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.
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.
Общая проектная схема
Общая проектная схема представлена на рис. 3.
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 |
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.