Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

Расчет основных технико-экономических показателей внедрения АСР уровня воды в котлоагрегате БКЗ-500 (Красноярская ТЭЦ-2)

Введение

ТЭЦ-2 находится в городе Красноярске. Данное предприятие предназначено для централизованного теплоснабжения промышленных предприятий, жилых и административных зданий г. Красноярска, с одновременной выдачей электроэнергии в энергосистему «Красноярскэнерго». Установленная электрическая мощность Красноярской ТЭЦ-2 составляет по проекту 465 МВт. В качестве основного топлива для энергетических котлов КТЭЦ-2 принят ирша-бородинский бурый уголь. Основным топливом для водогрейных котлов является топочный мазут.

Структурная схема предприятия представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Структурная схема производства

Угольная пыль и воздух подается в топку парового котла, где происходит сжигание. Образовавшиеся в результате горения дымовые газы омывают трубы парового котла, в которых находится вода, поступающая в них из барабана. Получившийся из воды насыщенный пар поднимается по трубкам и собирается в верхней части барабана; отсюда он выходит в пароперегреватель, омываемый газами, поступающими из топки. Полученный перегретый пар по трубопроводам направляется в паровую турбину.

1. Краткая характеристика объекта автоматизации

В данном расчетном задании объектом автоматизации является паровой котлоагрегат БКЗ-500, находящийся в котельном цехе. Процесс парообразования может быть представлен, в соответствии с рисунком 2, последовательным соединением простых участков.

Рисунок 2. Структурная схема процесса парообразования

Паровой котел Е-500-140 однобарабанный, вертикально-водотрубный с естественной циркуляцией предназначен для получения пара высокого давления при сжигании Ирша-Бородинского бурого угля твердым шлакоудалением.

Основные параметры регулирования:

- давление в барабане - 15.9 МПа;

- давление перегретого пара - 13,8 Мпа;

- температура перегретого пара - 560°С;

- температура питательной воды - 230°С;

- уровень воды -0,4 м.

Компоновка котла выполнена по П-образной схеме. Топочная камера является первым восходящим газоотходом. В горизонтальном газоходе расположены конвективные пакеты пароперегревателя. В нисходящем газоходе расположены поверхности водяного экономайзера и воздухоподогревателя.

За регулирующий параметр выбран уровень воды в котлоагрегате, который должен быть 0,4 метра. Недостаток воды приведет к ускорению процесса парообразования, повышению температуры и давления перегретого пара, создаст аварийную ситуацию работы котла. Перерасход воды приведет к увеличению конденсата и снижению температуры перегретого пара на выходе.

2. Технико-экономическое обоснование внедрения АСР уровня воды в котлоагрегате БКЗ-500

В данном проекте предлагается внедрить АСР уровня воды в котлоагрегате БКЗ-500, расположенного в котельном цехе на Красноярской ТЭЦ-2. В результате внедрения АСР планируется уменьшить расход угля на 0,5%, воды на 2% и уменьшить затраты на ремонт и обслуживание котла на 1,5% от его стоимости. Исходные данные для расчета годового экономического эффекта приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Исходные данные для расчета годового экономического эффекта

Показатель	Аналог	Проект	Цена
Расход угля, т / Гкал	0,52947	0,52682	140 руб./т
Расход воды, т / Гкал	6,7976	6,6616	0,37
Производительностькотла, Гкал/сут	1 765,32	1 765,32	-
Стоимость АСР, руб.	-	2 240 000	-
Норма амортизации АСР, %	-	20	-
Текущий ремонт и обслуживание АСР, %	-	8	-
Стоимость котла, руб.	228 280 000	228 280 000	-
Текущий ремонт и обслуживание котла, %	5,0	3,5	-

Простои в планово-предупредительном ремонте котла составляют 44 дня в году. Коэффициент загрузки оборудования равен 1.

Рассчитываем производственную программу до и после внедрения АСР. Результаты представляем в форме таблицы 2.

