CC BY
27
© В.А. Овинников, Н.В. Федоров, В.В. Осипов, О.В. Устинович, 2008
УДК 658.1
В.А. Овинников, Н.В. Федоров,
В.В. Осипов, О.В. Устинович
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КАМЕННО-БУРОЙ УГОЛЬНОЙ СМЕСИ В ТОПЛИВНО-ДЕФИЦИТНЫХ РЕГИОНАХ РОССИИ
Ликвидация дефицита угольного топлива в регионах топливно-энергетического комплекса России, а также создание качественно нового вида твердого топлива, уменьшает его себестоимость, стабилизирует цены на тепло и электроэнергию. Увеличение рынков сбыта углей Кузбасса и Канско-Ачинского бассейна (КАБа) повышают конкурентоспособность этих углей по сравнению с Экибастузскими, улучшая экономическую ситуацию и экологическую обстановку в целом.
В настоящее время у ряда предприятий особенно остро встает вопрос в инвестиционной привлекательности своего производства, увеличении объема продаж собственной продукции, улучшении качества, уменьшении ее себестоимости. Финансово-промышленные группы не решили экономических проблем становления угольной промышленности и энергетики России, а только ухудшили состояние КАТЭКа. В настоящее время износ основного оборудования угольных предприятий и энергетики составляет около 60 % ,что говорит о том что, целью создания финансово-промышленных групп было не финансовое оздоровление теплоэнергетических комплексов и об-
новление основных фондов, а максимальное извлечение прибыли. Речь здесь в первую очередь идет не о моральном износе основного оборудования, а прямом физическом. Только создание новой альтернативной организационной - правовой структуры позволит решить ряд первоочередных задач по выходу из ситуации «выживания» в ситуацию прибыльной экономической интеграционной структуры угольщиков и энергетиков. Такой структурой будет межпроизводственный комплекс (МПК), который по принципу рыночной горизонтальной модели объединит производства (угольные разрезы и шахты, линии электропередач, электроподстанции, теплопроводные линии, железную дорогу, тепловые электростанции), то есть добровольное вступление всех производств в МПК. Государство также в состоянии создать незначительную часть организационно-правовых структур межотраслевых комплексов (МОК) с целью экономической национальной безопасности по принципу вертикальной модели управления, то есть объединит отрасли в принудительном порядке, основанном на методе административно- командного управления.
По сравнению с природными каменными или бурыми углями, камен-но- бурая угольная смесь (КБУС) имеет ряд преимуществ, использование которых позволит не только повысить объем добычи и продажи бурых углей КАБа, но и существенно увеличить экспорт Кузбасских углей, создать дополнительные резервные запасы угля на энергопредприятиях, снизить дефицит определенных марок каменных углей. Разработка и внедрение КБУС находятся сейчас в стадии подготовки к промышленным испытаниям. Производство этой смеси планируется проводить на создаваемых ус-реднительно-подготовительных комплексах, которые войдут в структуру МПК. Техническая документация на создание этих комплексов проработана специалистами, входящими в состав рабочей группы, созданной при Администрации Красноярского края.
Проведено предварительное заключение СибВТИ г. Красноярска о возможности использования КБУС (в соотношении 70 % каменного угля и 30 % - бурого).
По умеренным прогнозам применение КБУС позволит увеличить объем продаж углей Кузбасса и КАБа на 15-20 %.
Основной упор в реализации данной программы следует сделать на привлечение к ней потребителей энергопредприятия, местные администрации.
Необходимо разъяснить потенциальным потребителям не только технические возможности, но и перспективу применения КБУС.
Предполагается создание Консорциума в составе ОАО ХК «Кузбассразрезуголь», ОАО «Сибирская угольная энергетическая компания», Комитет по углю РФ.
Первоначальный этап реализации программы комплексного использо-
вания углей Кузбасса и КАБа заключается в проведении опытных сжиганий на ряде ТЭС и проведении подготовительных работ с объемом финансирования 5 500 000 рублей из собственных средств ОАО ХК «Кузбассразрезуголь» и ОАО «Сибирская угольная энергетическая компания».
