Расчет энергохозяйства предприятия, организации и планирования энергетического норматива

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

При проектировании и эксплуатации систем промышленного энергоснабжения возникает ряд вопросов, для решения которых необходимо проведение технико - экономических и плановых расчетов: определение плановой потребности предприятия в энергетических ресурсах, планирование объема ремонтных работ, расчет численности персонала, определение себестоимости энергетической продукции, уровня энергозатрат, целесообразности проведения организационно - технических мероприятий и т.п.

Целью работы является закрепление теоретических знаний по курсу «Организация и планирование производства. Управление предприятием».

В ходе выполнения курсовой работы необходимо: рассмотреть вышеперечисленные вопросы, ознакомиться с справочно - нормативными материалами и соответствующей литературой и полученную в ходе выполнения работы информацию представить в наглядных табличных формах.

1. Определение потребности предприятия в тепловой энергии

Расход тепла на отопление и вентиляцию.

Расчет тепловой энергии на отопление и вентиляцию проводим по каждому цеху по формулам:

- на отопление:

Qoi = qoi•Vi• (tвi - tн.ср.)•24•no•10-6,

где: qoi - отопительная характеристика здания, ккал/м3.•ч•С; Vi - строительный объем здания, тыс.м3.; tвi - внутренняя температура здания, С; tн.ср. - наружная средняя температура за отопительный период, С; no - продолжительность отопительного периода, сут.(200 суток).

- на вентиляцию:

Qвi= qвi•Vi• (tвi - tн.ср.)•Тв•nв•10-6,

где: qвi - вентиляционная характеристика здания, ккал/м3.•час•С; Тв - число часов использования вентиляционной нагрузки в году, час; nв -продолжительность вентиляционного периода, сут. (200 - 61 =139 суток).

Расчетный расход тепла в максимально зимний период рассчитывается по формулам:

- на отопление:

Qoрi = qoi•Vi• (tвi - tн.о)•10-6,

- на вентиляцию:

Qврi= qвi•Vi• (tвi - tн.в.)•10-6.

Расчет приведем на примере инструментального цеха:

Qoi = 0,405•46•103•(16+1,5)•24•200•10-6 = 1564,92 Гкал/год;

Qвi = 0,160•46•103•(16+1,5)•8•139•10-6 = 143,23 Гкал/год;

Qoрi = 0,405•46•103•(16+24)•10-6 = 0,75 Гкал/час;

Qврi= 0,160•46•103•(16+12)•10-6 = 0,21 Гкал/час.

Аналогично рассчитываем остальные цеха и данные расчета оформляем в табличной форме (таблица 1):

Таблица 1 - Расход тепла на отопление и вентиляцию

№ п/п	Наименование цехов	Объем помещения, тыс.м3	Тепловые характеристики зданий, ккал/ (м3•ч•С)	Температура внутри помещения, С	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	115	0,12	0,24	14	24	139	1026,72	1427,14	0,52	0,72
2	Литейный	69	0,238	0,962	14	24	139	1221,80	3432,27	0,62	1,73
3	Механический	138	0,392	0,123	16	24	139	4544,06	990,94	2,16	0,48
4	Термический	57,5	0,219	0,377	14	24	139	936,88	1120,90	0,48	0,56
5	Сборочный	92	0,383	0,124	16	24	139	2959,82	666,00	1,14	0,32
6	Инструментальный	46	0,405	0,16	16	8	139	1564,92	143,23	0,75	0,21
7	Ремонтно-механический	46	0,405	0,16	16	8	139	1564,92	143,23	0,75	0,21
8	Компрессорная	9,2	0,408	---	16	-	-	315,30	-	0,15	-
9	Заводоуправление	23	0,235	0,097	18	8	139	505,91	48,38	0,23	0,07
10	Столовая	11,5	0,292	0,108	18	8	139	314,31	26,93	0,14	0,04
ИТОГО:	607,2		14954,64	7999,02	7,21	4,34

Расход тепловой энергии на горячее водоснабжение.

Qгвс = Qхбн + Qдуш.,

где: Qхбн - расход тепловой энергии на хозяйственно-бытовые нужды; Qдуш - расход тепловой энергии на душевые сетки.

- на хозяйственно-бытовые нужды:

Qхбн = gi•Чi•с•(tг - tx)•Nраб,

где: gi - нормы расхода по каждой категории работников, кг/(чел•сут); Чi - количество работников, чел.; с - теплоемкость воды = 1 ккал/кг; tг - температура горячей воды, подаваемой в систему ГВС = 55 С; tx - температура холодной водопроводной воды = 5 С (1 и 4 кварталы), 15 С (2 и 3 кварталы);

Nраб - число рабочих дней в году по балансу рабочего времени (за 2012 год = 254 рабочих дня).

Исходим из условия, что 25 % рабочих заняты на производстве в горячих цехах.

Таким образом:

Чппргц = Чппр•25 % = 2400•25 % = 600 чел. (норма расхода воды = 20 кг/(чел•сут);

Остальные рабочие:

Чппро = Чппр - Чппргц = 2400-600=1800 чел. (норма расхода по остальным рабочим = 11 кг/(чел•сут);

Численность административного персонала составляет:

Чпппа = Чппп - Чппр = 3200-2400 = 800 чел. (норма расхода воды для административного персонала = 5 кг/(чел•сут).

1 квартал:

Qхбн1 = (20•600+11•1800+5•800)•1• (55-5)•64•10-6 = 114,56 Гкал/кв.

2 квартал:

Qхбн2 = (20•600+11•1800+5•800)•1• (55-15)•62•10-6 = 88,79 Гкал/кв.

