Технико-экономические показатели

Экономическая часть

Охлаждение воды заданного расхода до требуемой температуры может быть обеспечено на градирнях различных типов и конструкций с неодинаковыми затратами материальных и трудовых ресурсов и при неодинаковых дополнительных нагрузках на окружающую среду. Поэтому при разработке новых и привязке существующих проектов градирен к местным условиям строительства и эксплуатации следует производить расчеты технико-экономических и эколого-экономических показателей возможных вариантов градирен для оценки и выбора наиболее рационального в каждом конкретном случае.

Предварительно на основании технологических расчетов назначаются возможные вариантные решения, обеспечивающие требования технологии производства по расходу оборотной воды и температуре, но отличающиеся типом и конструкцией градирен. Градирни, работающие совместно в одном оборотном цикле, должны быть, как правило, однотипными.

Критерием выбора варианта является минимум затрат, рассчитываемых с учетом фактора времени, или максимум народнохозяйственного (экономического и эколого-экономического) эффекта.

Технико-экономические показатели

7.1.1 Капитальные вложения

Они расходуются на ввод в эксплуатацию новых градирен или реконструкции существующих, определяются по сметной стоимости строительно-монтажных работ. Капитальные вложения К, руб включают в себя:

, (103)

где К_стр - стоимость всех видов строительных работ и монтажа оборудования;

К_об - стоимость технологического, энергетического, подъемно-транспортного и других видов оборудования, включая механизмы, инвентарь и инструменты (входящие в состав основных фондов);

К_пр - прочие капитальные работы и затраты.

В статью затрат К_стр входят капитальные вложения раздельно по элементам градирни: ограждающая конструкция (оболочка башни); опорная колонада и фундамент; водосборный бассейн; несущий каркас; ороситель и водоуловитель; водораспределительная система; вентиляторное оборудование и подводящие трубопроводы.

В случае блокирования градирни с насосными станциями или производственными зданиями следует учитывать дополнительно протяженность инженерных коммуникаций и затраты на освоение территории генеральноrо плана объекта.

При сравнении систем охлаждения с градирнями отличающимися своей охлаждающей способностью надлежит определять затраты на сооружения, оборудование и коммуникации, связанные с очисткой и транспортировкой подпиточной воды и продувки системы. Кроме того, следует учитывать различную мощность производств из-за неодинаковой возможно градирен в обеспечении температуры охлаждающей воды и предусматривать в связи с этим дополнительные капитальные вложения в замещающую мощность. Для тепловых электростанций замещающая мощность определяется как сумма, разности значения снижения мощности турбоагрегатов при высоких температурах охлаждающей воды и разности значения мощности, потребляемой циркуляционными насосам.

В капитальных вложениях следует предусматривать резерв средств на непредвиденные работы и затраты. Резерв зависит от мощности системы водоснабжения, категории водопотребителя и профиля предприятия.

7.1.2 Эксплуатационные затраты (издержки).

Они включают в себя стоимость электроэнергии Э_Э амортизационные отчисления по основным фондам Э_а, руб:

(104)

Затраты на оплату электроэнергии промышленными и приравненными к ним потребителями определяются по одно- или двухставочному тарифам в зависимости от присоединенной мощности.

Присоединенная мощность - суммарная мощность понизительных трансформаторов, преобразующих энергию на рабочее напряжение и мощность высоковольтных потребителей энергии, присоединенных непосредственно к щитам высокого напряжения понизительных подстанций.

Промышленные предприятия, предприятия коммунального обслуживания населения и дрyrие потребители с присоединенной мощностью до 750 кВ. А оплачивают электроэнергию по одноставочному тарифу Ц₁, т. е. только за отпущенную электроэнергию, учитываемую счетчиком в кВт. ч. Потребители с присоединенной мощностью 750 кВ. А и выше оплачивают электроэнергию по двухставочному тарифу за потребленную электроэнергию Ц₂ и за 1кВт максимальной нагрузки Ц₃.

Стоимость 1 кВт. ч принимается по тарифам, действующим для расчетов за электроэнергию на конкретном предприятии, или по прейскуранту.

Для градирни с естественной тягой воздуха электроэнергия затрачивается только на подачу воды, а для градирен с механической подачей воздуха дополнительно на привод вентиляторов.

Стоимость электроэнергии на подачу воды насосом, руб:

(105)

где G_ж - расход воды, кг/c;

Н - полная высота подъема воды с учетом избыточного напора для работы

разбрызгивающих устройств, м;

k - коэффициент запаса мощности (1,25 - 1,1);

t₁ - число часов работы насосов в течение года (t₁ == 8760 ч);

Ц - цена 1 кВт. ч активной электроэнергии, учитываемой счетчиком, руб;

η_н - КПД насоса (из характеристики, η_н =0,7-0,8);

n - количество рабочих насосов.

Стоимость электроэнергии на привод вентилятора градирни:

(106)

где G_в - подача воздуха вентилятора, м³/с;

Р - полное давление, развиваемое вентилятором, Па;

η_в - КПД вентилятора (из характеристики, η_в=0,65-0,8);

t₂ - число часов работы вентилятора в течение года (при трехсменной работе t₂ = 4000 ч, при двухсменной t₂ = 2400 ч, при односменной t₂ = 1700 ч).