Таблица 2 - Производственная программа регулирования уровня воды в котлоагрегате

Показатели	Ед. изм.	Условное обозначение или формула расчета	Аналог	Проект
Количество единиц ведущего оборудования	шт.	А	4	4
Календарное время	сут	Тк	365	365
Количество выходных и праздничных дней	сут	Тв	-	-
Номинальное время	сут	Тн= Тк - Тв	365	365
Длительность простоя в планово-предупредительном ремонте	сут	ТППР	44	44
Действительный фонд времени	сут	Тд= Тн - ТППР=365-44=	321	321
Производительность единицы оборудования по тех. паспорту	Гкал/сут	Пп	1 765,32	1 765,32
Производительность единицы оборудования фактическая	Гкал/сут	Пф	1 765,32	1 765,32
Коэффициент использования оборудования по мощности	ед.	Км	1	1
Годовой выпуск	Гкал/год	Вгод= А· Тд· Пф= 4·321·1765,32=	2 266 670,88	2 266 670,88

Определяем условно-годовую экономию по изменяющимся статьям затрат.

Находим экономию на расходе угля С_У, руб. по формуле:

С=(q1-q2)·В_п·Ц, (2.1)

где С - изменение себестоимости по расходу сырья, материалов и топлива, руб.;

q1 и q2 - расход, соответственно, до и после внедрения проекта, т / Гкал;

В_п - выпуск по проекту, Гкал;

Ц - цена на сырье и материалы, руб./т.

С_У=(0,52947-0,52682)· 2 266 670,88·140=840 934,90 руб.

Находим экономию на расходе воды С_В, руб. по формуле (2.1)

С_В=(6,7976-6,6616)· 2 266 670,88·0,37=114 058,88 руб.

Вычисляем затраты на амортизацию и текущий ремонт АСР З_А.Р., руб., по формуле

З_{а, р} =К_{АСУ ТП} *(Н_а+Р)/100, (2.2)

где К_{АСУ ТП} - капитальные вложения в АСУ ТП, руб.;

Н_а - норма амортизации АСР, %;

Р - текущий ремонт и содержание АСР, %.

З_{а, р} =2 240 000·(20+8)/100=627 200 руб.

Определяем изменение затрат на текущий ремонт и обслуживание четырех котлоагрегатов З_К, руб.:

З_{а, р} =4·228 280 000·(5-3,5)/100=13 696 800 руб.

Таблица 3 - Расчет условно-годовой экономии по затратам регулирования уровня воды в котлоагрегате

Показатель	Аналог	Проект	Отклонение (+, -)
1. Расход угля	168 018 792,32	167 177 857,42	+840 934,90
2. Расход воды	5 700 931,13	5 586 872,25	+114 058,88
3. Затраты на АСР	-	627 200,00	-627 200,00
4. Затраты на ремонт и обслуживание котлов	45 656 000,00	31 959 200,00	+13 696 800,00
УГЭ	-	-	+14 024 593,78

Таким образом, условно-годовая экономия после внедрения АСР уровня воды в котлоагрегате составит 14 024 593,78 руб.

Определяем статические показатели эффективности: абсолютную экономическую эффективность и годовой экономический эффект по формулам (2.3) и (2.4):

Е_а=П/К, (2.3)

Е_а =14 024 593,78/2 240 000=6,26.

Э_год=УГЭЕ_н·(К₁ - К₂), (2.4)

Э_год=14 024 593,78-0.32·2 240 000=13 307 793,78 руб.

Абсолютная эффективность равна 6,26 что более нормативной величины 0,32. Годовой экономический эффект положителен и составит 13 307 793,78 руб. Следовательно, статические показатели подтверждают эффективность проекта.

Оцениваем динамические показатели эффективности проекта.

Рассчитываем чистый дисконтированный доход. Исходными данными для расчета являются:

· дополнительный инвестиционный поток (равен стоимости АСР, т.е. 2 240 000 руб.);

· дополнительный поток от операционной деятельности (равен сумме условно-годовой экономии за вычетом налога на прибыль, равного 24% (14 024 593,78·(100-24)/100=10 658 691,27 руб.) и годовой амортизации АСР (2 240 000·20/100=448 000 руб.), т.е. всего 11 106 691,27 руб.);

· количество расчетных периодов (равно времени внедрения и эксплуатации АСР 5 лет, так как начинают получать дополнительную прибыль в первом расчетном периоде).

