Проектування котельні від Палея, Хортек
Завдання на проектування: котельні для теплопостачання об'єктів університету
Замовник заповнює опитувальний лист, після погоджень ми отримуємо технічне завдання на котельню.
Теплова схема котельні із залежним підключенням споживачів через "Гідравлічний розподільник".
Теплова схема котельні із залежним підключенням споживачів без "Гідравлічного розподільника".
Теплова схема котельні з незалежним підключенням споживачів ОВ м ГВП через теплообмінники в котельні
Теплова схема котельні з незалежним підключенням споживачів ОВ м ГВП через теплообмінники ЦТП/ІТП
Вихідні дані
Для сумісності аналізованих варіантів приймаються такі умови:
Розрахунок експлуатаційних витрат:
Для розрахунку експлуатаційних витрат прийнято таке:
- Ціна 1000 нм3 газу - 2290 * 1,18 = 2702,2 руб.
- Ціна 1 КВт електроенергії – 2,1568*1,18=2,545 крб.
- Ціна 1 м3 води - 14,77 * 1,18 = 17,4 руб.
- Ціна 1 м3 каналізації - 13,11 * 1,18 = 15,5 руб.
- термін служби котельні 10 років (за терміном служби котла) - амортизація дорівнює 10%
- котельня побудована на власні кошти (кредитування відсутнє)
- податок на майно прийнято за ставкою – 2,2%
- Інші податкові платежі (земельний, викиди шкідливих речовин) відсутні.
- котельня працює в автоматичному режимі без постійної присутності персоналу.
Витрати експлуатацію спеціалізованої організації, включаючи т.зв. поточний ремонт становлять 30 000 руб./міс. (З досвіду експлуатуючих організацій Санкт-Петербурга). Дані розрахунки розбиті за варіантами і зведені до таблиці:
| Найменування | Вартість млн. руб. | |||
| Тип 1 Мал.1 | Тип 1 Мал.2 | Тип 2 Мал.3 | Тип 2 Мал.4 | |
| Загальна вартість палива | 2,84 | 2,84 | 2,84 | 2,84 |
| Загальна вартість електроенергії | 3,00 | 2,11 | 4,12 | 1,94 |
| Загальна вартість води | 0,78 | 0,78 | 0,78 | 0,00 |
| Амортизаційні відрахування | 2,70 | 2,60 | 2,86 | 2,42 |
| Податок на майно | 0,60 | 0,57 | 0,63 | 0,53 |
| Витрати на експлуатацію | 0,36 | 0,36 | 0,36 | 0,36 |
| ВСЬОГО | 10,28 | 9,26 | 11,59 | 8,09 |
| Вартість вироблення тепла Руб/1,0 МВт | 1146,14 | 1032,42 | 1292,20 | 993,29 |
Капітальні витрати:
| Позиція, виріб, вид робіт | Вартість млн. руб. | |||
| Тип 1 Мал.1 | Тип 1 Мал.2 | Тип 2 Мал.3 | Тип 2 Мал.4 | |
| Котли | 0,7 * 3 = 2,10 | 0,7 * 3 = 2,1 | 0,7 * 3 = 2,1 | 0,7 * 3 = 2,1 |
| Пальники | 0,5 * 3 = 1,50 | 0,5 * 3 = 1,5 | 0,5 * 3 = 1,5 | 0,5 * 3 = 1,5 |
| Мережеві насоси першого контуру | 0,20 | 0,00 | 0,40 | 0,00 |
| Циркуляційний насос котла | 0,07 | 0,07 | 0,07 | 0,07 |
| Мережеві насоси ОВ | 0,16 | 0,40 | 0,30 | 0,40 |
| Насоси, що подають, ГВП | 0,15 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
| Циркуляційні насоси ГВП | 0,14 | 0,14 | 0,14 | 0,00 |
| Гідравл. розподільник | 0,10 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
| Теплообмінники ВВ | 0,00 | 0,00 | 0,80 | 0,00 |
| Теплообмінники ГВП | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,00 |
| Буферна ємність ГВП | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,00 |
| Розширить. баки перв. контуру та ВВ | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 |
| Розширить. Бак ГВП | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
| Магнітні шламовідділювачі | 0,55 | 0,55 | 0,55 | 0,55 |
| Запірна та регулююча арматура та ін. | 1,50 | 1,10 | 1,80 | 1,50 |
| Трубопроводи, ізоляція | 1,00 | 0,90 | 1,10 | 1,00 |
| Газопостачання внутрішнє, арматура, вузли обліку, трубопроводи | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| Аварійне паливо, ємність, арматура, трубопроводи | 0,80 | 0,80 | 0,80 | 0,8 |
| Внутрішня система ОВ котельні | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 |
| Внутрішня система ВК котельні | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 |
| Електрофікація котельні | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,35 |
| Автоматизація котельні | 0,80 | 0,80 | 0,85 | 0,75 |
| Димові труби в рамній конструкції | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| Будівельна частина контейнерів | 2,20 | 2,20 | 2,20 | 1,65 |
| Фундаменти під котельню та дим. труби | 0,80 | 0,80 | 0,80 | 0,70 |
| Будівельно-монтажні роботи | 4,60 | 4,60 | 4,80 | 4,20 |
| Пуско-налагоджувальні роботи | 3,80 | 3,80 | 4,20 | 3,20 |
| Проектні роботи, включаючи погодження та експертизи | 3,00 | 3,00 | 3,00 | 2,80 |
| ВСЬОГО | 26,68 | 25,97 | 28,62 | 24,23 |
Висновки з розрахунку витрат:
Після проведення необхідних розрахунків та вибору обладнання за всіма варіантами була проведена оцінка капітальних витрат. З якої видно, що варіант схеми з незалежним приєднанням споживачів і розташуванням теплообмінників за межами котельні найдешевший.
