Мероприятия по энергосбережению в АК «Алроса»

 

Таблица 8.4.

Удельный вес стоимости топлива и энергии в смете затрат

АК «АЛРОСА» в 2005 г.

	УГОК	АГОК	МГОК	Всего ГОКи
Топливо, тыс.руб.	347.691	341.061	119.331	808.083/7,9%
Электроэнергия, тыс.руб.	728.559	665.709	316.965	1.711.233/16,8%
Всего затрат, тыс.руб.	4.920.061	2.593.962	2.644.426	10.158.449/100%

 

Анализ  себестоимости  производства  теплоэнергии  по  основным  предприятиям компании в 2000 г. помещен в таблице 8.5. Себестоимость 1 Гкал  имеет очень  широкий диапазон – от 334,34 руб. в МГОКе до 912,48 руб. в УГОКе. В первую очередь  величина  себестоимости  зависит  от  цены  используемого  топлива  для  выработки  теплоэнергии.  Стоимость топлива и энергии  на  технологические  цели  для  выработки 1Гкал  в 2000 г. составила:  в УГОКе – 381,14 руб., в АГОКе –   322,16руб., в МГОКе – 168,46 руб., в ПТЭСиЖХ – 166,18 руб. Поэтому оптимизация структуры источников теплоснабжения, видов  топлива  может  быть  значительным  резервом   энергосбережения.

Таблица 8.5.

Анализ себестоимости  производства теплоэнергии по основным

подразделениям АК «АЛРОСА» за 2005 г. тыс.руб.

Показатели	Ед. изм.	УГОК	АГОК	МГОК	ПТЭСиЖХ г.Мирный	УАДТ г.Ленск
1	2	3	4	5	6	8
Общий выпуск	Гкал	407216	420109	4280	832990	321169
В т.ч. собственн. потребителями	Гкал	379654	391103	-	-	167319
Товарный отпуск	Гкал	31962	21097	-	146560	92409
Себестоимость 1 Гкал	руб.	912,48	842,50	334,34	384,00	830,10
Цена  за 1 Гкал	руб.	-	842,50	-	422,00	-
Сумма по  с/с-ти	тыс. руб.	346429	329506	-	53860	-
Сумма по цене	тыс. руб.	-	329506	-		-
1	2	3	4	5	6	8
Прибыль (убыток)	тыс. руб.	-	-	-	-	-
Затраты              (на тов.пр.)		-	-	-	-	-
1.Осн. и вспом.   материалы	тыс. руб.	-	-	-	-	-
2.Топливо на   техн.цели	тыс. руб.	1929 0,56%	25527 7,75%	500 39,13%	84768 26,53%	62653 29,06%
3.Энергия на     техн.цели	тыс. руб.	142773 41,21%	100470 30,49%	221 15,44%	53658 16,79%	17368 8,06%
4.Осн. з/пл.пр.    рабочих	тыс. руб.	6247 1,8%	10244 3,11%	100 6,99%	10482 3,28%	30956 14,36%
5.Отчисления     на соц.нужды	тыс. руб.	2146 0,06%	3366 1,02%	33  2,31%	3878 1,21%	10410 4,82%
6.Расходы на     содержание   оборудования	тыс. руб.	132399 38,22%	136011 41,27%	-	67230 21,04%	-
7. Цеховые     расходы	тыс. руб.	60935 17,59%	53880 16,35%	-	91047 28,5%	94216 41,24%
7.1. Обще-        производ-е        расходы	тыс. руб.	-	-	577 40,32%	8399 2,62%	-
8.Цеховая    с/стоимость	тыс. руб.	346429 100%	329506 100%	1431 100%	319463 100%	215598   100%
С/стоимость  тов.прод.	тыс. руб	-	-	-	-	-
С/стоимость  1 Гкал	руб.	-	842,50	334,34	384	830,10
Виды топлива		ээ,дт, нефть	ээ, нефть	газ, дт, нефть	газ, дт	нефть, уголь,  дт

 

На  всех  горно-обогатительных предприятиях  Компании  существует  система  норм  расхода  электроэнергии  по  основным  переделам. Данные представлены в  таблице 8.6.

