- •Содержание
- •Введение
- •Анализ исследований энергетического использования канско-ачинских углей
- •1.1 Этапы развития топочных технологий сжигания углей на тепловых электростанциях
- •1.2 Угли Канско-Ачинского бассейна и их энергетическое использование
- •1.3 Технологические способы подавления оксидов азота
- •1.3.1 Ступенчатое сжигание
- •Двухступенчатое сжигание
- •Отрицательные последствия применения двухступенчатого сжигания
- •Опыт компании Mitsui Babcock по усовершенствованию двухступенчатого сжигания
- •Внедрение метода трехступенчатого сжигания на угольных электростанциях в России и снг
- •Усовершенствование метода трехступенчатого сжигания
- •Концентрическое сжигание
- •1.3.2 Подача воды или пара в зону горения
- •Опыт мэи по подавлению оксидов азота впрыском воды в зону горения
- •1.3.3 Рециркуляция дымовых газов
- •Работы вти по внедрению рециркуляции для снижения оксидов азота
- •1.3.4 Сжигание топлив в кипящем слое
- •Сжигание твердых топлив в топках котлов, с классическим кипящим слоем
- •Топки с циркулирующим кипящим слоем
- •Котлы с циркулирующим кипящим слоем в России
- •Котлы с циркулирующим кипящим слоем под давлением
- •Котлы с кипящим слоем (промышленный опыт)
- •1.4 Шлакование и загрязнение поверхностей нагрева котельных агрегатов при сжигании канско-ачинских углей
- •1.5 Вовлечение в энергетику сажистых (окисленных) углей Канско-Ачинского бассейна
- •1.6 Исключение мазута при растопке и подсветке факела топочных камер котлов
- •1.7 Выбор цели и постановка задач исследования
- •Основные задачи исследований:
- •2 Особенности вещественного состава и свойств углей канско-ачинского бассейна по высоте пласта и глубине залегания
- •2.1 Оценка величины запасов сажистых и окисленных углей Канско-Ачинского бассейна
- •2.2 Состав и свойства березовского угля по высоте пласта и глубине залегания
- •2.2.1 Органическая часть
- •2.2.2 Теплотехнические характеристики
- •2.2.3 Состав и свойства минеральной части
- •2.2.4 Особенности распределения органической и минеральной частей по фракциям различных бурых углей при размоле
- •2.2.5 Реакционная способность
- •2.3 Особенности сжигания окисленного березовского угля
- •2.3.1 Экспериментальная установка и методика исследований
- •2.3.2 Работа топочной камеры
- •2.3.3 Поведение минеральной части
- •2.3.4 Загрязнение поверхностей нагрева
- •2.3.5 О роли механического недожога в формировании отложений летучей золы при сжигании канско-ачинских углей с высоким содержанием кальция
- •2.4 Анализ результатов исследований
- •3 Экспериментальные исследования по сжиганию ирша - бородинского угля и его полукокса
- •3.1 Сжигание кузнецкого угля и полукокса ирша-бородинского угля на Егоршинской грэс
- •3.2 Сжигание ирша-бородинского угля и его полукокса на Красноярской тэц-1
- •3.3 Сжигание ирша-бородинского угля и его полукокса на огневом стенде
- •3.4 Выводы
- •4 Исследования по Термической подготовке углей канско-ачинского бассейна
- •4.1 Математическое моделирование процесса термоподготовки углей
- •4.2 Исследования по термоподготовке канско-ачинских углей в слоевом реакторе
- •4.3 Исследования по термоподготовке и сжиганию канско-ачинских углей на полупромышленной установке
- •4.4 Выводы
- •5 Технологические схемы и устройства по повышению эффективности энергетического использования углей канско-ачинского бассейна
- •5.1 Увеличение тепловой эффективности поверхностей нагрева котельных агрегатов
- •5.2 Технологические схемы и устройства по термической подготовке канско-ачинских углей как эффективной ступени их сжигания на тепловых электростанциях
- •5.2.1 Технологические схемы и устройства по внешней термоподготовке
- •Термоподготовка с использованием стандартного оборудования
- •Термоподготовка с использованием принципа фонтанирования
- •5.2.2 Внутритопочная термическая подготовка Термоподготовка угольной пыли в циклонных предтопках
- •Термоподготовка в топочных устройствах с возвратно-поступательным движением потока
- •Топочные устройства по термической подготовке кау с вертикальной циркуляцией угольной пыли в угловых камерах
- •5.2.3 Система термоподготовки углей с применением муфельных предтопков
- •Опытно-промышленный образец системы муфельной растопки, установленной на котле бкз-420-140 пт1 Красноярской тэц-2
- •Система термической подготовки на котлах пк-40-1
- •Система термической подготовки на котлах бкз-420 Красноярской грэс-2
- •Работа универсальной пылеугольной горелки
- •5.3 Выводы
- •6 Трехмерное численное моделирование аэродинамики топочной камеры, оборудованной системой термической подготовки топлива
