Рейтинг@Mail.ru

Когенерация и система утилизации тепла как фактор снижения производственных затрат ГОКов

Сабанский А. Г., Королев Г. Л.,
ООО «Институт энергетических систем»

В данной статье мы хотели показать очевидные, но очень мало используемые возможности по снижению текущих затрат при эксплуатации отдаленных, оторванных от централизованного энергоснабжения объектов золотодобывающих предприятий.

Одна из основных статей затрат в себестоимости добычи золота — дизельное топливо, так как расходы по этой статье в производственной себестоимости составляют около 20%, из которых дизельные электростанции забирают
до 2/3 затрат. И это только энергообеспечение (электрическая энергия). На отопление предусмотрены отдельные проектные решения: либо также на дизельном топливе, либо на угле, есть и ныне экзотические — типа дровяного теплообеспечения.

 

Ниже рассмотрен конкретный пример оптимизации энерго- и теплоснабжения ЗИФ, построенной в составе ГОКа на Северо-Востоке России.

 

Исходные условия

 

ГОК расположен в Республике Саха (Якутия). Расчетная температура для отопления и вентиляции для холодного периода года (параметр Б):

- температура воздуха наиболее холодной пятидневки — минус 59 °С;

- средняя температура отопительного периода — минус 25,4 °С;

- продолжительность отопительного периода — 277 суток;

- средняя скорость ветра — 0,9 м/с.

Температура внутреннего воздуха в производственных помещениях — +16 °С, в операторских, помещении охраны — +22°С.

 

Меры, предпринятые для снижения затрат на конкретном проекте

 

Первоначальное проектное решение по теплообеспечению было дополнено, по предложению специалистов управляющей компании (УК), использованием когенерационных установок для использования тепла от дизельных электростанций.

 

Источники и потребители тепла

 

Проектным источником тепла является модульная котельная максимальной заводской комплектации на твердом топливе мощностью 6 МВт. Для выработки тепловой энергии в качестве топлива используется каменный уголь Аркагалинского месторождения (Кадыкчанский разрез), калорийность — 5100‒5600 ккал/кг. Расчетное годовое потребление — 4255 т/год.

Отпуск тепла от модульной автоматической котельной осуществляется по одноконтурной закрытой схеме с принудительной циркуляцией теплоносителя. Температурный график теплосети — 95/70 °С.

 

Таблица 1. Расход тепла на здание ЗИФ

Наименование здания

Периоды года при t°, C

Расход тепла, Вт

 

на отопл-ение

на венти-ляцию

на горячее водо-снабжение

на воздушно-тепловые завесы

Общий расход, Вт

ЗИФ

-59

322 600

2 427 300

-

54 000

2 803 900

 

Источники и потребители электроэнергии

 

Электроснабжение части зданий и сооружений площадки ДСК, ЗИФ и объектов инфраструктуры осуществляется от дизельной электростанции ДЭС 0,4 кВ, обустраиваемой на площадке объектов инфраструктуры, в непосредственной близости от площадки ЗИФ. Дизельная электростанция принята в стационарном исполнении, в утепленных блок-контейнерах.

 

Использование вырабатываемой энергии

 

Известно, что при работе ДЭС вырабатывается не только электрическая, но и тепловая энергия. На рис. 1 представлено распределение энергии.

 

Рис. 1. Схема распределения вырабатываемой ДЭС энергии
Рис. 1. Схема распределения вырабатываемой ДЭС энергии

 

Разумно для предприятия использовать тепловую энергию на нужды производства.

 

Решение проблемы

 

Существующие варианты решения в общем, без детального рассмотрения, сводятся к следующей конструктивной схеме, представленной на рис. 2.

 

Рис. 2. Принятая конструкция когенерационной установки
Рис. 2. Принятая конструкция когенерационной установки

 

Общая проектная схема

 

Общая проектная схема представлена на рис. 3.

 

Рис. 3. Общая проектная схема
Рис. 3. Общая проектная схема

 

Поступающая из системы отопления «обратка» подогревается всем выдаваемым теплом с ДЭС и после этого поступает в котельную, где датчик температуры и подающий теплоноситель-насос связаны автоматическим управлением, обеспечивающим требуемый температурный график теплосети.

 

Экономическое обоснование

 

В результате использования ДЭС со схемой когенерации достигнуты следующие показатели, табл. 2‒5.

 

Таблица 2. Тепловой баланс

Наименование здания

Требуемая тепловая мощность, МВт

Проектное потребление угля, т

Взятая с ДЭС тепловая мощность, МВт

Фактическое потребление угля, т

ЗИФ

2 804

4 255

2 200

910

 

Таблица 3. Стоимость угля с перевозкой

Г/п автомобиля с углём, т

Стоимость перевозки, руб.

Расстояние перевозки, км

Стоимость угля с карьера, руб./кг

Полная стоимость угля, руб./кг

20

104 000

400

3

8,2

 

Таблица 4. Экономическая эффективность

Проектное потребление угля, т

Фактическое потребление угля, т

Стоимость угля с учётом доставки, руб./т

Экономия денежных средств, тыс.руб./год

4 255

910

8 200

27 429

 

Таблица 5. Срок окупаемости приобретенного оборудования.

Стоимость оборудования (съём тепла с антифриза и выхлопа), млн/руб.

Затраты на доставку, млн/руб.

Кол-во систем, шт.

Затраты на монтаж, шефмонтаж и пусконаладку, млн/руб.

Общая сумма, млн/руб.

Экономия денежных средств тыс.руб./год

Окупае-мость, лет

3,22

0,4

2

0,9

8,14

27,429

0,3

 

Рис. 4. Монтаж оборудования
Рис. 4. Монтаж оборудования

 

Выводы по реализации Проекта

 

1. Экономия денежных средств была получена с первого года эксплуатации.

2. Расчётные значения подтвердились на практике.

3. Расчёт произведён для самого недорогого местного топлива; в случае использования дизельного топлива для нагрева экономические показатели значительно улучшатся.

4. При реализации данного проекта основной проблемой (см. табл. 5), оказалось недоверие службы ОГЭ к расчётным выкладкам и связанным с этим потерям времени.

 

Использование когенерационных установок является одним из наиболее перспективных и эффективных способов снижения издержек.

 

Удивляет, что проектные организации не предлагают сами подобные решения, ждут инициативы от заказчика; удивляет иногда сопротивление внутри организации внедрению нового эффективного оборудования.

 

Возникшие проблемы при реализации проекта, пути решения

 

- Сложность убеждения руководства и работников СГЭ в реальной эффективности оборудования.

- Относительно сложное оборудование. Требуется сервисное обслуживание оборудования.

- Недостаток квалифицированных кадров. Требуется обучение персонала.

- Новое оборудование для энергетиков. Требуется время на понимание и обучения сотрудников особенностям эксплуатации используемого оборудования.

 


-0+4
Уникальные посетители статьи: 2133, комментариев: 4       

Комментарии, отзывы, предложения

Практик , 05.04.23 11:18:43 — Авторам

Зря вы про трудности написали. Надо было рекламной фирме статью поручить.

Александр , 05.04.23 12:20:05 — Автору

Не ново и не сложно

Практик, 07.04.23 09:17:34

Но применяется редко, лень матушка мешает.

Александр, 10.04.23 17:22:58 — Практику

В нефтегазовой отрасли достаточно частое применение утилизации тепла, на золоте не встречал вообще)

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Когенерация и система утилизации тепла как фактор снижения производственных затрат ГОКов »


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "четыре прибавить 1":