Технико-экономический расчет системы теплоснабжения

 

Для определения срока окупаемости строительства (теплоснабжения) магистрали тепловой сети в жилых районах необходимо посчитать абсолютные и удельные капитальные вложения в данный проект.

Расчеты будем производить из следующих данных:

- расчетный суммарный часовой расход сетевой воды G_p^ч = 107,444 кг/с = 386,798 т/ч;

- годовые потери тепла Q_тп ^год = 1051,08 ГДж/год;

- температурный график тепловых сетей 150 – 70°С.

Для начала определим расчетное часовое количество тепловой энергии Q_р^ч (ГДж/год), отдаваемой потребителям участка тепловой сети по формуле:

 

Q_р^ч = G_p^ч c(τ₁–τ₂)·10^–3, [8] стр.14 (46)

 

где G_p^ч − расчетный суммарный часовой расход сетевой воды, т/ч;

τ₁,τ₂ – температура воды в подающем и обратном трубопроводах, °С;

с – удельная теплоемкость воды; с=4,19 кДж/(кг·°С).

 

Q_р^ч = 386,798*4,19*(150–70)*10^–3 = 129,655 ГДж/ч.

 

Определим часовую нагрузку за отопительный период Q_ср^ч (ГДж/ч) по формуле:

 

Q_ср^ч = Q_р^ч (τ_ср1–τ_ср2)/(τ₁–τ₂), [8] стр.14 (47)

 

где τ_ср1,τ_ср2 – среднегодовые температуры теплоносителя в зависимости от температурного графика, °С;

 

Q_ср^ч = 129,655(85 – 45)/(150 – 70) = 64,8275 ГДж/ч.

Годовой расход тепловой энергии на теплофикационные нужды Q^г (ГДж/год) рассчитаем по формуле:

 

Q^г = Q_ср^ч h_отоп, [8] стр.14 (48)

 

где h_отоп − продолжительность отопительного периода, ч; принимается по приложению 1[1].

 

Q^г = 64,8275*230*24 = 357845,04 ГДж/год.

 

Найдем наружный диаметр с изоляцией всех теплопроводов:

 

[8] стр.15 (49)

 

d₁₈₂ = 0,182 + 2*0,1 = 0,382

d₁₄₃ = 0,143 + 2*0,1 = 0,343

d₂₅₇ = 0,257 + 2*0,1 = 0,457

d₃₀₉ = 0,309 + 2*0,1 = 0,509

 

Определим стоимостные показатели а и b в ценах на 2007 г.:

 

а = 4200/2,68*2,81 = 4403,7;

b = 21600/2,68*2,81 = 22647,8.

 

Абсолютные капитальные вложения в участок тепловой сети К (тыс. руб.) найдем по формуле:

 

К = (а (∑ ⁱ ₁ l_i)·2 + b (∑ ⁱ ₁ d_il_i)·2)· k_рс k_и^кап· 10^–6 , [8] стр.15 (50)

(∑₁ ⁱl_i)*2 – суммарная длина участка сети, включая подающую и обратную сеть, = 1665*2 = 3330 м;

(∑₁ ⁱ d_il_i)*2 – продольное сечение теплопроводов (подающих и обратных), = 393,52*2 = 787,04 м²;

k_рс коэффициент, учитывающий район прокладки участка тепловых сетей = 1,07;

k_и^кап· – коэффициент нфляции к ценам на 2005 год принять равным 1,2.

К = (4403,7*3330 + 22647,8*5631.03)*1,07*1,2 * 10^–6 = 32340,3 тыс.руб.

Удельные капитальные вложения для прокладки теплопровода К_уд (руб./м) определим по формуле:

 

К_уд = К/∑ ⁱ ₁ l_i, [8] стр.15 (51)

 

где К − абсолютные капиталовложения,

К_уд = 32340,3/1665 = 19,424 тыс. руб./м.

Удельные потери тепла q_пот (%) рассчитаем по формуле:

 

q_пот = Q_тп ^год/Q^г·100%, [8] стр.16 (52)

 

где Q_тп ^год − годовые потери тепла, ГДж/год.

 

q_пот = 1051,06/357845,04*100% = 0,29 %.

 

Эксплуатационные затраты.

Основная заработная плата

Прямой фонд ЗП_прям (руб.) основных рабочих рассчитываемпо формуле:

 

ЗП_прям = Окл*Ч_р*К_тп*12 мес., [8] стр.16 (53)

где Окл – оклад рабочих, принимается 4500 руб.;

Ч_р – численность персонала в одном ТП, принимается 5 чел.;

К_тп – количество теплопунктов = 4.

 

ЗП_прям = 4500*5*4*12 = 1080 000 руб.

 

Затраты на основную заработную плату ЗП_осн производственных рабочих, кроме прямой, включают доплаты по премиальным системам и выплаты по районному коэффициенту.

