Содержание стр.

Введение 5

1 Расчет часовых производственных показателей котельной в номиналь

номрежиме 7

2 Расчет годовых производственных показателей котельной 14

3 Определение абсолютных и удельных капитальных вложений в произ-

водственную котельную 18

4 Составление сметы затрат котельной по производству тепловой

энергии 20

5 Определение себестоимости производства единицы тепловой энергии

отпущенной потребителям 31

6 Расчет технико-экономических показателей котельной 35

Заключение 37

Список литературы 38

Введение

В связи с ростом промышленного производства и развитием социальной структуры населенных пунктов, ежегодно возрастает потребность тепловой энергии на технологические нужды, отопление и вентиляцию. Производственно-отопительные котельные должны обеспечивать бесперебойное и качественное теплоснабжение предприятий и потребителей. Повышение надежности и экологичности теплоснабжения в значительной мере зависит от качества работы котельных агрегатов, правильно спроектированной тепловой схемы котельной, умения определять экономические показатели деятельности котельной.

Целью курсовой работы является расчет технико-экономических показателей производственно-отопительной котельной г. Москвы.

Задачами курсовой работы являются определение:

- часовых производственных показателей котельной в номинальном режиме;

- годовых производственных показателей котельной;

- абсолютных и удельных капиталовложений в производственной котельной;

- составление сметы затрат котельной по производству тепловой энергии;

- себестоимость производства единицы тепловой энергии отпущенной потребителям.

Объект исследования: производственно-отопительная котельная с паровыми котлами типа ДЕ-25-24/380 в количестве четырех штук. Предметом исследования являются технико-экономические показатели деятельности котельной.

1 Расчет часовых производственных показателей котельной в номинальном режиме

Все расчеты будем производить по данным, представленным в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные

Наименование	Обозначение	Данные	Ед. измерения
Тип котлоагрегата	ДЕ-25-24/380
Паропроизводительность	Dкн	25	т/ч
Количество котлоагрегатов	nk	4	шт.
Вид топлива	газ
Расстояние транспортировки топлива от поставщика до потребителя	L	-	км
Удельная теплота сгорания топлива		34830
Договорная цена топлива у потребителя		415
Максимальный часовой отпуск пара на производство		50	т/ч
Давление пара, отпускаемого на производство	Рп	2,4/380	МПа
Процент возврата конденсата с производства	αвк	75	%
Температура возврата конденсата с производства	tвк	80	°С
Число часов максимального отпуска пара на производство	Tпр	5600	ч

Продолжение таблицы 1

Наименование	Обозначение	Данные	Ед. измерения
Расход пара на собственные нужды		3,2	%
Расход пара на собственные нужды ХВО		14,4	%
Температурный график ТС	150–70°С
Себестоимость химочищенной воды	Sхов	7,3	руб./м3
Тариф на исходную воду	Тв	3,6	руб./м3
Тариф на электроэнергию	Тэ	420	руб./МВт·ч
Район строительства котельной	Москва

Номинальная паропроизводительность котельной зависит от номинальной паропроизводительности котлоагрегата и количества котлов, заданных в исходных условиях таблицы 1. Номинальную паропроизво-дительность котельной определяем по формуле:

, т/ч

(1)

где D_к^н – паропроизводительность котлоагрегата, т/ч;

n_k – количество котельных агрегатов, шт.

Пар на собственные нужды расходуется на обдувку паром поверхностей нагрева, опробование предохранительных клапанов, паровой привод питательных насосов, отопление служебных помещений и подогрев воды для душевых устройств котельной, распыление мазута в паровых форсунках, разогрев мазута в хранилищах и разогрев цистерн при сливе мазута. Часовой расход пара на собственные нужды определяем по формуле:

, т/ч,

(2)

где К_сн^пар % – расход пара на собственные нужды котельной (%), принимается по исходным данным (таблица 1).