3 квартал:

Qхбн3 = (20•600+11•1800+5•800)•1•(55-15)•64•10-6 = 91,65 Гкал/кв.

4 квартал:

Qхбн4 = (20•600+11•1800+5•800)•1• (55-5)•64•10-6 = 114,56 Гкал/кв.

Qхбн = 114,56+88,79+91,65+114,56 = 409,56 Гкал/год.

- на душевые сетки:

Qдуш = gдуш•nдуш• nсм• t• (tг - tx)•Nраб,

где: gдуш - норма расхода воды в душе - 270 л/час; nдуш - количество душей (60 душевых (в расчете 1 душевая на 10 рабочих)); nсм - количество смен (предприятие работает в три смены); t - время помывки одного рабочего (0,75 часа).

1 квартал:

Qдуш1 = 270•60•3•0,75•(55-5)•64•10-6 = 116,64 Гкал/кв.

2 квартал:

Qдуш2 = 270•60•3•0,75•(55-15)•62•10-6 = 90,39 Гкал/кв.

3 квартал:

Qдуш3 = 270•60•3•0,75•(55-15)•64•10-6 = 93,31 Гкал/кв.

4 квартал:

Qдуш4 = 270•60•3•0,75•(55-5)•64•10-6 = 116,64 Гкал/кв.

Qдуш = 116,64+90,39+93,31+116,64 = 416,98 Гкал/год

Итого расход тепловой энергии на горячее водоснабжение:

Qгвс = 409,56 + 416,98 = 826,54 Гкал/год.

Расчет расхода тепловой энергии представлен в таблице 2.

Таблица 2 - Расход воды и расход тепловой энергии на горячее водоснабжение

Период	Расход воды, тыс.м.3	Расход тепловой энергии, Гкал/кв.; Гкал/год
	ХБН	душевые сетки	итого	ХБН	душевые сетки	итого
1 квартал	2,2912	2,3328	4,624	114,56	116,64	231,2
2 квартал	2,2196	2,2599	4,4795	88,79	90,39	179,18
3 квартал	2,2912	2,3328	4,624	91,65	93,31	184,96
4 квартал	2,2912	2,3328	4,624	114,56	116,64	231,2
год	9,0932	9,2583	18,3515	409,56	416,98	826,54

Расход тепла на технологические нужды.

Qт= (D13•(hп13- hп.в) - D13••hк /100) + (D8•(hп8- hп.в) - D8••hк /100)•TT•kн•10-3,

где: D13, D8 - расход пара на технологические нужды из отборов 13 и 8 ата, т/ч; hп13, hп8 - энтальпия пара, отпускаемого потребителям на технологические нужды из отборов 13 и 8 соответственно, ккал/кг; hп.в - энтальпия питательной воды, ккал/кг; hк - энтальпия конденсата, возвращаемого потребителями, ккал/кг; в - возврат конденсата технологическими потребителями, в=60 %; Тт - годовое число часов использования потребителями технологической нагрузки, ч/год, с учетом режима работы предприятия Тт=6000 ч/год; kн - коэффициент неравномерности суточного графика по пару, kн=0,8

Qт = (4•(665,6-104,1)-4•0,6•80)+(4•(661,3-104,1)-4•0,6•80)•6000•0,8•10-3 = 19635,84 Гкал/год

Годовая потребность предприятия в тепле.

Годовая потребность предприятия в тепле складывается из расходов тепла на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и технологические нужды:

Qпр = (Qo+Qв+ Qгвс+Qт)/(1 - кпот),

где: кпот - коэффициент, учитывающий процент потерь в тепловых сетях, принимается 2-5 %.

Qпр = (14954,64+7999,02+826,54+19635,84)/(1-0,03)=44758,80 Гкал/год.

Qпот.сетях = Qпр-(Qo+Qв+Qгвс+Qт)=44758,80-(14954,64+7999,02+ 826,54+19635,84) = 1 342,76 Гкал/год.

Расчетные тепловые нагрузки:

- отопление:

Qo.р. = 7,21 Гкал/час.

- вентиляция:

Qв.р. = 4,34 Гкал/час.

- горячее водоснабжение:

Qгвс.р. = Qгвс/(24•Nраб)=826,54/(24•254)=0,14 Гкал/ч.

- технологические нужды в паре:

Qт.р.=Qт/Тт=19635,84/6000=3,27 Гкал/ч.

Расчетная тепловая нагрузка предприятия:

Qр.пр. = (Qo.р + Qв.р. + Qгвс.р. + Qт.р.)/ ( 1 - кпот.).

Qр.пр. = (7,21+4,34+0,14+3,27)/(1 - 0,03)=15,42 Гкал/час.

Эквиваленты по пару:

К = hп8 - hп.в./hп13-hп.в. = 2800 - 437/2900-437 = 0,959.

Д = Д13 - Д8•К = 4 + 4•0,959 = 7,836 т/ч.

Расчетные тепловые нагрузки предприятия оформим в виде таблицы (таблица 3):

Таблица 3 - Расчетные тепловые нагрузки предприятия

Вид нагрузки	Обозначение	Единица измерения
		Гкал/ч	ГДж/ч	МВт	т/ч
Отопление	Qо.р	7,21	30,19	8,39	-
Вентиляция	Qв.р	4,34	18,17	5,05	-
Горячее водоснабжение	Qгвс.р	0,14	0,59	0,16	-
Итого в горячей воде:		11,69	48,95	13,60	-
Тех. нужды в паре	Qт.р	3,27	13,69	3,80	7,836
Итого по предприятию:	Qпр.р	14,96	62,64	17,40	-
Итого по предприятию с учетом потерь в сетях:		15,42	64,57	17,94	7,836

Вывод: в данном разделе определили потребности предприятия в тепловой энергии, рассчитали расход тепла на отопление (14954,64 Гкал/год), вентиляцию (7999,02 Гкал/год), горячее водоснабжение (826,54 Гкал/год), технологические нужды (19635,84 Гкал/год) и общую потребность предприятия в тепле (44758,80 Гкал/год).

