книги РЭ архив.часть 1 / Arbuzov-Gruzin-Simakin_-_EkonomikaPrirodopolzovaniyaPrirodoohrany_-_UP_-_2004_251_PDF / Экономика природопользования и природоохраны - УП - Арбузов-Грузин-Симакин - 2004 - 251
.pdfВсего |
754117 |
Всего |
754117 |
по стеклобою βсб = М сб = 1,
м М сб
по природному газу, воздуху и влаге шихты
β МГ = β МВ = β МВШ = 0
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
|
|
|
|
||
Вещества, вводимые в печь |
Масса, |
Вещества, выводимые |
Масса, |
|||
|
т/год |
|
их печи |
т/год |
|
|
Шихта сухая Мш |
105336 |
Стекломасса Мсм |
105000 |
|
||
Оборотный |
|
Унос |
пыли |
с газами |
420 |
|
стеклобой Мсб |
17808 |
М ун |
|
|
|
|
|
|
Пар в теплосеть |
|
|
||
|
|
завода М п |
|
75040 |
|
|
Природный газ М г |
19296 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
(Qнс = 38,093 |
|
Продувочная |
вода |
|
|
|
МДж/м3, |
|
М пр |
|
3950 |
|
|
Р=0,96 кг/м3) |
|
В уходящих газах: |
|
|
||
Воздух Мв |
267695 |
избыточный |
воздух |
5670 |
|
|
Мив |
|
|
||||
|
|
|
||||
Вода: |
|
водяной пар М H 2O |
57380 |
|
||
с шихтой Мвш |
21504 |
|
|
|
|
|
азот |
МN 2 |
|
201254 |
|
||
питательная М пв |
78990 |
|
|
|||
диоксид серы МSO2 |
760 |
|
||||
|
|
|
||||
|
|
оксид углерода МCO |
95 |
|
||
|
|
диоксид |
углерода |
61060 |
|
|
|
|
МCO2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
||
Всего: |
510629 |
Всего: |
|
510629 |
|
В материальном балансе не учтен износ огнеупоров печи из-за его малой величины.
Суммарный показатель материальной безотходности печи
311
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ М j |
|
М см |
+ М л |
|
143330 +6910 |
|
|
ϕ |
“ |
= |
j =1 |
= |
= |
= 0,199 |
||||
n |
n |
|
|
754117 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
∑Мi |
|
∑Мi |
|
|
|
|
|
|
|
|
i =1 |
|
i =1 |
|
|
|
|
|
получился низким, поскольку в расчете учтены все газообразные сырьевые ресурсы (природный газ, воздух, влага шихты). Как показывает анализ отечественной и зарубежной практики, полезное использование массы газообразных продуктов экономически нецелесообразно.
Поэтому, если рассчитать суммарный коэффициент по конденсированным сырьевым ресурсам, характеристика материальной безотходности процесса стекловарения в печи окажется значительно выше:
ϕ1м = |
Мсм |
+ |
Мп |
= |
|
143330 +6910 |
= 0,863. |
|
|
|
135340 +31285+7340 |
||||
|
Мш + Мсб + Мпв |
|
Возможность повышения этого показателя, например за счет уменьшения уноса газами частиц шихты, весьма ограничена – теоретически лишь до 0,868.
Дальнейший рост ϕ 1м и приближение к единице технически невозможны из-
за перехода части массы сухой шихты в результате диссоциации карбонатов и сульфата в газообразные состояния. Поэтому техническим пределом матери-
альной безотходности в данном процессе является ϕ максм = 0,8 6 8.
Установка с КЦК:
βМАД = 0,828; βМВП = 0,95; βМСБ =1
ϕМ = 0,353; ϕ1М = 0,891; ϕММАКС = 0,893
2. Определяем частные энергоэкономические показатели безотходности.