- •7 Экономическая оценка эффективности технологии сжигания с использованием термической подготовки углей канско-ачинского бассейна и определение перспектив ее тиражирования
- •7.1 Оценка коммерческой эффективности технологии сжигания с использованием термической подготовки канско-ачинских углей с учетом риска и неопределенности
- •7.1.1 Финансово-экономическая оценка технологии сжигания с внутритопочной термической подготовкой канско-ачинских углей с примененением высокоэкономичного котельного агрегата
- •Анализ проектных рисков
- •Анализ чувствительности
- •Анализ безубыточности
- •7.1.2 Финансово-экономическая оценка технологии муфельной растопки канско-ачинских углей
- •Теплота сгорания мазута
- •Анализ проектных рисков
- •Анализ чувствительности
- •Анализ безубыточности
- •7.2. Применение специализированной модели межотраслевого комплекса – Энергетической модели России для определения эффективности различных энерготехнологий
- •Характеристика условий добычи и использования канско-ачинских углей
- •7.3 Формирование исходных параметров и определение экономических последствий тиражирования технологии термической подготовки канско-ачинских углей на пылеугольные тепловые электростанции России
- •7.4. Предотвращенный экологический ущерб от реализации технологии термической подготовки канско-ачинских углей
- •7.4.1 Экологическая оценка проекта «Высокоэффективный экологически чистый котельный агрегат» (вэка)
- •Определение величины снижения платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу
- •Расчет предотвращенного ущерба при освоении технологии вэка
- •7.4.2 Экологическая оценка проекта «Безмазутная растопка котельных агрегатов» бмрк Расчет снижения платы за выбросы загрязняющих веществ
- •Количество угля, замещающего одну тонну мазута
- •При сжигании одной тонны мазута в топочную камеру котла поступает
- •Расчет предотвращенного ущерба при освоении технологии бмрк
- •7.5 Выводы
- •Основные результаты и выводы
- •Список использованных источников
7.1.2 Финансово-экономическая оценка технологии муфельной растопки канско-ачинских углей
Оценка проведена на примере котлов Е-420-140 Красноярской ТЭЦ-2. В результате реализации данной технологии происходит замена использования дорогостоящего мазута углем. [309-310]. Кроме того, происходит улучшение эксплуатационных показателей работы котла, которое выражается в следующем:
– снижении затрат на топливо на технологические цели в результате замены мазута углем при растопках;
– снижении выбросов оксидов серы с уходящими газами.
Кроме того, при проведении расчетов учитывались следующие изменения затрат и налогов, которые произойдут на предприятии в связи с внедрением МРК на Красноярской ТЭЦ-2:
– возникновение дополнительных амортизационных отчислений при вводе нового оборудования;
– возникновение дополнительных затрат на электроэнергию на собственные нужды (размол угля);
– рост налога на прибыль ввиду сокращения текущих затрат;
– рост налога на имущество ввиду ввода нового оборудования;
В целом, реализация проекта обеспечивает снижение себестоимости единицы электрической и тепловой энергии и соответствующее увеличение прибыли.
Технико-экономическая оценка снижения затрат на топливо при внедрении системы безмазутной растопки котлов.
Теплота сгорания мазута
9813 ккал/кг (данные Красноярской ТЭЦ-2 за 2009г.)
Теплота сгорания канско-ачинского угля
3957 ккал/кг (данные Красноярской ТЭЦ-2 за 2009г.)
Для замены одной тонны мазута необходимо следующее количество канско-ачинского угля
Gк.у. =9813/3957 = 2,48 т.
Цена мазута без НДС (данные Красноярской ТЭЦ-2 за 2009г.)
Цм = 5829,46 руб/т.н.т.
Цена канско-ачинского угля без НДС (по данным Красноярской ТЭЦ-2 за 2009г.)
Цуг = 458,67 руб/т.н.т.
Снижение затрат на одну тонну замещаемого мазута
ΔЗ = (5829,46 2,48 · 458,67) = 4691,96 руб/т.
Годовой расход мазута одного котла Е-420 (данные Красноярской ТЭЦ-2 за 2009г.)
Вмазута = 299 тонн/год.
Годовой расход мазута на растопку 3 котлов Е-420 (данные Красноярской ТЭЦ-2)
Вмазута = 896 тонн/год.
Снижение годовых топливных затрат для одного котла Е-420 при максимальном замещении мазута составит
ΣΔЗтопл = ΔЗ · Вмазута = 4691,96 * 299 = 1,401 млн. руб/год.
Снижение годовых топливных затрат для 3 котлов Е-420 при замещении мазута углем на растопку составит
ΣΔЗтопл = ΔЗ *Вмазута = 4691,96 * 896= 4,204 млн. руб./год.
Дополнительный расход электроэнергии на размол угля, замещающего мазут:
Удельный расход электроэнергии на размол угля – 17,6 кВт*ч/тонну (данные Красноярской ТЭЦ-2 за 2009г.)
Себестоимость 1 кВт*ч при внедрении БМРК – 40,5 коп/кВт*ч (данные Красноярской ТЭЦ-2 за 2009г.)