2. Определение норм расхода тепловой энергии на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение

- норма расхода тепловой энергии на отопление:

Но = Qо•103/V•no•(tвнср.от. - tн.ср.),

где: tвнср.от. - средняя температура за отопительный период.

tвнср.от. = tвi•Vi / Vi

tвнср.от.=14•(115+69+57,5)+16•(138+92+46+46+9,2)+18•(23+11,5)/607,2=15,32С.

Но =14954,64•103/607,2•200•(15,32+1,5)=7,32 мкал/тыс.м3•сутки•С.

- норма расхода тепловой энергии на вентиляцию:

Нв = Qв•103/V•nв•(tвнср.в. - tн.ср.),

где: tвнср.в. - средняя температура вентиляции.

tвнср.в. = tвi•Vi / Vi

tвнср.в.=14•(115+69+57,5)+16•(138+92+46+46)+18•(23+11,5)/598=15,31С.

Нв =7999,02•103/598•139•(15,31+1,5)= 5,72 мкал/тыс.м3•сутки•С.

- норма расхода тепловой энергии на горячее водоснабжение:

Нгвс = (Qхбн +Qдуш)•103/ Чппп.

Нгвс = (409,56 +416,98)•103/ 3200 = 258,29 мкал/чел.

в том числе по кварталам:

Нгвс1кв.= (114,56+116,64)•103/ 3200 = 72,25 мкал/чел.

Нгвс2кв.= (88,79+90,39)•103/ 3200 = 55,99 мкал/чел.

Нгвс3кв.= (91,65+93,31)•103/ 3200 = 57,80 мкал/чел.

Нгвс4кв.= (114,56+116,64)•103/ 3200 = 72,25 мкал/чел.

Полученные результаты расчетов сводим в таблицу 4.

Таблица 4 - Нормы расхода тепловой энергии

Виды норм	Един.измер.	Расход тепловой энергии
		за год	1 квартал	2 квартал	3 квартал	4 квартал
Отопление	мкал/тыс.м3•сутки•С	7,32	7,32	7,32	-----	7,32
Вентиляция	мкал/тыс.м3•сутки•С	5,72	5,72	5,72	-----	5,72
ГВС	мкал/чел.	258,29	72,25	55,99	57,8	72,25

Вывод: в данном разделе были определены годовые нормы расхода на отопление (7,32 мкал/тыс.м3•сутки• С) , вентиляцию (5,72 мкал/тыс.м3•сутки• С), горячее водоснабжение (годовая норма - 258,29 мкал/чел.). Нормы на отопление и вентиляции в течение года остаются неизменными, а норма на горячую воду изменяется.

3. 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 кз = 1,1-1,3.

Расчетная производительность (мощность) котельной определяется по формуле:

Qкот.р = (Qo.р. + Qв.р. + Qгвс.р. + Qт.р. + Qсн),

где: Qo.р. , Qв.р. , Qгвс.р. , Qт.р. , Qсн - расчетные расходы тепла на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и технологические нужды, Гкал/час; Qсн - расход тепла на собственные нужды котельной (принимаем 3%), Гкал/час.

Qкот.р. = (7,21+4,34+0,14+3,27)/(1 - 0,03) = 15,42 Гкал/час = 15,42•1,163 = 17,94 МВт.

По полученным значениям выбираем котлоагрегаты со следующими техническими характеристиками (таблица 5).

Таблица 5 - Характеристики котлоагрегатов

Котлоагрегат	Кол-во	Производительность единицы оборудования	КПД,%	коэффициент загрузки, %
		Гкал/ч	МВт	т/ч
водогрейные
КСВ - 0,1	2	0,086	0,1	---	91	80%
КВ - ГМ - 4	3	4	4,652	---	93,9	96%
паровые
ДК - ВР - 10 - 13	1	5,615	6,53	10	91,8	78%
Итого	6	17,79	20,686

Установленная мощность (производительность) котельной определяется как сумма максимальных значений производительности установленных котлоагрегатов:

Qуст = Qвк + Dпар•(hп - hпв)•10-3,

где: Qвк - максимальная производительность водогрейных котлов, Гкал/час; Dпар - максимальная производительность паровых котлов, т/ч.

Qуст =0,086•2 + 4•3 + 1•10•(665,6-104,1)•10-3 = 17,79 Гкал/час = 17,79•1,163 = 20,69 МВт.

Из них:

Qуств.к. = 0,086•2 + 4•3 = 12,17 Гкал/час = 12,17•1,163 = 14,16 МВт.

Qустп.к. =1•10•(665,6-104,1)•10-3 = 5,62 Гкал/час = 5,62•1,163 = 6,53 МВт.

Годовой отпуск тепла котельной складывается из годовой потребности предприятия и возможного отпуска тепла на сторону с учетом потерь. Возможный отпуск тепла на сторону рассчитывается при одно - и двухсменном режиме работы предприятия. Так как по заданию на предприятии трехсменный режим работы, то годовой отпуск тепла будет равен годовой потребности предприятия:

Qотп = Qпр = 44758,80 Гкал/год.