312
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вид |
Расход, |
Себе- |
Удель |
Подве- |
|
Подведенная |
|
|||||
энергоресурса |
ед/год |
стоим. |
ная |
денная |
|
эксергия |
|
|||||
|
|
руб/ед |
эксер- |
тепло- |
|
МВт ч |
Доля |
|
||||
|
|
(S) |
гия, |
|
та, |
|
год |
|
αi |
|
||
|
|
|
МВт ч |
|
ГДж |
|
|
|
|
|||
|
|
|
ед |
|
|
год |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(е) |
|
(Q) |
|
|
|
|
|
||
Природный |
37250 |
6,6 |
10,37 |
|
1419000 |
386300 |
0,941 |
|
||||
газ,тыс.м3 |
|
|
||||||||||
Электроэнергия, |
18400 |
9,8 |
1 |
|
66240 |
18400 |
|
0,045 |
|
|||
МВт•ч: на допол- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нительный по- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
догрев на привод |
5600 |
9,8 |
1 |
|
0 |
|
5600 |
|
0,014 |
|
||
электродвигате- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Физическая теп- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лота из окру- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жающей среды (с |
18460 |
0 |
0 |
|
18460 |
0 |
|
0 |
|
|||
воздухом,шихтой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и пр.),ГДж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Всего: |
|
|
|
|
1503700 |
410300 |
1,0 |
|
Частные энергоэкономические показатели безотходности для энергоносителей совпадают с КПД соответствующего энергоресурса.
Стекловаренная печь:
По топливу и электроэнергии на дополнительный подогрев они совпадают с тепловыми КПД печи:
βЭЭДЭП = βЭЭГ =η = |
QC +Qn |
, |
|
QC +Q ДЭП +Qϕ |
|||
|
|
где Qс - требуемая для стекловарения теплота, ГДж/год;
Qп - теплота вырабатываемого пара, ГДж/год;
QДЭП - теплота на дополнительный подогрев, ГДж/год;
Q φ - физическая теплота из окружающей среды, ГДж/год.
Таблица 7.
313
Вид |
Расход, |
Себе- |
Удель |
Подве- |
|
Подведенная |
||||||
Энергоресурса |
ед/год |
сто- |
|
ная |
денная |
|
эксергия |
|||||
|
|
им., |
эксер- |
тепло- |
|
МВт ч |
|
Доля |
||||
|
|
Руб/ед |
|
гия, |
|
та, |
|
год |
αi |
|||
|
|
(S) |
|
МВт ч |
|
ГДж |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ед |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
год |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
(е) |
|
(Q) |
|
|
|
|
||
Природный газ,тыс.м3 |
20100 |
6,6 |
10,37 |
|
765810 |
208440 |
0,98 |
|||||
Электроэнергия, на |
4000 |
9,8 |
1 |
|
0 |
|
4000 |
|
0,02 |
|||
привод электродвига- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
телей, МВтч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
Физическая теплота |
8150 |
0 |
0 |
|
8150 |
0 |
|
|||||
из окружающей среды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(с воздухом,шихтой и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
др.),ГДж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Всего: |
|
|
|
|
|
773960 |
212440 |
1,0 |
Qс = Мсмqс =143300 2,348 = 336468 ГДж/год.
где qс = 2.348 – удельная теплота стекловарения, ГДж/т.
Qс = M n (hнп −hпв) = 6910 10−3 (2767 − 435) =14435 ГДж/год.
β ДЭП = β Г |
= |
|
336540 +14435 |
= 0,233. |
||
141900 + 66240 +18460 |
||||||
ЭЭ |
ЭЭ |
|
|
Аналитический показатель по электроэнергии для привода электродвига-
телей равен их среднему КПД, принимаемому βЭЭПР =ηПР = 0,9 . Для физиче-
ской теплоты веществ, поступающих в процесс при температуре окружающей среды, βЭЭϕ =ηТ =0,233
Установка с КЦК:
Qс = 246540 ГДж/год; Qn =180096 ГДж/год;
βЭЭПР =ηПР =0,9
314
3. Определяем суммарный энергоэкономический показатель безотходно-
сти.
