Некоммерческое  акционерное общество

«АЛМАТИНСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ» 
 
 

Кафедра Экономики, организации и управления производством 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

на  тему: «Расчет себестоимости выработки тепловой энергии при использовании котельной и ИТГУ. Оценка экономической эффективности схемы теплоснабжения» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Специальность  ТЭФ      Автоматизация  и управление 

Выполнила  Токтасынова Н.Р.                                                 Группа АУТ-08-2 

Руководитель  Таранова Г.А. 

________________________ «____»______________________________2011 г.

                                                                              

 

                                                                                   

                                                                                   

                                               

Алматы 2011

     Содержание

 

      Исходные  данные

 
 

     Населенный  пункт состоит из  многоэтажных жилых домов.

     Первая  схема: тепловая нагрузка  поселка  прокрывается за счет котельной АО «Энергия», работающей на твердом топливе (уголь Экибастузского месторождения), т.е. вариант централизованного теплоснабжения (ЦТС).      

     Вторая  схема: АО «Энергия» устанавливает  в каждом многоэтажном доме  индивидуальные  теплогенерирующие установки (ИТГУ), работающие на природном газе, т. е. это система децентрализованного теплоснабжения (ДТС).

     Многоэтажная  жилая застройка осуществлена однотипными  четырехэтажными зданиями с характеристиками: объем здания - 25000 м³., количество квартир - 60, количество проживающих в доме - 240 человек.

     Исходные  данные для проведения расчетов приведены  в таблице 1.

             

     Т а б л и ц а 1- Исходные данные для расчетов.

 

     Количество  домов = 7500/240 = 32.

              В РГР необходимо рассчитать:

              - годовую потребность одного  дома и всего поселка в тепловой  энергии на процессы отопления  и горячего водоснабжения;

              - максимальную часовую тепловую  нагрузку на процессы отопления  и горячего водоснабжения;

              - себестоимость отпуска единицы  тепла для двух схем теплоснабжения  поселка;

              - для варианта с наименьшими  затратами, провести расчеты по  экономическому обоснованию строительства  и эксплуатации схемы теплоснабжения  с использованием метода оценки инвестиций.

     1 Определение годового расхода тепловой энергии

 
 

     Годовой расход тепла на отопление одного здания определяется по формуле: 

       Гкал/год 

     q_о – удельная тепловая характеристика зданий, 0,27 ккал /м³ ч ⁰С;

     а – коэффициент инфильтрации наружного воздуха = 1,05;

     К_t - коэффициент, учитывающий изменения расчетной температуры наружного воздуха = 1,08;

     Vн  - объем здания по наружному  обмеру, 25000 м³;

     tв   - температура воздуха внутри  помещений,  18 ⁰С;

     t_{ср от} – средняя температура наружного воздуха за отопительный период =-3.6;

     Z_от – продолжительность отопительного периода, сут. = 181;

     24 - число часов в сутках.

      

     Годовой расход тепла на горячее водоснабжение  определяется: 

       Гкал/чел-год 

     М - суточный расход горячей воды, принимается  100  литров на человека в сутки;

     С - удельная теплоемкость воды, =1,0 ккал/кг;

     t_гв  - температура горячей воды, =65 ⁰С;

     t_{хв з} , t_{хв л} - температура холодной воды зимнего (отопительного) и летнего периода, соответственно, 5 и 15 ⁰С;

     Z_з ,Z_л - продолжительность зимнего и летнего периодов, сут. 

       Гкал/чел-год

     2 Определение максимальной часовой нагрузки

 
 

              Максимальная часовая нагрузка  для процесса отопления, рассчитывается  по  следующему выражению:  

       Гкал/час 

     t_нр – расчетная температура наружного воздуха, принимается в зависимости от природно-климатических условий расположения потребителей. 

       Гкал/час 

     Максимальная  часовая нагрузка для горячего водоснабжения определяется по формуле: 

      Гкал/час 

     Кн – коэффициент часовой неравномерности, для численности населения в заданиях, его можно, ориентировочно, принять равным 2;

     m – норма суточного потребления горячей воды в сутки, л.;

     n – количество населения зоны ЦТС, чел.;

     t_хв – можно принять в среднем 10 ⁰С. 