Из них:

Qотп.вк = Qпр.вк = (14954,64+7999,02+826,54)/(1-0,03) = 24515,67 Гкал/год.

в т.ч.

Qотп.вк.от. = Qпр.вк.от. =14954,64/(1-0,03) = 15417,15 Гкал/год.

Qотп.вк.вент. = Qпр.вк.вент. = 7999,02/(1-0,03) = 8246,41 Гкал/год.

Qотп.вк.гвс. = Qпр.вк.гвс. = 826,54/(1-0,03) = 852,11 Гкал/год.

Qотп.пк = Qпр.пк = 19635,84/(1-0,03) = 20243,13 Гкал/год

Годовая выработка тепла котельной рассчитывается:

Qвыр = Qотп/(1 - kсн),

где kсн - коэффициент, учитывающий собственные нужды котельной.

Qвыр =44758,80/(1-0,03) = 46143,09 Гкал/год.

Из них:

Qвыр.вк. = 24515,67/(1-0,03) = 25273,89 Гкал/год.

в т.ч.

Qвыр.вк. от. = 15417,15/(1-0,03) = 15893,97 Гкал/год.

Qвыр.вк.вент = 8246,41/(1-0,03) = 8501,45 Гкал/год.

Qвыр.вк.гвс = 852,11/(1-0,03) = 878,47 Гкал/год

Qвыр.пк. =20243,13/(1-0,03) = 20869,20 Гкал/год.

Годовое число часов использования установленной мощности:

hу = Qвыр/ Qуст

hу = 46143,09/17,79 = 2594,2 ч/год.

Доля технологической нагрузки составляет:

п.к. = Qустп.к./ Qуст = 6,53/20,69 = 0,31 = 31 %.

Годовой расход топлива котельной:

- условного:

Ву.т. = Qвыр•bвырср.вз.•10-3, т у.т./год,

- натурального:

Вн.т. = Ву.т.•(Qут/Qнр), тыс.м3/год,

где: Qнр, Qут - низшая теплотворная способность соответственно натурального и условного топлива Qут = 7000 ккал/кг; bвырср.вз. - удельный расход условного топлива соответственно на выработку и отпуск единицы тепла, кг у.т./Гкал.

bвырср.вз. = 142,86•100/кбр,

где: кбр - КПД котла при его средней нагрузке.

Так как в котельной установлено три типа котлов водогрейные: КСВ - 0,1, КВ - ГМ - 4 и паровой: ДКВР - 10-13, bвырср.вз. определим следующим образом:

bвырв.к. КВ - ГМ - 4 = 142,86•100/93,9 = 152,14 кг у.т./Гкал.

bвырв.к.КСВ - 0,1 = 142,86•100/91,0 = 156,99 кг.у.т./Гкал.

bвырп.к.ДКВР-10-13 = 142,86•100/91,8 = 155,62 кг.у.т./Гкал.

bвырср.вз.=152,14•(15893,97+8501,451)+156,99•878,47+155,62•20869,20/46143,09==153,81 кг у.т./Гкал.

Удельный расход условного топлива на отпуск единицы тепла,кг у.т./Гкал

bотпср. = 153,81/(1-0,03) = 158,57 кг у.т./Гкал.

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

- условного:

Ву.т. = 46143,09•153,81•10-3 = 7097,095 тут/год.

- натурального:

Вн.т. =7097,095•(7000/7900) = 6288,565 тыс.м3/год.

Установленная мощность токоприемников котельной определяется как сумма мощностей установленного силового электрооборудования и электроосвещения. Можно данный показатель определить по формуле:

Pуст= pуст•Qуст,

где: pуст - удельный расход электрической мощности на собственные нужды котельной, кВт/МВт.

Принимаем pуст = 30 кВт/МВт.

Pуст=30•20,69 = 620,70 кВт.

Из них:

Pуств.к. =30•2•0,086 + 3•4•1,163 = 424,80 кВт.

Pустп.к. =30•1•10•(665,6-104,1)•10-3•1,163 = 195,90 кВт.

Годовой расход электроэнергии на собственные нужды котельной:

Wс.н.кот = Pуст•kи•Tкот•кэкст.исп.,

где: kи - коэффициент использования установленной электрической мощности; кэкст.исп - коэффициент экстенсивного использования, принимаем 0,5.

При Qуств.к. = 14,16 МВт принимаем kи = 0,7, при Qустп.к. = 6,53 МВт принимаем kи = 0,5 МВт.

Tкот - число часов работы котельной в год.

Wс.н.кот = 424,80•0,7•200•24•0,5+195,90•0,5•6000•0,5 = 1 007 514 кВт•ч/год.

Расчет удельного расхода электроэнергии на 1 отпущенную Гкал:

Wс.н.кот.уд. = Wс.н.кот/ Qотп = 1 007 514/44758,80 = 22,5 кВт•ч/год.

Годовой расход воды котельной рассчитывается:

Gв = Gт + Gгв + GБ,

где: Gт - расход воды на технологические нужды котельной, тыс.м3, Gгв - расход воды на горячее водоснабжение при закрытой системе теплоснабжения, тыс.м3, GБ - расход воды на бытовые нужды, тыс.м3.

Расчет представлен в форме таблицы 6.

