Себестоимость транспорта тепла в заданный район

 Содержание

Введение                                                                                                                                       3

1. Исходные  данные                                                                                                                   4

2. Расчёт  годовых эксплуатационных расходов  по транспорту тепла                                 5

2.1. Амортизационные  отчисления от начальной стоимости  тепловой сети            5

2.2. Затраты на перекачку теплоносителя                                                                      5

2.3. Затраты  на тепловые потери                                                                                     7

2.4. Затраты  на обслуживание тепловой сети                                                               9

    2.4.1. Заработная плата эксплуатирующего  персонала                                       9

    2.4.2. Затраты на вспомогательные материалы                                                   10

    2.4.3. Затраты на оплату услуг цеха  КИП автоматики и освещения                 10

    2.4.4. Суммарные удельные затраты на  обслуживание тепловой сети             10

2.5. Затраты  на текущий ремонт тепловых  сетей                                                          10

    2.5.1. Заработная плата ремонтного  персонала                                                    11

    2.5.2. Затраты на вспомогательные материалы                                                    11

    2.5.3. Затраты на запасные части                                                                           12

    2.5.4. Затраты на услуги других цехов  и сторонних организаций                    12

    2.5.5. Суммарные и удельные затраты  на текущий ремонт                                12

    2.6. Общесетевые расходы                                                                                               12

3. Определение  себестоимости транспорта единицы  тепла                                                  12

4. Анализ  себестоимости транспорта единицы тепла                                                            13

Список  литературы                                                                                                                    15

Введение.

     В нашей стране создан мощный  высокоэффективный топливно-энергетический комплекс, включающий системы и установки для преобразования первичных энергоресурсов в формы энергии, необходимые для народного хозяйства и населения, и передачи этой энергии от источников ее производства до объектов использования. Особенно большое значение для организации рационального энергоснабжения страны имеет теплофикация, самый совершенный метод централизованного теплоснабжения на базе комбинированной выработки теплоты и электрической энергии. Системы централизованного теплоснабжения зарекомендовали себя как системы рациональные, позволяющие экономить значительное количество топлива и прочие затраты при производстве и использовании тепла.

     Значительная доля затрат в  себестоимости тепловой энергии приходится на эксплуатационные расходы по транспорту тепла потребителям. В состав этих расходов входят:

- амортизационные отчисления от начальной стоимости тепловой сети, И_тс;

- затраты  на перекачку теплоносителя, И_п;

- затраты  на тепловые потери, И_тп;

- затраты на обслуживание тепловой сети, И_обс;

- затраты  на текущий ремонт сети, И_тр;

- общественные (прочие) затраты, И_пр.

     По условию задана независимая открытая система теплоснабжения. Это означает, что вода из тепловой сети проходит через теплообменник, в котором нагревает вторичный теплоноситель, используемый в абонентской установке.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Исходные данные

1.Географическое положение- г. Чебоксары

2.Схема  тепловых сетей

пп –  промышленное предприятие

м₁ – микрорайон №1

м₂ – микрорайон №2

3.Длина  участков, км:

АВ – 3,0             ВС – 4,0

ВD – 3,0             DЕ – 2,5

 DF – 2,0

4.Диаметр  трубопроводов, м:

d_АВ=0,5               d_BC=0,1

d_BD=0,5               d_DE=0,4

d_DF= 0,4

5.Система теплоснабжения – открытая независимая

6.Годовой  отпуск тепла Q=1,086·10⁶ ГДж.

7.Тип  подкачивающих насосов, расчетные расходы воды и

перепады давлений, развиваемых насосами, приведены ниже.

8.Расчетная  тепловая нагрузка района:

Q_р=16,186 МВт.(по воде)

Q_р=18,627 МВт.(по пару)  

9.Тип прокладки  тепловой сети – непроходной  одноячейковый канал серии КС, грунт – влажный. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.Расчет  годовых  эксплуатационных  расходов по транспорту  тепла. 

2.1. Амортизационные  отчисления от  первоначальной стоимости тепловой сети. 

