Энергоэффективность транспортировки нефти при использовании частотных силовых. Энергоэффективность транспортировки нефти при использовании част. Транспорта и хранения нефти и газа дипломный проектработа тема работы Энергоэффективность транспортировки нефти при использовании частотных силовых преобразователей на центробежных насосах
 Скачать 2.66 Mb.
|
|
------- ------ 4.2 Объем основных строительно-монтажных работ. Расход основных строительных материалов Объемы основных строительно-монтажных работ определены по укрупненным показателям в соответствии с РН-73, ч. 1 на 1 млн. руб. строительно-монтажных работ в ценах 2016 гс учетом проектных решений и Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 56 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение приведены в таблице 4.2 с целью определения основных строительно- монтажных машин и механизмов. Потребности в основных строительных материалах и конструкциях определены на основании объемов работ с учетом Сборников элементных сметных норм на строительные конструкции и работы и приведены в таблице 4.2. Таблица 4.2 – Основные строительно-монтажные работы Наименование работ Ед. изм. Кол-во Планировка земляного полотнам- Разработка и перемещение грунта бульдозером м- Тоже экскаватором (в т.ч. с погрузкой) м- Тоже вручную м- Засыпка механизированная м- Засыпка вручную м- Уплотнение грунтам- Уплотнение грунта гравием, щебнем м- Устройство насыпи м- Устройство основаниям- Монтаж металлоконструкций т ---- Устройство подготовок, засыпок из пескам- Устройство подготовок, засыпок из ГПС м- Устройство выравнивающего слоя из ЦПС м- Устройство покрытий из плит дорожных м- Устройство монолитного бетона м- Погружение свай дизель-молотом м- Установка опор, стоек из труб т --- Вдавливание труб в грунт т --- Прокладка кабелям- Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 57 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение Потребность в основных строительных материалах и конструкциях определены на основании объемов работ с учетом Сборников элементных сметных норм на строительные конструкции и работы и приведены в таблице 4.3. Таблица 4.3 – Потребность в основных строительных материалах Наименование Ед. изм. Количество Трубы стальные для строительных конструкций т --- Сборные ж/б конструкции м- Металлоконструкции т --- Гравийно-песчаная смесь м- Песок м- Полимерная лентам- Кабельная продукция м ---- 4.3 Потребность в кадрах Строительство объекта ведется в необжитом и удаленном районе, поэтому применяется вахтовый метод организации строительства, предусматривающий выполнение работ силами регулярно сменяемых подразделений из состава строительных организаций, расположенных в обжитых районах. Проектом предусмотрена доставка работающих из г. ------. Продолжительность вахты -- дней. Проживание рабочих предусмотрено ------ ---------------------. Численность рабочего персонала, занятого на строительно-монтажных работах, определена исходя из объемов строительно-монтажных работ и среднегодовой выработки на одного работающего в ценах 201- г. и приведена в таблице 4.4. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 58 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение Таблица 4.4 – Потребность в кадрах Период строительства Объем СМР, тыс. руб. в ценах г) Среднегодовая выработка, тыс. руб. Общая числен. работ. В том числе по категориям чел) Рабочие 93,3% ИТР 6,7% IV квартал г. ----- ---- 15 14 1 I квартал 201- г. ----- 15 14 1 4.4 Потребность в основных строительных машинах и механизмах Потребность в основных машинах и механизмах определена, исходя из их производительности, принятых методов работ, сроков строительства и приведена в таблице 4.5. Таблица 4.5 – Потребность в основных строительных машинах и механизмах Наименование Марка Кол-во 1. Топливозаправщик Зил - 2. Экскаватор одноковшовый Э - 3. Бульдозер Б 10 М - 4. Кран автомобильный КС-3574 - 5. Автомобиль-самосвал КамАЗ-55111 - 6. Автомобиль бортовой КамАЗ-43118 - 7. Бурильно-крановая машина БМ-302 - 8. Бетоносмеситель СБ-49 - 9. Вибратор глубинный - 10. Электротрамбовка Д - 11. Компрессор передвижной ДК-9 - Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 59 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение Продолжение таблицы 4.5 12. Сварочный агрегат САН - 13. Газоанализатор СГГ-4М-1 - 14. Дизель молот - 15. Передвижной насосный агрегат - При отсутствии у подрядчика машин и механизмов, указанных в ведомости, допускается использовать другие машины и механизмы с аналогичными техническими характеристиками. Таблица 4.6 – Технико-экономические показатели строительства Наименование показателей Един. изм. Кол-во 1. Общая сметная стоимость (в ценах г) в т.