Н = √ [120· ((0,05 / 0,85) · 10,9) / 0,05] · √ 1 / (9,05· 200) = 20,3 м.
Определяем высоту дымовой трубы во втором приближении.
Определяем коэффициенты f и Vм по формулам:
f = (103 · ωвых2 · Dтр) / (Н2 · ∆t), (6.14)
f = (103 · 202 · 1,2) / (20,32 · 200) = 5,82.
Vм = 0,65· √ (Vтр· ∆t) / Н, (6.15)
Vм = 0,65· √ (9,05· 200) / 20,3 = 6,14.
По [4] определяем коэффициенты m и n: m =1,16; n =1.
Определяем минимальную высоту дымовой трубы во втором приближении:
Н1 = Н √ m · n, (6.16)
Н1 = 20,3 √ 1,16 · 1 = 21,3 м.
По [4],выбирается дымовая труба из кирпича диаметром 1,2 м, высотой 30 м.
7. Технико-экономические показатели
К системе технико-экономических показателей при проектировании котельной относятся суммарные и удельные капиталовложения, ежегодные издержки производства, себестоимость продукции.
Капитальные вложения – затраты на содержание основных фондов котельной. К ним относятся затраты на приобретение оборудования, строительно-монтажные и прочие капитальные затраты.
Ежегодные издержки производства учитывают затраты на топливо и электроэнергию, воду и вспомогательные материалы, заработную плату и отчисления на социальное страхование, амортизацию основных фондов, текущий ремонт и прочие расходы.
Основные статьи затрат:
Затраты на топливо. Учитываются затраты на все топливо, расходуемое котельной на производство тепла, включая расход топлива на пуск и наладку нового оборудования и на растопку котлоагрегатов; затраты на прием, хранение, обработку и транспортировку топлива.
Заработная плата с начислениями (основная и дополнительная эксплуатационного персонала, в том числе и ИТР и служащих) и отчисления на социальное страхование.
Затраты на амортизацию в процентах от стоимости основных фондов по «Нормам амортизационных отчислений по основным фондам народного хозяйства» по группе «Теплотехническое оборудование и котельные установки» с учетом вида топлива и фактического числа часов работы в году.
Затраты на текущий ремонт, для котельных закрытого типа составляют 20% амортизационных отчислений.
Прочие расходы – в основном общекотельные расходы.
Годовая выработка тепла котельной определяется по формуле:
Qгодотн = 24 · Qо.ср · nо + 16 · Qв.ср · nо + Qг.вгод + Qпгод , (7.1)
где Qо.ср ‑ средне часовая выработка тепла на отопление за отопительный период, Гкал/год;
Qв.ср ‑ средне часовая выработка тепла на вентиляцию за отопительный период, Гкал/год;
Qг.вгод – годовая выработка тепла на горячее водоснабжение, Гкал/год;
Qпгод – годовая выработка тепла на производство пара, Гкал/год.
Qо.ср = Qо · (tвн – tср.о) / ( tвн – tо.р), (7.2)
где Qо – отопительная нагрузка, Гкал/ч;
tср.о – средняя температура наружного воздуха за отопительный пери
од,0С.
Qо.ср = 5,8 · (18 + 4,9) / ( 18 + 30) = 2,76 Гкал/ч.
Qв.ср = Qв · (tвн – tср.о) / ( tвн – tв.р), (7.3)
где Qв – вентиляционная нагрузка, Гкал/ч;
Qв.ср = 3,6 · (18 + 4,9) / ( 18 + 17) = 2,4 Гкал/ч.
Годовая выработка тепла на горячее водоснабжение определяется по формуле:
Qгв = 24 · Qгв.ср · nо + 24 · Q'гв.ср · (365 – nо), (7.4)
где Qгв.ср , Q'гв.ср – средне часовой расход тепла на горячее водоснабжение за отопительный период и за летний период соответственно, Гкал/ч;
nо – продолжительность отопительного периода, сут.
Qгв = 24 · 0,9 · 210 + 24 · 0,81 · (365 – 210) = 7549,2 Гкал/год.
Определяется годовой отпуск тепла на производство пара по формуле:
Qпгод = Qп · τ, (7.5)
где τ – число часов использования пара в году, ч.
Qпгод = 2,39 · 8760 = 20936,4 Гкал/год.
Qгодотн = 24 · 2,76 · 210 + 16 · 2,4 · 210 + 7549,2 + 20936,4 = 50460 Гкал/год.
Эксплуатационные затраты котельной определяются по формуле:
Sкот = Sт + Sв + Sэ + Sам + Sтр + Sзп + Sпр, (7.6)
где Sт – годовые затрата на топливо, руб;
Sв – годовые затрата на использованную воду, руб;
Sэ – годовые затрата на электроэнергию, руб;
Sам – годовые амортизационные отчисления, руб;
Sтр – расходы на текущий ремонт оборудования, руб;
Sзп – годовые затрата на заработанную плату, руб;
Sпр – прочие расходы, руб.
Годовые затраты на топливо определяются по формуле:
Sт = Вгод · Цт, (7.7)
где Вгод – годовой расход топлива, м3/год;
Цт – цена топлива, руб/ м3.
Вгод = Вч · τ, (7.8)
где Вч – часовой расход топлива, м3/ч;
τ – число часов работы котельной в году, сут.
