Розрахунок капітальних, експлуатаційних і приведених витрат

Техніко-економічний розрахунок

Залежно від мети оптимізації в якості критерію для порівняння можуть бути прийняті різні параметри: габарити, маса апаратів, питомі енергетичні витрати і т.д. Проте найбільше поширення в якості критерію для вибору того чи іншого обладнання (технології) знайшов універсальний техніко-економічний показник - наведені витрати (З):

, (5.1)

де К – капітальні витрати; Е – експлуатаційні витрати; Е_н – нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень.

Згідно з цим критерієм найбільш ефективним є той з порівнюваних апаратів (та технологія), у якого наведені витрати мінімальні, тобто . (5.2)

Капітальні витрати (К) складаються з витрат на виготовлення установки(К_об), її монтаж (К_м=5%К_об) і витрат на проектування (К_пр=10%К_об).

У техніко-економічному обґрунтуванні проведемо порівняння двох способів підігріву газу на ГРС перед його розширенням у детандері: підігрів в підігрівачі ПТПГ-30 (згорання природного газу) і підігрів в конденсаторі теплового насосу (споживання електроенергії).

При розрахунку К_об для підігрівача газу ПТПГ-30 необхідно враховувати вартість самого підігрівача, вартість фундаменту під підігрівач, вартість теплоносія (розчину діетиленгліколю у воді). При розрахунку К_об на тепловий насос необхідно враховувати вартість елементів (випарник, конденсатор, компресор, переохолоджувач, ресивер) і холодоагенту.

Таблиця 5.1 Розрахунок капітальних витрат по підігрівачу газу ПТПГ-30

Найменування	Кількість	Ціна за одиницю, грн
Підігрівач ПТПГ-30	1 шт.
Фундамент під підігрівач ПТПГ-30	1 шт.
Теплоносій діетиленгліколь-вода	5100 л	11.5
Невраховане обладнання (10% від вартості основного)
Проектування (10% від вартості основного)
Монтаж (5% від вартості основного)		10057.5
Капітальні витрати		251437.5

Таблиця 5.2 Розрахунок капітальних витрат на тепловий насос

Найменування	Кількість	Ціна за одиницю, грн
Компресор Bitzer 6G-30.2Y
Конденсатор кожухотрубний з довжиною трубок 3м і діаметром кожуха 600 мм
Переохолоджувач холодоагенту - кожухотрубний теплообмінник
Випарник обребрений з 12 секцій з розмірами 0.6 ×0.12 ×0.06 м.
Ресивер
Холодоагент R600a	20 кг
Невраховане обладнання (10% від вартості основного)		26476.5
Проектування (10% від вартості основного)		26476.5
Монтаж (5% від вартості основного)		13238.25
Капітальні витрати		330956.25

Експлуатаційні витрати (Е) включають амортизаційні відрахування (визначені коефіцієнтомк_а) і витрати на поточний ремонт, і вміст обладнання (визначені коефіцієнтом к_р); а також витрати електроенергії, витрати на теплоносії (паливний газ).

Експлуатаційні витрати для підігрівача ПТПГ-30:

(5.3)

Експлуатаційні витрати для теплового насосу:

(5.3')

де τ - кількість годин роботи обладнання в році, так як планується використовувати детандер-генераторний агрегат на ГРС, то газ придеться підігрівати цілий рік;

τ=365·24= 8760 год/рік. (5.4)

Ц_газ – ціна 1 м³ паливного газу, приймаємо рівною Ц_газ=7.200 грн/ м³. [46]

Ц_эл – ціна 1 кВт електроенергії приймаємо Ц_эл= 1.1379 грн / кВт/ч [47]

Нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень в даній галузі приймаємо рівним Е_н=0,15. Розрахунок річних амортизаційних відрахувань і відрахувань на ремонт обладнання для даної галузі може бути прийнятий за середніми нормами - відповідно 15 і 5% (0,15 і 0,05) від капітальних витрат.

