Обоснованность использования твердых отходов топлива

В настоящее время из рабочей массы твердого топлива используется только 45…70 % (это горючие составляющие) для производства тепла и электроэнергии. Остальная часть топлива (30…55 %) проходит через технологические операции “мертвым” балластом, увеличивая долю тепла и электроэнергии, затрачиваемую на собственные нужды. При этом ухудшается экономичность электростанций, увеличиваются затраты на топливо и транспорт, так как разрабатывается только одна ветвь технологической схемы термического обезвреживания твердых отходов ТЭС (см. рис.2.4). Производство материалов строительного, культурно-бытового и других назначений из отходов ТЭС позволяет существенно компенсировать затраты на топливо и транспорт, повысить экономичность энергопроизводства и снизить тарифы на электроэнергию и тепло.

Рациональность использования твердых отходов топлива на ТЭС решается исходя из суммарных текущих затрат на производство электроэнергии и побочной продукции. Суммарные годовые затраты при использовании зольного твердого топлива на ТЭС определяются по уравнению

(2.1)

где – суммарные годовые затраты на производство электроэнергии и продукции из отходов ТЭС, руб./г;

– годовые затраты при производстве электроэнергии на зарплату, амортизацию оборудования, собственные нужды, ремонт, накладные расходы соответственно, руб./г;

– такие же статьи годовых затрат при производстве различной побочной продукции (например, шлакощебня, шлакоситалов и др.) из отходов ТЭС, руб./г;

– годовые затраты на покупку топлива и штрафные санкции за выбросы отходов, руб./г.

С другой стороны, годовые затраты на производство электроэнергии могут быть определены уравнением

,

где – себестоимость производства электроэнергии, руб./квт.ч;

В –расход топлива при производстве электроэнергии, кг/с;

– теплота сгорания топлива, кДж/кг;

– КПД энергоустановки при производстве электроэнергии;

– число часов работы энергоустановки в году, ч.

Годовые затраты при производстве побочной продукции из твердых отходов ТЭС рассчитываются по формуле

,

где А^р – рабочая зольность топлива, %;

– себестоимость различной продукции (шлакощебня, шлакоситалов, кирпича и т.д.) производимой из отходов ТЭС, руб./т;

– доля отдельных видов продукции (шлакощебня, шлакоситалов, кирпича и т.д.), производимых из отходов ТЭС;

– КПД установок по производству i-й продукции из отходов ТЭС.

После подстановок и преобразований уравнение (2.1) можно представить в следующем виде:

= , (2.2)

где j – индекс, определяющий статьи расхода годовых затрат (на зарплату, амортизацию и др.).

Уравнение (2.2) дает возможность определить зольность топлива, при которой становится экономически выгодным использование твердых отходов продуктов сгорания топлива на ТЭС для производства различной продукции из них. На рис.2.6 графически показана зависимость при работе ТЭС на топливе с теплотой сгорания 16800_ кДж/кг и долями затрат на топливо в общих годовых затратах на производство электроэнергии 50…80 %.

Рис. 2.6. Зависимость А^Р = f при различной себестоимости

производства электроэнергии

Принято, что себестоимость производства электроэнергии составляет 0,3 руб./кВт, а продукции из отходов топлива – 100 руб./т (по уровню цен 1999 г.); КПД энергоустановки – 40 % и установок по производству побочной продукции – 80 %, стоимость топлива 300 руб./т. В расчетах штрафы за выбросы отходов приняты равными нулю.

Здесь .

Таким образом, при относительной доле затрат на производство побочной продукции из отходов ТЭС =1,1…1,3 зольность топлива, при которой становится выгодным производство продукции из золы и шлака, составляет 10…40 %. С учетом штрафов за выбросы отходов ТЭС эта величина станет еще меньше.