· норма дисконта (0,15).

Для наглядности расчет представляют в виде таблицы 4.

Таблица 4 - Расчет ЧДД

Количество расчетных периодов tI, лет	Коэффициент дисконтирования, КI=	Дисконтированный дополнительный операционный поток, ОПI=11 106 691,27 · КI, руб.	Чистый дисконтированный доход, ЧДДI= -2 240000 + ОПI, руб.
1	1	11 106 691,27	8 866 691,27
2	0,87	9 662 821,40	18 529 512,67
3	0,76	8 441 085,36	26 970 598,04
4	0,66	7 330 416,24	34 301 014,28
5	0,57	6 330 814,02	40 631 828,30
Итого	-	42 871 828,30	40 631 828,30

В итоге получают, что ЧДД - величина положительная, равная 40 631 828,30 руб.

По формуле (2.5) рассчитываем индекс дисконтированных доходов инвестиций (ИДД):

ИДД= (2.5)

ИДД=40 631 828,30/2 240 000=19,14.

ЧДД за расчетный период составит +40 631 828,30 руб., а ИДД - 19,14, что больше единицы.

Таким образом, статические и динамические методы определения эффективности доказывают целесообразность внедрения АСР уровня воды в котлоагрегате.

3. Расчет капитальных вложений и амортизационных отчислений

В данном разделе приведем обоснование стоимости капитальных вложений в основные средства по проекту.

Общие капитальные вложения включают в себя стоимость зданий, сооружений, передаточных устройств, машин и оборудования, транспортных средств и инвентаря.

Затраты на приобретение и монтаж оборудования и сумму амортизационных отчислений рассчитываем по каждому виду в соответствии с таблицей 5.

Затраты на транспортировку и монтаж оборудования составляют 10%: от стоимости.

Таблица 5 - Капитальные вложения и амортизационные отчисления по технологическому оборудованию

Оборудование	Цена	Количество, шт.	Сумма, руб.	Затраты на монтаж и транспортировку (10%), руб.	Сумма амортизационных отчислений, руб
Паровой котёл	205 452 000,00	4	821 808 000,00	82 180 800,00	135 598 320,00
Горелки	22 140,91	36	797 072,76	79 707,28	105 213,60
Мельницы	1 046 806,00	12	12 561 672,00	1 256 167,20	2 072 675,88
Питатели сырого угля	2 337 545,00	12	28 050 540,00	2 805 054,00	4 628 339,10
Вентилятор дутьевой	16 053,64	6	96 321,84	9 632,18	10 595,40
Дымосос	18 000,00	6	108 000,00	10 800,00	23 760,00
Система шлакоудаления	1 682 677,00	3	5 048 031,00	504 803,10	1 110 566,82
Электрофильтр	89 820,72	3	269 462,16	26 946,22	74 102,09
ИТОГО			868 739 099,76	86 873 909,98	143 623 572,90

паровой котлоагрегат уровень вода

Составим сводную ведомость капитальных затрат и амортизационных отчислений (таблица 6).

Структура основных средств: здания - 15%, сооружения - 9%, передаточные устройства - 10%, энергетическое оборудование - 14%, технологическое оборудование - 40%, информационное оборудование - 8%, инструмент - 2%, инвентарь - 2%.