Таблица 6 - 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	g13• То+ g1л•( Ткот- То)•10-3=3•4800+1,5•(6000-4800)•10-3	16,20
- подпитка тепловой сети (лето)	1,5
- восполнение потерь пара и конденсата	2	-	Gпот	g2•Ткот•10-3 = 2•6000•10-3	12,00
- собственные нужды водоподготовки	-	27	Gс.н	gсн •Zкот •10-3 = 27•250•10-3	6,75
- подпитка оборотной системы ГВС	-	19	Gпо.с	g3•Zкот •10-3 = 19•250•10-3	4,75
Итого на основные технологич. нужды			Gот		39,70
Прочие расходы			Gпр	0,03• Gот = 0,03•39,70	1,19
Итого технологич. нужды			Gт	Gот+ Gпр=39,70+1,19	40,89
Хозяйственно-бытовые нужды			Gхбн	Данные п.1	9,09
Душевые	-	-	Gдуш	Данные п.1	9,26
ИТОГО			Gпот	Gт+ Gхбн+ Gдуш = 40,89+9,09+9,26	59,24

Средние значения удельных расходов воды для курсовой работы принимаются:

- подпитка тепловой сети: в отопительный период g13 - 3 м3/час;

в летний период g1л - 0,5•g13 = 1,5 м3/час;

- восполнение потерь пара и конденсата g2 - 1,5-2 м3/час;

- собственные нужды водоподготовки gсн - 25-30 м3/сут.;

- подпитка оборотной системы водоснабжения g3 - 19 м3/сут.

То - продолжительность отопительного сезона = 200•24 = 4800 ч;

Zкот, Ткот - число дней и часов работы котельной в году

Ткот=6000 ч.

Zкот=6000/24=250 дней.

Вывод: в данном разделе был проведен выбор основного оборудования котельной (были вобраны два типа водогрейных котлов КСВ - 0,1 и КВ - ГМ - 4 и паровой котел ДК - ВР - 10 - 13) и расчет технологических показателей котельной:

- расчетная производительность котельной (17,94 МВт);

- установленная мощность котельной (20,69 МВт);

- годовой отпуск тепла котельной (44758,80 Гкал/год);

- годовая выработка тепла котельной (46143,09 Гкал/год);

- годовой расход топлива котельной (условного = 7097,095 т у.т./год, натурального = 6288,565 тыс.м3/год);

- установленная мощность токоприемников (195,90 кВт);

- годовой расход электроэнергии на собственные нужды котельной (1007514 кВт•ч/год);

- годовой расход воды (59,24 тыс.м3).

4. Энергетические балансы предприятия

Составляются следующие балансы: по теплу, электрической энергии, топливу и сводный топливно-энергетический баланс.

Балансы предприятия.

Таблица 7 - Баланс тепла

Статьи баланса	Приход	Расход
	Гкал	%	Гкал	%
1. Получено со стороны	-	-	-	-
2. Собственные генерирующие устройства:
КСВ - 0,1	878,47		-	-
КВ - ГМ - 4	24395,42		-	-
ДКВР-10-13	20869,20
Итого по разделам 1-2	46143,09	100,0%	0,00
3. Производственные нужды	-	-	19635,84	42,59%
4. Вспомогательные и хозяйственные нужды
- отопление	-	-	14954,64	32,44%
- вентиляция	-	-	7999,02	17,35%
- ГВС	-	-	826,54	1,79%
5. Потери энергии
- в сетях	-	-	1342,76	2,83%
- собственные нужды котельной	-	-	1384,29	3,00%
6. Отпуск на сторону	-	-	-
Итого по разделам 3-6:	0,00		46143,09	100,0%
Баланс:	46143,09	100,0%	46143,09	100,00%

Таблица 8 - Синтезированный топливный баланс

Элементы баланса	Обороты топлива	Структура
	до ОТМ	после ОТМ	до ОТМ, %	после ОТМ, %
	натур-о топлива, тыс. м3	усл. топлива, т у.т.	натур-о топлива, тыс. м3	усл. топлива, т у.т.	натур-о топлива, тыс. м3	усл. топлива, т у.т.
Приход
- поступило газа со стороны	14615,01	16494,07	14053,01	15859,80	100,00 %	100,00 %
Расход
1. Полезно использовано:
- на производство энергоносителей	5917,07	6677,82	5917,07	6677,82	40,50 %	42,12 %
в том числе:
отопление	2038,13	2300,17	2038,13	2300,17	13,95 %	14,51 %
вентиляция	1090,17	1230,33	1090,17	1230,33	7,46 %	7,76 %
ГВС	112,65	127,13	112,65	127,13	0,77 %	0,80 %
производство пара	2676,12	3020,19	2676,12	3020,19	18,32 %	19,05 %
- технологические нужды	5989,95	6760,08	5989,95	6760,08	40,97 %	42,61 %
в том числе:
нагрев в газовых печах	2128,71	2402,40	2128,71	2402,40	14,57 %	15,15 %
термообработка	3450,38	3894,00	3450,38	3894,00	23,59 %	24,53 %
нормализация и отпуск	410,86	463,68	410,86	463,68	2,81 %	2,92 %
Итого	11907,02	13437,90	11907,02	13437,90	81,47 %	84,73 %
2. Потери:
- в сетях	183,00	206,53	183,00	206,53	1,25 %	1,30 %
- на собственные нужды котельной	188,66	212,92	157,76	178,04	1,29 %	1,12 %
- в технологических процессах	2336,33	2 636,72	1805,23	2037,33	15,99 %	12,85 %
в том числе:
нагрев в газовых печах	912,30	1029,60	638,61	720,72	6,24 %	4,55 %
термообработка	1150,13	1298,00	920,10	1038,40	7,87 %	6,55 %
нормализация и отпуск	273,90	309,12	246,52	278,21	1,87 %	1,75 %
Итого	2707,99	3056,17	2145,99	2421,90	18,53 %	15,27 %
Итого расход	14615,01	16494,07	14053,01	15859,80	100,00 %	100,00 %

1. Полезно использовано на производство энергоносителей:

- условного:

Ву.т=(Qо+Qв+Qгв+Qт)•bвырср.вз.•103=(14954,64+7999,02+826,54+19635,84)•153,81•10-3= 6677,82 т у.т./год.