Амортизационные отчисления Э_а определяются по установ­ленным нормам исходя из среднегодовой стоимости отдель­ных видов основных фондов:

, (107)

где K_i - балансовая стоимость основных фондов по отдельным видам зданий, сооружений и оборудования, тыс. руб;

А_i - об­щая норма амортизационных отчислений i-го вида, %.

При проведении расчетов годового экономического эффекта (в том числе на стадии проектирования) допускается использование усредненных процентов амортизационных отчислений: для сооружений водопровода 6% и для оборудования 12%.

В эксплуатационных затратах следует учитывать себестоимость дополнительно выработанной или невыработанной продукции или же изменения ее себестоимости, обусловлена различием температуры охлаждающей воды в сравниваемых вариантах градирен. Этот показатель определяется по фактическим данным конкретного предприятия или по данным прибыли (потерь) предприятия аналогичного профиля.

Изменение же эксплуатационных затрат, вызванное режимом работы охладителей ТЭС, можно определить на стадии технико-экономического обоснования, предшествующей проектированию и детальной разработки сметы расходов, по эмпирической формуле:

, (108)

где Э_t - эксплуатационные затраты, отнесенные к 1 ГВт*год тепловой мощности турбоустановки, млн. руб/(ГВт*год);

0,7 - коэффициент единицы измерения, млн. руб/[(ГВт*год)*°С];

t_к = 30-45-температура конденсации водяного пара конденсаторах турбин, °С;

t_2тр = 14-30 - требуемая температура охлаждающей воды, °С;

- температурный коэффициент эффективности охлаждения воды;

(109)

t₁ = 20-45 - температура нагретой воды, поступающей на охладители, °С;

t_2ф = 16-36 - фактическая температура охлаждающей воды, возвращаемой в цикл с охладителей, °С;

τ = 10-25 - температура атмосферного воздуха по смоченному термометру, °С;

13,5 - базовые эксплуатационные затраты, млн. руб/(ГВт • год), при температурах, °С: t₁ = 32, t_2ф = 22, t_2тр = 22, τ=14 и t_к= 37,5.

В эксплуатационные затраты Э_t входят амортизационные отчисления, ремонт, дополнительный расход топлива, стоимость электроэнергии на привод циркуляционных насосов и оплату добавочной воды.

По формуле эксплуатационных затрат можно также ориентировочно определить значение Э_t (расчетные параметры должны находиться в диапазоне входящих в формулу), отнесенное к 1 ГВт*год тепловой мощности теплообменных аппаратов, конденсирующих или охлаждающих технологические продукты. При этом за t_к в этой формуле принимается температура конденсации газообразных или температура охлажденных жидких продуктов.

7.1.3 Приведенные затраты

Показателем экономической эффективности при сравнении технически осуществимых вариантов градирен служит разность приведенных затрат ΔП.

Приведенные затраты П представляют собой сумму ежегодных эксплуатационных расходов Э при одновременных капитальных вложениях К, приведенных к годовым единицам измерения с помощью нормативного коэффициента сравнительной экономической эффективности Е_н:

, (110)

где Э _i и K _i - эксплуатационные затраты и капиталовложения, отвечающие i -му варианту.

Коэффициент Е_н имеет значение, обратное нормативному сроку окупаемости капиталовложений. При экономических расчетах для европейской части страны Е_н = 0,125, для систем водоснабжения в районах Севера Е_н = 0,08. Если в сравниваемых вариантах используются технические решения по новой технике Е_н = 0,15.

Для определения наиболее экономичных размеров градирни (в плане, по высоте и др.) приведенные затраты должны определяться для 3-4 переменных размеров ее элементов при различных конструкциях технологического оборудования (оросителей, разбрызгивающих устройств, водоуловителей), нескольких вариантах систем распределения воды и противообледенительных устройств, а также вентиляторного оборудования. Каждый вариант градирни должен быть увязан с режимом работы производств с оценкой производительности (мощности).

Для определения наиболее экономичной системы охлаждения, требующей по расходу воды применения группы однотипных градирен, приведенные затраты следует рассчитывать при 3-4 вариантах, отличающихся типом градирен, их размерами и размещением.

Сравнение стоимости охлаждения (а также водоподготовки или очистки сточных вод) удобно производить по суммарным затратам, отнесенным к 1 м³ воды годовой производительности градирни (водоочистного сооружения), т. е. по удельным приведенным затратам З_уд. Значение З_уд является обобщающим показателем экономической эффективности работы сооружения и выступает в качестве результативного признака. Обычно выявляют зависимость З_уд от суточной производительности сооружения G_ж (факторный признак). Чаще всего эта зависимость описывается степенной функцией вида у = ах^-b:

, (111)

Другим удобным показателем для сравнения экономической эффективности работы сооружений систем водоснабжения и водоотведения является себестоимость охлаждения (водоподготовки, очистки) 1 м³ воды, представляющая собой отношение общих эксплуатационных издержек производства за год к годовой производительности сооружения.

Коэффициент общей (абсолютной) эффективности капитальных вложений в строительство или реконструкцию Э_к:

(112)

где ΔПР – годовое увеличение объема чистой продукции, прибыли или разность в себестоимости продукции до и после осуществления капитальных вложений К, вызывающих прирост, руб/год.

Получающиеся результаты расчета Э_к сравнивается с нормативными или аналогичными показателями за предшествующий период. А также с показателями общей экономической эффективности капитальных вложений на передовых предприятий соответствующих отраслей и регионов.