Эффективность капитальных вложений в организационно-технические мероприятия по экономии топлива

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Исходные данные

1. Определение потребности предприятия в тепловой энергии

1.1 Расход тепла на отопление и вентиляцию

1.2 Расход тепла на горячее водоснабжение

1.3 Расход тепла на технологические нужды

1.4 Годовая потребность предприятия в тепле

1.5 Расчетные тепловые нагрузки

2. Выбор основного оборудования и расчет технологических показателей котельной

2.1 Расчетная производительность (мощность) котельной

2.2 Установленная мощность (производительность) котельной

2.3 Годовой отпуск тепла котельной

2.4 Годовая выработка тепла котельной

2.5 Годовое число часов использования установленной мощности

2.6 Годовой расход топлива котельной

2.7 Установленная мощность токоприемников котельной

2.8 Годовой расход электроэнергии на собственные нужды котельной

2.9 Годовой расход воды котельной

3. Определение потребности предприятия в электроэнергии

4. Расчет потребности предприятия в топливе технологическом и сжатом воздухе

4.1 Расход топлива на технологические нужды

4.2 Потребность в сжатом воздухе

5. Оценка возможных резервов экономии топлива

6. Энергетические балансы предприятия

7. Расчет себестоимости отпущенной теплоты

7.1 Стоимость топлива

7.3 Стоимость электроэнергии

7.4 Годовой фонд заработной платы обслуживающего персонала котельной

7.5 Отчисления на социальные нужды

7.6 Амортизационные отчисления, тыс. руб./год

7.7 Капитальные затраты на сооружение котельной

7.8 Затраты на ремонтно-эксплуатационное обслуживание

7.9 Общекотельные и прочие расходы

7.10 Структура себестоимости теплоты, отпущенной из котельной

7.11 Себестоимость отпущенной теплоты

8. Оценка экономической эффективности мероприятий по экономии топлива

8.1 Капитальные вложения в ОТМ по экономии топлива

8.2 Финансовые результаты внедрения ОТМ

8.3 Показатели экономической эффективности капитальных вложений в ОТМ

8.3.1 Срок окупаемости

8.3.2 Чистая приведенная стоимость

8.3.3 Внутренняя норма доходности

8.3.4 Индекс доходности (рентабельность капитала)

8.3.5 Среднегодовой экономический эффект

9. Основные технико-экономические показатели проекта

Литература

Исходные данные

№ п/п	Наименование	Обозначение	Размерность	Значение
1	Плановый выпуск продукции	П	шт/год	18000
2	Численность производственного персонала, всего/в т.ч. рабочих	Чп/Чпп	чел	3200/ 2500
3	Расход пара на тех. нужды из отборов 13 ата	Д13	т/ч	5
4	Расход пара на тех. нужды из отборов 8 ата	Д8	т/ч	2
5	Поправочный коэф. к объему помещений	kv	-	2,4
6	Месячная тарифная ставка 1 разряда		руб/мес	300 000
7	Норма дисконтирования		%	15
8	Коэф. пересчета стоимости котельной	kпер	-	4000
9	Удельные капитальные вложения	К1 К2	руб/т.у.т руб/Гкал	1200000 400000
10	Потери топлива в процессах: - нагрева - термообработки - нормализации и отпуска		%	30 40 50
11	Режим работы предприятия	непрерывный
12	Расположение предприятия	Гродненская обл.

30% рабочих пользуются душем (работают в грязных и вредных условиях труда).

Данные по Гродненской области

№ п/п	Наименование	Обозначение	Размерность	Значение
1	Продолжительность отопительного периода	nо	сут	194
2	Средняя температура отопительного периода	tн.ср.	оС	?0,5
3	Расчетная температура для проектирования: - отопления - вентиляции	tн.о tн.в.	оС оС	-22 -9



Физические характеристики пара и конденсата

№ п/п	Наименование	Обозначение	Значение
			кДж/кг	ккал/кг
1	Энтальпия насыщенного пара при Р=13 ата	hп13	2900	665,6
2	Энтальпия насыщенного пара при Р=8 ата	hп8	2800	661,3
3	Энтальпия питательной воды	hп.в.	437	104,1
4	Энтальпия возвращаемого конденсата	hк	336	80

1. Определение потребности предприятия в тепловой энергии

1.1 Расход тепла на отопление и вентиляцию

Годовой расход тепла, Гкал/год

(1)

(2)

где q_oi - отопительная характеристика здания, ккал/(м³•ч•^оС) [1, табл.1, Прил.];

q_вi - вентиляционная характеристика здания, ккал/(м³•ч•^оС) [1, табл.1, Прил.];

V_i - объем помещения, м³ [2, табл.4, Прил.];

t_вi - внутренняя температура в здании, ^оC [2, табл.4, Прил.];

t_н.ср - наружная средняя температура за отопительный период, ^оC;

n_о - продолжительность отопительного сезона, сут;

Т_в - число часов использования вентиляционной нагрузки в году, час

Q_o1=0,15•120•10³•(14+0,5)•24•194•10-⁶=1215,22

Q_в1=0,3•120•10³•(14+0,5)•24•194•10-⁶=2430,43

Часовой расчетный расход тепла, Гкал/час

Q_о.р.i=q_oi•V_i•(t_вi?t_н.о)•10-⁶(3)

Q_в.р.i=q_вi•V_i•(t_вi?t_н.в)•10-⁶(4)

где t_н.о - наружная температура для проектирования системы отопления, ^оC;

t_н.в - наружная температура для расчета системы вентиляции, ^оC;