ч. тыс. руб. ----- – СМР (в ценах г) -«- ----- – оборудование -«- ------ – прочие -«- ---- 2. Продолжительность строительства мес. ---- 3. Среднегодовая выработка тыс. руб. ---- 4. Максимальная численность работающих чел. ---- 5. Общая трудоемкость строительства тыс. чел. дней ----- 6. Основные строительные материалы, в т.ч.: – трубы стальные т - – сборные ж/б конструкции м- – металлоконструкции т --- – песок -»- -- – кабельная продукция м --- 7. Общая площадь застройки га. ---- 8. Обслуживающий персонал челна вахту -- Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 60 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 4.5 Расчет затратна проведение строительно-монтажных работ Состав затрат в соответствии сих экономическим содержанием формируется последующим элементам Материальные затраты Затраты на оплату труда Отчисления на социальные нужды Амортизационные отчисления Прочие расходы. 1. К материальным расходамотносятся затраты на приобретение: а) сырья, основных и вспомогательных материалов, используемых в производственном процессе б) запасных частей, комплектующих изделий, тары и др в) топлива, воды и энергии всех видов, используемых на производственные нужды и отопление г) работ и услуг производственного характера, выполняемых сторонними организациями или индивидуальными предпринимателями, а также собственными структурными подразделениями предприятия транспортные услуги, контроль за соблюдением технологического процесса, средств связи, компьютерной техники и др дна содержание и эксплуатацию природоохранных сооружений. Сумма материальных расходов уменьшается на стоимость возвратных отходов. Возвратные отходы оцениваются по пониженной цене, если они могут быть использованы в основном или вспомогательном производстве или по цене реализации, если они реализуются на сторону. К материальным расходам приравниваются расходы на рекультивацию земель и другие природоохранные мероприятия Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 61 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение потери при транспортировке товароматериальных ценностей в пределах норм естественной убыли технологические потери при производстве и (или) транспортировке. 2. К расходам на оплату трудаотносятся: Суммы, начисленные по тарифным ставкам, должностным окладам, сдельным расценкам или в процентах от выручки от реализации продукции работ, услуг) в соответствии с принятыми на предприятии (организации) формами и системами оплаты труда. Премии за производственные результаты, надбавки к тарифным ставками окладам за профессиональное мастерство и др. Начисления стимулирующего или компенсирующего характера – надбавки за работу в ночное время, в многосменном режиме, совмещение профессий, работу в выходные и праздничные дни и др. Надбавки порайонным коэффициентам, за работу в районах крайнего Севера и др. Суммы платежей (взносов) работодателей по договорам обязательного и добровольного страхования. Заработная плата с учетом надбавок включает в себя оплата по тарифной ставке доплата за классность – 25%; премия – 40%; ставка северного коэффициента – 50%; ставка районного коэффициента – 70%; Расчет заработной платы сведен в таблицу 4.7. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 62 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение Таблица 4.7 – Расчет заработной платы Должность Количество Разряд Часовая тарифная ставка, руб. Норма времени на проведение мероприятия, ч. Доплата за классность Заработная плата с учетом надбавок, тыс.