Объект инвестирования и его конкурентоспособность

Для снижения затрат на энергообеспечение ООО «Саратоворгсинтез» предлагается энерготехнологическая схема, которая представляет собой установку для комбинированного производства электрической и тепловой энергии, а также инертного газа на базе ГТУ. В комбинированной ГТУ газотурбинный агрегат служит для выработки электрической энергии, а выхлопные газы турбины, как обладающие высоким запасом тепловой энергии, используется для генерирования насыщенного пара требуемых параметров в котле-утилизаторе, а затем после охлаждения и промывки используется для выделения из них инертного газа(азота). Технологическая схема установки представлена на рисунке 3.1. Воздух из атмосферы через воздухозаборник и воздушный фильтр поступает и сжимается в компрессоре. Топливо (природный газ) подается в камеру сгорания, куда поступает и сжатый воздух после компрессора. Здесь происходит смешение и горение топлива. Продукты сгорания поступают в газовую турбину, в которой они расширяются, совершая работу, которая расходуется на привод компрессора и выработку полезной мощности генератора. Для повышения потенциала отходящих из газовой турбины газов они смешиваются с дополнительным топливом, сжигаемых в камере дожигания. Далее газы попадают в котел-утилизатор для выработки насыщенного пара. Питательная вода в котел-утилизатор подается химическоочищенной с помощью насоса. Часть отработанных газов после котла-утилизатора с помощью дымососа подается дымовую трубу. Другая часть идет скруббер, где происходит их охлаждение и промывка от примесей. В скруббере подаваемая сверху холодная вода охлаждает дымовые газы до 40 ̊С, затем пройдя водоотделитель они нагнетаются эксгаустером в абсорбер. Водный истощенный раствор МЭА при температуре 400̊С подается через наливную трубу на оросительную тарелку абсорбера, обеспечивающую равномерное орошение насадки. Дымовые газы входят в абсорбер снизу под полосковой решеткой. Непоглощенный в процессе абсорбции N₂ отбирается в сборники. Насыщенный раствор МЭА, с температурой 450̊С нагнетается насосом в теплообменник, где нагревается истощенным раствором МЭА, направляемого из десорбера с температурой 1050̊С, до температуры 600̊С. Истощенный раствор МЭА с температурой 900̊С из теплообменника направляется в холодильники раствора, где охлаждается до температуры 400̊С и направляется в абсорбер. Насыщенный раствор МЭА, проходя непосредственно теплообменник подогреватель, где направляется от истощенного раствора МЭА, и теплообменник-регенератор, в котором нагревается от дымовых газов, нагнетается в верхнюю часть десорбера, и через разбрызгивающее устройство сливается на насадку дефлегматора десорбера.

Процесс теплопередачи от греющего пара (из котла-утилизатора) совершаются в два этапа. Сначала теплота конденсации греющего пара передается раствору, затем теплота передается контактным способом от образовавшейся в результате первого процесса парогазовой смеси раствору, поступающему из теплообменника. За счет теплоты греющего пара насыщенный раствор, догреваясь до температуры кипения кипит. Из раствора испаряются вода и МЭА. Происходит реакция химического разложения части карбоната МЭА и СО₂ десорбируются из раствора. Кипящий истощенный раствор МЭА поступает в теплообменник, а парогазовая смесь нагнетается в теплообменник-холодильник, из которого охлажденный раствор МЭА попадает в верхнюю часть десорбера. А парогазовая смесь нагнетается в холодильник газа, откуда отбирается охлажденный СО₂. Для очистки раствора МЭА от загрязнений приводят его регенерация. Регенерационная установка состоит из вакуум-перегонного куба, конденсатора, сборника для чистого отрегенерированного раствора МЭА. В вакуум-перегонном кубе выпариваются водяные пары и МЭА, а полимеры, смолистые вещества остаются в нем и выводятся по мере наполнения. Полученный в абсорбере азот после циолитовой осушки направляется в ресивер.

Рисунок. 3.1. Тепло-технологическая схема установки

План реализации

В данном проекте рассматривается объект для энерго и ресурсо- снабжения собственных нужд предприятия по производству фенола и ацетона мощностью 20 тыс. т/год. Следует оценить годовую экономию средств в результате строительства новой комбинированной установки на базе ГТУ по производству электроэнергии, инертного газа и выработки водяного пара вместо покупной электроэнергии и инертного газа.

