Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  Твердое топливо 

Декларация намерений

Социальные, экологические, коммерческие предпосылки

 

Для России лесоперерабатывающая промышленность является традиционной и занимает в экономике страны ведущее место.
К сожалению, переработка древесины сопровождается выходом значительного количества отходов, объемы которых зачастую превосходят объемы готовой продукции. Утилизация древесных отходов не отличается разнообразием: незначительное их количество перерабатывается в лесохимии, но основная часть сжигается в котельных. Особенно плохо обстоят дела с утилизацией отходов на лесосеках.
Парадоксально, но, например, на дальних лесосеках, имея под ногами массу древесных отходов, электроэнергию производят, сжигая дизтопливо.
Коммерческая соблазнительность реализации настоящего проекта заключается в реальной экономичности средств за счет замены традиционных жидких, твердых и газообразных энергоносителей на отходы деревопереработки

 

Технико-технологическая характеристика производства

 

Разновидности мини-ТЭЦ, работающих на древесных отходах

 

Нами предложено все многообразие утилизационных мини-ТЭЦ, классифицировать по трем признакам.
По генерирующим устройствам: турбоэлектрогенераторы, газо-поршневые электрогенераторы. В первом случае генератор электрического тока приводится во вращение паровой турбиной, во втором случае – газо-поршневым двигателем внутреннего сгорания.
По стационарному признаку: стационарные, мобильные.
Первые, мощностью от 500 кВт и выше, вторые – мощностью – до 500 кВт.
По виду рабочего тела: (имеется в виду газовая композиция) либо продукты сгорания для паровых котлов, либо генераторный газ для газо-поршневых генераторов.
Генерирующие аппараты, выпускаемые отечественной промышленностью

 

ОАО «Калужский турбинный завод» выпускает:
- турбогенераторы с номинальной мощностью: 500, 800, 1000, 2000 кВт;
- турбогенераторы блочные (т.е. мобильные) конденсационные с отбором пар мощностью: 600, 1200, 1500 кВт;
- турбогенераторы блочные конденсационные с выработкой электроэнергии и подогревом сетевой воды мощностью: 600 кВт электроэнергии + 4000 кВт
тепловой: 600 кВт электроэнергии + 5600 кВт тепловой;
- турбогенераторы блочные противодавленческие мощностью: 500, 600, 750, 1200, 1800, 3500.
Турбогенераторы питаются паром с широким диапазоном параметров, по давлению от 0,5 МПа до 4,2 МПа, по температуре от 191 0С до 450 0С.
2. Газопоршневые турбогенераторы

 

Верхнепышминский завод компрессорного оборудования г. Среднеуральска выпускает газо-поршневые теплоэлектростанции мощностью по электроэнергии от 100 до 2000 кВт, при этом аппараты, утилизируя тепло, производят дополнительно тепловую энергию от 0,13 Гкал/ч до 2,36 Гкал/ч.
Расчетное топливо – природный газ, в среднем 0,3 нм3/кВт. При использовании генераторного газа от газификации древесных отходов или древесного угля мощность газо-поршневых турбогенераторов снижается примерно на 17…20 % при одновременном увеличении расхода газа в среднем на 15 %.
Современные газогенераторы

 

Газогенераторы серийно не выпускаются. В каждом конкретном случае разрабатывается индивидуальный газогенератор, но в основе разработки лежат несколько основополагающих параметров: низшая теплотворность газа (ккал/нм ; выход газа из 1 кг топлива (нм3/кг); производительность газогенератора по газу (нм3/ч); напряжение поперечного сечения шахты по топливу (кг/м2.ч).
Так, в случае применения древесных отходов напряжение поперечного сечения лежит в пределах q = 500…900 кг/м2.ч, в то время как для древесного угля q = 400…470 кг/м2.ч.
Выход газа из 1 кг древесных отходов, то же из 1 кг древесного угля лежит в приделах 1,37 … 1,5 нм3.
Низшая теплотворная способность генгаза, полученного из древесных отходов в генераторе обращенного цикла 1060…1375 ккал/нм3, при этом теплотворная способность горючей смеси подаваемой в двигатель внутреннего сгорания при a = 1 равна 550…615 ккал/м3.
Низшая теплотворная способность генгаза, полученного из древесного угля в прямом цикле с добавлением воды 0,4 кг на 1 кг угля равна 1440 ккал/м3, а теплотворность горючей смеси 635 ккал/м3.
Производительность газогенератора по газу зависит от сечения аппарата и лежит в широких пределах, от 10 до 7000 нм3/ч. Рабочее сечение газогенератора может быть от d = 0,2 м до d = 3,6 м.
Современные, серийно выпускаемые парогенераторы

