МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

 

ДО КУРСОВОЇ РОБОТИ

З ДИСЦИПЛІНИ «ТЕПЛОГЕНЕРУЮЧІ УСТАНОВКИ»

 

 

Дніпропетровськ, 2009

Методичні вказівки до курсової роботи з дисципліни «Теплогенеруючі установки»./ Укладачі: В.В. Шарков, Н.О. Літвінчова, Д.Є.Осетянська. - Дніпопетровськ: ПДАБтаА, 2009. -15 с.

 

 

Методичні вказівки виконані для студентів спеціальності 6.060101 «Теплогазопостачання і вентиляція» денної та заочної форм навчання, які навчаються за кредитно-модульною системою, містять методику розрахунку техніко-економічних показників роботи теплогенеруючих установок. Цей розрахунок включений до составу курсової роботи з дисципліни «Теплогенеруючі установки». В методичних вказівках представлені критерії оцінювання знань студентів щодо виконання курсової роботи згідно Болонської системи освіти

 

Укладачі: В.В. Шарков, к.т.н., доцент кафедри теплотехніки та газопостачання ПДАБтаА;

Н.О. Літвінчова, к.т.н., доцент кафедри теплотехніки та газопостачання ПДАБтаА;

Д.Є.Осетянська, ас. кафедри теплотехніки та газопостачання ПДАБтаА.

 

Відповідальний за випуск: В.І. Сокуренко, к.т.н., професор, завідувач кафедри теплотехніки та газопостачання ПДАБтаА.

 

Рецензент: Л.О. Шаля, к.т.н., доцент кафедри теплотехніки та газопостачання ПДАБтаА.

 

 

Затверджено на засіданні кафедри теплотехніки та газопостачання

Протокол № 10 від 26 грудня 2008р.

 

Затверджено на засіданні Методичної ради ПДАБтаА

Протокол № 3 (56) від 28 січня 2009р.

 

Технико - економічні показники котельної.

Основний техніко-економічний показник котельної – вартість одиниці теплової енергії, що виробляється. Слідує мати на увазі, що ця величина включає витрати тепла і електроенергії на власні потреби котельної.

При проектуванні, вартість одиниці теплової енергії, підрахована для різних варіантів, дає можливість вибрати оптимальний варіант котельної установки. При експлуатації вартість одиниці теплової енергії дозволяє оцінити економічність даної котельної установки і у разі необхідності ухвалити рішення про її реконструкцію. [1]

Постановка задачі: визначити вартість одиниці теплової енергії котельні для різних варіантів, оцінити економічність даного виду котельної установки, вибрати оптимальний варіант.

 

Вартість одиниці теплової енергії визначається по наступній методиці.

1. Собівартість виробленої теплової енергії, грн/(МВт∙год) [2]:

,

 

де Q_вир – кількість виробленої теплоти, визначається по річному графіку теплоспоживання, МВт∙год;

∑С_річ – річні експлуатаційні витрати на виробництво теплової енергії, тис. грн.

1.1. Визначення Q_вир – кількості виробленої теплоти, МВт∙год:

 

,

 

де - встановлена потужність теплогенераторів, МВт;

– число годин роботи установки з середнім навантаженням протягом календарного року, годин;

- коефіцієнт використання встановленої потужноті котельної.

1.1.1. Визначення - встановленої потужності теплогенераторів, МВт:

,

де - теплова потужність одного теплгенератора, МВт;

- кількість теплогенераторів, шт.

 

,

 

де – паровидатність теплогенератора, т/год;

– ентальпія пари на виході з теплогенератора, кДж/кг;

- ентальпія води на вході в теплогенератор (на виході із деаератора), кДж/кг.

1.1.2. Визначення – числа годин роботи установки з середнім навантаженням протягом календарного року, годин:

 

= 24∙365= 8760,

де 24 – кількість годин в добі;

365 – кількість днів у році.

 

1.1.3. Визначення - коефіцієнта використання встановленої потужності котельної:

 

Величина коефіцієнта користування котельної складає:

 

- при ≤ 11,6 МВт, = 0,5÷ 0,7;

- при > 11,6 ÷200 МВт, = 0,6÷ 0,8.