Стекловаренная печь:
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
∑βЭЭi |
Z ЭЭi |
||
ϕ |
ЭЭ |
= |
i =1 |
|
|
|
n |
, |
|||||
|
|
|||||
|
|
|
∑Z |
|||
|
|
|
ЭЭi |
|||
|
|
|
i =1 |
|
|
где - энергоэкономические коэффициенты для:
природного газа
ZээГ =U Гαпр ,
электроэнергии
ZЭЭДЭП =UЭαПР ,
привода электродвигателей
Z p =UЭαПР
физической теплоты вещества
,
где U – соотношение трудозатрат на производство и транспортирование потребителю сопоставимого объема энергоресурсов: электроэнергии U=1,
природного газа U = mГSГ |
= |
0,0964 6,6 |
= 0,0649, |
Si |
|
9,8 |
|
здесь mГ - сопоставимый расход природного газа, тыс.м3, с 1 МВт.ч электро-
энергии, равный mГ = |
1 |
= |
|
1 |
= 0,0964 тыс.м3 |
|
10,37 |
||||
|
еу |
|
Тогда ZээГ = 0,0649 0,941 = 0,0611;
315
ZээДЭП = 1 0,045 = 0,045;
Zпээр = 1 0,014 = 0,014.
ϕ |
ээ |
= |
0,233 0,0611 + 0,233 0,045 + 0,9 0,014 |
= 0,311. |
|
0,0611 + 0,045 + 0,014 |
|||||
|
|
|
Установка с КЦК:
ψээ = 0,634 .
4.Определяем суммарный технико-экономический показатель безотходно-
сти.
Поскольку данные по полным трудозатратам при производстве ресурсов отсутствуют, введем в расчет себестоимость сырья:
шихты ( Sш) = 17 руб/т, стеклобоя ( Sсб ) = 18 руб/т,
питательной воды ( Sпв) = 0,129 руб/т.
Стекловаренная печь:
n
|
|
|
∑Vi Si βi |
|
β |
Ш |
М S |
+ β |
|
М S |
+ β |
ПВ |
М S |
||||
ϕ |
ТЭ |
= i=1 |
= М |
|
Ш Ш |
|
М |
СБ СБ |
|
М |
|
ПВ ПВ + |
|||||
|
|
|
n |
|
МШ SШ + МСБ SСБ +VГ S Г +(ЭДЭП |
+ЭПР )SЭ |
|
||||||||||
|
|
|
∑Vi Si |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
i=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
βЭГVГ S Г |
+(βЭЭДЭП ЭДЭП + βЭЭПРЭПР )SЭ |
|
|
= 0,782 |
|
||||||||
|
|
|
МШ S Ш SСБ + МПВ S ПВ +VГ S Г +(ЭДЭП +ЭПР )SЭ |
|
Установка с КЦК: ψТЭ = 0,838.
Суммарный технико-экономический показатель безотходности заметно выше, чем энергоэкономический, что свидетельствует о гораздо более высоком проценте использования сырьевых ресурсов и значительных резервах использовании энергоносителей в данном производстве.
Причина низкого уровня ψээ- малая тепловая эффективность работы ван-
ной печи, тепловой КПД которой составляет всего 0,233.
316
Повышение энерго- и технико-экономических показателей безотходности в рамках существующей технологии возможно путем улучшения тепловой изоляции печи и увеличения производительности при использовании более стойких огнеупоров, повышения температуры подогрева воздуха в реконструированных регенераторах и более полного использования теплоты уходящих газов
для получения пара. Радикальным же путем увеличения ψээ ,ψТЭ , а также и
ψ М является применение современных методов варки стекла, например в ци-
клонной печи, опытно-промышленное освоение которой находится в завершающей стадии.
Из сопоставления показателей безотходности двух различных установок, перерабатывающих одинаковую шихту в один и тот же технологический продукт, следует совпадение частных показателей материальной безотходности по
шихте и питательной воде βМШ , βМПВ при существенном увеличении в циклон-
ной установке суммарного показателя ψ М в результате значительного сниже-
ния удельного расхода топлива. Имеется также некоторое повышение ψ м и
ψмакс
м за счет увеличения доли массы полезных продуктов (из-за меньшего
уноса доли продувки).
9.5 Расчет годового экономического эффекта от внедрения технологии: «Оросительная система с использованием стоков
животноводческих комплексов» Общая постановка задачи.
Существующие технологии использования в растениеводстве жидкого бес подстилочного навоза от крупных животноводческих комплексов и ферм является трудоемким мероприятием. Основными причинами являются: необходимость вывоза и распределения мобильным способом транспортом жидкого на-
317
воза, приготовление добавок, необходимость равномерного внесения его в нужные агротехнические сроки и охрана окружающей среды.