Таблица 8.6.

Нормы расхода  электроэнергии на горно-обогатительных переделах

	Ед. изм.	1995г. п/ф	1996г. п/ф	1997г. п/ф	1998г. п/ф	1999г. п/ф	2000г. п/ф	2001г. п/ф	2002г. п/ф
Обработка
МГОК
ОФ №3	кВтч/т	/ 37,0	38,2/ 37,2	38,2/41,94	38,2/43,13	41,0/40,21	41,0/38,46	42,0/40,41	42,0/
ОФ №5	кВтч/т	/ 18,8	18,2/ 19,4	18,8/23,3	18,4/19,89	18,2/19,3	18,4/19,21	18,40/21,27	18,40/
драга 201	кВтч/м3	/ 5,1	5,2 / 5,2	5,2 / 4,6	5,2/4,82	5,2/4,46	5,2/5,05	5,20/5,29	5,25/
драга 202	кВтч/м3	/ 4,8	5,0 / 5,27	5,2 / 5,4	5,3/5,13	5,3/5,74	5,3/6,12	5,3/5,77	5,20/
УГОК
Ф№12	кВтч/т	/ 21,4	20,7/ 20,2	20,7/ 20,5	20,7/20,5	21,0/19,3	20,5/19,77	20,5/18,74	20,50/
АГОК
ОФ №8	кВтч/т	/ 32	31,0/ 31,1	31,0/	31,0/31,0	31,0/ 31,0	31,0/31,0	31,0/31,0	31,50/
ОФ №14	кВтч/т		34,9/ 25,1	34,0/	28,0/21,8	25,0/ 19,5	23,0/19,71	21,82/17,95	19,50/
Вскрыша
МГОК	кВтч/м3	/ 1,0	0,97/0,97	0,97/	0,97/0,97	0,97/0,97	0,97/0,77	0/0,42	0,43/
УГОК	кВтч/м3	/ 1,3	1,26/1,27	1,28/	1,26/1,28	1,27/1,27	1,27/1,31	1,84/1,91	1,84/
АГОК	кВтч/м3	/ 1,2	1,16/1,18	1,16/	1,16 / 1,16	1,16/ 1,16	1,16/1,14	1,16/1,16	1,16/
НГОК	кВтч/м3								0,14/
Добыча
МГОК	кВтч/т	/ 0,8	0,78/1,63	0,78/	0,78/0,78	0,78/0,78	0,78/0,68	0,43/0,39	0,43/
УГОК	кВтч/м3	/ 1,6	1,55/1,58	1,6/	1,55/1,62	1,67/1,81	-	-	-
УГОК	кВтч/т	-	-	-	-	-	0,68/0,78	1,02/1,08	1,02/
АГОК	кВтч/т	/ 1,0	0,97/0,97	1,16/	0,97/ 0,97	0,97/ 0,97	0,97/0,93	0,97/0,97	0,97/

 

2.2.  Тепловые насосы

 

На руднике «Интернациональный» 30.06.01г. проведен пуск  теплонасосной станции из  НТ-300 (3шт.), обеспечивающей   утилизацию низкопотенциального тепла   компрессорной   станции   с выработкой тепла для ГВС и холода для системы охлаждения компрессоров.   При  этом  решена задача по охлаждению воды, поступающей на компрессоры  до 16⁰С  и  по   выработке   тепловой   энергии для горячего водоснабжения, составившей 0,75 Гкал/ч. В связи со сложностью расчёта полного эффекта от внедрения НТ-300 на руднике «Интернациональный» в МГОКе   были   запрошены   дополнительные фактические данные  по изменению расходов воды и электроэнергии, которые будут получены в 2003г.