1.2. Визначення С_річ – річних експлуатаційних витрат на виробництво теплової енергії, тис. грн.

Експлуатаційні витрати на виробництво тепловій енергії у вигляді гарячої води або пари складаються з декількох частин. Перша частина залежить від капітальних витрат, друга відображає витрати на заробітну платню і третя пов'язана з виробленням енергії.

Перші дві частини витрат для даної установки постійні, а третя – змінна.

Експлуатаційні витрати визначаються за рік роботи установки, оскільки умови роботи змінюються залежно від сезону і включають:

 

∑С_{річ =} С_ам+С_пр+С_зп+С_пал+С_ел.ен+С_в+С_ін, тис. грн,

 

де С_ам – річні витрати на амортизацію устаткування і будівель, тис. грн.;

С_пр – витрати на поточний ремонт устаткування, тис. грн.;

С_зп - витрати на заробітну платню персоналу, тис. грн.;

С_пал - витрати на паливо, що доставляється в котельну установку, тис. грн.;

С_ел.ен - витрати на електроенергію, одержувану від електромереж, тис. грн.;

С_в - витрати на воду, витрачену в установці, тис. грн.;

С_ін – інші витрати, тис. грн.

Для визначення величини кожного доданку необхідно знати витрати на амортизацію устаткування і будов, які різні, тому що термін служби устаткування з урахуванням його морального зносу приймаються близько 30 років, а термін служби виробничих будівель – 65 років у зв'язку з можливістю його повторного зносу.

1.2.1 Витрати на амортизацію визначаються, тис.грн.:

 

,

 

де - питомі капітальні витрати, тис. грн./МВт;

- частка капітальних витрат на будівельні роботи і будівельну споруду;

- частка капітальних витрат на устаткування;

- частка капітальних витрат на монтажні роботи;

– частка норми відрахувань на амортизацію будівель і споруд джерел теплопостачання;

- частка норми відрахувань на амортизацію котельних установок.

 

Ø Визначення - питомих капітальних витрат, тис. грн./МВт:

Вартість споруд залежить від витрат на основне і допоміжне устаткування, на основну будівлю і допоміжні споруди, на проектування, будівництво будівель і монтаж обладнання. Інакше кажучи, вартість споруди джерела теплопостачання пов'язана з ухваленими основними технічними рішеннями.

Існує декілька способів визначення вартості устаткування джерела теплопостачання: по кошторисах, по збільшених показниках і за наближеними даними. Найточнішим способом визначення капітальних витрат є складання кошторисів, проте трудомісткість такого способу значна навіть при його спрощеннях. Для вибору варіанту в учбових цілях допустимо користування збільшеними і наближеними даними по питомих витратах.

В табл 1. (додаток 1) повідомляються орієнтовні дані про питомі капітальні витрати на встановлений 1МВт теплоти у виробничих, опалювально - виробничих і опалювальних котельних із співвідношенням витрат теплоти в них на потреби опалювання, вентиляції і гарячого водопостачання до витрати теплоти технологічними споживачами від 1,5 до 4,0 і при закритій системі теплопостачання.

 

Ø Долі капітальних витрат на будівельні роботи та будівельну споруду, обладнання, монтажні роботи згідно розподілу питомих капіталовкладень в котельні по напрямкам витрат. Значення цих величин приймаються з табл.2. (додаток 2).

Ø Норма амортизаційних відрахувань для будівель котельних прийнята в 3,1 ÷ 3,5% от витрат на їх будування та складається з відрахувань на реновацію в 1,5 ÷ 1,8% та на капітальний ремонт в 1,6 ÷ 1,7%. Для будівель джерел теплопостачання норму амортизаційних відрахувань можна прийняти = 3,5% від їх вартості, тис.грн/рік. [3]

Ø Витрати на амортизацію обладнаннязалежать від складу (об¢єму) обладнання; якості його експлуатації; того, як довго працює обладнання впродовж календарного року; загального терміну експлуатації та якості палива. В цілях спрощення розрахунків витрати на амортизацію основного та допоміжного обладнання котельних дані сумісно (табл.3., додаток 3).

