Сравнительный анализ энергосберегающих мероприятий для котельной ТКУ-480БВ

Размещено на http://www.allbest.ru/

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ ДЛЯ КОТЕЛЬНОЙ ТКУ-480БВ

Салмин А.С.

Аннотация

В статье рассмотрены мероприятия по автоматизации энергосбережения на примере объекта, котельной ТКУ-480БВ. Статья посвящена анализу с учетом интегрирования в систему контроля ПИД регуляторов, что позволит сэкономить затраты на энергоресурсы, результаты показывают, что применение метода для данного объекта является наиболее эффективным.

Ключевые слова: энергосбережение, автоматизация, метод, энергоресурсы, производительность.

Вступление

Вопрос повышения эффективности работы тепловых энергетических машин и аппаратов становиться всё более актуальным, в связи с постоянным ростом цен на энергоресурсы, а также сокращению их запасов в недрах земли. Промышленные предприятия оказались не подготовленными к работе в новых экономических условиях, осложненных экономическим кризисом и общим спадом производства. Особенно осложнилась ситуация в связи с переходом на мировые цены на энергоносители. Технологии, потребляющие топливно-энергетические ресурсы, остались прежними. Большей своей частью они оказались энерго-неэффективными, и структура себестоимости продукции изменилась в сторону повышения энергетической составляющей.

Актуальной задачей является определение критериев эффективности влияющих на экономию топливно-энергетических ресурсов и эксплуатацию котельных установок.

Процесс энергосбережения предполагает реализацию организационных, технических и экономических мер, направленных на эффективное использование и экономное расходование топливно-энергетических ресурсов. Применение технологий энергосбережения актуально сегодня во всех сферах человеческой жизнедеятельности: не только в промышленности, но и в быту.

Можно выделить следующие направления энергосбережения:

• Экономия электричества.

• Экономия тепла.

• Экономия воды.

• Экономия газа.

Для повышения эффективности систем теплоснабжения первостепенно интегрирование наиболее современного теплогенерирующего оборудования и снижение утечек теплоносителя. Внедряется использование вторичных энергоресурсов, систем локального регулирования работы отопительных приборов и узлов учета тепловой энергии.

Мероприятия по экономии воды и газа начинаются с установки приборов учета их потребления. Для экономии воды монтируются автоматические регуляторы ее расхода, а для экономии газа подбирается оптимальная мощность газового насоса и котла, морально устаревшие топливные котлы заменяются на новые.

Вопросы применения технологий энергосбережения должны решаться комплексно, именно такой подход дает максимальный эффект и позволяет снизить энергопотребление на 20-60%. Этот технологический комплекс, направленный на экономию всех видов энергоресурсов складывается из следующих общих направлений:

• применения эффективных теплоизоляционных материалов;

• использования тепла уходящих газов;

• применения современных газогорелочных систем;

• автоматизации процессов учета и регулирования потребления энергоресурсов.

Экспериментальная часть

Современные мероприятия полностью совпадают с мероприятиями по энергосбережению в теплогенерирующих установках и включают в себя: увеличение КПД котельных установок, экономию топлива, снижение потерь теплоты, качественную подготовку воды для питания паровых котельных агрегатов и подпитки теплосети, снижение присосов в топку и газоходы, работа по режимной карте и температурному графику с наименьшим коэффициентом избытка воздуха, проведение режимно-наладочных испытаний, автоматизация процессов горения топлива и питания котельных агрегатов и другие.

При решении конкретных задач выбор источника теплоснабжения, теплоносителя и его параметров и всей системы теплоснабжения в целом должен обязательно подкрепляться технико-экономическими обоснованиями. Нередко решение этих вопросов может быть выполнено удовлетворительно лишь при сопоставлении различных вариантов и выявлении как капитальных затрат, так и эксплуатационных расходов.

В данной работе мы будем рассматривать эффективность работы котельной ТКУ480БВ, с использованием в системе ПИД регуляторов.

Котельная ТКУ-480БВ номинальной производительностью 0.48 МВт. Котельная предназначена для отопления жилых, административных и производственных зданий. Система отопления осуществляется по закрытой схеме.

Рис. 1. Исследуемая котельная

Описание блочной котельной ТКУ-480БВ:

1. Котел водогрейный 3 шт.

2. Сетевые насосы 2 шт.

3. Подпиточные насосы 1 шт.

4. Установка химводоподготовки 1 шт.

5. Фильтр грубой очистки 1 шт.

6. Узел учета газа (счетчик газа, электромагнитный клапан) 1 шт

7.Электрощит 1 шт.

8. Водяной подогреватель 1 шт.

Технико-экономический расчет с использованием ПИД регуляторов: Овен ТРМ12, ОВЕН ПЛК150.

Был проведен технико-экономический расчет без использования ПИД регуляторов, срок окупаемости оборудования составил 1,96 года.

Объект регулирования является основной составной частью автоматической системой регулирования (АСР), от свойств которой зависят свойства и характеристики системы. Объект регулирования (ОР) является неизменяемой частью системы, поскольку его характеристики определяются конструктивными и технологическими особенностями конкретного агрегата. Одной из основных характеристик ОР, предопределяющих свойства АСР, является реакция на приложенные возмущения.