Дополнительные затраты на электроэнергию составят:
Для 1 варианта
∆Uэ/э = 40,5/100*17,6*299*2,48 *10-3= 3,1 тыс. руб.
Для 2 варианта
∆Uэ/э = 40,5/100*17,6*896*2,48 *10-3= 4,198 тыс. руб.
Оценка капитальных вложений выполнена на один и три серийных котлов Е-420 на момент монтажа, принятый в расчете с учетом фактических и ожидаемых индексов текущих цен. По приростному методу в ТЭО учитываются только дополнительные капитальные издержки, связанные с внесением изменений в конструкцию котла в соответствии с проектом. Изменения в котле могут быть осуществлены в форме модернизации на месте установки.
Дополнительные капитальные вложения определены по формуле:
Кдоп = Кк + Кпп,
где Кк – капитальные издержки, связанные с внесением изменений в конструкцию котла;
Кпп – прочие капитальные издержки на подготовку производства на заводе-изготовителе (0,5%* Кк).
В соответствии с расчетной стоимостью единовременные капитальные вложения с учетом НДС на 1 котел составили по предварительной оценке 3 млн. руб. При тиражировании рассматриваемой системы безмазутной растопки котлов на другие котлы капитальные вложения снижаются на каждый последующий котел за счет экономии единовременных затрат на проектирование и соответственно могут составить около 1,3 млн. руб. на котел.
Это и было предусмотрено в другом варианте (базовый вариант), где система БМР устанавливается на 3 котла. При этом эффект от внедрения системы предусматривался сразу после ввода первого котла.
Строительство и монтаж системы БМРК рассматривались при финансово-экономической оценке в зависимости от варианта: 1 вариант – на 1 котел – в течение 6 месяцев от начала разработки проекта. Второй вариант – на 3 котла – в течение 1 года от начала разработки проекта, в сроки предусмотренные нормами продолжительности строительства.
Рассматриваемая продолжительность проекта (жизненный цикл) составляет 10 лет.
Источниками финансирования в технико-экономическом обосновании проекта приняты собственные средства предприятия;
Для обоих вариантов ставка сравнения принята в размере 15 %, применяемая для энергетических проектов [311]. По каждому варианту расчет проводился в постоянных ценах. В расчетах принимались действующие ставки налогообложения.
Оценка коммерческой эффективности проекта показывает (табл. 7.5), что при незначительных первоначальных инвестициях в данную технологию ожидается получение следующих результатов.
1. «Чистый дисконтированный доход» значительно больше нуля, следовательно, проект признается эффективным;
2. «Индекс доходности» выше единицы, что доказывает высокую устойчивость проекта и при этом можно сказать, что данная технология перестает быть привлекательной для инвестора лишь в том случае, если будущие денежные поступления окажутся меньше капитальных вложений в 1,8–2,9 раза соответственно для различных вариантов реализации технологии.
3. Значение «внутренней нормы доходности» свидетельствует о достаточно высоком «резерве безопасности проекта», так как она превышает «цену капитала» или норму дисконта в 2 и в 3 раза соответственно для первого и второго вариантов расчета.
4. Достаточно небольшие сроки окупаемости, принимаемые для аналогичных для энергетических энергоресурсосберегающих инновационных проектов.
Таблица 7.5
Показатели коммерческой эффективности инвестиций в проект внедрения системы БМРК на Красноярской ТЭЦ-2 (2 варианта) (оценка эффективности проекта в целом приростным методом)
Интегральные показатели по проекту |
1 вариант (один котел) |
2 вариант (три котла) |
Чистый дисконтированный доход (NPV) за 10 лет при ставке сравнения 15% годовых без учета остаточной стоимости проекта, млн. руб. |
2,161 |
8,43 |
Внутренняя норма доходности (IRR), % |
35% |
50% |
Дисконтированный индекс доходности (DPI), доли |
1,78 |
2,9 |
Дисконтированный срок окупаемости (DPP), лет |
4,3 |
3,3 |
Срок окупаемости (PP), лет |
3,3 |
2,7 |
Дисконтированные капитальные вложения, млн. руб. |
2,8 |
4,4 |
Дисконтированный доход, млн. руб. |
5,0 |
12,9 |
Финансовые профили проекта по двум вариантам представлены на рисунках 7.8 -7.9. Если сравнивать варианты реализации проекта между собой, то наилучших показателей экономической эффективности проекта достигает второй вариант – при внедрении системы безмазутной (муфельной) растопки для трех котлов.
Рисунок 7.8 – Финансовый профиль проекта БМРК для одного котла
Рисунок 7.9 – Финансовый профиль проекта БМРК для трех котлов
Следовательно, если у энергопредприятия отсутствует ограниченность в финансовых ресурсах для вложения в инвестиционный проект, то следует предпочесть второй вариант, т.е. реализацию системы безмазутной растопки для трех котлов, поскольку вклад этого проекта в увеличение капитала энергокомпании более чем в 4 раза выше, чем в первом варианте.