Производства фенола и ацетона мощностью 20 тыс. т/год предполагает потребление:

- электрической энергии – 8030 МВт·ч/год;

- тепловой энергии – 265720 ГДж/год или 63508,61 Гкал/год;

- азота в АДУ – 8935,2 тыс. м³/год.

Для снижения денежных затрат на энергообеспечение и ресурсопотребления производства, предполагаемый объем произведенной продукции будет реализован для частичного покрытия нагрузки производства фенола и ацетона и комбинированной установки на базе ГТУ.

Годовое число часов работы установки 7300 ч/год. Остальное время в году отводится на ремонтно-перегрузочные работы и профилактику.

Годовой расход электрической энергии на собственные нужды:

                                                   (4.1)

 МВт·ч/год

где к_эсн = 0,08 – затраты электроэнергии на собственные нужды.

Годовые затраты на покупку электрической энергии у альтернативного поставщика в стоимостном выражении (экономия денежных ресурсов) определяется по формуле:

                                       (4.2)

 млн. руб.

Годовой расход тепловой энергии на собственные нужды:

                                                          (4.3)

 Гкал/год

где к_тсн = 0,10 – затраты тепловой энергии на собственные нужды.

Годовые затраты на покупку тепловой энергии у альтернативного поставщика в стоимостном выражении (экономия денежных ресурсов) определяется по формуле:

                                      (4.4)

 млн. руб.

Годовые затраты на покупку инертного газа (азота) у альтернативного поставщика в стоимостном выражении (экономия денежных ресурсов) определяется по формуле:

                                         (4.5)

 млн. руб.

Приток средств на шаге t в результате реализации электрической и тепловой энергий и инертного газа:

                                          (4.6)

 млн. руб.

План реализации продукции для объекта собственных нужд представлен в таблице 4.1.

Наименование показателя	Единица измерения	Значение	Источник данных
Годовой объем покупки электрической энергии в натуральном выражении у альтернативного стороннего поставщика		8030	[исх данные]
Тариф на покупную электрическую энергию, без НДС		4,767	[1]
Годовые затраты на покупку электрической энергии у альтернативного поставщика в стоимостном выражении (экономия денежных ресурсов)	млн. руб.		[Формула 4.2]
Годовой объем покупки тепловой энергии в натуральном выражении у альтернативного стороннего поставщика	Гкал/год	63508,61	[исх данные]
Тариф на тепловую энергию, реализуемую на розничном рынке, без НДС	руб./Гкал	2266,98	[2]
Годовые затраты на покупку тепловой энергии у альтернативного поставщика в стоимостном выражении (экономия денежных ресурсов)	млн. руб.		[Формула 4.4]
Годовой объем покупки инертного газа (азота) альтернативного стороннего поставщика	тыс. м3/год	8935,2	[исх данные]
Тариф на азот, реализуемый на розничном рынке, без НДС	руб./м3	2,1	[3]
Годовые затраты на покупку инертного газа у альтернативного поставщика в стоимостном выражении (экономия денежных ресурсов)	млн. руб.		[Формула 4.5]
Суммарные годовые затраты на покупку электрической, тепловой энергии и инертного газа	млн. руб.		[Формула 4.6]

 

 

План обеспечения производства

Основным оборудованием проектируемой комбинированной установки на базе ГТУ является газотурбинная установка мощностью 1100 кВт, котел-утилизатор, скруббер, абсорбер, десорбер, ресивер, водоотделители и теплообменное оборудование.

Газотурбинная установка ГТУ представляет собой универсальное модульное устройство, которое объединяет в себе: электрогенератор, редуктор, газовую турбину и блок управления. Также, присутствует и дополнительное оборудование, такое как: компрессор, устройство запуска, аппарат теплового обмена.

Газотурбинная установка способна функционировать не только лишь в режиме вырабатывания электроэнергии, но и производить совместное производство электрической энергии с тепловой.

Котёл-утилиза́тор — котёл, использующий (утилизирующий) теплоту отходящего газа газотурбинной установки. 

Котлы-утилизаторы не имеют всех элементов, характерных для топливосжигающих котлоагрегатов, в частности, горелок и системы подготовки и подачи топлива. Воздухоподогреватель и топка в котлах-утилизаторах отсутствуют, так как газы, используемые в котле, образуются в технологическом процессе основного производства.