Использование ПИД регуляторов позволяет сэкономить до 5% потребляемого топлива.

Затраты на проектирование:

3_пр=1,3*3_ит=1,3* 2 198 835=2 858 485,5 руб.

Затраты на пуско-наладочные работы:

З_пнр=1,4*3_ит=1,4*2 198 835=3 078 369 руб.

Итого инвестиционные вложения:

3_и=3_ит+3_пр+3_пнр =2 198 835+2 858 485,5 +3 078 369= 8 135 689,5 руб.

Затраты на топливо с учетом экономии до 5%:

З^_т*Ц_т*Т_г=35,1* 5,73* 8760 = 1 670 824,584 руб.

Затраты на заработную плату (с учетом сокращения одного работника):

З_з= 1*25000*12 = 300 000 руб.

Затраты на страховые взносы:

Принимаются равными от 30,5% от З_э.

З_страх= 300 000* 0,305 =91 500 руб.

Амортизация основных фондов:

Принимаются равными от 7-10% от Зит.

А=2 198 835*0,07= 153 918,45руб.

Прочие затраты:

Принимаются равными от 10% от З_т,З_э,З_в,З_з,З_страх.

З_п=4 357 411,284 *0,1= 435 741,1284 руб.

Сумма эксплуатационных затрат:

Зэкспл=Зт+Зэл+Зв+З₃+З_Страх+А+Зп=4 947 070,8624руб.

Прибыль за горячую воду:

З_гв= 5,73*43,44*8760 = 2 180 462,112 руб.

З_дгв= 2 180 462,112-1 904 390,7= 276 071,412 руб/год.

Прибыль за тепло:

Зтепла= Gтепл_a* Цтепла* Т= 0,258*1993,38*4872=2 505 630,8 руб/год.

Общая прибыль:

2 781 702,212 руб/год.

Срок окупаемости:

4 947 070,8624/2 781 702,212=1,7 года.

Выводы

В ходе выполнения технико-экономического анализа был выполнен расчет для вычисления прибыли и затрат. В проведенном расчете с интегрированием в систему ПИД регуляторов результат вычисления показал, что возможно сэкономить затраты на топливо, а также сократить срок окупаемости оборудования на 14%. В целом проведенный анализ свидетельствует о перспективе использования данного метода для ресурсосбережения.

1. Измерение температуры. Учеб. пособ. / П.А. Голованов, В.И. Немченко, А.Г. Салов; Самар. гос. техн. ун-т; Самара, 2005. 72 с.

2. Методы и приборы коммерческого учета топливно-энергетических ресурсов в энергетике, промышленности и коммунальном хозяйстве: Учеб. пособ. / В.И. Немченко; Самар. гос. техн. ун-т; Самара, 2005. 82 с.

3. Проектирование функциональных и принципиальных электрических схем автоматизированных систем управления: Учеб. пособ. / В.И. Немченко, Г.Н. Епифанова: Самар. гос. техн. ун-т; Самара, 2007. 61 с.

4. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справ. пособ. / А.С. Клюев, В.Б. Глазов, А.Х. Дубровский; Под ред. А.С. Клюева. М.: Энергоиздат, 1990. С. 29-54.

5. Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля. Под ред. А.С.Клюева. М.: Энергоиздат, 1993. 430 с.

6. СП 89.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 11-35-76 «Котельные установки».

7. Великанов В.П., Кожухов С.В. Автоматическое регулирование систем отопления жилых зданий. Серия: Жилищное хозяйство. М., 1985.

8. Фаликов В.С., Витальев В.П. Автоматизация тепловых пунктов // М.: Энергоатомиздат, 1989.

9. Шадек Е., Маршак Б., Крыкин И., Горшков В. Конденсационный теплообменник-утилизатор модернизация котельных установок // Промышленные и отопительные котельные и мини-ТЭЦ, 2014. № 3 (24).

10. Кудинов А. Энергосбережение в теплогенерирующих установках. М.: Машиностроение, 2012.

11. Иванова И.Ю., Попов С.П., Тугузова Т.Ф., Симоненко А.Н. Роль возобновляемых энергоисточников в развитии малой энергетики / Сборник трудов международной научно-практической конференции «Малая энергетика-2005». 11-14 октября 2005 г., г. Москва. 2-е. изд. испр. и доп. М.: ОАО «Малая энергетика», 2005. 388 с.

12. Иванова И.Ю., Тугузова Т.Ф., Попов С.П. Развитие малой энергетики на северо-востоке России: проблемы, эффективность, приоритеты / Труды международной научно-практической конференции «Малая энергетика 2006».21-24 ноября 2006 г., г. Москва. М.: ОАО «Малая энергетика», 2006. 370 с.

13. Станев Б., Иванов И., Тугузова Т., Петров Н. Нетрадиционная энергетика в энергоснабжении изолированных потребителей районов Севера / Еженедельная газета «Наука в Сибири». № 1-2 (2537-2538), 13 января 2006 г. 16 с.

Размещено на Allbest.ru