- натурального:

Вн.т. = 6677,82•(7000/7900) = 5917,07 тыс.м3/год.

Аналогично считаем по каждому энергоносителю.

2. Потери:

2.1. в сетях:

- условного:

Ву.т.пот.сет.=Qпот.сет•bвырср.вз•10-3=1342,76•153,81•10-3= 206,53 т у.т./год.

- натурального:

Вн.т.пот.сет. = 206,53•(7000/7900) = 183,00 тыс.м3/год.

2.2. собственные нужды котельной:

до ОТМ:

- условного:

Ву.т.пот.сн.=Qпот.сн•bвырср.вз•10-3=1384,29•153,81•10-3= 212,92 т у.т./год.

- натурального:

Вн.т.пот.с.н. = 212,92•(7000/7900) = 188,66 тыс.м3/год.

после ОТМ:

- условного:

Ву.т.пот.с.н. ?ДВэн=212,92 ?34,88 = 178,04 т у.т./год.

- натурального:

Вн.т.пот.с.н. = 178,04•(7000/7900) = 157,76 тыс.м3/год.

2.3. в технологических процессах:

до ОТМ:

- условного:

Ву.т.пот.т.пр.=2636,72 т у.т/год.

- натурального:

Вн.т.пот.т.пр.. = 2636,72•(7000/7900) = 2336,33 тыс.м3/год.

после ОТМ:

- условного:

Ву.т.пот.т.пр. -ДВтех=2636,72 - 599,39 =2037,33 т у.т./год.

- натурального:

Вн.т.пот.т.пр.. = 2037,33•(7000/7900) = 1805,23 тыс.м3/год.

Аналогично считаются потери по процессам.

Таблица 9 - Сводный топливно-энергетический баланс

Вид энергоресурса	Ед. измер-я	Приход	Переводной коэфф-т	Расход
		со стороны	собств. пр-во		вид ЭР и направление использования	т у.т.	%
1. Топливо	тыс. м3	14053,01		1,128569263	топливо всего	15859,80	74,89 %
					в т.ч. технологического	8797,41	41,53 %
2. Тепловая энергия	Гкал		46143,09	0,153054119	топливо энергетическое	7062,39	33,36 %
3. Электроэнергия	тыс.кВтч	18986,69		0,28	электроэнергия	5316,27	25,11 %
4. Сжатый воздух	тыс. м3		9600,00	0,0224	в т.ч. на производство сжатого воздуха	215,04	1,02 %
5. Вода	тыс. м3	59,24		0,07	вода	4,15	0,02 %
Итого						21172,07	100,00 %

Вывод: на основании расчетов предыдущих разделов курсовой работы были составлены баланс тепла, баланс электрической энергии, синтезированный топливный баланс и сводный топливно-энергетический баланс.

5. Расчет себестоимости отпущенной тепловой энергии и определение энергетических затрат предприятия

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

Годовые эксплуатационные расходы котельной рассчитываем:

Икот = Итоп + Ивод + Иэл + Изп + Исоц.н. + Иам + Ирэо + Ипр,

где: Итоп - стоимость топлива; Ивод - стоимость воды; Иэл - стоимость электроэнергии; Изп - годовой фонд заработной платы персонала котельной; Исоц.н. - отчисления на социальные нужды; Иам - амортизационные отчисления; Ирэо - затраты на ремонтно - эксплуатационное обслуживание; Ипр - общекотельные и прочие расходы.

Стоимость топлива:

Итоп = Вкот•Цт,

где: Вкот - годовой расход топлива котельной в натуральном или условном исчислении, тыс. м3; Цт - стоимость единица топлива франко-склад котельной (твердое топливо, мазут) или франо-котельная (газ), тыс. руб./тыс. м3

Итоп = 6288,565•2 311 790•[8570/8380]•10-3 = 14 867 457 тыс. руб./год.

Согласно Постановлению Министерства экономики Республики Беларусь от 28 декабря 2011 г. № 207 индивидуальных предпринимателей при потребленном объеме природного газа до 500 млн. м3 составит 2 311 790 рублей при курсе белорусского рубля к доллару 8380:1. Расчет приведен на дату 08.10.2012 г.

Стоимость воды:

Ивод = Gвод•Цв,

где: Gвод - годовой расход воды котельной, тыс. м3; Цв - стоимость м3 воды, руб./м3.

Ивод = 59,24•9956,4 = 589 817 тыс. руб./год.

Стоимость воды определена решением Гомельского областного исполнительного комитета 2 февраля 2012 г. № 148 и составляет для технической воды 8 297 руб. за м3 без НДС.

Стоимость электроэнергии:

Для потребителей с присоединенной мощностью свыше 750 кВА, определяется по двухставочному тарифу:

Иэл=Wкот•(а/Тм+b),

где: Wкот - годовое потребление электрической энергии электроприемниками котельной, кВт•ч; а - основная плата за электроэнергию; b - дополнительная плата за электроэнергию (b = 603,3 руб./кВт); Тм =6000 ч. (при трехсменном режиме, согласно условию).

