- •Введение
- •1 Характеристики систем теплоснабжения
- •2 Цель работы
- •3 Исходные данные
- •4 Содержание работы
- •5 Методика выполнения работы
- •5.1 Составление теплового баланса предприятия
- •5.2 Построение графиков потребления теплоносителей
- •5.3 Подбор котлов
- •5.4 Показатели работы котельной
- •5.5 Гидравлический и тепловой расчет теплопроводов
- •5.6 Расчет водоподогревателей систем отопления и горячего водоснабжения
- •5.7 Расчет и подбор вспомогательного оборудования котельной
- •5.7.1 Система химводоподготовки
- •5.7.2 Деаэраторы
- •5.7.3 Экономайзеры
- •5.7.4 Дутьевые вентиляторы
- •5.7.5 Дымососы
- •5.7.6 Питательные устройства
- •5.8 Подбор баков-аккумуляторов
- •5.9 Расчет установки по использованию паро-конденсатной смеси для нужд горячего водоснабжения и воздушного отопления
5.4 Показатели работы котельной
Показатели работы котельной характеризуются: среднечасовой и максимальной часовой теплопроизводительностью, коэффициентом полезного действия котельных агрегатов брутто и нетто, удельным расходом натурального и условного топлива на выработку теплоты и себестоимостью выработанной теплоты.
Максимальная часовая теплопроизводительность котельной ,ГДж/ч:
, (37)
где - максимальное потребление пара, т/ч (см. график 6);
hп – энтальпия вырабатываемого пара, кДж/кг;
hп.в. – энтальпия питательной воды, кДж/кг (при вакуумной деаэрации принимается при температуре 65...700С, при атмосферной – при температуре 102...1040С);
hк.в. – энтальпия котловой воды, кДж/кг (принимается при температуре насыщенного пара для заданного давления пара в котлах);
Ппр – процент продувки котлов (принимается 3...4% от паропроизводительности).
Годовая теплопроизводительность котельной Qгод, ГДж/год:
, (38)
где - годовой расход теплоты на технологические нужды, ГДж/год;
, (39)
где zсм – число рабочих смен в год (для мясокомбинатов составляет до 550, молочных заводов до 580, клеежелатиновых заводов – до 650);
ψпм – среднее за год коэффициент загрузки производственных мощностей (0,8...0,85 - для мясокомбинатов; 0,85...0,90 – для молочных заводов; 0,85...0,95 – для клеежелатиновых заводов);
- годовой расход теплоты на горячее водоснабжение, ГДж/год:
. (40)
- годовой расход теплоты на отопление, ГДж/год;
. (41)
где - число смен в течение которых отапливаются здания предприятия (определяется по продолжительности отопительного сезона);
ψот – коэффициент, учитывающий снижение расходов теплоты на отопление за счет прерывистого отопления в выходные и нерабочие смены (0,7...0,75);
- годовой расход теплоты на нужды вентиляции, ГДж/год:
. (42)
- годовой отпуск теплоты сторонним потребителям, ГДж/год:
, (43)
где - число рабочих смен в год сторонних потребителей пара (принимаем равным 500...700);
ψст – средний за год коэффициент загрузки производственных мощностей сторонних потребителей пара (0,8...0,9).
- годовой расход теплоты на собственные нужды котельной и топливного хозяйства, ГДж/год:
, (44)
Фактический КПД котельной (брутто) с учетом средней загрузки находящихся в эксплуатации котельных агрегатов и необходимости их в состоянии «горячего» резерва:
, (45)
где - номинальный КПД котлов, берем из таблиц 18,19,20,21.
а – поправочный коэффициент (для котельных, работающих на твердом топливе 0,09...0,12; на мазуте – 0,08...0,10; на природном газе – 0,05...0,07).
ψк – средний коэффициент загрузки эксплуатируемых котельных агрегатов:
. (46)
Средний коэффициент полезного действия (нетто) котельной:
, (47)
Максимальный часовой расход топлива , кг/ч (н∙м3/ч):
. (48)
где - низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг или кДж/н·м3.
Годовой расход натурального Вгод, т/год (тыс. н∙м3/год) и условного , т/год топлива:
; (49)
, (50)
где 29300 – низшая теплота сгорания условного топлива, кДж/кг.
Удельный расход натурального В, кг или н∙м3/ГДж, и условного Ву, кг условного топлива/ГДж, топлива на выработку теплоты:
; (51)
. (52)
Себестоимость теплоты может быть отчетной и плановой. Отчетная себестоимость определяется на основании фактических затрат на выработку пара и горячей воды за определенный период. Плановая себестоимость определяется на основании планов производства продукции и технико-экономических нормативов для обоснования необходимых затрат на эксплуатацию теплового хозяйства на последующий календарный период.
Годовую себестоимость 1 ГДж теплоты SQ, руб/ГДж, 1 т пара, руб/т, определяем по формуле:
, (53)
где Сгод – эксплуатационные затраты, руб/год.
, (54)
где Стоп, Св, Сэл – стоимость топлива, воды, электроэнергии, руб/год;
Сам – амортизационные отчисления, руб/год;
Сзп – зарплата рабочих теплового хозяйства, руб/год;
Сст – отчисления на страхование, руб/год;
Спр – прочие затраты, руб/год;
Снр – накладные расходы, руб/год.
Стоп=Вгод·Sв, (55)
где Sв – стоимость топлива, руб/т (руб/тыс. нм3).