 

2. Котлы-утилизаторы ОАО «Белгородский завод энергетического машиностроения»

 

Предприятие выпускает паровые, газотрубные котлы общего назначения серии «Г» с производительностью от 3,2 до 35 т/ч с параметрами: давление 1,4 МПа (в отдельных видах котлов Р = 1,3; 1,5; 1,8 МПа), температура пара 1940С (в отдельных типах котлов Т = 230, 260, 280, 300 0С).
Для стационарных мини-ТЭЦ средней и большой мощности могут использоваться котлы пакетно-конвективные, водотрубные серии «КУ», характеризующиеся паропроизводительностью от 9 до 50,5 т/ч с параметрами пара: давление 1,8; 4,5 МПа, температура 350…400 0С.
2. Котлы ОАО «Бийский котельный завод»

 

Предприятие выпускает котлы для сжигания древесных отходов мощностью от 2,5 до 25 т/ч пара с параметрами: давление 1,4 … 3,9 МПа, температура 194 … 250 0С.
Для сжигания генераторного газа могут использоваться котлы тех же мощностей, котлы оборудованные газовыми горелками.
Варианты компоновки мини-ТЭЦ

 

2. Мини-ТЭЦ стационарная на базе газогенератора, парового котла и блочного турбоэлектрогенератора

 

В качестве энергоносителя используются отходы древесины, например, 50000 т/год, включая кору, со средней влажностью 40 %, мини-ТЭЦ функционирует 360 рабочих дней по 24 часа. Отходы на первой стадии подвергаются измельчению до размеров, не превышающих 60 мм.
На следующей стадии древесные отходы подсушиваются отходящими продуктами сгорания до остаточной влажности примерно 15 %. Чем ниже остаточная влажность, тем выше эффективность цикла при одновременном снижении расхода энергоносителя.
Подсушенные отходы направляются в газогенератор прямого действия, в котором получают воздушный генгаз в объеме 9400 нм3/ч с теплом 2,2 Гкал. Температура генераторного газа на выходе из газогенератора 600…700 0С, поэтому смолистые вещества – неизбежный спутник газификации древесины – в прямом цикле не конденсируются, а пребывают в газообразном состоянии. Теплотворная способность газа 1130 ккал/нм3.
Генгаз сжигается в топке парового котла, например ДЕ16-14-225 ГМО Бийского завода, который производит 13,5 т пара с температурой 225 0С и избыточным давлением 13 атм. Эти параметры пара приемлемы для использования в турбогенераторе П 1,2-13/6, производящем 1200 кВт электро- энергии. Отборный пар турбогенератора направляется в бойлер для получения тепловой энергии и подсушки древесных отходов.
Мощность описанной мини -ТЭЦ: по электроэнергии – 1200 кВт, по тепловой энергии – 2,65 Гкал/ч, при этом часовой расход древесных отходов с влажностью 40 % - 5,7 т/ч.
Если мини-ТЭЦ функционирует в год 360 суток по 24 часа, то производство электрической энергии составит 10,3 млн. кВт.ч, а тепловой – 22900 Гкал в год. На собственные нужды мини -ТЭЦ в год расходуется 1,23 млн. кВт.ч, следовательно, 9,07 млн. кВт.ч, и 22900 Гкал могут быть реализованы как товарная продукция.
2. Мини-ТЭЦ стационарная на базе выносной топки, котла-утилизатора и блочного турбоэлектрогенератора

 