За основу разработки новой технологии принята ирригационная оценка и удобрительная ценность жидкой фракции животноводческих стоков в орошаемом земледелии и охрана водных источников от загрязнения. Согласно новой технологии животноводческие стоки после необходимой подготовки (разделение, разбавление чистой водой и т.д.) подаются на орошаемые участки по разработанному поливному режиму.
Создание оросительных систем с использованием стоков животноводческих комплексов обеспечивает:
1)многоцелевое использование поливной техники, заданную точность внесения и распределения оросительной воды и жидкого навоза с добавлением минеральных удобрений, недостающих по балансу вносимых питательных веществ, что приводит к повышению урожайности и снижению себестоимости сельскохозяйственной продукции;
2)замену оросительных систем обычного регулярного орошения и технологии вывоза на поля жидкого навоза мобильными средствами (автотранспортом).
Требуется:
Рассчитать годовой экономический эффект от внедрения предлагаемой технологии.
Исходные данные: (в ценах 1990 г.)
1.Среднесуточный выход навоза 1000 м3.
2.Площадь оросительной сети с водоохранными сооружениями 1000 га.
3.Капитальные затраты на строительство оросительной системы обычного
регулярного орошения Кδ1 =4200 руб/га.
4. Капитальные вложения на строительство оросительной системы предла-
гаемого Кн= 4200 руб/га.
318
5. Капитальные затраты на приобретение мобильного транспорта для вывоза жидкого навоза, устройства дорожной сети, ремонтной базы и т.д. по сущест-
вующей технологии Кδ 2 =1791 руб/га.
6.Эксплуатационные затраты оросительной системы обычного регулярного орошения Сδ1=260 руб/га
7.Эксплуатационные затраты мобильного транспорта системы обычного ре-
гулярного орошения Сδ 2 =548 руб/га.
8. Эксплуатационные затраты системы предлагаемого метода Сн=260
руб/га.
Решение:
1.Определяем суммарные капитальные затраты по оросительной системе обычного регулярного орошения Кδ = Кδ1 + Кδ 2 = 4200+ 1791 = 5991 руб/га
2.Определяем суммарные эксплуатационные затраты по оросительной системе обычного регулярного орошения
Сδ =Сδ1+Сδ 2 = 260+548 = 808 руб/га
3. Определяем годовой экономический эффект от внедрения предлагаемой технологии Эr = Зδ − Зн = (Ен Кδ + Сδ ) − (Ен Кн + Сн) =
=(0,15– 5991+ 808) – (0,15 4200 + 260) = 816 тыс.руб.
9.6Расчет экономической эффективности капитальных вложений
идолевого участия отраслей при устройстве оросительных систем
сиспользованием производственных сточных вод
Общая постановка задачи.
Оросительная система запроектирована для почвенной доочистки производственных сточных вод. Вододателем оросительной системы является пред-
319
приятие коммунального хозяйства. Сточные воды поступают из очистных сооружений промзоны. Водопотребитель – сельхозпредприятие.
В состав системы утилизации входят сооружения очистки производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод, накопления, подачи и распределения сточных вод на полях орошения.
Базовый вариант – очистка сточных вод на специализированных сооружениях, прирост заданного объема сельхозпродукции за счет иных (кроме орошения сточными водами) направлений интенсификации сельхозпроизводства.
Альтернативный вариант – строительство систем сельскохозяйственного использования сточных вод.
Расчет предотвращенного экономического ущерба (водоохранного эффекта) при использовании сточных вод промзоны на орошение проводить на основе данных по химсоставу воды до и после орошения, количеству снятых загряз нений, предельно-допустимым концентрациям (ПДК) веществ в стоках и величине принятой индексации для водохозяйственного участка.
При определении предотвращенного экономического ущерба допускается применение методических подходов, заложенных во «Временном порядке оценки и возмещения вреда окружающей среде в результате аварий» (Минприроды России, 1993 г.); Порядке определения размера ущерба от загрязнения земель химическими веществами (Минприроды России, 1993 г.); Временной методике оценке ущерба, наносимого рыбным запасам в результате строительства, реконструкции и расширения предприятий, сооружений и других объектов (Госкомприроды СССР, 1990 г.); Методике подсчета убытков, причиненных государству нарушением водного законодательства (ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1983 г.).
Требуется:
1. Определить предотвращенный экономический ущерб от устройства оросительной системы.
320