Отходящие вторичные газы основной технологической установки сразу подаются на конвективные поверхности нагрева (пароперегреватель, испаритель, экономайзер), обычно представляющие из себя решетки из обдуваемых потоком газа рядов труб. Температура газов, поступающих в котёл-утилизатор, приблизительно составляет 350—1000 °C.

Пар, получаемый от котлов-утилизаторов, имеет невысокие параметры: температуру до 400 °C и давление до 50 атм и обычно используется в технологических целях, а не для привода энергетических турбин.

Скруббер – устройство, используемое для очистки газообразных сред от примесей.

Назначение улавливание из отводимых газов, от котла-утилизатора пыли, возгонов и оксидов селена, теллура, свинца и других элементов. Очистка газов от примесей с помощью скрубберов относится к мокрым способам очистки. Этот способ основан на промывке газа жидкостью (обычно водой) при максимально развитой поверхности контакта жидкости с частицами аэрозоля и возможно более интенсивном перемешивании очищаемого газа с жидкостью. Данный метод позволяет удалить из газа частицы пыли, дыма, тумана и аэрозолей (обычно нежелательные или вредные) практически любых размеров.

Абсорбер – аппарат для поглощения газов, паров, для разделения газовой смеси на составные части растворением одного или нескольких компонентов этой смеси в жидкости, называемой абсорбентом (поглотителем).

Процесс абсорбции, происходящий в абсорбере, относится к процессам массопередачи.

Абсорбер обычно представляет собой колонку с насадкой или тарелками, в нижнюю часть которой подаётся газ, а в верхнюю — жидкость; газ удаляется из абсорбера сверху, а жидкость – снизу.

Десорбер — массообменный аппарат, в котором производят процесс десорбции, обратный абсорбции. Газ выделяют из поглотителя с целью использования его в чистом виде, а поглотитель регенерируют для дальнейшего использования. Часто десорбер конструктивно повторяет абсорбер.

Ориентировочный количественный состав оборудования, необходимого для производства запланированного объема продукции представлен в таблице 5.1

 

Таблица 5.1 - Ориентировочный количественный состав оборудования

Наименование оборудования	Тип	Кол-во	Поставщик
Газотурбинный агрегат с генератором 1100кВт	ГТУ-1100	1	ОАО «Климов»
Котел-утилизатор	КУ-80-3	1	ООО «БЕЛЭНЕРГОМАШ БЗЭМ»
Скруббер	SWB 200	1	ООО «СКТО ПРОМПРОЕКТ»
Абсорбер	УОВ-Н3	1	НОВИТЕК
Десорбер	УОВ-Н2	1	НОВИТЕК
Ресивер	РВ 900-01/10	1	Челябинский компрессорный завод
Охладитель кожухотрубчатый - 1	АН-150	1	АНВИТЭК
Охладитель кожухотрубчатый - 2	АН-100	1	АНВИТЭК
Теплообменник кожухотрубчатый	АН-200	1	АНВИТЭК
Водоподготовительная установка	ВПУ-6	1	ООО «Барнаульский Котлоэнергетический Завод»
Дымосос	ВД-20	1+1	АРМАВЕНТ
Циркуляционный насос насыщенного абсорбента	КСВ 1850-95	1+1	http://energoprom.su/catalog/ pumps/nasosenergomash/
Питательный насос	ЦН 1850-170	1+1	http://energoprom.su/catalog/ pumps/nasosenergomash/
Циркуляционный насос истощенного абсорбента	АД-3200-75-3	1+1	https://www.hms.ru
Дымосос	ВД-13,5	1+1	АРМАВЕНТ
Дымосос	ВД-15,5	1+1	АРМАВЕНТ

 

При выполнении технико-экономического обоснования проекта будет использоваться метод укрупненного расчета по основным элементам технологического цикла и оборудования объекта проектирования.

Срок строительства комбинированной установки ГТУ с учетом подготовительных работ – 2 года.

Смета капитальных вложений (капиталообразующих) затрат в комбинированную ГТУ представлена в таблице 5.2.

 

Таблица 5.2 Смета капитальных вложений затрат в комбинированную ГТУ.