Основное отличие от первого варианта в замене газогенератора на выносную топку.
В качестве энергоносителя используются древесные отходы аналогичные по количеству и качеству «Варианту 1». После измельчения 5,7 т/ч отходов без предварительной подсушки направляются в выносную топку, где сжигаются. Продукты сгорания на выходе из топки характеризуются теплом примерно 12,3 Гкал и имеют температуру около 1300 0С. Для понижения температуры до 600 0С (такой теплоноситель нужен для котла-утилизатора Г 550 ПЭ Белгородского завода) продукты сгорания разбавляются воздухом в смесителе. Котел-утилизатор производит 14 т пара с температурой 250 0С и избыточным давлением 13 атм. Пар направляется в турбоэлектрогенератор П 1,2-13/6 для получения 1200 кВт электрической энергии. Далее, аналогично «Варианта 1», отборный пар утилизируется в бойлере с получением 2,65 Гкал тепловой энергии.
Если мини-ТЭЦ функционирует 360 суток по 24 часа, то годовое производство электроэнергии составит 10,3 млн. кВт.ч, а тепловой энергии – 22900 Гкал. На собственные нужды мини -ТЭЦ расходует в год 0,88 млн. кВт.ч, следовательно, 9,42 млн. кВт.ч электроэнергии и 22900 Гкал тепловой энергии могут быть реализованы как товарная продукция.
2. Мини-ТЭЦ стационарная на базе газогенератора обращенного роцесса и газо-поршневых электрогенераторов

 

Данный вариант отличается от первых двух заменой котла-утилизатора и турбогенератора на газопоршневой электрогенератор.
Подготовка 5,7 т/ч древесных отходов аналогичны первому варианту.
Газификация подсушенных отходов осуществляется в газогенераторе обращенного цикла с добавлением воды, при этом получается смешанный газ в объеме 9400 нм3/ч с теплотворной способностью около 1130 ккал/нм3.
Генгаз охлаждается в холодильнике, где из газа выпадает конденсат физической и пирогенетической воды. Всего обезвоженного газа 7330 нм3/ч, его теплотворная способность 1450 ккал/нм Часть обезвоженного генгаза, а именно 2100 нм3/ч компрессором нагнетается в рессиверы. Оставшиеся 5230 нм3/ч сжигаются в котле ДЕ 10-14-225 ГМО с получением товарной тепловой энергии 6,7 Гкал/ч.
Из рессиверов осуществляется питание трех газо-поршневых электрогенера-
торов ГДГ-2000 Среднеуральского завода. Номинальная мощность этих машин 2000 кВт, однако, в связи с низкой калорийностью топлива мощность снижается на 17 %, т.е. составляет примерно 1660 кВт. Если работают одновременно 3 электрогенератора, суммарная мощность равна 4980 кВт. Примененные газо-поршневые электрогенераторы когенерационного типа, т.е. утилизируют собственное тепло. Количество тепловой энергии от трех аппаратов 6,9 Гкал/ч.
Потребление энергии на собственные нужды мини-ТЭЦ 320 кВт, следовательно, товарная электроэнергия в час равна 4660 кВт, в год 40,0 млн. кВт.ч. Товарная тепловая энергия 60 000 Гкал.
2. Мобильная мини-ТЭЦ на базе газогенератора и газо-поршневого электрогенератора

 

Мобильная установка предназначена для работы в условиях отсутствия централизованной подачи энергии: отдаленные населенные пункты, геолого-разведочные партии, лесосеки и др.
В комплект оборудования мобильной мини-ТЭЦ входят: газогенератор, теплообменник для охлаждения генгаза, рукавный фильтр для очистки газа, компрессор, рессивер, газо-поршневой электрогенератор.
Оборудование смонтировано на колесной или полозной платформе и может транспортироваться тягачами, на железнодорожных платформах, речных баржах, вертолетами.
Рабочим телом (топливом) в газогенераторе являются любые древесные отходы, торф, сухие листья и трава, древесный уголь.
Производительность газогенератора на древесных отходах – примерно 1,37 нм3/кг генгаза, на древесном угле – примерно 1,5 нм3/кг.
Мощность мобильной мини-ТЭЦ определяется мощностью газо-поршневого электрогенератора с учетом потерь мощности при переходе с природного газа на генераторный.