руб. Мастер участка 1 чел. 9 --- 920 25 ---- Электросварщик 2 чел. 6 ---- 574 25 ---- Газорезчик 2 чел. 5 ---- 574 – ---- Монтажник 2 чел. 5 ---- 662 25 ---- Монтажник 2 чел. 4 --- 662 – ----- Геодезист 1 чел. 4 ---- 84 25 ---- Маляр 3 чел. ---- 440 – ---- ИТОГО ----- 3. Отчисления на социальные нуждыопределяются суммой единого социального налога по установленным законодательством нормам в процентах от расходов на оплату труда (34,2%). Отчисления на социальные нужды ------×34,2% = ----- тыс.руб. 4. Сумма амортизационных отчисленийопределяется исходя из балансовой стоимости основных производственных фондов и нематериальных активов и утвержденных в установленном порядке норм амортизации, учитывая ускоренную амортизацию их активной части. Расчет амортизационных отчислений можно свести в таблицу 4.8. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 63 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение Таблица 4.8 – Расчет амортизационных отчислений Наименование объекта основных фондов Количество Балансовая стоимость, руб. Годовая норма амортизации Сумма амортизации за время эксплуатации, тыс.руб. Сумма амортизации, тыс.руб. одного объекта всего Выпрямитель сварочный ВДУ-306УЗ 2 шт. --- ----- 10 ---- ----- Пост газовой резки 2 шт. --- ----- 11 --- ----- Лебедка с тяговым усилием 100 кН ЛМЭ -10-510 1 шт. --- ----- 15 --- ----- Монтажный блок грузоподъемностью кН 1 шт. --- ----- 20 --- ----- Шлифмашинка ИЭ-2031А 2 шт. --- ----- 20 --- ----- Шаблон сварщика УШС- 3 1 шт. --- ----- 15 --- ----- Электропечь для прокалки электродов СНО-5,5/5-И 1 1 шт. --- ----- 18 --- ----- Рулетка металлическая 2 шт. --- ----- 12 --- ----- Теодолит Т 1 шт. --- ----- 21 --- ----- Нивелир Н- ЗКЛУ1 1 шт. --- ----- 14 --- ----- Рейка нивелирная РН- 3-3000 1 шт. --- ----- 10 --- ----- Штатив 1 шт. --- ----- 12 --- ---- ИТОГОВ составпрочих затратвключаются: Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 64 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 65 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение налоги, сборы, отчисления в социальные внебюджетные фонды в порядке, установленном законодательством (земельный налог, экономические платежи, плата за недра и др платежи по обязательному и добровольному страхованию имущества, учитываемого в составе ОПФ; расходы по обслуживанию объектов жилищной и коммунальной сферы жилой фонд, общежития, детские сады и лагеря, базы отдыха и др оплата услуг связи, банков, юридических и аудиторских фирм, сторожевой и пожарной охраны, авиационных услуги др плата за аренду помещений (площадей) и основных производственных фондов (лизинг уплата процентов за банковский кредит затраты на гарантийный ремонт и обслуживание командировочные расходы расходы по подготовке и переподготовке кадров и др Кроме перечисленных затрат в составе затратна проведение организационно-технического мероприятия учитываются накладные расходы связанные с организацией, управлением и обслуживанием производства. На основании вышеперечисленных расчетов затрат определяется общая сумма затратна проведение организационно-технического мероприятия по форме таблицы 4.9. Таблица 4.9 – Затраты на проведение организационно-технического мероприятия Состав затрат Сумма затрат, тыс. руб. Сумма затрат, % 1. Материальные затраты 42721,36 66,32 2. Затраты на оплату труда 1035,9 1,608 3. Отчисления на социальные нужды 354,28 0,55 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 66 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение Продолжение таблицы 4.9 4.6 Определение снижения расхода и затратна оплату электроэнергии на перекачку за счет использования ЧРП Под снижением расхода электроэнергии на перекачку за счет использования ЧРП понимается разность между фактическим расходом электроэнергии, потребленной за год всеми магистральными насосными агрегатами технологического участка нефтепровода, эксплуатируемого без использования ЧРП и расчетным расходом электроэнергии за тот же период времени при перекачке тех же посуточных объемов нефти при использовании ЧРП магистральных НА. Потребление электроэнергии за месяц определяется суммированием потребления электроэнергии по всем режимам месяца. При использовании ЧРП магистральных насосов снижение расхода электроэнергии достигается за счет двухосновных факторов [10]: – исключение потерь