Для того, щоб оцінити економічні витрати на природний газ при роботі підігрівача і витрати електроенергії при роботі теплового насосу, необхідно визначити їх витрату, яка буде залежати від температури навколишнього повітря і буде різною по місяцях. Так як в основних розділах дипломного проекту такі розрахунки не виконувалися (в силу обмеженості обсягу дипломного проекту), то розрахунок будемо вести за витратами на найхолодніший період (в рамках порівняльних розрахунків це припустимо).

Визначення витрати електроенергії при роботі теплового насосу

З попередніх розрахунків була визначена потужність компресора теплового насосу 371.62 кВт.

Визначення витрати паливного газу при роботі підігрівача ПТПГ-30

Нижчу теплоту згоряння для природного газу можна підрахувати по його складу:

Q_н = 358 ∙ СН₄ + 636 ∙ С₂Н₆ + 913 ∙ С₃Н₈ + 1189 ∙ С₄Н₁₀ + 1465 ∙ С₅Н₁₂, кДж/м³ (5.5)

де СН₄, С₂Н₆, С₃Н₈, С₄Н₁₀, С₅Н₁₂ – вміст у природному газі метану, етану, пропану, бутану, пентану відповідно в % об'ємних.

Величини 358, 636, 913, 1189, 1465 у формулі - це нижча теплота згоряння метану, етану, пропану, бутану і пентану відповідно, перерахована на 1% пального компонента, який міститься в природному газі. Приймаємо, що на ГРС надходить газ Уренгойського родовища Тюменської області. Виписуємо склад газу в % об'ємних:

СН₄ = 97.64%;

С₂Н₆ = 0.1%;

С₃Н₈ = 0.01%;

С₄Н₁₀ = 0.0%;

С₅Н₁₂ = 0.0%;

CО₂ = 0.3%;

Н₂S = 0.0%;

N₂ + рідкісні гази =1.95%.

Нижча теплота згорання природного газу складе:

Q_н = 358 ∙ 97.64 + 636 ∙ 0.1 + 913 ∙ 0.01= 35027.85 кДж/м³ .

Складання теплових балансів паливовикористовуючих установок проводиться виходячи з нижчої теплоти згорання природного газу.

Витрата природного паливного газу для підігріву газу для самого холодного періоду виконується виходячи з необхідної кількості тепла на нагрів газу в одному підігрівачі:

Рівняння теплового балансу (необхідна кількість тепла на нагрів природного газу):

Вт (взято з розрахунку конденсатора).

(5.6)

де - ККД підігрівача, який за даними підприємства-виробника становить не менше 82 %.

З розрахунку, наведеного вище, випливає, що витрата паливного газу при роботі підігрівача ПТПГ-30 становить 155.4 м³/год.

Тоді експлуатаційні витрати по двох порівнюваних варіантах:

грн

грн

Наведені витрати:

,грн; (5.7)

,грн. (5.7')

Економічний ефект:

грн. (5.8)

Всі розрахункові дані заносимо в таблицю 6.4.

Період окупності:

года (5.9)

Таблиця 5.3 Техніко-економічні показники роботи підігрівача газу в порівнянні з тепловим насосом

Показники	Підігрівач ПТПГ-30	Тепловий насос
Витрата природного газу, м^3/год	155.4	-
Витрата електроенергії, кВт	-	371.62
Витрата природного газу на рік,м^3/рік		-
Витрата електроенергії на рік, кВтч/рік	-
Капітальні витрати, грн.	251437.5	330956.25
Експлуатаційні витрати, грн.
Наведені витрати, грн.
Економічний ефект, грн

Висновок: як видно з виконаних розрахунків, тепловий насос з техніко-економічної точки зору виявляється більш вигідним, ніж традиційно використовувані підігрівачі газу. А з урахуванням того, що електроенергія, споживана ТН буде вироблятися ДГА, експлуатаційні витрати на роботу ТН будуть ще меншими.

Дата добавления: 2015-07-13