 

ЗП_осн = (ЗП_прям + ЗП_прем + ЗП_дп)*К_р, [8] стр.16 (54)

 

где ЗП_прем – фонд премии = 50% от ЗП_прям;

ЗП_дп – фонд доплат = 40% от ЗП_прям;

К_р – районный коэффициент, по г. Красноярску = 1,3.

 

ЗП_осн = (1080000 + (0,5*1080000) + (0,4*1080000))*1,3 = 2667600 руб.

 

Дополнительная зарплата

Оплата отпусков, льгот и т.д. относится к статье «Дополнительная заработная плата». ЗП_доп определяем по формуле:

 

ЗП_доп = ЗП_осн*n, [8] стр.17 (55)

 

где n – принятый процент дополнительной ЗП = 15%

 

ЗП_доп = 2667600*0,15 = 400140 руб.

 

Общий фонд ЗП_общ равен:

ЗП_общ = ЗП_осн + ЗП_доп, [8] стр.17 (56)

ЗП_общ = 2667600 + 400140 = 3067740 руб.

 

Отчисления на социальные нужды

Обязательные отчисления в государственные внебюджетные фонды – Пенсионный Фонд – 20%, Фонд социального страхования – 2,9 %, Фонд обязательного медицинского страхования – 3,1% и Фонд социального страхования от несчастных случаев – 0,4%.

Размер всех этих отчислений равен:

 

Отч = ЗП_общ*(ПФ + ФСС + ФОМС + ФССНС)/100 [8] стр.18 (57)

Отч = 3067740*26,4/100 = 809883,36 руб.

 

Затраты на закачку теплоносителя

Основной частью этой статьи является стоимость электроэнергии на привод сетевых насосов, находим по формуле:

 

, [8] стр.18 (58)

 

где G – расход в сети (подача насоса) = 107,444 кгс;

Dр – перепад давления, развиваемого насосами;

ρ – плотность воды = 975 кг/м³;

n – число часов работы насосов за год;

Ц_э – стоимость электроэнергии, 1,73 руб./кВт*ч

 

= 60,671 тыс. руб./год

Годовые амортизационные отчисления И_а (тыс.руб./год) зависят от нормы амортизации на реновацию и от вложений капитала определим по формуле:

 

И_а = Н_а ^ренК/100, [8] стр.19 (59)

 

где Н_а ^рен − годовая норма амортизации на реновацию, 4,6 %.

 

И_а = 4,6*32340,3 /100 =1487,654 тыс. руб./год

 

Ремонты могут выполняться хозяйственным способом и с помощью подрядных организаций.

Стоимость ремонтов, выполняемых хозспособом И_рем^хоз.сп (тыс.руб./год) рассчитаем по формуле:

 

И_рем^хоз.сп = α _хоз.сп·Н^ремК/100, [8] стр.19 (60)

 

где Н^рем− норматив отчислений на ремонт, в процентах от капиталовложений в участок сети = 8,9%.

α _хоз.сп – доля ремонтов, выполняемых хозспособом = 0,22%

 

И_рем^хоз.сп = 0,22*8,9*32340,3/100 = 633,22 тыс.руб./год

 

Стоимость ремонтов, выполняемых подрядным способом И_рем^подр (тыс.руб./год) рассчитаем по формуле:

 

И_рем^подр = 1,3α _подр·Н^ремК/100, [8] стр.19 (61)

 

где 1,3 − коэффициент, учитывающий накладные расходы при подрядном способе выполнения ремонтов;

α _подр – доля ремонтов, выполняемых подрядным способом, α _подр = 1–α_хоз.сп.

 

И_рем^подр = 1,3·0,78·8,9·32340,3/100 = 2918,58 тыс.руб./год

 

Годовые отчисления на ремонт и техническое обслуживание И_рем (тыс.руб./год) определим по формуле:

 

И_рем = И_рем^хоз.сп + И_рем^подр, [8] стр.20 (62)

 

И_рем = 633,22+2918,58 = 3551,8 тыс.руб./год.

 

Стоимость тепловых потерь И_тп (тыс.руб./год) рассчитаем по формуле:

 

И_тп = Ц _т.э· Q_тп ^год k _и^тепл ·10^–3, [8] стр.20 (63)

 

где Ц _т.э·− цена (тариф) на тепловую энергию у производителя тепловой энергии, руб./ГДж;

Q_тп ^год – годовые потери тепла, ГДж/год;

k _и^тепл – коэффициент инфляции по тепловой энергии k _и^тепл = 1,16

 

И_тп = 54,5·25993,78·1,16·10^–3 = 1643,32 тыс.руб./год.

