鄒新斌 肖霞
摘 要:根據國家《發(fā)展熱電聯(lián)產的規(guī)定》以及制鹽生產工藝的用汽條件和整個工程的綜合能耗分析,采用“以熱定電、熱電聯(lián)產”的節(jié)能技術,將發(fā)電之后的背壓蒸汽送入制鹽車間,將傳統(tǒng)的四效蒸發(fā)制鹽系統(tǒng)改為五效系統(tǒng),鍋爐蒸汽冷凝水返回鍋爐再利用,大大提高制鹽生產能力、降低生產能耗及成本,提高經濟效益和社會效益,使企業(yè)的生產與資源、環(huán)境、經濟和社會協(xié)調發(fā)展,為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實現做出應有的貢獻。
關鍵詞:真空制鹽 余熱余壓利用 節(jié)能改造 效益分析
中圖分類號:TQ115 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)009-036-02
某鹽礦探明礦產儲量19億噸,氯化鈉C+D級儲量7.3376億噸,建于1970年,因生產工藝落后,資不抵債,于2004年宣告破產,2005年改制成立某鹽業(yè)有限責任公司(下稱公司)。為了節(jié)能降耗,降低成本,提高公司競爭力,2008年公司對生產工藝進行了改造。改造后的真空制鹽生產線年產精制鹽60萬噸,產值2.1億元。原生產工藝如圖1所示,采用普通鍋爐提供蒸汽,鍋爐蒸汽一部分在用于發(fā)電后直接排放,另一部分用于四效真空蒸發(fā)。這種工藝存在三方面問題:(1)普通鍋爐燃料燃燒不充分,熱效率低,能源浪費嚴重,國家已明令禁止使用;(2)用于發(fā)電部分的蒸汽只利用了蒸汽勢能,蒸汽熱能未得到有效利用;(3)四效蒸發(fā)后的蒸汽余熱未得到有效利用。新生產工藝如圖2所示,用循環(huán)流化床鍋爐替代普通燃煤鍋爐,將發(fā)電后的背壓蒸汽送入制鹽車間作為制鹽蒸發(fā)能源,將傳統(tǒng)的四效真空蒸發(fā)工藝改為五效工藝,將首效制鹽的鍋爐蒸汽冷凝水返回鍋爐再利用,達到了節(jié)約能源,降低成本,提高效益的目的。
1 節(jié)能技術措施
本改造項目主要采用四項節(jié)能技術措施。
1.1 供氣系統(tǒng)改造
在原生產工藝中,生產所需蒸汽均來自普通工業(yè)鍋爐,能耗大,環(huán)境污染嚴重。新生產工藝使用循環(huán)流化床鍋爐替代普通燃煤鍋爐。循環(huán)流化床鍋爐有六大優(yōu)點:(1)熱效率高;(2)燃料的適應范圍廣,能燃用一般鍋爐無法燃用的石煤、煤矸石等一些劣質燃料;(3)負荷變化的適應性范圍較大;(4)將吸收劑(石灰石、白云石)與煤粒一起送入沸騰床內燃燒,可大大降低煙氣中SO2的含量,既減輕對大氣的污染,又減輕了鍋爐受熱面的腐蝕;(5)沸騰床內的溫度較低,煙氣中氮氧化物(NOx)含量較少,有利于環(huán)保;(6)由于燃燒溫度低,不易破壞灰碴中礦物質結構,且渣中含碳量低,因而有利于灰渣的綜合利用。
1.2 蒸汽余熱利用
在原生產工藝中,用于發(fā)電的蒸汽在發(fā)電后直接排放,而制鹽蒸發(fā)所用蒸汽又由鍋爐單獨提供,這浪費了大量熱能。新生產工藝將發(fā)電后的背壓蒸汽減溫減壓后送入制鹽車間作為制鹽蒸發(fā)能源,使蒸汽得到二次利用,蒸汽勢能用于發(fā)電,蒸汽熱能用于加熱蒸發(fā)鹵水,大大節(jié)約了能耗。
1.3 制鹽工藝改造
原生產工藝為四效真空蒸發(fā)工藝,即鍋爐蒸汽首先進入一效加熱室與鹵水換熱,在蒸發(fā)室中產生二次蒸汽,一效二次蒸汽作為二效加熱室熱源,以此類推。四效二次蒸汽直接排放于大氣,其余熱未得到合理利用。新生產工藝將發(fā)電后的背壓蒸汽送入制鹽車間作為制鹽蒸發(fā)能源,并在傳統(tǒng)四效真空蒸發(fā)基礎上增加到五效蒸發(fā),使蒸汽在制鹽過程中得到五次利用。
1.4 制鹽冷凝水回鍋爐循環(huán)使用
原生產工藝將鍋爐蒸汽冷凝水收集到回收池,冷卻后送礦山注井采鹵,冷凝水的余熱未得到合理利用。新生產工藝將含有大量余熱的鍋爐蒸汽冷凝水返回鍋爐循環(huán)使用,提高了鍋爐補給水的溫度,達到節(jié)能的目的。
2 主要設備投資
本改造項目總投資3529萬元,全部用于固定資產投資,其中技改設備購置費3229萬元,安裝調試費300萬元,全部自籌解決。
購置的主要設備如下:
(1)鍋爐:循環(huán)流化床中壓鍋,每小時產汽量75噸,壓力4.0Mpa;
(2)汽輪發(fā)電機組:背壓發(fā)電機組,每小時額定發(fā)電量6000千瓦,背壓蒸汽0.3Mpa。
(3)五效真空蒸發(fā)設備:每效加熱面積1250平方米,年產精制鹽60萬噸。
3 項目節(jié)能量測算的依據和計算
3.1 供氣系統(tǒng)及余熱利用節(jié)能量測算
熱電聯(lián)產,鍋爐產出的蒸汽既用于發(fā)電又為制鹽提供蒸發(fā)熱源。公司循環(huán)流化床鍋爐每小時產汽量75噸,發(fā)電量6000kWh。