Основными целями концепции увеличения продаж и увеличение экономического эффекта являются:
1. Определение возможности использования КБУС на ряде ТЭС.
2. Возможность использования КБУС как резервного или основного вида топлива на этих ТЭС.
3. Ликвидация самой возможности дефицита каменных кузбасских углей.
4. Увеличение экспорта кузбасских углей.
5. Создание стратегического запаса каменных углей.
6. Снижение себестоимости произведенной угольной смеси.
7. Снижение цен на энерготарифы, вырабатываемых на тепловых электростанциях.
Несмотря на избыточность топливно-энергетического комплекса России в целом, ряд регионов страны испытывают дефицит угольных ресурсов, а другие - их избыток. Наиболее характерно это для двух регионов -Кузбасса и Канско-Ачинского бассейна. Эти угли обладают рядом преимуществ и достоинств по сравнению с другими углями страны. Причем недостатки одного месторождения компенсируются преимуществами другого. Так, высокая влажность, большой выход летучих, относительно низкая калорийность КАУ компенсируются более качественными углями Кузбасса. В то же время низкое содержание серы, окиси азота, минимальный объем инвестиций для поддержания и развития добычи, значительные разведанные запасы, пониженная золь-
ность и выбросы экологически вредных продуктов в атмосферу компенсируют недостатки свойств Кузбасского угля.
Холдинговой компанией «Кузбассразрезуголь» и созданной при Красноярской краевой администрации рабочей группой по комплексному использованию недр Канско-Ачинского бассейна проведен ряд работ по созданию качественно нового угольного топлива, являющего собой смесь каменных Кузнецких и бурых Канско-Ачинских углей. Но пока процесс широко внедрения и применения каменно-бурой угольной смеси приостановлен в связи с отсутствием финансовых средств и инвестиций в данный стратегический проект.
Стороны заинтересованы в проведении опытного сжигания этого топлива с целью получения соответствующих результатов и определения возможности его промышленного применения. Но нехватка средств и риск потери от вложения инвестиций в создание нового вида топливной смеси, заставляет многих руководителей угольных предприятий и энергетики занять позицию ожидания. От нерешительности упускается возможность получения дополнительной прибыли всех предприятий, занятых в данном проекте, государство теряет дополнительные доходы в бюджет от увеличения суммы поступления налогов с прибыли этих предприятий.
В целях подготовки и реализации данной концепции развития региона Красноярского края будут проводиться следующие мероприятия.
1. Необходимо провести опытное сжигание КБУС на ряде электростанций в объеме для каждой станции 36 000 т.
Определен ряд электростанций:
- Барнаульская ТЭЦ-2;
- Новосибирская ТЭЦ-3;
-Новосибирская ТЭЦ-5;
-Томская ГРЭС-2;
- Беловская ГРЭС;
- Томусинская ГРЭС;
- Западно-Сибирская ТЭЦ;
- Кузнецкая ТЭЦ.
2. Указанный ряд электростанций на которых будет проводиться опытное сжигание при поддержки ученых института СибВТИ г. Красноярска.
3. Определение порядка подготовки к промышленным испытаниям, разработка технических условий, программы испытаний.
4. Согласование стоимости угля на весь объем испытаний по демпинговым ценам.
5. Увязка транспортные схемы поставки углей на потребителя.
6. Определение порядка и объема финансирования работ.
На сегодняшний день вопрос состоит только в проведении испытаний и нахождение инвестиций и финансовых ресурсов для реализации стратегического плана увеличения продаж углей КАТЭКа.
В вопросе согласования с руководством энергосистем и электростанций есть некоторые сложности из-за нежелания руководства тепловых электростанций и неправильной экономической оценки использовать новые виды угольных смесей. До сих пор у энергетиков бытует мнение о невозможности сжигания таких смесей, длительного хранения, дальней транспортировки. Однако представленный анализ работы СибВТИ и практика работы разрезов опровергают это мнение, но согласование на сегодняшний день может быть достигнуто за счет пробного сжигания новых смесей углей в котлах тепловых электростанций.