а=Тба•(0,11+0,89•Кн/Кб),

где Тба - тариф на электрическую энергию, основная плата за мощность (Тба = 64926,6 руб./кВт); Кн и Кб - значение курса белорусского рубля по отношению к доллару США (Кб = 5107).

а=64926,6•(0,11+0,89•8570/5107)= 104 109,7 руб./(кВт•мес.) (курс $ на 08.10.2012 г. = 8570);

b= Тбb•(0,11+0,89•Кн/Кб),

где: Тбb - тариф на электрическую энергию, дополнительная плата за энергию (Тбb = 603,3 руб./кВт).

b= 603,3•(0,11+0,89•8570/5107)= 967,4 руб./кВт•ч

Иэл=1 007,514•(104 109,7/6000+967,4)= 992 151 тыс. руб./год.

Годовой фонд заработной платы:

Изп = Ч•Тст1•kтар•kтхн•kпр.доп.•12,

где: Ч - численность обслуживающего персонала, чел.;

Ч = Qуст•nшт.

При Qуст = 20,69 МВт nшт = 2,0.

Тст1 - месячная тарифная ставка первого разряда = 520 тыс. руб./мес.;

kтар - тарифный коэффициент. Принимаем средневзвешенный тарифный коэффициент kтар = 1,94, соответствующий 6,3 разряду рабочих;

kтхн - коэффициент технологических видов работ - 1 - 1,9;

kпр.доп - коэффициент, учитывающий премиальные начисления и доплаты - 1,4 - 1,8.

Ч = 20,69•2,0 = 41,38 чел. = 42 чел.

Изп = 42•520•1,94•1,3•1,8•12 = 1 189 738 тыс. руб./год

Отчисления на социальные нужды:

Ставка налога на социальное страхование составляет 34 %, обязательного социального страхования - 0,6 %.

Исоц.н. = 1 189 738 •34% + 1 189 738 •0,6% = 411 649 тыс. руб./год.

Амортизационные отчисления:

Иам = Hам1•Kзд.с. + Hам2•Kоб•kT,

где: Hам1, Hам2 - нормы амортизации по зданиям и сооружениям и по оборудованию соответственно. Hам1 = 1,4…1,7, Hам2 = 4,5…6; Kзд.с. - стоимость зданий и сооружений, руб.; Kоб - стоимость оборудования, руб.; kT - коэффициент, учитывающий вид и качество топлива. Для данной курсовой работы принимаем = 0,8

Капитальные затраты на сооружение котельной:

Ккот=(К1•Qном1+Кп•Qном.п•(n-1))•kпер,

где: К1, Кп - удельные капиталовложения для ввода первого и последующих котлоагрегатов, руб./МВт; Qном, Qном.п - номинальная мощность первого и последующих котлоагрегатов, МВт; n - число котлоагрегатов котельной; kпер - коэффициент пересчета стоимости котельной в цены текущего момента (8500);

Ккотп.КСВ - 0,1 = 2•63 344 110•10-3 = 126 688 тыс.руб.

Ккотп КВГМ - 4 =55•4,652 + 27•4,652•(3-1)•8500 = 4 310 078 тыс. руб.

Ккотп п.к. = 49•6,53•8500 = 2 719 745 тыс. руб.

Ккотп = 126 688 + 4 310 078 + 2 719 745 = 7 156 511тыс. руб.

Расчет стоимости котла КСВ - 0,1.

Стоимость котла на сентябрь 2012 года составляет 31 899 912 руб.

С учетом транспортных расходов (4 %) и монтажа (35 %) стоимость котла составит = 31 899 912•1,39 = 44 340 877 рублей.

Так же необходимо учесть стоимость здания, которая составляет 30% от общих затрат по установке котла. Таким образом, стоимость котла КСВ - 0,1 с учетом стоимости зданий и сооружений составит: 44 340 877/0,7 = 63 344 110 рублей.

Затраты на ремонтно-эксплуатационное обслуживание:

Ирэо = Hр1•Kзд.с. + Hр2•Kоб,

где: Hр1, Hр2 - нормы отчислений на ремонт и обслуживание зданий и сооружений соответственно: Hр1 = 1,5 - 2 %, Hр2 = 5-7 %.

Ирэо = 0,015•2 146 953+ 0,05•5 009 558 = 282 682 тыс. руб./год.

Общекотельные и прочие расходы:

Ипр = Нпр•Изп,

где: Нпр - норма накладных расходов.

Принимаем 30 % от условно-постоянных расходов.

Ипр = 0,3•589 817+992 151+1 189 738+411 649+276 957+282 682= 1 122 898 тыс. руб.

Структура себестоимости представлена в виде таблицы.

Таблица 10 - Структура себестоимости отпущенного тепла

№ п/п	Наименование элементов и статей затрат	Усл. обознач.	Значение, тыс.руб.	Структура, %
1	Материальные затраты, в т.ч.	Имз	16 449 425	83,36
	- топливо	Ит	14 867 457	75,34
	- вода	Ив	589 817	2,99
	- электроэнергия	Иэл	992 151	5,03
2	Содерж. и эксплуат. ЭО и С, в т.ч.	Исэ	559 639	2,84
	- амортизация	Иам	276 957	1,41
	- РЭО	Ирэо	282 682	1,43
3	Оплата труда	Изп	1 189 738	6,03
4	Отчисления на соц. нужды	Исоц.н	411 649	2,09
5	Прочие расходы	Ипр	1 122 898	5,69
ИТОГО годовые эксплуатационные расходы котельной:	Икот	19 733 349	100,00

Себестоимость отпущенной теплоты:

Sотп = Икот/ Qотп = 19 733 349/44758,80 = 440,88 тыс. руб./Гкал,

в т.ч. топливная составляющая:

Sотп = Итоп/ Qотп =14 867 457/44758,80 = 332,17 тыс. руб./Гкал.