Потери пара в котельной складываются из утечки пара через неплотности линий коммуникаций котельной, потерь тепла с продувкой, потерь тепла с выпаром деаэраторов, потерь, связанных с пуском, остановкой и содержанием агрегата в резерве; определяем по формуле:

, т/ч,

(3)

где К_пот % – потери пара в котельной (%), принимаются равными 2 – 3 %.

Расход пара на теплофикацию (отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение), поступающего на сетевые подогреватели (бойлеры), определяется как резерв по паропроизводительности котельной; определяем по формуле:

Dтч =Dкотн – Dсн (п)ч – Dпотч – Dпрч, т/ч,

(4)

где D_кот^н – номинальная паропроизводительность котельной, т/ч;

D _{сн (п)}^ч – часовой расход пара на собственные нужды, т/ч;

D_пот^ч – часовые потери пара в котельной, т/ч;

D_пр^ч – максимальный часовой отпуск пара на производство, т/ч; в соответствии с таблицей 1.

D_т^ч = 100 – 3,2 – 3 – 50 = 43,8 т/ч.

Пар, поступающий на сетевые подогреватели, нагревает сетевую воду, циркулирующую в тепловых сетях, конденсируется и возвращается в виде конденсата в тепловую схему котлоагрегата котельной.

Часовой отпуск тепловой энергии в виде пара на производство определяем по формуле:

, ГДж/ч,

(5)

где h_п – энтальпия пара идущего на производство, кДж/кг; зависит от давления и температуры пара отпускаемого на производство, Р_п/t_п (МПа/°С), заданных в исходных условиях; определяется по таблице 2 [1];

α_вк – процент возврата конденсата с производства, %, согласно таблице 1;

с_в – теплоемкость возвращаемого конденсата, кДж/кг∙°С; с_в=4,19кДж/кг∙°С;

t_вк – температура возвращаемого конденсата с производства (°С) согласно заданию.

Часовой отпуск тепловой энергии на теплофикацию (отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение)

Пар на сетевые подогреватели подается через РОУ (редукционно-охладительную установку). В РОУ снижается температура и давление до параметров, необходимых для подогрева сетевой воды до заданной температуры в подающей магистрали теплосети t₁,°С.

Температура конденсата греющего пара должна быть выше, чем температура в подающей магистрали, на ∆t = 3 – 5°С, т.е. на величину температурного недогрева поверхностного подогревателя.

По полученной температуре насыщения греющего пара t_н= t1+∆t по таблице 2 определяется давление, до которого необходимо снизить давление в РОУ, энтальпия греющего пара h_т и энтальпия конденсата греющего пара h^´

Часовой отпуск тепловой энергии на теплофикацию определяем по формуле:

Qтч = Dтч (hт – h′ ) ηсп∙10−3, ГДж/ч,

(6)

где D _т^ч – часовой расход пара на сетевые подогреватели, т/ч;

h_т – энтальпия пара после РОУ, кДж/кг;

h^′ – энтальпия конденсата греющего пара, кДж/кг;

η_сп = 0,98 – КПД сетевого подогревателя.

Q_т^ч = 43,8 ∙(2752,1 – 653,8)∙0,98∙10⁻³ = 90,067 ГДж/ч.

Часовые потери тепловой энергии при редуцировании пара определяем по

формуле:

QРОУч = Dтч (hп – hт )∙10−3, ГДж/ч,

(7)

где h_п – энтальпия пара перед РОУ, кДж/кг;

h_т – энтальпия пара после РОУ, кДж/кг.

Q_РОУ^ч = 43,8 ∙(3196,8 – 2752,1)∙ 10⁻³ = 19,4778 ГДж/ч.

Часовой расход тепловой энергии на собственные нужды и покрытие потерь пара котельной определяем по формуле:

Qсн(п)ч = (Dснч + Dпотч) ∙hп ∙10−3, ГДж/ч,

(8)

где D _сн(п)^ч – часовой расход пара на сетевые подогреватели, т/ч;

D _пот^ч – часовые потери пара в котельной, т/ч;

h_п – энтальпия пара, получаемого в котлоагрегате и отпускаемого на производство, кДж/кг.