в регуляторах давления (РД) в случае использования магистральных насосов с ЧРП для снижения давления на выходе НПС вместо использования РД; – повышение КПД насосов при снижении их частоты вращения. Снижение потребляемой мощности и расхода электроэнергии при использовании НА с ЧРП вместо РД достигается за счет исключения потерь давления в РД и за счет повышения КПД НА. Режимы, в которых используется регулирование давления, могут быть выявлены по КТР путем сравнения давлений в коллекторе и на выходе НМП. Без использования РД: 4. Амортизационные отчисления ---- ------ 5. Прочие затраты ---- ---- Итого основные расходы ---- Накладные расходы (40% от основных расходов) ---- ---- Всего затраты на мероприятие ---- 100% Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 67 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение вых кол р р (4.6.1) где р кол – давление в коллекторе НМП, Па р вых – давление на выходе НМП, Па. С использованием РД: вых кол р р (4.6.2) При снижении частоты вращения максимум графика зависимости КПД насоса от подачи смещается в область меньших подач. Вследствие чего КПД насоса при работе с пониженной частотой вращения, как правило, оказывается выше, чем при той же подаче, но при номинальной частоте вращения. В результате механическая мощность, потребляемая насосом, от электродвигателя при тех же значениях подачи снижается на величину рег диф.р нер диф.н с МЕХ η р η р Q ΔР , (4.6.3) где с – секундная производительность нефтепровода в мс η нер – КПД насоса при номинальной частоте вращения; η рег – КПД насоса при пониженной частоте вращения р диф.н – дифференциальное давление в Нм при нерегулируемом насосе, равное разности давлений на выходе насосав коллекторе р кол ) и входе насоса р вх по КТР: вх кол диф.н р р р ; (4.6.4) р диф.р – дифференциальное давление в Нм при регулируемом насосе, равное разности давлений на выходе НМП и входе насоса по КТР: Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 68 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение вх вых диф.р р р р , (4.6.5) где р вх - давление на входе НПС по КТР, Па. Снижение мощности, потребляемой НА из электрической сети при использовании ЧРП в качестве РД, равно р эд пч рег р диф н эд нер н диф РД р р Р с Q , (4.6.6) где η эд.н – КПД электродвигателя при номинальной частоте вращения η ПЧ – КПД преобразователя частоты η эд.р – КПД электродвигателя при регулировании частоты вращения. В выражении (4.1.6) р диф.н > р диф.р , η нер < η рег и η эд.н < η эд.р . Поэтому снижение расхода электроэнергии при использовании ЧРП вместо РД происходит вследствие трех факторов исключения потерь давления в РД, повышения КПД, регулируемого НА и повышения КПД регулируемого электродвигателя. КПД электродвигателя при частоте вращения меньше номинальной, η эд.р , принимается равным номинальному значению, так как в соответствии с законами частотного регулирования КПД электродвигателей при частотном регулировании остается неизменными близким к номинальному значению независимо от нагрузки. Для преобразователя частоты ЧРП Триол КПД принимается по паспортным данными составляет 0,97. Потребление мощности из электрической сети одним НА при номинальной частоте вращения определяется по выражению эд диф нер р Р нер с, Вт. (4.6.7) где η нер – КПД насоса при номинальной частоте вращения η эд – КПД электродвигателя при номинальной частоте вращения. При использовании ЧРП один или несколько насосов будут работать с частотой вращения ниже номинального значения. Потребление мощности из сети насосным агрегатом с ЧРП определяется по выражению пч эд диф рег р Р рег с, Вт. (4.6.8) где η рег – КПД регулируемого насоса при частоте вращения ниже номинального значения η ПЧ – КПД преобразователя частоты η эд.р – КПД электродвигателя. Если в выражениях (4.1.7) и (4.1.8) числители одинаковые, то при использовании ЧРП произойдет снижение потребления мощности при условии, что эд нер пч эд рег Фактически, подача и давление насосав реальных режимах перекачки отличаются от подачи и давления в выражении (4.6.8). Поэтому вместо снижения потребляемой мощности для оценки эффективности ЧРП удобнее использовать снижение расхода электроэнергии. Произведём расчёт разницы давления, создаваемого насосным агрегатом в режиме прямой пуск, без частотного регулирования по (4.6.4): Режим I: p диф.