進發(fā)電機前鍋爐汽壓4.0Mpa,溫度450℃,查表可知該蒸汽熱焓值為:3330.3kJ/kg。
發(fā)電后蒸汽量不變,壓力降至0.3Mpa,溫度降至200℃,其熱焓值為:2865.5kJ/kg。
每小時發(fā)電所消耗熱量為:
(3330.3-2865.5)?5?000=34860000kJ。
每度電所消耗熱量為:34860000?000=5810kJ/kWh。
折標準煤:5810?.1816?000=0.198kg/kWh=198g/kWh。
經國家發(fā)改委核準,2008年全國火電機組平均供電標準煤耗為349g/kWh。
熱電聯(lián)產每度電耗煤相對全國平均水平節(jié)約標準煤:349-198=151g/kWh。
公司2009-2012年均發(fā)電量約:35835762kWh。
年均節(jié)約標煤:35835762?51?000000=5411.20噸。
3.2 五效蒸發(fā)相對四效蒸發(fā)節(jié)能量測算
采用四效蒸發(fā)制鹽平均汽耗為每噸鹽0.98噸蒸汽。
公司采用五效蒸發(fā)制鹽全年耗汽量為45.76萬噸,共產鹽60萬噸。
生產噸鹽平均耗汽量:45.76?0=0.87噸。
公司五效蒸發(fā)與四效蒸發(fā)比較,噸鹽平均節(jié)約蒸汽0.11噸。
全年節(jié)約標煤:
0.11?865.5(蒸汽熱焓值)?.1816?000?00000=6461.06噸。
3.3 冷凝水回鍋爐節(jié)能量測算
原生產工藝鍋爐補給水溫度全年平均大約25℃,新生產工藝將制鹽首效的鍋爐蒸汽冷凝水全部回收作鍋爐補給水,水溫130℃。
公司鍋爐全年送制鹽蒸汽量45.76萬噸,產生制鹽首效的鍋爐蒸汽冷凝水45.76萬噸。
全年節(jié)約標煤:45.76?0000祝?30-25)?000=6864噸。
3.4 全年節(jié)約標煤總量
本改造項目全年為公司節(jié)約標煤總量:
5411.2+6461.06+6864=18736.26噸。
4 經濟效益分析
4.1 成本節(jié)約及成本節(jié)約總費用估算
(1)主要能源動力價格:2008年折標煤(含運輸費)700元/噸。
(2)工資標準及工資總額:公司人均含福利費年工資2萬元/人,本項目投產后增員10人,年工資增額20萬元。
(3)折舊費計算:項目固定資產投資3529萬元,按平均年限法4%殘值計算,設備預計使用壽命20年,項目年折舊額169.39萬元。
(4)修理費:修理費按20萬元/年計算。
4.2 年節(jié)能收入
本項目實施完成后年節(jié)能收入:
18736.26?00-20-169.39-20=1102.15萬元。
4.3 項目年節(jié)能技術改造效益
(1)稅金:企業(yè)所得稅:1102.15?3%=363.71萬元。增值稅:根據國家有關政策,本項目免征增值稅。
(2)年節(jié)能效益:本項目實施完成后年節(jié)能效益(平均稅后利潤):1102.15-363.71=738.44萬元。
4.4 利潤指標
4.5 項目內部收益率
內部收益率計算公式:P = A
P-投資總額3529萬元;A-年均現金流量738.44萬元;n-生產期20年;目標收益率15%;銀行貸款利率7.2%。
計算結果i=20.41%;i高于目標收益率及銀行貸款利率,說明項目具有較強的獲利能力。
4.6 投資回收期
5 社會效益評價
(1)本項目定位為真空制鹽節(jié)能技術改造工業(yè)項目,公司利用豐富的人力資源優(yōu)勢及經濟優(yōu)勢,促進能源的節(jié)約使用,促進制鹽行業(yè)能源優(yōu)化,使制鹽行業(yè)技術向低能耗、高效益方向發(fā)展。
(2)項目符合《產業(yè)結構調整指導目錄(2005年本)》和《中國節(jié)能技術政策大綱》有關條款,符合我國關于制鹽產業(yè)依托高新技術向環(huán)保節(jié)能的戰(zhàn)略轉變政策,符合國家“三高一優(yōu)”的產業(yè)發(fā)展方向。
(3)本項目的實施使公司得到更大的發(fā)展機遇,使制鹽產業(yè)的科技含量提高到一個新水平,是保持社會與經濟可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。
(4)項目建成后對提高當地居民收入,加快脫貧致富步伐產生積極影響。
6 結論
本項目符合國家、各級地方政府、項目參與者的多方利益,具有社會可行性。
本項目具有良好的經濟和社會效益,對提高企業(yè)的節(jié)能意識,挖掘現有制鹽產業(yè)節(jié)能潛力,實現公司效益跨越式發(fā)展具有十分重要作用。項目清償能力強,安全性較高,對地方財政貢獻較大。
參考文獻:
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