 

Из последнего столбца видно, что диаметр газогенератора невелик, а, следовательно, невелики габаритные размеры мобильной мини-ТЭЦ.
На пример, если мощность мини-ТЭЦ по электрической энергии равной 425 кВт, то часовой расход древесных отходов составит 113 кг, при этом дополнительно будет иметь место выход тепловой энергии 0,5 Гкал/ч. Такая мини-ТЭЦ может быть размещена на платформе 2,8x5,0 м.
При сезонной эксплуатации мини-ТЭЦ в течение 200 рабочих дней при 3-х сменной работе общее количество произведенной электроэнергии составит 2,04 млн. кВт.ч, тепловой – 2400 Гкал/сезон. расход древесных отходов за сезон 550 т.
Для производства эквивалентного количества энергии с помощью дизельных электростанций необходимо израсходовать 35 т дизельного топлива, себестоимость которого, в связи с дорогостоящей доставкой в отдаленные районы, достигает 25000 руб./т.
Технико-экономические показатели

 

Расчет инвестиций по стационарным мини-ТЭЦ

 

3. Стоимость технологического оборудования по вариантам

 

Стоимость типового оборудования принята по прайс-листам заводов-изготовителей.

 

Количество нестандартизированного оборудования во всех вариантах примерно одинаково и составит в среднем 15 т. При цене на изготовление 1 т нестандартизированного оборудования 112 тыс. руб. общая стоимость нестандартизированного оборудования равна 1,68 млн. руб.
Затраты на монтаж оборудования (77 % от стоимости оборудования) по вариантам: 7,04 млн. руб., 9,25 млн. руб., 12,07 млн. руб. Всего стоимость технологического оборудования по вариантам: 16,19 млн. руб., 21,27 млн. руб., 27,75 млн. руб.
3. Стоимость строительной части

 

Во всех трех вариантах производство располагается в корпусе с размерами в плане 60 х 12 м, с высотой до низа балок 6 м. Строительный объем – 5800 м3.
Исходя из средней стоимости сооружения 1 м3 строительного объема 1100 рублей, общая стоимость строительной части составит 6,38 млн. руб.
3. Прочие расходы

 

Прочие расходы включают: разработку технологической, проектно-сметной, конструкторской документации, авторский надзор, пуско-наладочные работы, обуч. персонала. Прочие расходы обычно составляют 12,5 % в составе капитальных затрат, т.е. (соответственно вариантам): 3,24 млн. руб., 3,95 млн.руб, 4,87 млн. руб.
3. Структура инвестиций по вариантам

 

Расчет инвестиций по мобильной мини-ТЭЦ

 

Ориентировочная стоимость изготовления мобильной мини-ТЭЦ рассчитана на основании эскизного проекта и средних показателей на нестандартизированное оборудование. Из типового оборудования в мобильных мини-ТЭЦ используются только газо-поршневые электрогенераторы типа «ГДГ», компрессоры, вентиляторы и насосы.
Ниже представлен расчет стоимости изготовления мобильной мини-ТЭЦ мощностью 425 кВт, оснащенной газо-поршневым электрогенератором ГДГ-500.

 

С учетом монтажа оборудования на платформе общая ориентировочная стоимость одной мобильной мини-ТЭЦ мощностью 425 кВт составит 5 млн.руб.
Производственные затраты при функционировании стационарной мини-ТЭЦ

 

Производственные затраты при функционировании мобильной мини-ТЭЦ

 

Для сравнения приводим расчет производственных затрат как для мини-ТЭЦ, работающей на древесных отходах, так и для мини-ТЭЦ, работающей на дизельном топливе.

 

Реализация товарной продукции стационарных мини-ТЭЦ

 

Реализации подлежит та часть продукции, которая не используется для внутренних целей мини-ТЭЦ, при этом отпускная стоимость продукции принята на уровне рыночной, т.е.:

 

Если произведенная энергия мини-ТЭЦ используется на цели предприятия, в составе которого функционирует мини-ТЭЦ, и энергия реализуется по себестоимости, то имеет место экономия средств за счет отказа от покупки энергии централизованного снабжения.
Себестоимость энергии мини-ТЭЦ определяется как отношение производственных затрат к количеству произведенной энергии, при этом энергию приводим к одному показателю – кВт.ч/год.