Стоимость воды, потребляемой котельной:
Св=Vгод∙Sв, (56)
где Vгод – годовое потребление воды, м3/год;
Sв – стоимость воды с учетом затрат на очистку сточных вод и эксплуатацию систем канализации, руб/м3 (принимаем по тарифам, отпускаемым предприятию);
, (57)
где - годовое потребление горячей воды, м3/год;
, (58)
- годовое потребление химически очищенной воды, м3/год;
, (59)
где ψ – среднегодовой коэффициент загрузки системы теплоснабжения (принимаем равным 0,8...0,9).
Стоимость потребляемой электрической энергии:
Cэл=Wгод·Sэл, (60)
где Wгод – годовое потребление электроэнергии, руб/год;
Sэл – стоимость электроэнергии, руб/кВт·ч (принимаем по тарифам региональных энергосистем для предприятий).
Годовое потребление электроэнергии Wгод:
Wгод=Qгод·WQ , (61)
где WQ – удельный расход электроэнергии на выработку теплоты, КВт·ч/руб (таблица 27).
Таблица 27 Удельные расходы электроэнергии на
выработку теплоты, КВт∙ч/ГДж.
-
Топливо
Установленная мощность котельной, ГДж/ч
8,5
16,5
34
50
125
210
Газ и мазут
Твердое топливо
5,1
6,6
4,4
5,4
3,6
4,3
3,1
3,4
2,3
2,1
2,0
1,8
Амортизационные отчисления определяем по формуле:
, (62)
где и - соответственно амортизационные отчисления зданий и оборудования, руб/год.
, (63)
где К – капитальные затраты на строительство котельной, руб;
К=Ка∙Фуст, (64)
где Ка - капитальные удельные затраты, руб/ГДж (принимаем по таблице 28);
Фуст – установленная мощность котлов, ГДж/ч;
пзд – доля капитальных затрат, приходящихся на стоимость зданий, % (таблица 28);
Азд – норма амортизаций зданий, % (принимаем равной 3%).
, (65)
где поб и пмон – соответственно доля капитальных затрат, приходящихся на стоимость оборудования и его монтаж (таблица 29);
Аоб – норма амортизации оборудования, % (принимается равной 7,5% при сжигании газа и малосернистого мазута (Sп<0,07 кг·102/МДж), 8,5% - при сжигании малозольного твердого топлива (Ап≤1,2 кг·102/МДж) и 10,5% - при сжигании высокозольного твердого топлива и высокосернистого мазута).
Таблица 28 Удельные капитальные затраты в первый и последующие котлоагрегаты, млн. руб/(ГДж/ч).
Типоразмер котлоагрегатов |
Котельная на твердом топливе |
Котельная на газе и мазуте |
||
При вводе первого котлоагрегата |
При вводе каждого последующего котлоагрегата |
При вводе первого котлоагрегата |
При вводе каждого последующего котлоагрегата |
|
КЕ-4-14 КЕ-6,5-14 КЕ-10-14 КЕ-25-14 КЕ-4-14 ДЕ-6,5-14 ДЕ-10-14 ДЕ-16-14 ДЕ-25-14 |
28,4 26,0 20,3 14,3
|
13,0 12,3 8,7 7,0 |
19,0 18,3 15,3 12,7 10,7 |
10,3 8,3 6,3 5,3 4,7 |
Примечание: При сжигании только мазута капитальные удельные затраты по сравнению с газомазутным топливом уменьшаются на 5...10%, а при сжигании только природного газа – на 15...20%.
Таблица 29 Структура капитальных затрат на строительство котельных.
Топливо |
Доля стоимости, % |
||
Зданий |
Оборудования |
Монтажа |
|
Газ и мазут Твердое топливо |
30 42 |
52 42 |
18 16 |
Заработная плата работников котельной определяется по формуле:
Сзп=тшт ·Фуст ·Зшт, (66)
где тшт – коэффициент штатного персонала, чел·ч/ГДж (таблица 30);
Зшт – средняя заработная плата штатного работника, руб/год.чел. (определяется по средней заработной плате промышленных рабочих).
Таблица 30 Коэффициент штатного персонала, чел·ч/ГДж.
Фуст, ГДж/ч |
до 8,5 |
8,5 |
16,5 |
25 |
34 |
42 |
50 |
84 |
125 |
210 |
тшт, чел·ч/ГДж |
1,32 |
0,96 |
0,74 |
0,67 |
0,60 |
0,57 |
0,53 |
0,39 |
0,30 |
0,19 |
Страховые отчисления определяем по формуле:
Сст=ψст∙Сзп/100, (67)
где ψст – доля страховых отчислений от фонда заработной платы.
Прочие расходы принимаются равным 3...5% от общей суммы затрат на эксплуатацию теплового хозяйства.
Накладные общезаводские расходы составляют от 8до 10% от суммы цеховых эксплуатационных затрат.
При отпуске теплоты сторонним потребителям ее коммерческая стоимость увеличивается по отношению к себестоимости на величину налогов с продаж и на добавленную стоимость.
Результаты расчетов сводим в таблицу 31.
Таблица 31 Структура себестоимости теплоты.
Виды затрат |
Затраты, руб/год |
Удельные затраты |
Доля затрат, % |
|
руб/ГДж |
руб/т |
|||
Стоимость топлива Стоимость воды Стоимость электроэнергии Амортизационные отчисления Текущий ремонт Зарплата Страховые отчисления Прочие затраты Всего |
|
|
|
|