Q_о.р.1=0,15•120•10³•(14+22)•10-⁶=0,65

Q_в.р.1=0,3•120•10³•(14+9) •10-⁶=0,83

Расчет представим в виде таблицы 1.1

Таблица 1.1

Расходы тепла на отопление и вентиляцию

№ п/п	Наименование цехов	Объем помещения, тыс.м3	Тепловые характеристики зданий, ккал/ (м3•ч•оС)	Температура внутри помещения, оС	Кол-во часов на вентиляцию, ч/сут	Кол-во суток на вентиляцию, сут/год	Годовой расход тепла, Гкал/год	Расчетный часовой расход тепла, Гкал/ч
		V	qo	qв	tв	фв	nв	Qo	Qв	Qо.р.	Qв.р
1	Кузнечно-прессовый	120	0,15	0,3	14	24	194	1215,22	2430,43	0,65	0,83
2	Литейный	72	0,24	0,82	14	24	194	1166,61	3985,91	0,62	1,36
3	Механический	144	0,39	0,12	16	24	194	4314,44	1327,52	2,13	0,43
4	Термический	60	0,22	0,37	14	24	194	891,16	1498,77	0,48	0,51
5	Сборочный	96	0,38	0,12	16	24	194	2802,54	885,01	1,39	0,29
6	Инструментальный	48	0,4	0,15	16	8	140	1475,02	133,06	0,73	0,18
7	Ремонтно-механический	48	0,45	0,1	16	8	140	1659,4	88,7	0,82	0,12
8	Компрессорная	9,6	0,4	?	16	-	-	295	?	0,15	?
9	Заводоуправление	24	0,25	0,1	18	8	140	516,82	49,73	0,24	0,06
10	Столовая	12	0,29	0,11	18	8	140	299,75	27,35	0,14	0,04
ИТОГО:	633,6		14635,96	10426,48	7,35	3,82

1.2 Расход тепла на горячее водоснабжение, Гкал/год

(5)

где G_гв - расход воды на горячее водоснабжение, кг;

с - теплоемкость воды, с=1 ккал/кг;

t_г - температура горячей воды, подаваемой в систему ГВС, t_г=65^оС;

t_х - температура холодной водопроводной воды, t_х=10^оС;

N_раб - число рабочих дней в году по балансу рабочего времени, дни

в 2010 г N_раб=257

(6)

где n - количество рабочих, пользующихся душем (по заданию 30% рабочих работают в грязных условиях труда и пользуются душем), чел

n = 0,3•2500=750

а - норма расхода воды на душ, а=60 кг/(чел•сут);

b - норма потребления воды в столовой, b=4,8 кг/(чел.сут);

m - количество рабочих на предприятии, m=Ч_пп=2500 чел

G_гв=750•60+2500•4,8=57000 кг

Тогда,

Q_гв=57000•1•(65-10)•257•10-⁶=805,7 Гкал/год

1.3 Расход тепла на технологические нужды, Гкал/год

(7)

где D¹³, D⁸ - расход пара на технологические нужды из отборов 13 и 8 ата, т/ч;

h_п¹³, h_п⁸ - энтальпия пара, отпускаемого потребителям на технологические нужды из отборов 13 и 8 ата соответственно, ккал/кг;

h_п.в - энтальпия питательной воды, ккал/кг;

в - возврат конденсата технологическими потребителями, в=60%;

h_к - энтальпия конденсата, возвращаемого потребителями, ккал/кг;

Т_т - годовое число часов использования потребителями технологической нагрузки, ч/год, с учетом режима работы предприятия Т_т=7400 ч/год;

k_н - коэффициент неравномерности суточного графика по пару, k_н=0,8

1.4 Годовая потребность предприятия в тепле, Гкал/год

с учетом потерь в тепловых сетях

(8)

где k_пот - коэффициент, учитывающий процент потерь тепла в тепловых сетях; в приближенных расчетах можно принимать 2…5%

Q_пр=(14635,96+10426,48+805,7+21228,53)•(1+0,03)=48509,57

1.5 Расчетные тепловые нагрузки

- отопление Q_о.р.= 7,35 Гкал/ч

- вентиляция Q_в.р. = 3,82 Гкал/ч

- горячее водоснабжение

Q_{гв.р .}= Q_гв/(24•N_раб) = 805,7/(24•257) = 0,13 Гкал/ч



- технологические нужды в паре

Q_т.р. = Q_т/Т_т=21228,53/7400=2,87 Гкал/ч

Расчетная тепловая нагрузка предприятия, Гкал/ч с учетом потерь в тепловых сетях, Гкал/ч

(9)

Таблица 1.2

Расчетные тепловые нагрузки предприятия

Вид нагрузки	Обозначение	Единица измерения
		Гкал/ч	ГДж/ч	МВт	т/ч
Отопление	Qо.р	7,35	30,77	8,55	-
Вентиляция	Qв.р	3,82	15,99	4,44	-
Горячее водоснабжение	Qгв.р	0,13	0,54	0,15	-
Итого в горячей воде:		11,3	47,3	13,14	-
Тех. нужды в паре	Qт.р	2,87	12,02	3,34	7
Итого по предприятию:	Qпр.р	14,17	59,32	16,48	-
Итого по предприятию с учетом потерь в сетях:		14,6	61,1	16,98	7

Для перевода в другие единицы измерения использовали соотношения:

1 Гкал/ч=4,187 ГДж/ч

1 Гкал/ч=1,163 МВт



2. Выбор основного оборудования и расчет технологических показателей котельной

Состав основного оборудования (водогрейные и паровые котлы), его установленная мощность, выбираются исходя из расчетных тепловых нагрузок в паре и горячей воде, предлагаемой схемы теплоснабжения при условии, что установленная мощность котельной не превышает 30 МВт, а коэффициент запаса по основному оборудованию k_з=1,1…1,3.

