工程鍋爐方案管理論文
時(shí)間:2022-07-05 09:52:00
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摘要:本文利用價(jià)值工程的方法建立了評(píng)價(jià)鍋爐改造方案的數(shù)學(xué)模型。價(jià)值工程的方法是通過功能和費(fèi)用的比值來評(píng)價(jià)各個(gè)方案,本文中功能系數(shù)的得到采用專家打分法,費(fèi)用系數(shù)采用經(jīng)濟(jì)學(xué)凈現(xiàn)值的方法。并且通過該評(píng)價(jià)模型,對(duì)現(xiàn)有的鍋爐改造設(shè)計(jì)的兩個(gè)方案進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)原燃煤方案的費(fèi)用系數(shù)高于新燃油方案的費(fèi)用系數(shù),而功能系數(shù)卻低于新方案的功能系數(shù),則原方案的價(jià)值系數(shù)必然低于新方案的價(jià)值系數(shù);因此對(duì)鍋爐進(jìn)行改造是必要的。同時(shí)也認(rèn)識(shí)到在方案優(yōu)選時(shí),不應(yīng)該單純的強(qiáng)調(diào)成本費(fèi)用,應(yīng)兼顧方案功能的大小,這樣才能使方案的優(yōu)選過程更加科學(xué)化、合理化。
關(guān)鍵詞:價(jià)值工程價(jià)值分析鍋爐設(shè)計(jì)凈現(xiàn)值
1概述
隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步,鍋爐房的設(shè)計(jì)和運(yùn)行實(shí)際上是以滿足供暖和工藝要求并促進(jìn)人類居住的舒適性、健康性,保護(hù)地球環(huán)境,對(duì)與能源有效利用等基于可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)為原則而取得進(jìn)展的。
目前,我國對(duì)鍋爐房設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)主要是以經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)為依據(jù),隨著我國加入《21世紀(jì)議程》,把環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展列入國家發(fā)展目標(biāo)的重中之重,過于強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)而忽視了其他評(píng)價(jià)的方法已不能正確評(píng)價(jià)各種不同方案,從而得不出更加接近實(shí)際的結(jié)論。下面介紹利用價(jià)值工程的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)的一種方法。
2價(jià)值工程的應(yīng)用方法
價(jià)值工程(ValueEngineering)簡稱VE,又叫價(jià)值分析(ValueAnalysis)簡稱VA。它通過功能分析的方法,以達(dá)到降低成本為目的的一項(xiàng)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的現(xiàn)代化管理技術(shù)。
價(jià)值工程是系統(tǒng)工程的一個(gè)重要方面,它是正確處理功能與成本的相互關(guān)系,技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的相互關(guān)系,質(zhì)量與成本的相互關(guān)系,企業(yè)于用戶的相互關(guān)系的方法。是一種成效大、收益快的可行的系統(tǒng)分析方法。
2.1價(jià)值工程的基本原理
2.1.1VE中價(jià)值的含義
VE中的“價(jià)值”是作為評(píng)價(jià)產(chǎn)品或作業(yè)優(yōu)劣程度,或評(píng)價(jià)產(chǎn)品或作業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益大小的尺度提供出來的,即可理解為價(jià)值是費(fèi)用對(duì)功能的關(guān)系。這種關(guān)系可以寫成如下的表達(dá)式:
V=F/C(1)
其中V—價(jià)值
F—功能
C—費(fèi)用
式(1)說明,價(jià)值與功能成正比,與費(fèi)用成反比。功能越高,成本越低則價(jià)值越大。同時(shí),式(1)為評(píng)價(jià)產(chǎn)品提供了科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn),也為衡量功能與成本是否適當(dāng),以求發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,做到應(yīng)最低的費(fèi)用實(shí)現(xiàn)必要的功能提供了依據(jù)。