В настоящее время  на обогатительной фабрике № 3 Мирнинского  ГОКа находится  теплонасосная установка НТ-300, запуск которой произведен в апреле 2000 г. Внедрение данной установки позволило утилизировать низкопотенциальное тепло, сократить расход технической воды из Иреляхского водохранилища, улучшить режим работы и охлаждения компрессоров.

Постановлением Региональной энергетической комиссии РС(Я) №4/5 от 8.06.01 для объектов АК «АЛРОСА» установлен тариф на электроэнергию, используемую в электрокотлах (в 2001году тариф на электроотопление составил 0,31руб./кВтч, а на производственное потребление – 1,54руб./кВтч).

При вводе НТ-300 на руднике  проведены замеры количества сточных  вод, прошедших биологическую очистку  за 10 суток. В справке, представленной службой главного энергетика рудника  (исх.№ 581 от 10.07.2001г.) отмечено снижение  суточной биологической очистки с 1367м³ до 768м³, т.е. практически двукратное снижение.

Протоколом от 06.07.01г., утверждённым гл.инженером МГОКа, отмечено, что за время пробной эксплуатации ТН-300 «…достигнута задача по охлаждению воды, поступающей на компрессоры, до 16°С (экономия воды 8м³/ч), и выработка тепловой энергии для ГВС составляет 0,75Гкал/ч».

Институтом  Якутнипроалмаз    направлено  письмо  за   №2914 от 16.07.2001г. в адрес руководства  МГОКа с просьбой  сообщить дополнительные данные по расчёту фактического экономического эффекта. На  предприятиях Мирнинского ГОКа отсутствует должный  уровень эксплуатации сложного, но энергоэффективного  оборудования, каким является ТНУ.

В настоящее время  НТ-300, установленные на руднике «Интернациональный» и ОФ№3 в постоянном режиме не работают. До настоящего времени не выполнен раздельный учёт электроэнергии, потребляемой электродвигателем компрессора ТНУ. В штатном расписании отсутствует специалист по эксплуатации ТНУ.

При одновременном использовании  как холода (охлаждение компрессоров на производстве), так и тепла (отопление, ГВС) достигается наивысший эффект работы теплонасосного оборудования.  На фабрике №3 и руднике «Интернациональный» использование ТНУ должно предусматривать одновременное использование тепла и холода, что позволит получить наибольший экономический эффект. В 2002 году запуск НТ-300(5шт.) на руднике «Интернациональный» не запланирован (см. приложение 14). В конце 2002г. (см. приложение 15) запланировано  создание необходимой схемы теплоснабжения для использования тепла НТ-300 на фабрике №3. В 2003г. необходимо выполнить раздельный учёт электроэнергии на ТНУ  МГОКа.

В 2001г. ЗАО «ССНЦ» (г. Новосибирск)  не имея утверждённого технико-экономического обоснования,  приступило к  созданию «экологически чистой теплонасосной   станции на базе НТ-3000 для утилизации НПТ  городских стоков г.Мирного». В процессе  выполнения договора выяснилась экономическая несостоятельность проекта по сравнению с альтернативными  вариантами теплоисточников при существующих  на этот период ценами  на первичные энергоресурсы: природный газ и электроэнергию в ЗЭР для АК «АЛРОСА».

В настоящее время (с 01.01.2002г.), при установлении РЭК РС (Я) тарифа на электроэнергию, используемую в компрессоре ТНУ на уровне 40 коп./кВтч (тариф на производственное потребление для АК «АЛРОСА» - 199 коп./кВтч), стоимости природного газа 630руб./тыс.м³ применение ТНУ становится экономически целесообразным (с учётом уже выполненных капвложений и тенденции к росту стоимости природного газа в ближайшие годы). В настоящее время работы по внедрению НТ-3000 (выполнение рабочего проекта) не проводятся.

В данной работе детально рассматривается тепловой насос  в качестве высокоэффективной энергосберегающей  технологии. Тепловой насос представляет собой тепловую машину, в которой низкопотенциальная теплота (низкой температуры) преобразуется в теплоту более высокого потенциала (высокой температуры). Причем, количество полученной энергии значительно превышает затраты на этот процесс. Источником низкопотенциального тепла могут служить промышленные и бытовые стоки, вода естественных водоемов, градирные установки, артезианские источники, геотермальные воды. Экономия топлива по сравнению с котельными может достигать 40-60%. Основное назначение тепловых насосов - получение тепла для отопления и горячего водоснабжения.