н(Н-1,2) = кол – p вх = ------- = 2,6 МПа Режим II: p диф.н(Н-1) = ------ = 2,6 МПа Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 69 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение p диф.н(Н-5) = ------ = 4,6 МПа Режим III: p диф.н(Н-4,5) = ----- = 4,5 МПа Произведём расчёт разницы давления, создаваемого насосным агрегатом в режиме с использованием частотного регулирования по (4.6.5): Режим I: p диф.р(Н-1,2) = p вых. – p вх = -------- = 0,45 МПа Режим II: p диф.р(Н-1) = ------- = 1,3 МПа p диф.р(Н-5) = ---------- = 1,3 МПа Режим III: p диф.р(Н-4,5) =--------= 2,2 Мпа Рассчитаем потребление мощности из электрической сети одним насосным агрегатом в режиме прямой пуск по выражению (4.6.7): Режим I: Q c ( Н -1,2) = Q ч 3600 = ------- = 0,071944 м 3 с P нер ( Н -1,2) = P диф.н · Q с η нер · η эд = ------------ = 288798,97 Вт Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 70 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение Режим II: Н- = 0,0555 м 3 с P нер ( Н -1) = ---------- = 260465,88 Вт Н- = 0,13889 м 3 с P нер(Н-5) = ----------- = 906001,3 Вт Режим III: Н- = 0,113889 м 3 с P нер(Н- 4, 5) = ------------- = 742843,49 Вт Рассчитаем потребление мощности из электрической сети одним насосным агрегатом на режиме с частотной регуляцией по выражению (4.6.8): Режим I: P рег(Н-1,2) = P диф.р · Q с η рег · η эд · η пч = ---------------------- = 49936,62 Вт Режим II: P рег(Н-1) = -------------------- = 111591,6 Вт Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 71 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение P рег(Н-5) = ------------ = 263962,7 Вт Режим III: P рег(Н-4,5) = ------------------- = 367302,78 Вт Определение расхода и затратна оплату электроэнергии для эксплуатируемого нефтепровода при нерегулируемом электроприводе без использования ЧРП) Определяется суммарное значение электроэнергии, потребленной всеми насосами технологического участка за год , i эн г W W . (4.7.1) где W i – электроэнергия, потребленная в ом режиме по сведениям о соблюдении режимов, кВт·ч. Используя данные из журнала наработки насосных агрегатов НМП -------, в течении 365 суток суммарное количество времени простоя (остановки работы НМП) составило 30 суток. Работа НМП в режиме I составила 20% от суммарного времени работы, в режиме II – 30%, в режиме III – 50%. Соответственно, из 335 суток работы НМП, время работы составляет – В режиме I: 67 суток, равное 1608 часов – В режиме II: 100,5 суток, равное 2412 часов – В режиме III: 167,5 суток, равное 4020 часов. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 72 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение Таким образом, расход электроэнергии в год в режиме работы прямой пуск составит В режиме I: г. эн. Реж I = -------------------- = 928777487,52 Вт·ч = 928777,49 кВт · ч/год В режиме II: г. эн. Реж II = -------------------------------- = 2813518838,16 Вт·ч = = 2813518,83 кВт · ч/год В режиме III: г. эн. Реж III = -------------------------------- = 5972461659,6 Вт·ч = = 5972461,65 кВт · ч/год Суммарное потребление составит г. эн. нер = г. эг. Реж I + г. эг. Реж II + г. эг. Реж III = 928777,49 + 2813518,83 + 5972461,65 = 9714757,97 кВт · ч/год Определяются затраты на оплату электроэнергии, потребленной всеми насосами технологического участка эксплуатируемого нефтепровода за каждый из режимов перекачки, по формуле , ) ( , эн г г эн W C З (4.7.2) где С – приведенный тариф на оплату электрической энергии W г.эн – электроэнергия, потребленная насосными агрегатами, поданным сведений о соблюдении режимов, кВт·ч. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 73 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение Таблица 4.10 – Тарифы на электроэнергию и мощность Составляющие тарифа электроэнергии и мощности Электроэнергия руб/кВт·ч Мощность руб/кВт средневзвешенная цена покупки -------------- ------------ услуги по передаче ---------------- ------------ сбытовая надбавка --------------- ------------ стоимость инфраструктуры ----------- Тариф |