Еще 21 апреля 1994 года, по заданию Министра топлива и энергетики РФ, разработана и представлена
программа «Расширение области применения Канско-Ачинских углей на объектах электро- и теплоэнергетики РФ», которая предусматривает снижение затрат на производство электроэнергии за счет создания ус-реднительно-подготовительных комплексов по подготовке угольных смесей оптимального и стабильного качества, а также проведение ряда стендовых опытных сжиганий на ТЭС.
В рамках Соглашения № 1 от 14 апреля 2000 года вопрос согласования берет на себя ОАО ХК «Кузбассразрезуголь». Однако, предварительные переговоры с руководством ОАО «Кузбассэнерго» и ОАО «Новосибирскэнерго» показывают, что необходимо провести работу на этих предприятиях по анализу всех данных предполагаемого проекта, с последующим его согласованием.
Предполагаемый вид топлива КБУС (каменно-бурая угольная смесь) предусматривает использование его в регионах, где традиционным видом топлива являются Кузбасские угли.
До сих пор у энергетиков бытует мнение о невозможности сжигания таких смесей, их длительного хранения и дальней транспортировки. Однако, представленный анализ работы Сибирского теплотехнического научно-исследовательского института (СибВТИ) и практика работы разрезов опровергают это мнение.
Специалисты УралВТИ провели исследования опытных штабелей КАУ на электростанциях Челябэнерго и не обнаружили возгорания угля в течение 18 месяцев его хранения, температура внутри штабеля оставалась в течение всего периода в пределах допустимого.
При перевозках КАУ на Украину, Дальний Восток и в Венгрию не отмечено случаев его смерзания и самовозгорания в вагонах. Однако даль-
ние перевозки и длительное хранение КАУ требуют соблюдения определенного технологического регламента, как при его загрузке в вагон, так и при хранении.
Особое значение имеют проведенные в последнее время работы по использованию КАУ в качестве добавок к основному топливу действующих ТЭС с целью снижения экологической напряженности и восполнения недостатка местного топлива в топливодефицитных регионах страны, снижении затрат на производство электро-и теплоэнергии.
Стендовые и непродолжительные опытные сжигания, проведенные на Южно-Уральской ГРЭС (добавка КАУ до 40 процентов к углю Челябинского бассейна), на Гусиноозерской ГРЭС (добавка КАУ 20 процентов к холбольджинскому углю), на Абаканской ТЭЦ (смесь бородинского угля с 20 процентами хакасского каменного угля), позволяют выразить уверенность в возможности сжигания смеси, подготовленной в оптимальных соотношениях основного топлива и КАУ. Поэтому реальным направлением расширения области применения КАУ, наряду со строительством электростанций на этом угле, может быть его использование в смеси с основным топливом на действующих ТЭС, после проведения достаточных стендовых и опытных сжиганий.
По заданию Министра топлива и энергетики РФ от 21 апреля 1994 года разработана и представлена программа «Расширение области применения Канско-Ачинских углей на объектах электро- и теплоэргетики РФ», которая предусматривает снижение затрат на производство электроэнергии за счет создания усредни-тиельно-подготовительных комплексов по подготовке угольных смесей оптимального и стабильного качества,
а также проведение ряда стендовых и опытных сжиганий на ТЭС.
Проблема транспортирования. В связи с бытующим ранее мнением о невозможности перевозить канско-ачинские угли на дальние расстояния из-за смерзаемости, пожаро- и взрывоопасности. Исследования опровергают это мнение. В вагоне, не имеющем внесенного извне очага, самовозгорание не происходило.
Хранение угля после его транспортировки. Были проведены испытания с 2 штабелями на Челябинской и Южно-Уральской ТЭЦ. На Челябинской ТЭЦ штабель закладывался в сентябре, в течение 22 суток, и хранился год и восемь месяцев.
Случаев самовозгорания не было. Штабель формировался послойно с укладкой бульдозером.