Сумма ежегодных амортизационных отчислений от первоначальной стоимости тепловой сети (И_тс) определяется по формуле: 

И_тс= f_тс· k_тс, 

где f_тс – норма амортизации, для тепловых сетей равна 0,05;

k_тс – капитальные вложения в сооружение тепловой сети, р.

   Капитальные вложения в сооружение  тепловой сети, состоящей из нескольких  участков с различными диаметрами  и длиной трубопроводов, определяются  по формуле:

K_тс= ∑ K_i, 

где K_i – капитальные вложения в сооружение отдельных участков с различными диаметрами и длиной трубопроводов; 

K_i = ℓ_i·H_общ.i ·1,29 

где ℓ_i –длина i-того участка тепловой сети (подающей и обратной),

i=1…n – количество участков,

H_общ.i - общий норматив стоимости прокладки водяных тепловых сетей, тыс.р/км

1,29 –  коэффициент, учитывающий подготовку территории строительства.

     Для расчетов K_тс значения исходных данных принимаются по приложениям 1 и 2.

     Удельные амортизационные отчисления  от первоначальной стоимости  тепловой сети (р./ГДж или р./Гкал) определяются по формуле: 

И_тс= И_тс/Q , 

где Q – годовой отпуск тепла, ГДж/год.

2.2. Затраты на перекачку  теплоносителя. 

     Значительной статьей эксплуатационных  расходов на транспорт тепла в заданный район являются затраты на перекачку теплоносителя. В эту часть расходов в основном входит стоимость электроэнергии, расходуемой на привод сетевых насосов. Расход теплоносителя в течение года зависит от тепловой нагрузки района теплоснабжения (зимней и летней), поэтому затраты на перекачку теплоносителя составляют сумму ежегодных издержек на перекачку теплоносителя в зимнее и летнее время: 

И_п=(Э_з+Э_л)·z_a , 

где Э_з и Э_л – расход электроэнергии на привод сетевых насосов в зимнее и летнее время, кВт·ч/год;

z_a – тариф на электроэнергию, р/кВт·ч.

      В заданной системе теплоснабжения установлены 2 повысительные насосные станции на подающей линии магистрали, одна – на обратной линии магистрали. По одной повысительной станции также установлены на обратных трубопроводах ответвлений на промышленное предприятие и жилой район М2.

     Расход электроэнергии на привод  сетевых насосов, кВт·ч/год, в  зимнее время (отопительный сезон)  определяется по формуле: 

Э_з= G ·∆p_из·n_з·10^-3/η_н.у.·ρ , 

где G – расчетный расход воды на данный район, кг/с;

∆p_из – перепад давлений, развиваемых насосом в зимнее время, Па. Значение ∆p_из берется из гидравлического расчета тепловой сети;

ρ –  плотность воды, кг/м³. В среднем ρ=975 кг/м³;

η_н.у. – КПД насосной установки определяется как произведение КПД насоса (η_н) на КПД электродвигателя (η_э). Для средних условий: η_н.у.= η_н·η_э=0,6-0,7.

n_з – число часов работы сетевых насосов в зимнее время (отопительный период). 

Э_з=

_{= 5752430,181 кВт·ч} 

     Расход электроэнергии на привод  сетевых насосов в летнее время  (кВт·ч) определяется по формуле: 

Э_л= G_г ·∆p_ил·n_л·10^-3/η_н.у.·ρ , 

где n_л – число часов работы сетевых насосов в году в летнее время;

G_г – суммарный расход сетевой воды на горячее водоснабжение, кг/с;

∆p_ил – перепад давлений, развиваемых насосом в летнее время, Па.

     Значение ∆p_ил определяется из следующей зависимости: 

∆p_ил=∆p_из·(G_г/ G)²; 
 
 
 

Э_л=

_{=294820,304 кВт·ч} 
 

Примем z_a =  1900 руб/ МВт·ч 

И_п=(5752430,181+294820,304)·1900·0,001= 11489775,9 р 
 

Удельные  ежегодные издержки на перекачку  теплоносителя, отнесенные к единице отпущенной теплоты, р/ГДж, определяются по формуле: 

и_п≈ И_п/Q. 

И_п≈ 11489775,9/1086000 = 10,579 р/ГДж 
 
 

    2.3.Затраты на тепловые потери. 