Аналогічним чином проведена оцінка експлуатаційних витрат І в цьому випадку варіант із незалежним приєднанням споживачів та розташуванням теплообмінників за межами котельні виявився найбільш економічним.
Оптимізація витрат здійснювалася шляхом порівняння капітальних та експлуатаційних витрат, що добре видно з розрахунку та вибору розширювальних баків.
Порівняльна таблиця викидів шкідливих речовин від українського пальника (СтароРусПрилад) та німецького пальника (Weishaupt) при роботі на природному газі
| Викид | Пальник ГБЛ | Пальник G7/1D-LN | Річний обсяг димових газів: V=Bx[Vгo+(a-1)xVо]х х(273+Тср):273=24,5млн.м3 |
| СО мг/м3 | 130 (паспорт) | 80,0 (паспорт) | |
| СО т/рік | 3,185 | 1,960 | |
| NО мг/м3 | 32,5 (паспорт) | 13,0 (паспорт) | |
| NТ/рік | 0,796 | 0,385 | |
| NО2 мг/м3 | 200,0 (паспорт) | 80,0 (паспорт) | |
| NО2 т/рік | 4,900 | 1,960 |
1) для розподільників горизонтального типу, важлива умова – відстань між патрубками подачі та розбору. Повинна бути дотримана пропорційність і найголовніше, відстань між внутрішніми патрубками (що подає/зворотний) повинна бути не менше ніж 5 діаметрів гідравлічного роздільника.
2) для розподільників вертикального типу існують два методи підбору відстаней між патрубками. Перший метод – «метод трьох діаметрів», другий метод – «метод патрубків, що чергуються» (див. журнал «Інженерні системи. АВОК СЗ» №4(38) 2008).
3) установка в котельні «гідравлічного розподільника» виправдана лише в одному випадку – якщо є велика (більше 3-х) кількість виходів теплоносія з котельні до різних систем. Таке зазвичай буває, коли котельня встановлюється на даху будівлі, або прибудована та обслуговує декілька систем опалення, вентиляції, ГВП, теплі підлоги тощо. У нашому випадку установка «гідравлічного розподільника» нічим не обґрунтована, за винятком випадку встановлення мережевих насосів (вторинного контуру) поза котельнею та небажанням теплопостачальної організації відповідати за вторинний контур теплопостачання.
Висновки щодо варіантів схем:
З вище викладеного можна зробити такі выводы:
-
з проведеного техніко-економічногоаналізу:
З погляду інвестора за котельнею, без урахування витрат на теплові мережі від котельні до споживача, найбільш прийнятним варіантом необхідно прийняти варіант схеми котельні з незалежним приєднанням споживачів через ЦТП або ІТП (рисунок №4). У разі неможливості організації ЦТП чи ІТП рекомендується прийняти варіант (Тип1 Рис. 2).
з питань енергетичної безпеки:
кількість котлів має визначатися з розрахунку забезпечення дотримання вимог п.5.4 СНіП 41-02-2003.
Основне насосне та теплообмінне обладнання повинно мати 100% резервування за потужністю. Увімкнення резервних насосів повинно здійснюватись автоматично (АВР).
При проектуванні сучасних котелень у зоні житлової забудови має застосовуватися обладнання, що забезпечує нижчі показники шумів та викидів шкідливих речовин в атмосферу.