Наименование приобретаемого оборудования, СМР и прочие затраты	Количество	Стоимость единицы, тыс. руб.	Стоимость всего, тыс. руб.
Затраты на газотурбинный агрегат с генератором 1100кВт	1	28700	28700
Затраты на котел-утилизатор	1	10480	10480
- трубопроводы и арматура	1	6300	6300
- водоподготовительная установка	1	1500	1500
- дымосос	6	480	2880
- питательный насос	6	200	1200
- КИП и автоматика	-	1200	1200
Затраты на установку получения азота	1	11000	11000
Затраты на строительные и монтажные работы	компл.	5500	5500
Проектные работы	компл.	1000	1000
Согласование в региональном центре экспертизы	компл.	1050	1050
Согласование с заинтересованными организациями	компл.	600	600
Прочие затраты	компл.	5000	5000
Полная стоимость			76410

 

План обеспечения предметами труда

Таблица 6.1 - Годовые объёмы потребляемых ресурсов, необходимых для эксплуатации объекта

Наименование ресурса	Единица измерения	Значение	Источник данных
Газообразное топливо		16020	[оборудование]
Восполнение воды на технологические нужды		454	[технологическая схема]
Восполнение потерь МЭА	кг	73	[технологическая схема]

 

Таблица 6.2 - Стоимость потребляемых ресурсов, необходимых для эксплуатации объекта

Наименование ресурса	Единица измерения	Значение	Источник данных
Стоимость потребляемого газообразного топлива без НДС	руб./м3	4,767	[2]
Стоимость потребляемой воды без НДС	руб./м3	22,42	[4]
Стоимость МЭА без НДС	руб./кг	45	[5]

 

Таблица 6.3 - Сведения для расчёта составляющих эксплуатационных издержек

Наименование ресурса	Единица измерения	Значение	Источник данных
Площадь участка, занимаемого объектом	м2	660	[Формула 6.1]
Срок полезного использования	лет	20	[7]
Норма дисконта	%	9,56	[Формула 6.2]
Ставка водного налога	руб./м3	Не признан объектом налогообложения	[11]
Ставка налога на землю	%	1,5	[12]
Удельная кадастровая стоимость земли	руб./м2	454,71	[13]

 

Требуемая площадь для размещения сооружений и коммуникаций электростанций рассчитывается по формуле:

где  - удельный отвод земель под строительство,  [6];  – электрическая мощность, МВт.

При определении эффективности проекта может быть использована формула 6.2 для расчета нормы дисконта с учетом риска реализации проекта:

где  - ставка рефинансирования ЦБ,  [8];  - уровень инфляции,               [9];  - поправка на риск проектов,  [10].

 

План обеспечения трудовыми ресурсами

Объект непрерывной генерации, поэтому нужно предусмотреть функционирование в сменном режиме работы по скользящему графику.

В соответствии с выполняемыми функциями обслуживающий персонал комбинированной установки ГТУ можно разделить на три условные группы:

1) административно-технический;

2) ремонтный (следует отметить, что в настоящее время большая часть ремонтного персонала выведена за штатный состав и представляет собой самостоятельные предприятия, находящиеся на подряде), но на станциях остается небольшой состав ремонтного персонала, для выполнения мелких текущих ремонтов;

3) сменный (дежурный).

В обязанности административно-технического персонала входит общее руководство работой тепловой электростанции, поддержание эксплуатируемого основного и вспомогательного оборудования на высоком техническом уровне, обеспечение безопасной, надёжной и экономической его работы.

В задачи ремонтного персонала входит качественное выполнение ремонтных работ с соблюдением сроков окончания. Планово-предупредительный ремонт оборудования планируется заблаговременно на летние месяцы годового провала электрической нагрузки энергосистемы.

В задачу сменного персонала входит обеспечение работы оборудования электростанции по диспетчерскому графику нагрузки и управление режимами его работы. Он обеспечивает безопасную, безаварийную и экономичную работу оборудования, выполнения графика электрической нагрузки, поддержание заданных параметров отпускаемой электрической энергии.

Сведения о штатном расписании объекта представлены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Штатное расписание объекта

Должность	Нормативное количество, чел.	Все виды выплат в месяц, тыс. руб.	Суммарные выплаты в месяц, тыс. руб.	Итого за год, тыс. руб.	Источник данных
Административно-технический персонал: - Начальник цеха; - Технолог	1 2	72 48	72 96	864 1152	[14,15]
Машинист-обходчик	4	35	140	1680	[14,15]
Электромонтер по обслуживанию электрооборудования или электрослесарь по обслуживанию автоматики и средств измерений	4	50	200	2400	[14,15]
Ремонтный персонал	4	30	120	1440	[14,15]
Всего	15	-	628	7536	-