На Южно-Уральской ТЭЦ штабель формировался в мае по упрощенной технологии, откосы не укатывались. Через 2 недели стали появляться очаги возгорания на откосах. Штабель засыпали челябинским углем и он сохранился. Вывод: необходимо точное соблюдение регламента закладки штабеля, его хранения и разборки.
Технологический регламент этих операций следует доработать с учетом практического опыта.
Сжигание в виде смеси (березовского угля как добавки к основному топливу) даст большой экономический эффект. Опытное сжигание проводилось в различных пропорциях березовского и челябинского углей. Смесь приготовить можно, но для каждой станции нужно проводить стендовые и опытные сжигания. По теплоте сгорания самой оптимальной оказалась пропорция 40 % березовского и 60 % челябинского угля, по золе, соответственно, 20 и 80 %.
По шлакованию проводилось опытное сжигание с приготовленной
смесью рядового челябинского и березовского переработанного угля на Копейской обогатительной фабрике (ОФ). Исследования показали, что шлакуемость этой смеси увеличивается, но отложения шлака имеют рыхлую структуру и легко самоочищаются. Рекомендована смесь березовского угля и челябинского для проведения опытных сжиганий в 2008 году до 1 млн т, которые не только позволят отработать режимы горения, но и ликвидируют дефицит топлива по Челябинскому региону. Проведены ограниченные стендовые испытания смеси березовского и экибастузских углей, однако из-за недостатка финансирования и непредставительно-сти опытов утверждать о возможности таких смесей преждевременно. Проводилось опытное сжигание на Абаканской ТЭЦ смесей бородинского угля и черногорского (80 и 20 процентов соответственно). Как показали испытания, в такой пропорции затруднений в работе котлов не наблюдалось. В пропорции, соответственно 70 и 30 процентов усиливается шлакование, затрудняется выход шлака.
В 1982 году на Гусиноозерской ТЭЦ проводились испытания с 20-ти процентной добавкой бородинского угля к холбольджинскому. Схема приготовления была достаточно сложной, поэтому качество смеси было неудовлетворительным. По шлакованию: наблюдалось шлакование поверхностей пароперегревателя 2 ступени, но шлаковые отложения легко удалялись.
Предварительное заключение Сибирского теплотехнического научноисследовательского института показывает, что сжигание данной угольной смеси (КБУС) в топках котельных агрегатов на станциях запроектированных только под Кузнецкие угли,
возможно без особых реконструкций в определенных пропорциях (70 % Кузбасских и 30 % Канско-Ачинских).
Основным преимуществом каменно-бурой угольной смеси по отношению к используемому топливу на ТЭС является:
1) снижение себестоимости тепло-и электроэнергии;
2) возможность резкого снижения выбросов оксидов азота и серы технологическими методами без сооружения дорогостоящих установок азота и сероочистки;
3) снижение выбросов золы;
4) снижение скорости заполнения золоотвала;
5) гарантированные поставки больших объемов угля стабильного качества;
6) высокие потребительские свойства сухой золы;
В случае возникновения дефицита каменных углей, применение КБУС дает возможность не только покрытия этого дефицита, но и создания дополнительного оперативного запаса топлива, что, соответственно, ликвидирует напряженность, особенно в пиковые периоды зимнего сезона.
Основными недостатками при сжигании КБУС является понижение теплоты сгорания в среднем с 5 600 ккал/кг до 4 943 ккал/кг. Однако отношение преимуществ КБУС перед проектным топливом к недостаткам позволяет говорить об увеличении рентабельности при использовании КБУС в среднем на 10-12 процентов.
— Коротко об авторах
Овинников В.А. - кандидат технических наук, профессор Сибирского федерального университета (СФУ) г. Красноярск,
Осипов В. В. - кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Высшая математика», Институт цветных металлов и золота Сибирского Федерального университета, г. Красноярск.
Федоров Н.В. - кандидат экономических наук, доцент,
Устинович О.В. - старший преподаватель,
кафедра «Бухгалтерский учет и аудит», Сибирский государственный аэрокосмический университет им. ак. Решетнева, г. Красноярск,
Рецензент д-р техн. наук, проф. А.В. Минеев.
