Затраты на строительство котельной
Детальное изложение вопросов и затраты на строительство котельной установки того или иного типа и назначения, являются достаточно сложными. Для теплотехников, главным образом, необходимы сведения, позволяющие приближенно оценить капитальные вложения, а затем иметь возможность найти оптимальное технико - экономическое решение и определить стоимость тепловой энергии.
Стоимость сооружения источника теплоснабжения, не вырабатывающего электрической энергии, зависит от его производительности, вида топлива, оборудования, единичной мощности основных агрегатов, правильного выбора и технического совершенства вспомогательных устройств и механизмов, степени механизации и автоматизации производственных процессов, стоимости основного и вспомогательного оборудования, типа и стоимости основного здания, вспомогательных сооружений и затраты на строительство котельной на проектирование, строительство зданий и монтаж оборудования. Иначе говоря, стоимость сооружения источника теплоснабжения связана с основными техническими решениями, принятыми при его проектировании и строительстве. Затраты на строительство котельной может быть определена по сметам и по укрупненным показателям или по приближенным данным, полученным в итоге обработки опытных или проектных материалов. Наиболее точным способом определения капитальных затрат является составление смет. Однако трудоемкость такого способа значительна даже при некоторых его упрощениях. Более рациональным, в особенности для выбора варианта, является путь использования укрупненных и приближенных данных, в частности материалов, позволяющих найти удельные затраты. Если обозначить через ∑К общие капитальные вложения в источник теплоснабжения, a ∑Qycт его установленную тепловую производительность, то удельные капитальные вложения, тыс. руб/(Гкал/ч), будут:
k = ∑К/∑Qуст (11.7)
Иногда вместо суммарной теплопроизводительности общие затраты на строительство котельной относят к суммарной установленной паропроизводительности агрегатов, что менее рационально при установке разнотипного основного оборудования, например водогрейных и паровых котлов, или для случая производственно отопительных установок, снабжающих технологических потребителей перегретым паром и насыщенным паром с различным давлением, а также горячей водой. В подобных случаях все виды теплоносителей можно сначала перевести в пар с "нормальной" энтальпией (i = 640 ккал/кг), затем определить производительность котельной для такого пара и лишь после этих предварительных расчетов выяснить удельные капитальные вложения, тыс. руб/(т/ч),
k = ∑К/∑Dн (11.8)
Более рациональным является определение теплопроизводительности, для чего в гл. 5 показаны способы пересчета количества пара в теплоту и значения установленной теплопроизводительности котельной. Для получения данных об удельных затратах или капитальных вложениях на установленную единицу производительности обработаны материалы и использованы опубликованные данные и сведения из типовых проектов отопительных производственных и других котельных Госстроя СССР, Центросоюза, некоторые сведения по предприятиям Минэнерго СССР, пищевой промышленности и др.
Рис. 11.4. Удельные капиталовложения на 1 Гкал/ч для различного типа котельных на газе и мазуте в зависимости от их суммарной теплопроизводительности.
Результаты обработки изображены кривыми на рис. 11.4 для котельных на газе и мазуте, показывающих тенденцию уменьшения, капитальных затрат с ростом установленной теплопроизводительности котельной. Особенно значительно это снижение затрат для производственных и производственно - отопительных котельных при увеличении их теплопроизводительности с 3 - 5 до 50 Гкал/ч. При увеличении теплопроизводительности котельных до 700 Гкал/ч на газе и мазуте и росте мощности водогрейных котлов до 180 Гкал/ч снижение удельных капиталовложений замедляется, и по ряду данных затраты составляют около 10 - 15 тыс. руб. на установленную 1 Гкал/ч.
Из кривых рис.11.4 видна также незначительная разница в удельной стоимости паровых и водогрейных котельных при их одинаковой теплопроизводительности. Это может быть объяснено сходными затратами на оборудование и сооружения. Так, например, стоимость паровых и водогрейных котлоагрегатов на единицу теплопроизводительности почти одинакова для равновеликих агрегатов, поскольку их изготовляют из практически одинаковых по качеству материалов, а слагаемая стоимости барабана невелика.
Наиболее дорогими являются отопительно - производственные котельные, в которых увеличивается количество вспомогательного оборудования, так как требуется установка питательных насосов, редукционных или редукционио - охладительных установок, расширителей продувки, дополнительных деаэраторов и т. д., кроме того, усложняется оборудование химической обработки воды. Если топливом в котельной является только природный газ, удельная стоимость, установленной 1 Гкал/ч ниже по сравнению с котельной на газе и мазуте на 40 - 50 %. При сжигании твердого топлива удельные капитальные затраты должны быть выше, чем для газа и мазута, за счет дополнительного вспомогательного оборудования для разгрузки, перемещения и подачи топлива в котельную, хранения и обработки топлива в котельной и за счет удаления шлака и золы.
Рис. 11.5. Удельные капиталовложения на 1 Гкал/л для различного типа котельных на твердом топливе в зависимости от их суммарной производительности.
Сжигание: 1 - слоевое; 2 - камерное.
Все это увеличивает удельные капитальные вложения, как показано на рис. 11.5, из которого следует, что удельные капитальные затраты в котельных для твердого топлива при его слоевом сжигании возрастают по сравнению с котельными на газе и мазуте на 30 - 50 % и более. При камерном сжигании твердого топлива и пылеприготовительных установках с шаровыми барабанными мельницами капитальные затраты возрастают при одинаковой теплопроизводительности в 2 - 2,5 раза. Это связано с увеличением стоимости механического оборудования, с повышением удельной установленной электрической мощности оборудования, ростом затрат на электродвигатели, кабельное хозяйство, щиты управления и прочее вспомогательное оборудование. Далее, при камерном способе сжигания усложняется очистка дымовых газов от золы, растет высота и стоимость дымовых труб, появляется обычно гидравлическая или пневматическая система шлакозолоудаления. Все это вместе и приводит к указанному значительному росту удельных капитальных затрат на котельную.
Необходимо отметить, что приведенные данные о капитальных затратах показывают лишь тенденции их изменения в зависимости от мощности, типа котельной, вида топлива и способа его сжигания, т. е. не могут претендовать на абсолютную точность.
Для отопительных и отопительно - производственных котельных эти данные взяты при отношении расхода теплоты на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения к расходу теплоты технологическими потребителями от 1,5 до 4,0 и при закрытой системе теплоснабжения. При использовании данных рис. 11.4 и 11.5 для котельных, подающих воду в открытую систему теплоснабжения и работающих на газообразном или жидком топливе, удельные капитальные затраты принимаются примерно с коэффициентом k = 1,35, а на твердом топливе и при такой же системе теплоснабжения с коэффициентом k1 = 1,10. В тех случаях, когда отношение отопительной и технологической нагрузок в отопительно - производственной котельной ниже, чем 1,5 - 1, увеличивать удельные капитальные затраты не нужно. Следовательно, капитальные затраты, тыс. руб., на строительство источника теплоснабжения с теплопроизводительностью Qycт составят:
∑K = k∑Qустk1 (11.9)
Пользуясь приведенными материалами и выражением (11.9), можно проводить предварительные сопоставительные расчеты по выбору варианта и оценке полученных капитальных затрат. Полную оценку варианта следует производить в соответствии с указаниями, изложенными в (9).