный расход воды по всем микрорайонам ∑Gd= 205,1 кг/с.

Произведен гидравлический расчет водяной тепловой сети, в котором определено проектное расстояние между опорами, тип компенсатора и их количество. Определены длины местных сопротивлений, длины трубопроводов, потери напора от источника до узловой точки теплосети или до микрорайона (абонента).

Выбрано основное и вспомогательное оборудование котельной.

В специальной части проекта произведен расчет дымовой трубы. По результатам расчета выбрана труба диаметром 2 м и высотой 25 м.

В экономической части проекта произведен расчет общей эффективности капиталовложений котельной. По отраслевым нормативам рентабельность должна быть не ниже 10%. В данном проекте рентабельность Рн = 52,24%.Общая эффективность капиталовложений может считаться приемлемой, так как ее фактическое значение не ниже нормативного.

Список использованных источников

1 Методические указания по теплоснабжению, 2008

2 Эстеркин Р.И. "Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование", Энергоатомиздат, 1989

3 Раддатис К.Ф. "Справочник по котельным установкам малой производительности", Энергоатомиздат, 1989

4 Шубин "Проектирование теплоподготовительных установок ТЭЦ и котельных"

5 Эстеркин Р.И. "Промышленные котельные установки", Ленинграл Энергоатомиздат, 1985

6 Гусев "Основы проектирования котельных установок", Стройиздат

7 Методические указания по котельным установкам, Иваново 2004

8 Методические указания по экономике, Иваново 2007

9 Рекомендуемые нормативы численности промышленно-производственного персонала котельных в составе электростанций и предприятий сетей. МЭ и Э СССР. Управление социального развития и условий труда. – М.,1989.

10 Ривкин С.Л., Александрова А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1984.

11 Рекомендации по проектированию установок натрий-катионирования. Серия ХЗ-104. Госсторй СССР. Главпромстройпроект. Всесоюзное объединение Союзсантехпроект ГПИ Сантехпроект. – М., 1975.

12 СНиП 2.01.01.-82 Строительная климатология и геофизика Госстрой СССР-М: Стройиздат, 1983 – 136с.

13 Ю.М. Гусев. Основы проектирования котельных установок Изд. 2-е, перераб. и доп., М., Стройиздат, 1973.

14 Лифшиц О.В. Справочник по водоподготовке котельных установок. Изд. 2-е, перераб. и доп., М., "Энергия", 1976.

15 Производственные и отопительные котельные. /Е.Ф. Бузников, К.Ф. Роддатис, Э.Я. Берзиньш. – 2-е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1984.-с.248., ил

16 ЕНиР. Сборник Е31. Монтаж котельных установок и вспомогательного оборудования./ Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1988.-159с.

17 "СНиПы и ГОСТы"