 

Приведенная энергия по первому варианту 35,7 млн. кВт.ч.
Приведенная энергия по второму варианту 36,0 млн. кВт.ч.
Приведенная энергия по третьему варианту 111,0 млн. кВт.ч.

 

Себестоимость производства энергии:

 

- по первому варианту 10,9 млн. руб. или 10,9 : 35,7 = 0,3 руб/кВт.ч.
- по второму варианту 11,54 млн. руб. или 11,54 : 36,0 = 0,32 руб/кВт.ч.
- по третьему варианту 18,4 млн. руб. или 18,4 : 111,0 = 0,17 руб/кВт.ч.

 

Следовательно, экономия средств предприятия, имеющего в своем составе мини-ТЭЦ, и отказавшегося от централизованных пост * энергии, составит:

 

- первый вариант 35,7 – (1,35 – 0, = 37,5 млн. руб. в год;
- второй вариант 36,0 – (1,35 – 0,3 = 37,1 млн. руб. в год;
- третий вариант 111,0 – (1,35 – 0,1 = 131,0 млн. руб. в год.
Реализация товарной продукции мобильных мини-ТЭЦ

 

Сравнение осуществляется для двух вариантов. Первый вариант: вместо мобильной мини-ТЭЦ используется установка, работающая на жидком дизельном топливе. Второй вариант: мобильная мини-ТЭЦ, работающая на древесных отходах.
Количество энергии, выработанное в обоих сравниваемых вариантах одинаковое приведенное к «кВт. ч» составляет 4,83 млн. кВт. ч.
Себестоимость энергии, выработанной по первому варианту с использованием дизельного топлива:

 

Себестоимость энергии, выработанной по второму варианту (мобильные мини-ТЭЦ):

 

Как видим, себестоимость энергии, произведенной на мобильной мини-ТЭЦ, на порядок ниже себестоимости энергии, полученной с использованием дизельного топлива.
Оценка эфф. инвестиций

 

При расчете эфф. инвестиций всех вариантов исходили из условий: ставка налога на прибыль – 25 %, стоимость авансированного капитала–19 %.
3. Оценка эфф. инвестиций внедрения стационарных мини-ТЭЦ

 

Примечание.
Учитывая, что в связи с инфляцией текущие расходы будут увеличиваться при одновременном увеличении отпускной цены на продукцию, в расчете эфф. инвестиций показатели отпускной цены и текущие расходы зафиксированы как постоянные величины.

 

В результате выполненных расчетов установили (по вариантам):

 

Расчеты эфф. инвестиций показывают, что варианты с использованием в качестве генерирующих устройств парогенераторов и турбоэлектрогенераторов значительно уступают по эфф. газо-поршневым электрогенераторам, в которых используется генераторный газ от газификации древесных отходов.
3. Оценка эфф. инвестиций внедрения мобильных мини-ТЭЦ

 

Исходные данные:

 

- стоимость установки, млн. руб. 5,0
- срок эксплуатации до полного износа, лет 10
- выручка от реализации по годам, млн. руб. 6,52
- текущие расходы в год, млн. руб. 1,16

 

Примечание:
«Выручка» рассчитана для сопоставимого варианта централизованной подачи энергии при условии потребления 4,83 млн. кВт.ч электрической энергии по цене 1,35 руб/кВт.ч.

 

В результате выполненных расчетов установили:

 

- чистый приведенный эффект при i = 19 %, NPV = + 11,1 млн. руб.
- индекс рентабельности PI = 3,2
- норма рентабельности IRR =40 %
- окупаемость проекта РР = 1,5 сезона
- k эфф. проекта ARR = 145 %

 

Источник: http://www.stromkomposit.ru

 



Оптимальные тарифы на тепловую энергию способствуют развитию энергосбережения у потребителей. Поквартирное отопление в России. МВФ заводит экономику на посадку. Типы ветроустановок.

На главную  Твердое топливо 





0.0152
 
Яндекс.Метрика