Таблица 6 - Сводная ведомость капитальных вложений и амортизационных отчислений

Группы основных фондов	Структура	Первоначальная стоимость, руб.	Амортизационные отчисления, %	Сумма амортизационных отчислений, руб
1. Здания	15%	358 354 878,65	1,20%	4 300 258,54
2. Сооружения	9%	215 012 927,19	3,20%	6 880 413,67
3. Передаточные устройства	10%	238 903 252,43	4%	9 556 130,10
4. Силовое оборудование	14%	334 464 553,41	4%	13 378 582,14
5. Технологическое оборудование	40%	955 613 009,74	-	143 623 572,90
6. Информационное оборудование	8%	191 122 601,95	20%	38 224 520,39
7. Инструмент	2%	47 780 650,49	20%	9 556 130,10
8. Инвентарь	2%	47 780 650,49	9%	4 300 258,54
ВСЕГО:	100%	2 389 032 524,34		229 819 866,38
В т.ч.: Активная часть Пассивная часть	64% 36%	1 528 980 815,58 860 051 708,76		204 782 805,52 25 037 060,86

В результате расчетов получили:

· общие капитальные вложения составят 2 389 032 524,34 руб., из них активная часть - 64% (1 528 980 815,58 руб.), пассивная часть - 36% (860 051 708,76 руб.); общая сумма амортизационных отчислений составит 229 819 866,38 руб., из них активная часть - 204 782 805,52 руб., пассивная часть - 25 037 060,86 руб.;

· дополнительные капитальные вложения: по информационному оборудованию требуется 2 240 000 руб., что составляет 0,09% от общей суммы.

4. Организация труда и расчет численности работающих

В данном разделе определяем потребности производства в промышленно-производственном персонале.

Режим работы персонала предприятия определяется особенностями организации производственного процесса и ограничениями по использованию труда в соответствии с трудовым законодательством: отработанное время работника не должно превышать 40 ч в нормальных и вредных условиях труда и 36 ч при особо вредных условиях труда. На данном предприятии условия труда характеризуются как нормальные, поэтому продолжительность рабочей недели установлена в размере 40 часов. Режим работы ТЭЦ-2 непрерывный.

Таблица 7 - Четырех бригадный график сменности при длительности смены 12 часов

Бригады	Числа месяца
	1	2	3	4	5	6	7	8
А	В	1	1	В	2	2	В	В
Б	В	В	В	1	1	В	2	2
В	2	2	В	В	В	1	1	В
Г	1	В	2	2	В	В	В	1

Рассчитываем соответствие графика сменности трудовому законодательству по схеме:

1 Определяем отработанное за неделю время Ч_нед^факт, ч по формуле (4.1)

Ч_нед^факт=365·t_см·K_дн^раб/ц/(Ц·К_нед), (4.1)

где t_см - длительность смены, ч;

К_дн^раб/ц -количество рабочих дней за цикл, дн. (4 дн);

Ц - цикл сменооборота, дн. (8 дн);

К_нед - количество недель в году (365/7).

Ч_нед^факт=365·12·4/(8·365/7)=42 ч.

Цикл сменооборота - это количество дней, в течение которых одна бригада отработает все смены.

2. Рассчитываем недоработку или переработку Н/П, дн, сравнивая нормативное время с фактическим, по формуле (4.2).

Н/П=(Ч_нед^норм - Ч_нед^факт)/(К_нед· t_см), (4.2)

где Ч_нед^норм - нормативное время работы в неделю, ч.

Н/П=(40-42)·(12·365/7)= -9 дн.

Переработка получилась 9 дней. Её добавляем к отпуску.

3. На основании графика сменности определяем количество выходных дней К_вых, дн., по формуле (4.3).

К_вых= (365/Ц)·К_дн^вых/ц, (4.3)

где К_дн^вых/ц - количество выходных за цикл.

Для четырехбригадного графика К_вых= (365/8)·4=183 дня.

На основании выше приведенных расчетов определяем плановый баланс рабочего времени (таблица 8) и коэффициент перехода от штатной численности к списочной.

Продолжительность отпуска -24 дня, гос. обязанности -2 дня.