Вывод: в данном разделе рассчитали стоимость топлива, воды, электроэнергии, годовой фонд заработной платы и отчисления на социальные нужды, амортизационные отчисления, капитальные затраты на сооружение котельной, затраты на РЭО и прочие расходы. Структура себестоимости представлена в таблице 10. Как видно с таблицы, доля затрат на топливо максимальная (75,34 %). На втором месте затраты по оплате труда.

6. Технико-экономические показатели проекта

Основные технико-экономические показатели, рассчитанные в предыдущих разделах, представлены в табличной форме (таблица 11).

Дополнительно рассчитываем следующие показатели:

Энерговооруженность труда:

Эн.т. = В/Чппп = 15859,80/3200 = 4,956 т у.т./чел.

Электровооруженность труда:

Эл.т. = W/Чппп = 18986,69/3200 = 5,933 кВт•ч/чел.

Энергоемкость продукции:

Эн.п. = В/П = 15859,80/16000 = 0,991 т у.т./ед.пр. [1,с.35]

Электроемкость продукции:

Эл.п. = W/П = 18986,69/16000 = 1,187 кВт•ч/ед.пр.

Теплоемкость продукции:

Т.п. = Qпр/П = 44758,80/16000 = 2,797 Гкал/ед.пр.

Годовая экономия топлива:

Э.т. = [599,39+34,88]/[16494,07+18986,69] = 634,27/35480,76 = 0,018 = 1,8 %.

Таблица 11 - Основные технико-экономические показатели проекта

№ п/п	Наименование	Ед. изм.	Обозначение	Значение
Показатели котельной
1	Расчетная производительность	МВт Гкал/ч	Qкот.р	17,94 15,42
2	Установленная производительность	МВт Гкал/ч	Qуст	20,69 17,79
3	Годовая выработка тепла	Гкал/год	Qвыр	46143,09
4	Годовой отпуск тепла	Гкал/год	Qотп	44758,80
5	Годовое число часов использования установленной мощности	час/год	hу	2594,2
6	Годовой расход топлива - натурального - условного	тыс. м3/год т у.т./год	Вн.т Ву.т	6288,565 7097,095
7	Установленная мощность токоприемников	кВт	Руст	620,7
8	Годовой расход электроэнергии котельной Удельный расход электроэнергии на отпущенную 1 Гкал	тыс.кВт•ч кВт•ч/год	Wкот W с.н.кот.уд.	1007,5 22,5
9	Численность обслуживающего персонала	чел.	Чкот	42
10	Капитальные вложения	млн.руб.	Ккот	7 156,511
11	Годовые эксплуатационные расходы	млн.руб.	Икот	1 973,349
Удельные показатели котельной
а) на единицу установленной производительности
12	- капитальные затраты	тыс.руб./МВт	Куд = Ккот/Q уст	345 892
13	- мощность токоприемников	кВт/МВт	ркот = Руст/ Qуст	30
14	- численность персонала	чел./МВт	n = Чкот/ Qуст	2,03
б) на единицу отпущенного тепла
15	- удельный расход условного топлива на выработку 1 Гкал до ОТМ после ОТМ	кг у.т./Гкал	bвыр.ср.вз.	153,81 153,05
	-удельный расход условного топлива на отпуск 1 Гкал до ОТМ после ОТМ		bотп.ср.	158,57 157,78
16	- себестоимость тепла	тыс. руб./Гкал	Sотп	440,88
17	в т.ч. топливная составляющая	тыс.руб./Гкал	Sтоп	332,17
Показатели работы энергохозяйства предприятия
18	Годовое потребление электроэнергии	тыс. кВт•ч	W	18986,69
19	Годовой расход топлива	т у.т./год	В	15859,80
20	Годовой расход тепла	Гкал/год	Qпр	44758,80
21	Годовая потребность в сжатом воздухе	тыс.м3/год	Vсв	9600
22	Энерговооруженность труда	т у.т./чел	Эн.т.	4,956
23	Электровооруженность труда	кВт•ч/чел	Эл.т.	5,933
24	Энергоемкость продукции	т у.т./ед.пр.	Эн.п.	0,991
25	Электроемкость продукции	кВт•ч/ед.пр.	Эл.п.	1,187
26	Теплоемкость продукции	Гкал/ед.пр.	Т.п.	2,797
27	Годовая экономия топлива	Э.т.	т у.т. %	634,27 1,8

тепловой расчетный топливный

Заключение

В результате работы над данным курсовым проектом был приобретен опыт техники расчета энергохозяйства предприятия, организации и планирования энергетического норматива.

Были рассчитаны следующие основные показатели:

- потребность предприятия в топливе, тепле, электроэнергии, сжатом воздухе;

- стоимость единицы отпускаемой теплоты (440,88 тыс.руб./Гкал);

- разработаны и оценены мероприятия по экономии топлива;

- подведены итоги проведенной работы и сведены технико-экономические показатели проекта.

Актуальность рассмотрения методики расчетов в том, что они применяются на предприятиях энергетики Республики Беларусь.

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. Роддатис, 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.

6. Постановление Министерства экономики РБ от 28 декабря 2011 г. № 207 «О ценах на природный газ для юридических лиц и индивидуальных предпринимателей».

Размещено на Allbest.ru

...