2.1 Расчетная производительность (мощность) котельной, Гкал/ч (МВт)

(10)

где Q_о.р, Q_в.р., Q_гв.р., Q_т.р. - расчетные расходы тепла на отопление, вентиляцию, ГВС и технологические нужды, Гкал/ч;

Q_c.н - расход тепла на собственные нужды котельной, Гкал/ч; принимаем 3% от расчетной тепловой нагрузки предприятия;

q_п - потери тепла в котельной, %. Принять в расчетах 1…2%

По полученным значениям выбираем котлоагрегаты со следующими техническими характеристиками [3]:

Котлоагрегат	Кол-во	Производительность единицы оборудования	КПД, %
		Гкал/ч	МВт	т/ч
ДКВР-4-13	2	2,246	2,61	4	90
КВГМ-6,5-250	2	6,5	7,56	-	94,1

2.2 Установленная мощность (производительность) котельной, Гкал/ч (МВт)

Определяется как сумма максимальных значений производительностей установленных котлоагрегатов:

(11)

где Q_вк - максимальная производительность водогрейных котлов, Гкал/ч;

D_пар - максимальная производительность паровых котлов, т/ч;

t_п.в - температура питательной воды, ^оС

2.3 Годовой отпуск тепла котельной, Гкал/год

Складывается из годовой потребности предприятия (Q_пр) согласно (8) и возможного отпуска тепла на сторону с учетом потерь (Q_ст.пот). Принимаем Q_ст.пот=0. Тогда,

Q_отп=Q_пр=48509,57 Гкал/год

Из них:

Q_отп.пк=Q_пр.пк=21228,53•(1+0,3)=21865,39 Гкал/год

Q_отп.вк=Q_пр.вк=(14635,96+10426,48+805,7)•(1+0,3)=26644,18 Гкал/год



2.4 Годовая выработка тепла котельной, Гкал/год

(12)

где k_с.н - коэффициент, учитывающий процент потерь тепла на собственные нужды котельной; принимаем 3 %

Из них:

2.5 Годовое число часов использования установленной мощности, ч/год

(13)

2.6 Годовой расход топлива котельной

определяется по выражениям:

- условного

В_у.т=Q_выр•b_выр•10-³, т.у.т/год(14)

- натурального

(15)

где Q_н^р, Q_у.т - низшая теплотворная способность соответственно натурального, ккал/кг(м³), и условного топлива Q_у.т=7000 ккал/кг;

b_выр - удельный расход условного топлива на выработку единицы тепла, кг.у.т/Гкал.

При однотипных котах с одинаковым режимом работы (объемом производства тепла) удельный расход условного топлива на выработку единицы тепла определяется по выражению:

(16)

где з_к^бр - КПД котла при его средней нагрузке, %

При наличии в котельной нескольких типов котлов или однотипных, но с разными режимами работы, определяют средневзвешенный показатель b^ср_выр на основании удельных расходов (b_i) и годовых объемов производства тепла (Q_i) каждым агрегатом по выражению:

(17)

Так как в котельной установлено 2 типа котлов (водогрейные и паровые) определяем:

Тогда, годовой расход топлива на производство энергоносителей с учетом покрытия потерь в сетях и на собственные нужды котельной составит:

- условного

В_у.т=Q_выр•b^ср_выр•10-³=50009,87•154,93 •10-³=7748,03 т.у.т/год

- натурального

2.7 Установленная мощность токоприемников котельной

Определяется как сумма мощностей установленного силового электрооборудования и электроосвещения. При отсутствии данных определяется по формуле, кВт

Р_уст=р_кот•Q_уст(18)

где р_кот - удельный расход электрической мощности на собственные нужды котельной, кВт/МВт, принимаем по табл.6 приложения [1] р_кот=30 кВт/МВт

Р_уст=30•20,34=610,2 кВт

Из них

2.8 Годовой расход электроэнергии на собственные нужды котельной, кВт•ч/год

W_c.н.кот=Р_уст•k_и•Т_кот(19)

где Т_кот - число часов работы котельной в году; принимается по наибольшему числу часов использования одной их тепловых нагрузок, ч;

k_и - коэффициент использования установленной электрической мощности; принимается в зависимости от значения Q_уст [1, стр.10]

W_с.н.кот=156,6•0,6•7400+453,6•0,7•194•24=2173677,12 кВт•ч/год

2.9 Годовой расход воды котельной, тыс.м³

G_в=G_т+G_гв+G_б(20)

где G_т - расход воды на технологические нужды котельной;

G_гв - расход воды на горячее водоснабжение;

G_б - расход воды на бытовые нужды.

Расчет годового расхода воды котельной осуществим по нормативному методу в табличной форме. Значения средних удельных расходов воды (g) примем в соответствии с [1]:

- подпитка тепловой сети g₁:

в отопительный период g₁^з=3,0 м³/ч,

в летний период g₁^л= 0,5•g₁^з=1,5 м³/ч;

- восполнение потерь пара и конденсата g₂=2 м³/ч

- собственные нужды водоподготовки g_c.н=35 м³/ч

- подпитка оборотной системы водоснабжения g₃=19 м³/сут

- бытовые нужды g_б.н=7 м³/сут

Таблица 2.1

Годовой расход воды котельной

Вид потребления воды	Нормы расхода воды	Усл. обозн.	Расчетная формула	Годовой расход воды, тыс.м3
	м3/ч	м3/сут
Технологические нужды:
- подпитка тепловой сети (зима)	3,0	-	Gподп		18,08
- подпитка тепловой сети (лето)	1,5
- восполнение потерь пара и конденсата	2	-	Gпот		14,8
- собственные нужды водоподготовки	-	35	Gс.н		10,78
- подпитка оборотной системы ГВС	-	19	Gпо.с		5,85
Итого на основные технологич. нужды			Gот		49,51
Прочие расходы			Gпр		1,49
Итого технологич. нужды			Gт		51,0
Горячее водоснабжение			Gг.в		14,65
Бытовые нужды	-	7	Gб.н		2,16
ИТОГО			Gпот		67,81

Примечание:

Т_о - продолжительность отопительного сезона: Т_о=194•24=4656 ч;

Z_кот, Т_кот - число дней и часов работы котельной в году

Т_кот=7400 ч

Z_кот=7400/24=308 дней

3. Определение потребности предприятия в электроэнергии

Потребность предприятия в электрической энергии (W_пр) складывается из расходов ее по отдельным производственным подразделениям (W_пп), которые определяются на основе объема производства продукции (П), удельных расходов (w_i) и косвенных норм (б_i) по направлениям использования по выражениям, кВт•ч:

(21)

(22)

где б_{пот i}, б_пот.п - доля потерь электроэнергии в общем электропотреблении подразделений и предприятия соответственно, о.е;