Q_сн(п)^ч = (3,2 + 3)∙ 3196,8∙10⁻³ = 19,8201 ГДж/ч.

Часовой отпуск теплоты внешним потребителям:

Qотпч = Qпрч + Q тч, ГДж/ч,

(9)

Q_отп^ч = 147,27 + 90,067= 237,337 ГДж/ч.

Номинальная (установленная) тепловая производительность котельной определяем по формуле:

Qустч = Qпрч + Q тч + QРОУч + Qсн(п)ч, ГДж/ч,

(10)

Q_уст^ч = 147,27 + 90,067 + 19,4778 + 19,8201 = 276,6349 ГДж/ч.

Часовой расход химочищенной воды для подпитки котлов должен воспол-нять расход пара на собственные нужды котельной, вынужденные потери пара и конденсата, покрытие потерь конденсата на производстве с 50% запасом на невозврат конденсата; определяем по формуле:

G хов(пк)ч = D потч + Dснч + 1,5Dпрч(1 − ), т/ч

(11)

G _хов(пк)^ч = 3,2 + 3 + 1,5∙50∙(1 − ) = 14,425 т/ч

В закрытых системах теплоснабжения расход химочищенной воды для

подпитки теплосети составляет 0,75% объема воды в тепловых сетях.

Объем воды в тепловых сетях определяем по формуле:

Vтс = νуд Q тч , м3

(12)

где Q _т^ч – часовой отпуск тепловой энергии на теплофикацию, ГДж/ч;

ν_уд - удельный объем воды в тепловых сетях, м³/ГДж, ориентировочно составляет 15,5 м³/ГДж.

V_тс = 15,5∙90,067 = 1396,0385 м³.

Часовой расход химочищенной воды для подпитки теплосети определяем по формуле:

G хов(птс)ч = ∙ Vтс, т/ч,

(13)

где ν - удельный объем воды, м³/т, ν = 1 м³/т

G _{хов(птс)}^ч = ∙1396,0385 = 10,4702 т/ч

Суммарный часовой расход химочищенной воды для подпитки котлов и теплосети определяем по формуле:

G ховч = G хов(пк)ч +G хов(птс)ч, т/ч,

(14)

G _хов^ч = 14,425+ 10,4702= 25,1652 т/ч

Часовой расход исходной воды для нужд котельной

В качестве исходной воды может использоваться артезианская вода скважин, речная вода, водопроводная вода.

Расход воды на технологические нужды котельной включает расходы:

- подпитку тепловой сети;

- восполнение потерь тепла и конденсата;

- восполнение потерь тепла с непрерывной продувкой котлов;

- собственные нужды водоподготовки;

- расход на гидравлическое шлакозолоудаление;

- расход на охлаждение подшипников, дымососов, вентиляторов, питательных и сетевых насосов, топочных устройств (при сжигании твердого топлива) и т.д.

Часовой расход исходной (сырой) воды для нужд котельной определяем по формуле:

G исхч = (1+K снв %/100)G ховч + ((3 ÷ 5)%/100)D котн, т/ч,

(15)

где K _сн^в %/100 – расход воды на собственные нужды химводоочистки (%), по заданию (таблица 1);

((3 ÷ 5)%/100)D _кот^н – расход воды на охлаждение подшипников, топочных устройств, гидравлическое шлакозолоудаление, гидравлические исполнительные механизмы и приборы КИП, т/ч. Большее значение принимается при сжигании твердого топлива.

G _исх^ч = (1+14,4/100) ∙ 25,1652 + (3/100) ∙ 100 = 31,7889 т/ч.

Часовой расход натурального топлива определяем по формуле:

В нч = Qустч ∙ 106/ (Qнр ηк ), м3/ч,

(16)

где Q_уст^ч – номинальная (установившаяся) тепловая производительность котельной, ГДж/ч;

Q_н^р – удельная теплота сгорания топлива, кДж/м³;

η_к = η_к %/100 – КПД котла; при сжигании газа η_к = 92%.

В _н^ч = 276,6349∙ 10⁶/(34830 ∙ 0,92)= 8633,0749 м³/ч