Первое же применение тепловых насосов для отопления  показало, что ни одна котельная  просто не в состоянии экономически конкурировать с тепловым насосом. Так, в зависимости от темпнратуры источника, с 1 кВт электроэнергии, затраченной на привод, парокомпрессионный тепловой насос позволяет получить от 3 до 7 кВт тепловой энергии. Остальные 60 – 85% достигаются снятием тепла с низкотемпературного источника. Учитывая КПД выработки электроэнергии на ТЭЦ, очевидно, что применение теплового насоса в 1,2 –2,5 раза выгоднее самых эффективных (газовых) котельных. Кроме того, тепловой насос не требует топлива и не делает выбросы в атмосферу. В результате теплонасосные установки стали стремительно вытеснять все остальные способы теплоснабжения. К настоящему времени масштабы внедрения тепловых насосов в мире ошеломляют: 

-В Швеции 50% всего отопления обеспечивают тепловые насосы;

-В Германии предусмотрена  дотация государства на установку  тепловых насосов в размере 400 марок за каждый кВт установленной мощности;

-В Японии ежегодно  производится около 3 млн. тепловых  насосов;

-В США ежегодно  производится около 1 млн. тепловых  насосов;

-В Стокгольме 12% всего  отопления города обеспечивается  тепловыми насосами общей мощностью 320 МВт, использующими как источник тепла … Балтийское море с температурой + 8° С;

-В Мире по прогнозам  Мирового Энергетического Комитета  к 2020 году доля тепловых насосов в теплоснабжении составит 75%.

Возникает вопрос, каким  образом тепловой насос передает тепло от низкотемпературного источника (например, +10 С) воде в системе отопления, имеющей температуру, к примеру, + 55 С.  

 Принцип действия

Тепловой насос работает подобно холодильнику. В испарителе теплового насоса охлаждаемым «продуктом» является вода источника. Снятая тепловая энергия с помощью рабочего тела хладагента перемещается к конденсатору, но не выбрасывается непосредственно в атмосферу, как это происходит на задней стенке холодильника, а греет воду из системы отопления и горячего водоснабжения. В тепловом насосе, как и в холодильнике, потребляемая электроэнергия расходуется лишь на перемещение хладагента по системе с помощью компрессора.

Устройство

В тепловом насосе имеется  три основных агрегата (испаритель, конденсатор, компрессор) и три контура (хладоновый, водяной источника и водяной отопления). Испаритель – кожухотрубный теплообменник, где в трубках движется вода источника, а между трубок – хладагент (хладон). Конденсатор по устройству – такой же теплообменный аппарат, как и испаритель.  
 
Упрощенный рабочий цикл

Пусть через испаритель проходит вода с температурой 10 С (например, из скважины). Дросселем настраивается  такое давление хладона в испарителе, чтобы температура его кипения составляла +2 – +3 С (все хладоны имеют крутую зависимость температуры кипения от давления).  
Теперь при контакте с «горячими» трубками часть хладагента вскипает, «отбирая» при этом энергию у воды. Охлажденная вода, прошедшая через испаритель, сбрасывается в другую (приемную) скважину. Испаренный хладон, в свою очередь, всасывается в компрессор, сжимается им и, нагретый, выталкивается в конденсатор. Попадая в межтрубное пространство конденсатора с температурой 70-80 С и вступая в теплообмен с обратной водой из системы отопления (50-55 С), хладон конденсируется на «холодных» трубках, передавая свою энергию воде. Вода в трубках нагревается. Хладагент, уже жидкий, стекает на дно конденсатора, и откуда, за счет перепада давлений, через дроссель опять  возвращается в испаритель. Таким образом организуется бесконечный цикл.