Таблица 8 - Плановый баланс рабочего времени

Показатели	Непрерывная рабочая неделя, 12 ч/смена
Календарный фонд, дни	365
Выходные и нерабочие дни по графику сменности, дни	183
Номинальный фонд рабочего времени Тн, дни	182
Невыходы по причинам: - отпуск очередной и дополнительный - болезни - выполнение государственных и общественных обязанностей	24+9=31 3 2
Эффективный фонд рабочего времени Тэф, дни часы	146 1 752
Коэффициент перехода от штатной численности к списочной Кс=Тн/Тэф	182/146 = 1,25

1. Явочное количество рабочих Ч_яв, чел., определяем по нормам численности на обслуживание с помощью формулы (4.4):

Ч_яв=А·Н_об·с, (4.4)

где А - число единиц оборудования, ед.,

Н_об - норма численности на обслуживание единицы оборудования, чел.,

с - число смен в сутки, ед.

2. При непрерывном режиме работы рассчитываем штатную численность Ч_шт, чел., учитывающую подменных рабочих:

Ч_шт=А*Н_об*(с+1). (4.5)

3. Списочная численность Ч_сп, чел., учитывает тех рабочих, кто отсутствует на производстве по разным уважительным причинам (отпуск, командировки, болезни, учеба).

Ч_сп=Ч_шт·К_с, (4.6)

где К_с - коэффициент перехода от явочной (штатной) численности к списочной, который определяют по данным баланса рабочего времени одного рабочего, таблица 8.

Расчет численности основных и вспомогательных рабочих приведен в таблице 9. Количество и должностной состав руководителей, специалистов и служащих принимаем в соответствии со штатным расписанием действующего предприятия.

Таблица 9 - Расчет численности рабочих

Профессия	Количество агрегатов, ед	Норма численности, чел./ед.	Явочная численность	Кс	Списочная численность
			В смену	В сутки
Основные рабочие	4				1,25
Машинист		0,3	1	2		5
Вспомогательные рабочие
Дежурный персонал			2	4		8
Ремонтный персонал			2	4		8
Итого:			4	8		16
ВСЕГО:			5	10		21

Расчет численности персонала показал, что для выполнения принятой цехом производственной программы численность основных рабочих должна составлять 5 человек; вспомогательных - 17 человек включая уборщика производственных площадей. Общая численность основных и вспомогательных рабочих составляет 22 человека.

5. Расчет годового фонда заработной платы

В данном разделе рассчитываем годовой фонд заработной платы и среднюю заработную плату для отдельных категорий работников.

Исходными данными для расчетов являются: численность работающих по профессиям и специальностям, тарифные разряды и ставки рабочих, эффективный фонд рабочего времени на одного рабочего, должностные оклады руководителей, специалистов.

Различают основную и дополнительную заработную плату.

Основная зарплата представляет собой оплату за фактически отработанное время и включает в себя тарифный фонд, премиальные, доплаты за работу в ночное и вечернее время, в праздничные дни и за бригадирство. Тарифный фонд Ф_т, ч. определяют по формуле (5.1):

Ф_т =Ч_сп·С_ч·Т_эф, (5.1)

где Ч_сп -списочная численность рабочих по данным таблицы 9, чел.;

С_ч - часовая тарифная ставка соответствующего разряда, руб.;

Т_эф - эффективный фонд рабочего времени по данным таблицы 8, ч.

Премия руководителям и специалистам составляет 45% от оклада, основным рабочим - 35% от заработка по тарифу, вспомогательным рабочим - 25% от заработка по тарифу.

Доплата за вечернее время работы (с 20.00 до 22.00) составит 20% от тарифной ставки за отработанное время, доплата за ночное время (с 22.00 до 6.00) - 40% от тарифной ставки за отработанное время. Отработанное время определяем путем деления количества часов, приходящихся на вечернее или ночное время, соответственно, к общему количеству отработанного времени за день или сутки.

При непрерывном режиме работы коэффициент доплаты за вечернее время рассчитываем как 2/24·0,2=0,016, а за ночное время - 8/24·0,4=0,133. Суммарный коэффициент доплаты составляет:

К_д=0,016+0,133=0,15.

Оплата работы в праздничные дни установлена в размере двойной тарифной ставки, поэтому коэффициент доплаты за эти дни, при непрерывном режиме работы, составит 11/365= 0,03.