W_{осв i,} W_осв.п - расходы электроэнергии на освещение подразделений и территории предприятий, определяемые в долях (б_{осв i}, б_осв.п) от суммарного расхода электроэнергии на основные и вспомогательные нуды подразделений и предприятия в целом соответственно, кВт•ч

В условиях курсовой работы в соответствии с [1] принимаем:

б_{осв i}=0,03…0,07; б_осв.п=0,004;

б_{пот i}=0,03; б_пот.п=0,04

Расчет проведем в форме таблицы 3.1

Кузнечно-прессовый цех

- технологические нужды:

W_тех.н.=(W_{эл.печи}+W_терм+W_cуш.уст)•П•10-³ = (13,14 + 180,14 + 4,14)

18000•10-³=3553,56 тыс.кВт•ч

- вентиляция:

W_вент=W_{вент.об}•П•10-³=25,14•18000•10-³=452,52 тыс.кВт•ч

-силовые нужды:

W_сил.н.=W_{стан.прес}• П•10-³=30,14•18000•10-³=542,52 тыс.кВт•ч

- освещение:

W_осв=(W_тех.н+W_вент+W_сил.н)? б_{осв i}= (3553,56 +452,52 +542,52)•0,05=227,43

тыс. кВт•ч

- потери:

- итого по подразделению с учетом потерь:

W_осв.п=0,004•(21938,53?638,99)=85,2 тыс.кВт•ч



Таблица 3.1

Определение потребности предприятия в электроэнергии

№ п/п	Цеха подразделения	Удельный расход электроэнергии по направлениям использования, кВт•ч/ед.прод	Годовое потребление электроэнергии, тыс. кВт•ч
		Станочно-прессовое оборудование	Электропечи	Термические печи	Сушильные установки	Вентиляционное оборудование	Энергетические нужды	Технологические нужды	Вентиляция	Силовые нужды	Энергетические нужды	Освещение	Потери	ИТОГО с учетом потерь:
1	Кузнечно-прессовый	30,14	13,14	180,14	4,14	25,14	-	3553,56	452,52	542,52	-	227,43	143,28	4919,31
2	Литейный	25,14	-	110,14	5,14	22,14	-	2075,04	398,52	452,52	-	146,3	92,17	3164,55
3	Механический	250,14	-	-	4,14	10,14	-	74,52	182,52	4502,52	-	237,98	149,93	5147,47
4	Термический	5,14	9,14	50,14	9,14	22,14	-	1231,56	398,52	92,52	-	86,13	54,26	1862,99
5	Сборочный	20,14	-	-	-	5,14	-	?	92,52	362,52	-	22,75	14,33	492,12
6	Инструментальный	30,14	25,14	-	-	6,14	-	452,52	110,52	542,52	-	55,28	34,83	1195,67
7	Ремонтно-механический	36,14	-	-	2,14	2,14	-	38,52	38,52	650,52	-	36,38	22,92	786,86
8	Компрессорная	-	-	-	-	-	85	?	?	?	918	45,9	28,92	992,82
9	Котельная	-	-	-	-	-	44,81	?	?	?	2173,68	108,68	68,47	2350,83
10	Заводоуправление	-	-	-	-	2,64	-	?	47,52	?	-	2,38	1,5	51,4
11	Столовая	9,14	30,14	-	1,64	9,14	-	572,04	164,52	164,52	-	45,05	28,38	974,51
Итого по пунктам 1-11	7997,76	1885,68	7310,16	3091,68	1014,26	638,99	21938,53
12	Освещ. территории предприятия	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	85,2	?	85,2
13	Потери в заводских сетях и трансформ.	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	?	855,39	855,39
ИТОГО:	7997,76	1885,68	7310,16	3091,68	1099,46	1494,38	22879,12

4. Расчет потребности предприятия в топливе технологическом и сжатом воздухе

4.1 Расход топлива на технологические нужды

На предприятии, выпускающем машины весом 3 т в качестве технологического топлива используется газ для обработки поковок и отливок. Вес поковок в одной машине - 0,65 т, вес отливк - 0,7 т. Расчет потребности в топливе осуществляется по формулам:

, т.у.т(23)

где П - годовой объем производства, тыс. шт; i - вид заготовок, подлежащих обработке; j - вид обработки; b - удельный расход топлива, тут/т; m - вес одной заготовки, т.

m_i •П=0,65•П=0,65•18000=11700 т

m_J•П=0,7•П=0,7•18000=12600 т

Расчет произведем в форме таблицы 4.1

Таблица 4.1

Потребность предприятия в топливе технологическом, тут/год

Вид обработки	Удельный расход топлива, тут/т	Вес заготовок на готовую программу	Годовой расход топлива, т.у.т/год	Потери топлива в процессах, т.у.т/год	Год. расход топлива с уч. потерь, т.у.т/год
	поковки	отливки	поковок	отливок
Нагрев в газовых печах	0,34		11700		3978	1193,7	5171,7
Термообработка	0,24	0,26	11700	12600	6084	2433,6	8517,6
Нормализация и отпуск		0,072		12600	907,2	453,6	1360,8
ИТОГО:	10969,2	4080,9	15050,1

4.2 Потребность в сжатом воздухе

Расчет осуществляется по формуле

V_c.в =Н_с.в•П, м³/год(24)

где Н_c.в - норма расхода сжатого воздуха на одну машину.

Принимаем Н_c.в=600 м³/шт

V_c.в =600•18000=10 800 000 м³/год



5. Оценка возможных резервов экономии топлива

Для предприятия, имеющего в своей структуре котельную и использующего топливо для технологических целей возможны следующие резервы экономии топлива:

1. Использование вторичных энергоресурсов (ВЭР) при реализации технологических процессов обработки металла

В условиях проекта принимаем, что реализация этого направления обеспечит экономию топлива по видам процессов (б_j) от общего количества на них (В_j) согласно таблице 5.1 [1]:

Экономия топлива технологического:

(25)

2. Снижение расходов теплоты на собственные нужды котельной от реализации ОТМ как по отдельным котлоагрегатам, так и общекотельного оборудования согласно табл.7 приложения [1].