1.2.2. Витрати на поточний ремонт обладнання та будівель С_пр, тис.грн., можна для порівняльних розрахунків прийняти рівними 20% від витрат на амортизацію[3]:

С_пр= 0,2∙С_ам.

1.2.3. Для визначення витрат на заробітну плату С_зп, тис.грн., визначають коефіцієнт штатного персоналу m_шт, який може бути визначений за допомогою табл.4. (додаток 4).

Загальна кількість персоналу складе чол. Треба враховувати, що в витрати на заробітну плату входять оплата відпусток, премій та ін. Для порівняльних розрахунків середню місячну плату для працюючих в котельні можна прийняти 1000 грн. Тоді витрати на заробітнуплату С_зп, тис.грн.,складуть:

 

.

 

1.2.4. Витрати на паливо С_пал, що подаєтьсяв котельню, пов’язані з його кількістю В_річ, вартістю палива, засобом транспортування від місця видобутку та кількістю годин використання встановлених котельних агрегатів.

Річну витрату палива для котельних В_річ, тыс.м³, можна знайти з виразу:

 

^,

де - нижча теплота згоряння палива, кДж/кг;

- річна витрата умовного палива, тыс.м³.у.п.;

29330 - нижча теплота згоряння умовного палива, кДж/кг.

Річна витрата умовного палива, , тыс.м³.у.п., визначається по формулі:

 

,

де - коефіцієнт, що враховує втрати палива при транспортуванні, розгрузці, зберіганні, який дорівнює 1,05 – для газу та мазуту та 1,07 – для твердого палива;

- коефіцієнт корисної дії теплогенеруючої установки, частка.

Витрати на паливо С_пал, тис.грн. за рік, визначається:

 

С_пал = В_річ∙С_пал∙10^-3,

де С_пал – вартість палива грн. за тис. кг або тис. м³.

1.2.5. Витрати на електричну енергію С_ел.ен визначаються по встановленій потужності електроприладів та величині навантаження впродовж року.

Встановлена потужність електродвигунів залежить від тепло виробництва та типу котельні, системи теплопостачання, виду основного обладнання, виду палива та способу його спалювання. Величина питомої встановленої потужності електроприладів е_пит в котельні може бути знайдена з табл.5. (додаток 5). Значення е_пит приведені для закритої системи теплопостачання, для відкритої системи знайдені величини збільшуються на 20%.

Витрати на електричну енергію С_ел.ен, тис.грн. за рік, визначається:

 

,

де - вартість електроенергії, грн/кВт∙год.

1.2.6. Витрати на воду С_в для джерела теплопостачання, при відомій річній витраті води, визначається, тис.грн. за рік:

,

де - вартість води для котельні (в середньому), грн/ м³;

∑G_св – річнавитрата сирої води, м³.

,

де - кількість сирої води, що поступає на хімічне очищення, м³/год,(з теплової схеми котельні).

 

1.2.7. Інші витрати С_ін,що включають в себе витрати на спецодяг, харчування, охорону праці та деякі інші, приймають звичайно в розмірі 3÷5% від загальної суми експлуатаційних витрат, тис.грн. за рік:

 

.

 

2. Економічна ефективність прийнятих рішень може бути оцінена приведеними витратами, тис. грн:

,

де Т – строк окупаємості[3].

Отримана величина дає значення приведених витрат за 1 рік експлуатації об’єкта. Ним можна користуватись, коли величина ∑С_річ може значно змінюватись за час експлуатації, тоді ефективність варіанту запропонованих технічних рушень визначається на визначений або перспективний розрахований строк.

Приведені витрати розраховуються не менш ніж 3 рази з різними даними для визначення собівартості теплоти – матеріал та конструкція будівель та споруд, вибір основного та допоміжного обладнання, вид палива та ін. До подальшого проектування приймається варіант з найменшими приведеними витратами. У разі однакової величини приведених витрат приймається варіант з найменшими експлуатаційними витратами.