2.2用價(jià)值工程進(jìn)行方案選擇
2.2.1功能定義
列出該工程的基本功能,這些功能基本可以代替該項(xiàng)目的主要特點(diǎn),而且不同的方案在所列功能下具有可比性。
2.2.2方案優(yōu)選
利用經(jīng)濟(jì)學(xué)方法確定方案的成本系數(shù);另一方面按照功能要求,采用10分制加權(quán)評(píng)分法,將方案對(duì)基本功能的滿足程度分別評(píng)定分?jǐn)?shù),得出了功能評(píng)價(jià)系數(shù),然后根據(jù)價(jià)值公式,得出價(jià)值系數(shù),選擇價(jià)值系數(shù)最大的方案為最優(yōu)方案。
2.3成本系數(shù)確定
經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法在我國已基本成熟,本章采用在實(shí)際工作中普遍使用的動(dòng)態(tài)費(fèi)用年值法使經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)定量化(見表4-4-1)。方案的動(dòng)態(tài)費(fèi)用年值計(jì)算公式如下:
PC=Ccap+Crun*[(1+i)n-1]/I*(1+i)n
AC=(PC-S)*[(1+i)n-1]/I*(1+i)n+Cr
=(Ccap-S)*[(1+i)n-1]/I*(1+i)n+Crun+Cr
式中AC——總費(fèi)用年值,萬元/年;
PC——總費(fèi)用現(xiàn)值,萬元;
S——經(jīng)濟(jì)壽命終了時(shí)的價(jià)值,萬元;
Crun——壽命期內(nèi)每年的等額實(shí)際費(fèi)用消耗,萬元/年;
Ccap——系統(tǒng)總投資費(fèi)用,萬元;
Cr——燃燒費(fèi)用年值,萬元/年;
I——基準(zhǔn)收益率;
n——壽命期年限,年;
式中ACj——第j種方案總費(fèi)用年值,萬元/年。
2.4功能系數(shù)確定
下面列出了鍋爐方案的6種基本功能,它們分別是適用、環(huán)保因素、技術(shù)參數(shù)、運(yùn)行管理、管道布置、安全。
在確定綜合系數(shù)Nk={N1,N2,```,Nm},用二元對(duì)比倒數(shù)法求出Fj上的模糊子集Nk,對(duì)因素集U={U1,U2,````,Um}中各因素兩兩進(jìn)行比較,就各因素對(duì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的貢獻(xiàn)大小,按下面規(guī)則賦值:Bij=3/10表示如果以10分制打分Ui是3分,則Uj是10分。由其原理可得Bij=1/Bji。
于是可以得到m階對(duì)比矩陣B=(Bij)m×m。顯然,這個(gè)矩陣主對(duì)角線皆為1。再用優(yōu)勢積累法(即求“行和”——同一行元素之和)求得權(quán)向量為N={∑B1j,∑B2j,````,∑Bmj}并對(duì)其進(jìn)行歸一化處理。
得到對(duì)比矩陣:
18/109/48/68/58/5
10/8110/49/69/49/4
4/94/1014/64/54/4
B=6/86/96/416/47/5
5/84/95/44/615/4
5/84/94/45/74/51
用優(yōu)勢積累法得到適用、環(huán)保因素、技術(shù)參數(shù)、運(yùn)行管理、管道布置、安全。
之間的權(quán)向量:
Nk=(8.58,10.75,4.31,6.82,5.24,4.58)
再進(jìn)行歸一化處理:Nk=(0.213,0.267,0.107,0.169,0.130,0.114)。
再對(duì)各方案進(jìn)行評(píng)分得到功能滿意度:UK
又根據(jù)各方案的功能系數(shù)為:Fj=∑NkUk
得到功能系數(shù)Fj。按照公式(1),進(jìn)一步計(jì)算出價(jià)值系數(shù)Vj。
3.應(yīng)用實(shí)例
3.1鍋爐房方案設(shè)計(jì)
3.1.1工程概況和方案:
該工程天津某廠的燃煤鍋爐改燃?xì)忮仩t的項(xiàng)目。該廠是天津的一家合資企業(yè),建廠時(shí)采用的是燃煤鍋爐,但為了響應(yīng)節(jié)能和環(huán)保的要求,2001年決定將其改為燃?xì)忮仩t。
原方案:
鍋爐采用燃煤的鍋爐,鍋爐房一座;鍋爐:三臺(tái)燃煤鍋爐;儲(chǔ)煤廠一個(gè),灰渣廠一個(gè),鍋爐房的主要設(shè)備初投資為2112482元。
新方案:
鍋爐采用燃?xì)獾腻仩t,鍋爐房一座;鍋爐:三臺(tái)燃?xì)忮仩t;儲(chǔ)氣罐一個(gè)(存儲(chǔ)天然氣),鍋爐房的主要設(shè)備初投資為1661100元。
3.1.2運(yùn)行費(fèi)用比較
電價(jià)按0.75元/度計(jì),煤按256元/噸計(jì),天然氣按2.00元/標(biāo)立米計(jì)。運(yùn)行時(shí)間按每天12小時(shí)計(jì),全年運(yùn)行天數(shù)按300天計(jì)。兩方案的運(yùn)行費(fèi)用如表1所示:
表1兩方案的運(yùn)行費(fèi)用
方案
用煤量(t/年)
用氣量(萬立方米/年)
用電量(KW)
燃料費(fèi)用年值(萬元/年)
年運(yùn)行費(fèi)用
(萬元)
原方案
8000
90
204.8
24.3
新方案
250
54
500
14.58
3.1.3兩個(gè)方案的污染物排放:
各種方案的能量來自于燃料的燃燒,各種燃料的燃燒所產(chǎn)生的污染物是不同的,它同燃料所含的化學(xué)成份、燃燒機(jī)理和燃燒效率等多種因素有關(guān),經(jīng)過查詢有關(guān)資料和計(jì)算可以得到各種空調(diào)方案的污染物排放量,具體數(shù)值見表2所示:
表2各種方案污染物的排放量(mg/m3)
NOx
SO2
CO
煙塵
原方案
104
40.6
16.5
294.4
新方案
14.5
199
3.2各方案的造價(jià)及成本系數(shù)
3.2.1各方案的造價(jià)
在各方案費(fèi)用年值計(jì)算中,基準(zhǔn)收益率取12%,其中安全收益率為8%,風(fēng)險(xiǎn)報(bào)酬率為4%。各方案的壽命年限均取20年,經(jīng)濟(jì)壽命終了時(shí)的價(jià)值(殘余值S)均為初投資的15%。具體計(jì)算如下:
原方案:
AC1=(Ccap-S)×[(1+i)n-1]/I*(1+i)n+Crun+Cr
=(211.25-31.69)×[(1+12%)20-1]×12%×(1+12%)20+204.8+24.3
=2026.24(萬元/年)
新方案:
AC2=(Ccap-S)×[(1+i)n-1]/I*(1+i)n+Crun+Cr
=(166.11-24.92)×[(1+12%)20-1]×12%×(1+12%)20+500+14.58
=1927.69(萬元/年)
3.2.2各方案的成本系數(shù)
根據(jù)成本系數(shù)計(jì)算公式,得到兩方案的成本系數(shù)如表3所示:
表3兩方案的成本系數(shù)
方案名稱
造價(jià)ACj(萬元/年)
成本系數(shù)Cj=AC/4000
原方案
2026.24
0.5066
新方案
1927.69
0.4819
注:成本系數(shù)C=AC/4000,目的是為了得到的系數(shù)小于1。
3.3方案功能系數(shù)及優(yōu)選
按照功能要求,采用10分制加權(quán)評(píng)分法,將3個(gè)方案對(duì)6項(xiàng)功能的滿足程度分別評(píng)定分?jǐn)?shù),所得分?jǐn)?shù)和上述的各功能的綜合系數(shù)的成績求和,即得出了功能評(píng)價(jià)系數(shù),然后根據(jù)價(jià)值公式(1),計(jì)算出每個(gè)方案對(duì)應(yīng)的價(jià)值系數(shù),選擇價(jià)值系數(shù)最大的方案為最優(yōu)方案。(過程見下表4、表5)
表4方案的功能滿足程度
功能
綜合系數(shù)Nk
原方案U1k
新方案U2k
適用
0.213
9
9
環(huán)保
0.267
6
9
技術(shù)參數(shù)
0.107
8
9
安全
0.169
8
9
運(yùn)行管理
0.130
7
9
管道布置
0.114
7
8
功能系數(shù)Fj
7.435
8.886
表5方案的價(jià)值系數(shù)
方案
功能系數(shù)(Fj)
成本系數(shù)(Cj)
價(jià)值系數(shù)Vj(F/C)
最優(yōu)方案
原方案
7.435
0.5066
14.68
新方案
8.886
0.4819
18.44
▲
按照上述價(jià)值工程理論,價(jià)值系數(shù)較大者為較優(yōu)的方案,因此,在考慮了經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)等綜合作用下,該鍋爐房的改造新方案比原方案的價(jià)值系數(shù)大,也就是說在設(shè)定的收益率、壽命期內(nèi)等條件,對(duì)該鍋路房進(jìn)行改造是有其實(shí)際意義的。
4結(jié)論
運(yùn)用價(jià)值工程的原理,我們比較了兩種鍋爐房的改造方案,最終得到了一個(gè)較優(yōu)的方案。同時(shí),也認(rèn)識(shí)到在設(shè)計(jì)階段運(yùn)用價(jià)值工程控制工程造價(jià),并不是片面地認(rèn)為工程造價(jià)越低越好,而是要把工程的功能和造價(jià)兩個(gè)方面綜合起來進(jìn)行分析。在本例中,當(dāng)?shù)贸龇桨傅膯挝怀杀緸樽畹蜁r(shí),還不能斷然決定它就是最優(yōu)方案,還應(yīng)看它對(duì)7種功能的滿足程度,即價(jià)值系數(shù)如何。如果價(jià)值系數(shù)不是最大,也不能列為最優(yōu)方案。滿足必要功能的前提、消除不必要功能的費(fèi)用,是價(jià)值工程的要求,也是工程造價(jià)控制本身的要求。
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