Вгод = (2002 · 5040) + (500,5 · 3720) = 11,9·106 м3/год.
Sт = 11,9·106 · 0,467 = 6,64·106 руб/год.
Годовые затраты на использованную воду определяются по формуле:
Sв = qгод · Цт, (7.9)
где qгод – годовой расход воды, м3/год;
Цт – цена 1 м3 воды, руб/ м3.
Годовой расход воды котельной определяется по формуле:
qгод = qч · V · τ, (7.10)
где qч – часовой расход воды котельной, принимается равным 0,5 ‑ 2% от объема системы, при закрытой системе теплоснабжения, м3/ч;
V – объем системы, 100 м3, [7].
qгод = 0,02 · 100 · 8760 = 17520 м3/год.
Sв = 17520 · 7,2 = 126144 руб/год.
Годовые затраты на электроэнергию определяются по формуле:
Sэ = Эгод · Цэ, (7.11)
где Эгод – годовой расход электроэнергии, кВт·ч /год;
Цт – цена 1 кВт/ч электроэнергии, руб/ кВт·ч.
Годовой расход электроэнергии определяются по формуле:
Эгод = Nуст · τ, (7.12)
где Nуст – установленная мощность токоприемников, Nуст = 150 кВт, [7].
Эгод = 150 · 8760 = 1314000 кВт·ч /год.
Sэ = 1314000· 0,69 = 906660 руб/год.
Капитальные затраты на сооружение котельной:
Ккот = к · Qном · n, (7.13)
где к – удельные капитальные вложения для ввода одного котлоагрегата, тыс/Гкал,[7];
Qном ‑ номинальная мощность котлоагрегата, МВт;
n – количество котлоагрегатов, шт.
Ккот = 390 · 4,87 · 4 = 7597200 руб.
Стоимость общестроительных работ и оборудования с мота жом определяется по формуле:
Кстр = Ккот · αстр, (7.14)
Коб = Ккот · αоб, (7.15)
где αстр – доля стоимости общестроительных работ, αстр = 0,3, [12];
αоб – доля стоимости оборудования с монтажом, αоб = 0,7, [12].
Кстр = 7597200 · 0,3 = 22791600 руб.
Коб = 7597200 · 0,7 = 53518040 руб.
Годовые амортизационные отчисления:
Sам = [(αмстр/100 · Кстр) + (αмоб/100 · Коб)], (7.16)
где αмстр – средняя норма амортизации общестроительных работ,
αмстр = 3 %, [12];
αмоб – средняя норма амортизации оборудования с монтажом,
αмоб = 7,2 %, [12].
Sам = [(0,3/100 · 2279160) + (7,2/100 · 5318040)] = 451273,68 руб.
Затраты на текущий ремонт:
Sтр = 0,2 · Sам , (7.17)
Sтр = 0,2 · 451273,68 = 90254,7 руб.
Годовые затраты на заработанную плату определяем согласно штатного состава работающих. Результаты расчетов заносим в таблицу 12.
Таблица 12.
Расчет фонда заработной платы
| Наименование профессии | Количество по штату работающих, чел | Заработная плата одного рабочего, руб/месяц | Годовой фонд заработной платы с учетом выплаты премии, руб/год |
| 1.Мастер | 2 | 1800 | 64800 |
| 2. Оператор | 6 | 1300 | 140400 |
| 3. Оператор ХВО | 2 | 1300 | 46800 |
| 4.Слесарь | 2 | 1200 | 43200 |
| 5.Слесарь КиП | 2 | 1200 | 43200 |
| 6. Электросварщик | 1 | 1400 | 25200 |
| Итого | 15 | 8200 | 363600 |
Прочие суммарные расходы принимаются в среднем 30% затрат на амортизацию, текущий ремонт, заработную плату,[12]:
Sпр = 0,3· (Sам + Sтр + Sзп), (7.18)
Sпр = 0,3· (451273,68 + 90254,7 + 363600) = 271538,5 руб.
Sкот = 6,64·106 + 126144 + 906660 + 451273,68 + 90254,7 +
+ 363600 + 271538,5 = 7672804 руб.
Себестоимость тепловой энергии определяется по формуле:
Sт = Sкот / Qгодотн, (7.19)
Sт = 7672804 / 50460 = 152,1 руб/Гкал.
Годовой экономический эффект определяется по формуле:
Э = (Sтар ‑ Sт) · Qгодотн, (7.20)
где Sтар – тариф на покупную теплоэнергию, Sтар = 214 руб/Гкал.
Э = (214 – 152,1) · 50460 = 3128520 руб.
Срок окупаемости капитальных вложений определяется по формуле:
Т = Ккот / Э, (7.21)
Т = 7597200 / 3128520 = 2,4 года.
Экономические показатели работы котельной заносятся в таблицу 13.
Таблица 13.
Экономические показатели проектируемой котельной
| Показатели | Проектируемая котельная |
| 1.Средне годовая выработка тепла, Гкал/год | 50460 |
| 2. Эксплуатационные затраты, руб | 7672804 |
| 3.Себистоимость тепловой энергии, руб/Гкал | 152,1 |
| 4.Годовой экономический эффект, руб | 3128520 |
| 5. Срок окупаемости капитальных вложений, лет | 2,4 |
Заключение