Экономия топлива энергетического:

ДВ_эн=b_выр?ДQ_сн.кот, т.у.т/год(26)

где b_выр - удельный расход топлива на выработку единицы тепла, т.у.т/Гкал;

ДQ_cн.кот - снижение расходов теплоты на собственные нужды котельной, Гкал, определяется по выражению:

, Гкал(27)

, Гкал(28)

, Гкал(29)

где i, n - номера и количества котлов;

j, m - номера и количество ОТМ по котлам;

z, р - номера и количество ОТМ по общекотельным собственным нуждам;

Q_{выр.к i} - годовая выработка тепла отдельным котлом на собственные нужды, Гкал;

Q^сн _выр.пк =0,03•22541,64=676,25 Гкал

Q^сн _выр.вк =0,03•27468,23=824,05 Гкал

Q_{выр.кот} - годовая выработка тепла котельной на собственные нужды, Гкал;

Q^сн _{выр.кот} =676,25+824,05=1500,3 Гкал

б_сн.к, б_сн.кот - относительная экономия тепловой энергии на собственные нужды котла и котельной соответственно за счет внедрения ОТМ (согласно табл.7 приложения [1]):

0,04 - выполнение рекомендаций по режимам горения;

0,03 - установка водяного поверхностного экономайзера на котлах производительностью до 10 Гкал/ч;

0,07 - установка воздухоподогревателя на котлах производительностью до 10 Гкал/ч;

Для общекотельного оборудования:

0,015 - использование теплоты непрерывной продувки;

0,05 - устранение потерь с выпаром деаэраторов.

Таким образом, экономия энергетического топлива составит:

ДВ_эн=154,93•10-³•307,57=47,65 т.у.т/год

эффективность капиталовложение энергетический топливо



6. Энергетические балансы предприятия

По результатам расчетов составляем плановые энергетические балансы: по теплу, электрической энергии, топливу и сводный топливно-энергетический.

Таблица 6.1

Баланс тепла

Статьи баланса	Приход	Расход
	Гкал	%	Гкал	%
1. Получено со стороны	-	-	-	-
2. Собственные генерирующие установки, в т.ч по агрегатам - 2ЧДКВР-4-13 - 2ЧКВГМ-6,5-250	22541,64 27468,23	45,07 54,93	- -	- -
ИТОГО по разделам 1-2	50009,87	100	-	-
3. Производственные нужды	-	-	21228,53	42,45
4. Вспомогательные и хозяйственные нужды, в т.ч - отопление - вентиляция - ГВС	- - -	- - -	14635,96 10426,48 805,7	29,27 20,85 1,6
5. Потери энергии - в сетях - собств. нужды котельной	- -	- -	1412,9 1500,3	2,83 3
6. Отпуск на сторону	-	-	?	-
ИТОГО по разделам 3-6			50009,87	100
Баланс	50009,87	100	50009,87	100

Q_{пот.сет}=0,03•(Q_о+Q_в+Q_гв+Q_т)=0,03•(14635,96+10426,48+805,7+21228,53)

=1412,9



Таблица 6.2

Баланс электрической энергии

Статьи баланса	Приход, тыс. кВт•ч	Расход, тыс.кВт•ч
		Технология	Силовые приемники	Вентиляция	Освещение	Энергетич. нужды	Потери	Всего
								тыс. кВт•ч	%
1. Получено со стороны	22879,12	-	-	-	-	-	-	-	-
2. Генерирующие установки
- компрессорная	-	-	-	-	45,9	918	28,92	992,82	4,34
- котельная	-	-	-	-	108,68	2173,68	68,47	2350,83	10,27
ИТОГО по разделу 2	-	-	-	-	154,58	3091,68	97,39	3343,65	14,61
3. Производство:
Основные цеха
- кузнечно-прессовый	-	3553,56	542,52	452,52	227,43	-	143,28	4919,31	21,5
- литейный	-	2075,04	452,52	398,52	146,3	-	92,17	3164,55	13,83
- механический	-	74,52	4502,52	182,52	237,98	-	149,93	5147,47	22,5
- термический	-	1231,56	92,52	398,52	86,13	-	54,26	1862,99	8,14
Вспомогательные цеха
- сборочный	-	?	362,52	92,52	22,75	-	14,33	492,12	2,15
- инструментальный	-	452,52	542,52	110,52	55,28	-	34,83	1195,67	5,23
- ремонтно-механический	-	38,52	650,52	38,52	36,38	-	22,92	786,86	3,44
ИТОГО по разделу 3	-	7425,72	7145,64	1673,64	812,25	-	511,72	17568,9	76,79
4. Непроизв. потребители
- заводоуправление	-	-	-	47,52	2,38	-	1,5	51,4	0,22
- столовая	-	572,04	164,52	164,52	45,05	-	28,38	974,51	4,26
- наружное освещение	-	-	-	-	85,2	-	?	85,2	0,37
ИТОГО по разделу 4	-	572,04	164,52	212,04	132,63	-	29,88	1111,11	4,86
5. Потери в заводских сетях и трансформаторах	-	-	-	-	-	-	855,39	855,39	3,74
Баланс	тыс.кВт•ч	22879,12	7997,76	7310,16	1885,68	1099,46	3091,68	1494,38	22879,1	100
	%	100	34,96	31,95	8,24	4,81	13,51	6,53	100

Таблица 6.3

Синтезированный топливный баланс

Элементы баланса	Обороты топлива	Баланс условного топлива, %
	до ОТМ	после ОТМ
	натурального, тыс.м3	условного, т.у.т	натурального, тыс.м3	условного, т.у.т
Приход
- поступило газа	19888,7	22798,13	19070,54	21860,29	100
Расход
1. Полезно использовано:
- на производство энергоносителей	6365,51	7296,69	6365,51	7296,69	33,38
- технологические нужды	9569,34	10969,2	9569,34	10969,2	50,18
Итого:	15934,85	18265,89	15934,85	18265,89	83,56
2. Потери:
? в сетях	190,96	218,9	190,96	218,9	1,0
? на собственные нужды котельной	202,78	232,44	161,21	184,79	0,85
? в технологических процессах	3560,11	4080,9	2783,52	3190,71	14,59
Итого:	3953,85	4532,24	3135,69	3594,4	16,44
Всего расход:	19888,7	22798,13	19070,54	21860,29	100