 

Эксплуатационные затраты на амортизацию, ремонт, техническое обслуживание и тепловые потери при транспортировке теплоносителя И_экс (тыс.руб./год) определим по формуле:

 

И_экс = И_а + И_рем + И_тп + ЗП_осн + ЗП_доп + Отч + Эл, [8] стр.20 (64)

И_экс = 1487,6 + 3551,8 + 1643,32 + 3067,740 + 809,833 + 60,671 = 10621,594 тыс.руб./год.

Оценка эффективности системы теплоснабжения.

Выручка В от реализации Теловой энергии равна:

 

В = Q_T*307,98/4,187, руб. [8] стр.20 (65)

 

где Q_T – годовой расход тепловой энергии ГДж/год;

307,98 руб. цена тепловой энергии с НДС за 1 Гкал по данным КрасноярскТеплоСбыта.

 

В = 357845,04 *307,98/4,187 = 26321737,621 руб.

 

Срок окупаемости Т_ок рассчитывается по формуле:

 

Т_ок = К/(В – И_экс)_, [8] стр.21 (66)

 

где К – абсолютные капиталовложения.

 

Т_ок = 32340300/(26321737,621 – 10621594) = 2,06 год.

 

В энергетике нормативный срок окупаемости Т_{ок н} = 4,5 года,

Т_{ок н} > Т_ок, значит капитальные вложения с экономической точки зрения целесообразны.

Рентабельность выработки тепловой энергии рассчитаем по формуле:

 

Р = (В – И_экс)*100/ И_экс [8] стр.21 (67)

Р = (26321737,621 – 10621594)*100/10621594 = 48,41.

 

Таким образом, предлагаемый проект участка системы теплоснабжения является эффективным. Об этом свидетельствуют следующие показатели:

- годовая прибыль участка составляет 15725804 руб.

- рентабельность продукции равна 48,41.

- срок окупаемости равен 2,06 года.

 

Заключение

 

В дипломном проекте я рассчитал проектируемую тепловую сеть, расположенную в г. Красноярске. Она предназначена для теплоснабжения четырех жилых микрорайонов с общественными зданиями.

В заключение хочется отметить, что централизованное изготовление укрупненных узлов, блоков и деталей тепловых сетей – один из важнейших этапов индустриализации работ по их прокладке. При этом сокращаются общие сроки строительства тепловых сетей, так как узлы теплопроводов изготавливаются параллельно с общестроительными работами; снижается стоимость работ за счет уменьшения трудоемкости изготовления, значительного повышения производительности труда в результате внедрения механизации, уменьшения организационных потерь и ликвидации зависимости производства работ от метеорологических условий, сокращения отходов и потерь материалов, уменьшения расходов на хранение материалов на месте монтажа.

При централизованном изготовлении укрупненных узлов тепловых сетей обеспечивается возможность перенести до 60% всех трудозатрат с монтажной площадки в заводские условия: механизировать большинство производственных процессов; внедрять высокопроизводительные станки и машины, сборочно-сварочные установки и приспособления; широко применять механическую, механизируемую газопламенную и газоэлектрическую резку, полуавтоматические и автоматические способы сварки; механизировать подъемно-транспортные операции; значительно повышать качество выполнения работ.

Размеры и массы укрупненных узлов и блоков должны обеспечивать удобство их транспортирования к месту монтажа и установки в проектное положение.

При строительстве неподвижных опор тепломагистрали большого диаметра также целесообразно применять готовые укрупненные блоки из сборных железобетонных конструкций.

Задача ближайшего времени при строительстве тепловых сетей – дальнейшее повышение индустриальности и сборности конструкции теплопроводов, сокращением ручного малопроизводительного труда в теплоизоляционных работах на трубопроводах, трудоемких в исполнении монолитных конструкций из сооружений из кирпича. Большую роль в повышении качества и ускорении сроков строительства тепловых сетей играют организационные и технико-экономические мероприятия

Список использованной литературы

 

1. Методические указания к выполнению курсового проекта «Теплоснабжение района» по дисциплине «Теплоснабжение». – Иваново, 2003.

2. Рекомендуемые нормативы численности промышленно-производственного персонала котельных в составе электростанций и предприятий сетей. МЭ и Э СССР. Управление социального развития и условий труда. – М., 1989.

3. Ривкин С.Л., Александрова А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1984.

4. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник. – М.: Изд-во МЭИ. 1999.

5. Ионин А.А. Надежность систем тепловых сетей. М.: Стройиздат, 1989.

6. Авдолимов Е.М., Шальнов А.П. Водяные тепловые сети. – М.: Стройиздат, 1984.

7. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: Справочник / В.И. Манюк, Я.И. Каплинский, Э.Б. Хиж и др. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1988.

8. Витальев В.П. и др. Эксплуатация тепловых пунктов и систем теплоснабжения: Справочник. – М.: Стройиздат, 1988.

9. СНиП 2.01.01.-82 Строительная климатология и геофизика Госстрой СССР-М: Стройиздат, 1983.

10. CD «СНиПы и ГОСТы».