   При проведении ориентировочных  технико-экономических расчетов  тип изоляционного покрытия тепловой сети обычно неизвестен. Поэтому тепловые потери сети определяются по укрупненным показателям. Для приближенного определения теплопотерь сети, ГДж/год или Гкал/год, пользуются следующей формулой: 

Q_тп=q_тп·М_ус. , 

где  q_тп – удельные ежегодные потери тепла, отнесенные к 1 м² условной материальной характеристики тепловой сети, ГДж/(м²·год) или Гкал/(м²·год);

М_ус. – условная материальная характеристика тепловой сети, рассчитанная по наружной поверхности изоляции, м²;

М_ус. =М+0,15Σℓ, где М – материальная характеристика тепловой сети, отнесенная к площади поверхности трубопроводов, м²;

Σℓ - суммарная  длина трубопроводов, м.  

     Материальная характеристика тепловой  сети:

где Sl – суммарная длина всех трубопроводов сети, м;

  d – диаметр трубопроводов, м.

Удельные  ежегодные потери тепла (q_тп) определяются по формуле: 

q_тп=3,6·π·k·(τ_ср-t₀)(1+β)·m·10^-6 , 

где k – коэффициент теплоотдачи теплопровода с учетом тепловой изоляции канала и грунта, отнесенный к условной площади наружной поверхности изоляции трубопровода, Вт/(м²·К) или ккал/(м²·ч·^оС);

τ_ср – среднегодовая температура теплоносителя, ^оС;

t₀ =2 – 5 ^оС;

β – коэффициент местных потерь, β=0,2 – 0,3;

m – длительность работы тепловой сети за отопительный период, ч.

     Для  предварительных расчетов “k” можно принимать равным 0,8…1,2       Вт/(м²·K) или 0,7…1,0 ккал/(м²·ч· ^оС).

     Среднегодовая  температура теплоносителя определяется из выражения: 

τ_ср=(τ₁·m₁+ τ₂·m₂+…+ τ_n·m_n)/m₁+ m₂+…+m_n, 

где τ₁,τ₂,τ_n – температура теплоносителя, ^оС;

m₁, m₂,m_n – длительность работы теплопровода при указанных температурах теплоносителя, ч.

     Для водяных сетей τ_ср определяется как полусумма среднегодовых температур падающей и обратной магистрали. Для паровых сетей с постоянным режимом давлений τ_ср принимается равной средней температуре пара.

τ_ср=(τ₁·m₁+ τ₂·m₂+…+ τ_n·m_n)/m₁+ m₂+…+m_n, 

Для подающего  трубопровода: 

Для обратного  трубопровода: 

τ_ср

      _{Удельные ежегодные потери тепла:}

Q_тп = 4,33·27783 =120221,79 ГДж/год 

  Величина  ежегодных издержек на тепловые  потери, р/год, определяются по  формуле: 

И_тп=Q_тп·z_т=q_тп·М_ус· z_т , 

где z_т =150 – замыкающие удельные затраты на тепло, р/ГДж. 

И_тп=120221,79·150=18033269 р 

     Удельная стоимость тепловых  потерь на единицу отпущенного  тепла, р/ГДж, определяется по  формуле: 

и_тп=И_тп/Q=q_тп·М_ус·z_т/Q .

     При расчете и_тп значение z принимается равным себестоимости тепла на ТЭЦ, р/ГДж.

и_тп=18033269/1086000=16,61 р/ГДж. 

2.4. Затраты на обслуживание  тепловой сети. 

     В состав годовых затрат на  обслуживание тепловой сети входят:

- заработная  плата эксплуатационного персонала;

- затраты на вспомогательные материалы;

- затраты  на оплату услуг цеха КИП  и автоматики;

- затраты  на освещение. 

2.4.1. Заработная плата  эксплуатационного  персонала. 

     Численность эксплуатационного  персонала по тепловым сетям  зависит от мощности системы,  радиуса действия тепловой сети, теплоплотности района и вида теплоносителя. При отсутствии штатных ведомостей для ориентировочных расчетов можно пользоваться штатным 4 (k_шт).

Штатный коэффициент представляет собой  полную удельную численность персонала, приходящуюся на 1 МВт установленной мощности.