1. Полезно использовано на производство энергоносителей:

- условного

В_у.т=(Q_о+Q_в+Q_гв+Q_т)•b^ср_выр•10-³=

=(14635,96+10426,48+805,7+21228,53)•154,93 •10-³=7296,69 т.у.т/год

- натурального

2. Потери:

- в сетях

В_у.т.пот=Q_{пот.сет}•b^ср_выр•10-³=1412,9•154,93 •10-³=218,9 т.у.т/год

- собственные нужды котельной

до ОТМ: В_у.т.пот=Q_пот.сн•b^ср_выр•10-³=1500,3•154,93 •10-³=232,44 т.у.т/год

после ОТМ: В_у.т.пот ?ДВ_эн=232,44?47,65=184,79 т.у.т/год

- в технологических процессах

до ОТМ: В_у.т.пот=4080,9 т.у.т/год

после ОТМ: В_у.т.пот -ДВ_тех=4080,9?890,19=3190,71 т.у.т/год

Таблица 6.4

Сводный топливно-энергетический баланс

Вид энергоресурса	Ед. изм.	Приход	Переводной коэф.	Расход
		Со стороны	собств. пр-во		т.у.т	%
1. Топливо технологическое	т.у.т	15050,1	?	1	15050,1	51,11
2. Тепловая энергия	Гкал	-	50009,87	0,15493	7748,03	26,31
3. Электроэнергия	тыс. кВт•ч	22879,12	-	0,28	6406,15	21,76
4. Сжатый воздух	тыс.м3	-	10800	0,022	237,6	0,81
5. Вода	тыс.м3	67,81	-	0,056	3,8	0,01
ИТОГО:		29445,68	100



7. Расчет себестоимости отпущенной теплоты

Для расчета себестоимости отпускаемой теплоты необходимо определить эксплуатационные расходы, которые несет предприятие в расчете на одну полезно отпущенную единицу тепла (ГДж, Гкал, МВт).

7.1 Стоимость топлива, тыс. руб./год

И_топ=В_кот•Ц_т(30)

где В_кот - годовой расход топлива котельной в натуральном исчислении, тыс.м³;

Ц_т - стоимость единицы топлива, руб/тыс.м³; в условиях проекта принимаем по текущим договорным ценам; при курсе доллара 3010 руб

Ц_т=741,880 тыс.руб/тыс.м³

И_топ=6759,25•741,880=5 014 552 тыс.руб/год

7.2 Стоимость воды, тыс. руб/год

И_вод=G_вод•Ц_в(31)

где G_вод - годовой расход воды котельной, тыс.м³;

Ц_в - стоимость 1000 м³ воды, руб/тыс.м³; в условиях проекта принимаем по текущим ценам

Ц_в=3478 тыс.руб/тыс.м³

И_вод=67,81•3478=235 843 тыс.руб/год



7.3 Стоимость электроэнергии, тыс.руб/год

Для потребителей с присоединенной мощностью до 750 кВА, определяется по одноставочному тарифу:

И_эл=W_кот•Т_w(32)

где W_кот - годовое потребление электрической энергии электроприемниками котельной, кВт•ч;

Т_w - тарифная ставка за электроэнергию по одноставочному тарифу, руб/кВт•ч

Т_w=444,001 руб/кВт•ч

И_эл=2350830•444,001•10-³=1 043 771 тыс. руб. / кВт•ч

7.4 Годовой фонд заработной платы обслуживающего персонала котельной определяется по выражению, тыс. руб. / год

И_зп=Ч•Т_ст1•k_тар•k_тхн•12•k_пр.доп(33)

где Ч - численность обслуживающего персонала, чел; для газомазутной котельной установленной мощностью Q_уст=15ч30 МВт штатный коэффициент - 2,0 чел/МВт [1, табл.9], таким образом

Ч = 20,34•2,0 =41 чел

Т_ст1 - месячная тарифная ставка первого разряда, руб/мес

Т_ст1 =300 тыс. руб/мес (согласно задания)

k_тар - тарифный коэффициент, принимается в соответствии с действующей единой тарифной сеткой (ЕТС) для работников производственных отраслей экономики РБ. В условиях курсовой работы принимаем значение, соответствующее среднему разряду рабочих Р_ср=4;

k_тар=1,57

k_тхн - коэффициент технологических видов работ: k_тхн=1…1,9; принимаем

k_тхн=1,3

k_пр.доп - коэффициент, учитывающий премиальные начисления и доплаты

k_пр.доп =1,7

И_зп=41•300•1,57•1,3•12•1,7=512 128 тыс.руб/год

7.5 Отчисления на социальные нужды

Определяются в соответствии с их составом и нормативами отчислений и платежей по действующему законодательству на момент выполнения курсовой работы, пропорционально фонду оплаты труда.

Ставки налога, платежей и отчислений:

- социальное страхование 34%

- страхование от несчастных случаев 0,9%

И_соц.н=И_зп•(Н_{соц.стр}+Н_стр.н.с)(34)

И_соц.н=512128•(0,34+0,009)=178 733 тыс.руб/год

7.6 Амортизационные отчисления, тыс. руб/год

Определяются в соответствии с нормами амортизации по формуле:

И_ам=Н_ам1•К_зд.с+Н_ам2•К_об•k_т(35)

где Н_ам1, Н_ам2 - нормы амортизации: 1 - по зданиям и сооружениям, 2 - по оборудованию, о.е. Значения норм Н_ам1 и Н_ам2 определяются по действующим нормам как средневзвешенные показатели. В условиях курсовой работы принимаем значения в диапазонах Н_ам1=1,4…1,7 Н_ам2=4,5…6.

k_т - коэффициент, учитывающий вид и качество топлива; для котлов работающих на газе k_т=0,8;

К_зд.с - стоимость зданий и сооружений, руб;

К_об - стоимость оборудования, руб.