Доплату за бригадирство принимаем в размере 15% от оплаты по тарифу бригадиров, количество которых равно числу бригад в цехе. Доплата за бригадирство равна (140 160/12)·4·(15/100) = 7 008 руб.

Дополнительную заработную плату планируем с помощью коэффициентов, которые рассчитываем как отношение фактически неотработанного рабочим времени по причине оплачиваемого отпуска или выполнения гос. обязанностей к эффективному фонду рабочего времени.

Коэффициент оплаты отпусков равен:

К_отп= 31/146=0,21.

Коэффициент оплаты гос. обязанностей равен:

К_гос= 2/146=0,014.

Результаты расчетов представлены в таблице 10.

Численность и должностные оклады руководителей, специалистов и принимаем на основе схемы управления и штатного расписания в цехе-аналоге. Заработную плату руководителей и специалистов представлена в таблице 11.

Годовую заработную плату вспомогательных рабочих, занятых уборкой территории, рассчитываем через среднемесячную заработную плату умноженную на количество месяцев в году (таблица 11).

Результаты расчетов по численности и заработной плате работающих в цехе представлены в таблице 12.

Таблица 10 - Годовой фонд заработной платы рабочих

Профессия	Разряд	Списочное число рабочих, чел.	Часовая тарифная ставка, руб.	Эффективный фонд рабочего времени, ч.	Основная заработная плата, руб.	Итого основная заработнаяплата, руб
					оплата по тарифу	премии	за работу в ночное и вечернее время	за работу в празд-ничные дни	за бригадирство
Основные рабочие
Машинист	5	5	16	1 752,00	140 160,00	49 056,00	21 024,00	4 204,80	7 008,00	221 452,80
Вспомогательные рабочие
Дежурный персонал	3	8	12	1 752,00	168 192,00	42 048,00	25 228,80	5 045,76	-	240 514,56
Ремонтный персонал	4	8	14	1 752,00	196 224,00	49 056,00	29 433,60	5 886,72	-	280 600,32
Итого:		16			364 416,00	91 104,00	54 662,40	10 932,48	-	521 114,88
ВСЕГО:		21			504 576,00	140 160,00	75 686,40	15 137,28	7 008,00	742 567,68

Таблица 11 - Фонд заработной платы руководителей и специалистов

Должность	Численность, чел.	Оклад в месяц, руб.	Премии, руб.	Районный коэффициент и северная надбавка, руб.	Годовой фонд заработной платы, руб.
Руководители
Старший мастер	1	7 000,00	3 150,00	4 200,00	172 200,00
Мастер участка	1	6 000,00	2 700,00	3 600,00	147 600,00
ИТОГО:	2	13 000,00	5 850,00	7 800,00	319 800,00
Специалисты
Инженер 1 категории	1	5 000,00	2 250,00	3 000,00	123 000,00
Инженер электронник	1	5 000,00	2 250,00	3 000,00	123 000,00
ИТОГО:	2	10 000,00	4 500,00	6 000,00	246 000,00
ВСЕГО:	4	23 000,00	10 350,00	13 800,00	565 800,00
Вспомогательные рабочие
Уборщик производственных площадей	1	1 500,00	375,00	900,00	33 300,00

Таблица 12 - Сводная ведомость по труду и заработной плате

Категория	Количество, чел.	Годовой фонд заработной платы, руб.	Среднемесячная заработная плата, руб.
Рабочие:
основные	5	433 693,16	7 228,22
вспомогательные	17	1 053 851,38	5 165,94
Руководители	2	319 800,00	13 325,00
Специалисты	2	246 000,00	10 250,00
ВСЕГО	26	2 053 344,54	6 581,23

В результате расчетов получили среднемесячную заработную плату:

· основных рабочих - 7 228,22 руб.

· вспомогательных - 5 165,94 руб.

· руководителей - 13 325 руб.

· специалистов - 10 250 руб.

Общая по цеху среднемесячная заработная плата составляет 6 581,23 рубля.

Размещено на Allbest.ru