     Для ориентировочных расчетов  эксплуатационный штатный коэффициент  по тепловым сетям, чел/МВт,  определяется по формуле:

где q – теплоплотность района, МВт/га;

Q_p – расчетная тепловая нагрузка района, МВт.

     В среднем эксплуатационный штатный  коэффициент по тепловым сетям  равен 0,12…0,26 чел/МВт. Принимаем k_ШТ=0,2 чел/МВт. 

     Расстановочный  штат эксплуатационного персонала  определяется по формуле: 

P_шт=k_шт·Q_p , чел. 

Списочный штат равен: C_шт= P_шт· k_сп =1,15·0,2·73,95=17 чел 

где k_сп – коэффициент списочности, определяется из баланса использования рабочего времени. (табл.1).

     Принимаем график работы эксплуатационного  персонала – непрерывный 4-х бригадный с длительностью смены 8ч.

     Списочный штат эксплуатационного  персонала, определенный по формуле  соответствует штату одной бригады.  Общее количество эксплуатационного  персонала равно, чел.: 

С_общ=4·С_шт=4·17=68 чел

     Годовой фонд заработной платы эксплуатационного персонала определяется по формуле: 

ЗП_год=З_ср·С_общ, р,

ЗП_год=12000·12·68=9792000 р,

где З_ср =12000 р/мес на одного рабочего. 
 
 

2.4.2. Затраты на вспомогательные  материалы. 

      Норматив затрат на вспомогательные материалы составляет 0,001коп на 1р. капитальных затрат на сооружение тепловых сетей. Отсюда: 

З_вм=0,001·k_тс =0,001·9881735=9881,7 р 
 

2.4.3. Затраты на оплату  услуг цеха КИП  и автоматики. 

     По нормативам затраты на услуги  цеха КИП и автоматики составляют 0,035коп, а затраты на освещение – 0,015коп на 1р. капитальных затрат на сооружение тепловых сетей, р: 

З_кип=0,035·k_тс = 0,035·9881735=345860,7 р

З_осв=0,015·k_тс= 0,015·9881735=148226,03 р 

2.4.4. Суммарные и удельные  затраты на обслуживание  тепловой сети.

     Суммарные затраты  на обслуживание  тепловых сетей  составляют, р: 

И_обс=З_зп+З_вм+З_кип+З_осв =9792000+9881,7+345860,7+148226,03=10295968 р 

     Удельные затраты на обслуживание тепловых сетей, р/ГДж, определяются по формуле: 

и_обс=И_обс/Q_р =10295968/1086000=9,48 р/ГДж. 
 

2.5. Затраты на текущий  ремонт тепловых  сетей. 

     Затраты  на текущий ремонт тепловых  сетей складывается из следующих  статей:

• заработная плата ремонтного персонала;
• затраты на вспомогательные материалы;
• затраты на запасные части;
• затраты на услуги сторонних цехов и организаций.

2.5.1. Заработная плата  ремонтного персонала. 

     Заработная плата ремонтного персонала определяется по формуле: 

З_зп=З_ср·С_шт , 

где З_ср – среднегодовая зарплата ремонтного персонала одного работника, принимается равной 150000 р.

     Для расчета списочного штата  (С_шт) ремонтного персонала используются нормативы численности, приведенные в приложении 4.

     Расстановочный штат ремонтного  персонала данного участка тепловой  сети определяется по формуле: 

P_шт=H_r·ℓ_i , 

где H_r – норматив численности ремонтного персонала в зависимости от диаметра и длины участка тепловой сети;

ℓ_i – длина данного участка тепловой сети, км.

     Общий расстановочный штат ремонтного  персонала тепловой сети определяется  по формуле: 

P_общ=∑P_шт.i 

где i=1…n – количество участков.

     Списочный штат ремонтного персонала  определяется по формуле: 

С_шт.рем=P_общ·k_сп =28·1,1=31 чел  

     Принимаем график работы ремонтного  персонала – прерывный, двухсменный (смена 8 часов). Списочный штат ремонтного персонала определенный по формуле, соответствует штату одной смены. Общее количество ремонтного персонала равно (чел):