Стоимость зданий, сооружений и оборудования определяются по формулам, руб:

К_зд.с=К_кот?б_стр(36)

К_об=К_кот?б_об(37)

где К_кот - капитальные затраты на сооружение котельной (п.7.7);

б_стр, б_об - доля стоимости общих строительных работ и оборудования с монтажом в общей стоимости котельной; принимаем по табл.10 приложения [1]: б_стр=0,3, б_об=0,52+0,18=0,7.

К_зд.с=3216960•0,3=965 088 тыс.руб

К_об=3216960•0,7=2 251 872 тыс.руб

Тогда,

И_ам=0,017•965088+0,06•2251872•0,8=124 496 тыс.руб/год

7.7 Капитальные затраты на сооружение котельной

Определяются по сметно-финансовому расчету, но в учебных расчетах возможно использование метода удельных капитальных вложений:

К_кот=(К₁•Q_ном1+К_п•Q_ном.п•(n-1))•k_пер (38)

где К₁, К_п - удельные капиталовложения для ввода первого и последующих котлоагрегатов, руб/МВт, принимаем по табл.11 приложения [1];

Q_ном, Q_ном.п - номинальная мощность первого и последующих котлоагрегатов, МВт;

n - число котлоагрегатов котельной;

k_пер - коэффициент пересчета стоимости котельной в цены текущего момента;

k_пер=4000 (согласно задания)

К_кот=(60•2,61+28•2,61+51•7,56+25•7,56)•4000=3 216 960 тыс.руб

7.8 Затраты на ремонтно-эксплуатационное обслуживание, тыс. руб./год

И_рэо=Н_р1•К_зд.с+Н_р2•К_об(39)

где Н_р1, Н_р2 - нормы отчислений на ремонт и обслуживание: 1 - зданий и сооружений, 2 - оборудования. В учебном проекте нормы на ремонт принимаем в диапазоне: Н_р1=1,5…2%, Н_р2=5…7%

И_рэо=0,015•965088+0,05•2251872=127 070 тыс.руб/год

7.9 Общекотельные и прочие расходы, тыс. руб/год

И_пр=Н_пр•И_зп(40)

где Н_пр - норма прочих (накладных) расходов, о.е. Принимается с учетом опыта эксплуатации котельных и факторов времени; в учебном проекте принимаем 70%

И_пр=0,7 • 512 128=358 490 тыс.руб/год

7.10 Структура себестоимости теплоты, отпущенной из котельной

Определяются путем отношения каждой из составляющих затрат к общей их сумме

Таблица 7.1

Структура себестоимости отпущенного тепла

№ п/п	Наименование элементов и статей затрат	Усл. обознач.	Значение, тыс. руб.	Структура
1	Материальные затраты, в т.ч.	И мз	6 294 166	82,87
	- топливо	И т	5 014 552	66,02
	- вода	И в	235 843	3,11
	- электроэнергия	И эл	1 043 771	13,74
2	Содерж. и эксплуат. ЭО и С, в т.ч.	И сэ	251 566	3,31
	- амортизация	И ам	124 496	1,64
	- РЭО	И рэо	127 070	1,67
3	Оплата труда	И зп	512 128	6,74
4	Отчисления на соц. нужды	И соц.н	178 733	2,35
5	Прочие расходы	И пр	358 490	4,72
ИТОГО годовые эксплуатационные расходы котельной:	И кот	7 595 083	100

7.11 Себестоимость отпущенной теплоты, тыс. руб./Гкал

(41)

в т.ч. топливная составляющая, тыс. руб./Гкал



(42)



8. Оценка экономической эффективности мероприятий по экономии топлива

8.1 Капитальные вложения в ОТМ по экономии топлива:

а) технологического

(43)

где к₁ - удельные капитальные вложения в оборудование по использованию топлива технологического;

к₁ = 1200 тыс. руб/т. у.т (согласно задания);

ДВ_тех - экономия топлива технологического, т.у.т

б) энергетического

(44)

где к₂ - удельные капитальные вложения в энергетические установки

к₂=400 тыс. руб/Гкал (согласно задания);

ДQ_отм - экономия тепла за счет внедрения ОТМ в котельной

Капитальные вложения в ОТМ (допускаем, что они единовременные):

К_отм=К₁+К₂=320468,4+36908,4=357376,8 тыс.руб(45)

8.2 Финансовые результаты внедрения ОТМ

Финансовые результаты первого года от внедрения ОТМ можно оценить по выражению:

Р_отм=ДИ_отм=ДИ_т+ДИ_ам-ДИ_р, тыс.руб/год(46)

где ДИ_т - экономия на текущих затратах на топливо, тыс. руб/год

ДИ_ам - дополнительные амортизационные отчисления за счет внедрения оборудования по использованию ВЭР

Т=10 лет - срок жизни ОТМ

ДИ_р - дополнительные издержки на ремонт установок по использованию ВЭР

ДИ_р=50%ДИ_ам

ДИ_р^техн=0,5•32046,84=16023,42 тыс.руб/год

ДИ_р^энерг=0,5•3690,84=1845,42 тыс.руб/год

Р_отм^техн =576133,99+32046,84-16023,42=592157,41 тыс.руб/год

Р_отм^энерг =30839,24+3690,84-1845,42=32684,66 тыс.руб/год

8.3 Показатели экономической эффективности рассмотрим на примере капитальных вложений в ОТМ по экономии энергетического топлива

8.3.1 Срок окупаемости, лет

(47)

8.3.2 Чистая приведенная стоимость (экономический эффект от внедрения ОТМ за весь срок его жизни Т)

(48)

или

(49)

где Т - срок жизни ОТМ, лет;

P_t - финансовый результат использования ОТМ в текущем году t на интервале от 0 до Т лет;

P₁ - финансовый результат первого года (или среднегодовой);

d_t - коэффициент дисконтирования текущего года;

d_c - совокупный, коэффициент дисконтирования, позволяющий определить сумму дисконтированных потоков (доходов и расходов) за весь срок реализации проекта по величине потока одного года (первого иди среднегодового).

d_t=l/(l + r)^t = (l + r)-^t (50)