     Годовая потребность населенного пункта в тепловой энергии определяется:

       Гкал/год 

     В  свою очередь, Q_от определяется перемножением годового расхода тепла на отопление одного дома на их количество в поселке ( ), а Q_гв определяется перемножением годовой потребности в тепле на одного человека на общее количество проживающих в населенном пункте. 

       Гкал/год 

     Максимальная часовая нагрузка жилых домов  будет составлять: 

       Гкал/час 

                  Установленная мощность котельной  выбирается по максимальной часовой  нагрузке зоны многоэтажной жилой  застройки на процессы отопления  и горячего водоснабжения.  

      Гкал/час 

     n_тс – потери в тепловых сетях, принимаются равными 0,8;

     n_рег – потери на регулирование нагрузки, принимаются 0,95.

     Расчетно-графическая  работа №1. Расчет себестоимости  выработки тепловой энергии при использовании котельной

 
 

              Суммарные издержки по первому  варианту теплоснабжения населенного  пункта (котельная на твердом  топливе) включают в себя  следующие  составляющие: 

      тыс.$ 

     И_к – затраты в котельную на твердом топливе, включают стоимость котлов и их комплектующих, строительно-монтажные и пуско-наладочные работы,    т. е. представляют балансовую стоимость котельной.

              В настоящее время во многих  странах СНГ имеются заводы  по выпуску котельных агрегатов  различной мощности, и определить с достаточной степенью достоверности стоимость котла данной мощности сложно ввиду отсутствия информации по прайс-листам заводов-изготовителей. Поэтому воспользуемся эмпирической зависимостью определения балансовой стоимости котельных в зависимости от мощности котла. 

              Эта зависимость выражается следующим  образом: 

      тыс. $ 

     m – величина, не зависящая от мощности котельной, принимается равной 25 тыс. $;                                                                            

     m1 – величина, зависящая от мощности котельной, принимается равной 21 тыс. $;

     N_у – установленная мощность одного котла, принимается с таким расчетом, чтобы котел был в состоянии покрыть тепловую нагрузку горячего водоснабжения в летний период времени, когда остальные котлы находятся в ремонте. Принимать не менее трех котлов, желательно одной мощности;

     n - количество котлов, шт. 

       тыс. $ 

     И_тс – издержки в тепловые сети. Принимается подземная двухтрубная прокладка с изоляцией из минеральной ваты с покрытием из фольги. Протяженность тепловых сетей, полученная на основе анализа типовых проектов теплоснабжения поселков, принимается из расчета 1,0-1,5 м на одного жителя. Диаметр тепловых сетей зависит от максимальной часовой нагрузки и в укрупненных расчетах  можно принять стоимость 1 метра прокладки тепловой сети порядка 20 – 25 $. 

       тыс. $ 

     И_об – затраты на внутреннее оборудование многоэтажных зданий, включающие разводку сети в подвале дома, по стоякам и квартирам, включая отопительные батареи и краны горячей воды. Принимается в размере 460 $ на квартиру. 

       тыс. $ 

     И_топ – затраты на топливо определяются по выражению: 

       тыс. $ 

              Годовой расход условного топлива определяются следующим образом:

       тыс. тут 

     В расчетах подобного типа, связанного с функционированием котельной  или тепловой электростанции, годовая  потребность в топливе определяется не по КПД котельного агрегата, а  по коэффициенту полезного использования топлива (КПИ): 

       кгут/Гкал 

     143 - количество кг. у. т., необходимое  для получения 1 Гкал тепла  при КПД установки, равной единице. В знаменателе произведение КПД, соответственно, котла, тепловых сетей, транспорта и хранения топлива, регулирования нагрузки котла, представляет  коэффициент полезного  использования топлива (КПИ).

              Значения КПД в расчетах принимать  следующие: n_кот для котлов небольшой мощности на твердом топливе – 0,6 -0,7,  n_тс – принимается 0,8,

     n_{тр хр} – принимать равным 0,9-0,95, n_рег – составляет 0,95. 

       кгут/Гкал 

       тыс. тут 

              Перерасчет условного топлива  в натуральное топливо провести  из расчета калорийности Экибастузского  топлива 4050 ккал/кг (коэффициент К_п).