где r - норма дисконтирования (ставка банковского процента), о.е,;

r = 0,15 (согласно задания)

t - число лет, на которое результаты отстоят от момента вложения капитала

Результаты расчета представим в таблице 8.1

Таблица 8.1

Определение чистой приведенной стоимости

Год	Поток наличности Рt, тыс. руб	Дисконтный множитель, dt=(1+r)-t	Дисконтированный поток наличности, Dct тыс. руб	Чистая приведенная стоимость, NPV, тыс. руб
0	-36908,4	1	-36908,4	-36908,4
1	32684,66	0,869565217	28421,44348	-8486,956522
2	32684,66	0,756143667	24714,29868	16227,34216
3	32684,66	0,657516232	21490,6945	37718,03666
4	32684,66	0,571753246	18687,56044	56405,59709
5	32684,66	0,497176735	16250,05255	72655,64965
6	32684,66	0,432327596	14130,48048	86786,13013
7	32684,66	0,37593704	12287,37433	99073,50446
8	32684,66	0,326901774	10684,67333	109758,1778
9	32684,66	0,284262412	9291,020288	119049,1981
10	32684,66	0,247184706	8079,148077	127128,3462
Сумма:	127128,35

8.3.3 Внутренняя норма доходности

(51)

где r₁ и r₂ - две пограничные нормы дисконтирования, которым соответствуют значения NPV, противоположные по знаку (см. данные табл.8.2)



Таблица 8.1

Определение пограничные нормы дисконтирования, которым соответствуют значения NPV, противоположные по знаку

Год	Поток наличности Рt, тыс. руб	Ставка капитала (норма дисконтирования), %
		85%	90%
		Дисконтный множитель, dt=(1+r)-t	Дисконтированный поток наличности, Dct тыс. руб	Дисконтный множитель, dt = (1+r)-t	Дисконтированный поток наличности, Dct тыс. руб
0	-36908,4	1	-36908,4	1	-36908,4
1	32684,66	0,540540541	17667,38378	0,526315789	17202,45263
2	32684,66	0,292184076	9549,93718	0,27700831	9053,922438
3	32684,66	0,157937338	5162,128206	0,145793847	4765,222336
4	32684,66	0,085371534	2790,339571	0,076733604	2508,011756
5	32684,66	0,046146775	1508,29166	0,040386107	1320,006187
6	32684,66	0,024944203	815,2927891	0,021255846	694,7400985
7	32684,66	0,013483353	440,6988049	0,011187287	365,6526834
8	32684,66	0,007288299	238,2155702	0,005888046	192,4487807
9	32684,66	0,003939621	128,7651731	0,003098972	101,288832
10	32684,66	0,002129525	69,60279627	0,001631038	53,30991156
Сумма:	1462,26		-651,34

8.3.4 Индекс доходности (рентабельность капитала)

(52)

8.3.5 Среднегодовой экономический эффект

NPV_год=NPV•а(53)



где NPV - чистая приведенная стоимость за весь срок реализации ОТМ;

а - переводной коэффициент совокупных затрат и результатов в однородные годовые в течение всего срока реализации проекта (коэффициент годового аннуитета)

(54)

NPV_год=127128,35•0,199=25298,54 тыс.руб/год

9. Основные технико-экономические показатели проекта

Данный раздел является заключительной частью курсовой работы, где приводятся все основные технико-экономические показатели, рассчитанные в предыдущих разделах.

Таблица 9.1

Основные технико-экономические показатели проекта

№ п/п	Наименование	Ед. изм.	Обозначение	Значение
1	2	3	4	5
Показатели котельной
1	Расчетная производительность	МВт, Гкал/ч	Qкот.р	17,32 14,89
2	Установленная производительность	МВт, Гкал/ч	Qуст	20,34 17,49
3	Годовая выработка тепла	Гкал	Qвыр	50009,87
4	Годовой отпуск тепла	Гкал	Qотп	48509,57
5	Годовое число часов использования установленной мощности	час	hу	2859
6	Годовой расход топлива - натурального - условного	тыс.м3 т.у.т	Вн.т Ву.т	6759,25 7748,03
7	Установленная мощность токоприемников	кВт	Руст	610,2
8	Годовой расход электроэнергии	тыс.кВт•ч	Wкот	2350,83
9	Численность обслуживающего персонала	чел	Чкот	41
10	Капитальные вложения	млн. руб	Ккот	3216,960
11	Годовые эксплуатационные расходы	млн. руб	Икот	7595,083
Удельные показатели котельной
а) на единицу установленной производительности
12	- капитальные затраты	руб/МВт	Куд	158159292
13	- мощность токоприемников	кВт/МВт	ркот	30
14	- численность персонала	чел/МВт	n	2,0
б) на единицу отпущенного тепла
15	- удельный расход усл. топлива	тут/Гкал	b	0,15493
16	- себестоимость тепла	руб/Гкал	Sотп	156570
17	в т.ч топливная составляющая	руб/Гкал	Sтоп	103370
Прочие показатели
18	Кап. вложения в ОТМ	тыс. руб	Котмэн	36908,4
19	Срок окупаемости	лет	Ток	1,13
20	Чистая приведенная стоимость	тыс. руб	NPV	127128,35
21	Внутренняя норма доходности	%	IRR	88,5
22	Индекс доходности	%	ROI	4,44
23	Среднегодовой экономический эффект	тыс. руб/год	NPVг	25298,54

Литература

1. М/у 2140. Практическое руководство к курсовой работе по курсу «Организация и планирование производства. Управление предприятием» - Гомель: 1997

2. М/у 3841. Методические указания к контрольным работам по курсу «Организация и планирование производства. Управление предприятием» - Гомель: 2009

3. К.Ф. Родатис, А.Н. Полтарецкий. Справочник по котельным установкам малой производительности. - М.: Энергоатомиздат, 1989

4. Прузнер С.Л., Златопольский А.Н., Журавлев В.Г. Организация, планирование и управление энергетическим предприятием. М.: Высшая школа, 1981

5. Рекомендации по определению технико-экономических показателей котельных. - М: ГПИ Сантехпроект, 1984

Размещено на Allbest.ru