Ресурсосбережение
УДК 658.014.1:669.162.267.4
ИНВЕСТИЦИОННАЯ ПРИВЛЕКАТЕЛЬНОСТЬ ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ
© Богданов Сергей Васильевич, проф., д-р техн. наук, Корнилаев Сергей Михайлович, аспирант кафедры Экономики и управления в металлургии, Государственный университет управления
Россия, 109542, Москва, Рязанский проспект, 99. Тел.: + 7 495 657 61 32, e-mail: s902kor@yandex.ru Статья поступила 23.05.2008 г.
Рассмотрена инвестиционная привлекательность технологии вдувания ПУТ для российской черной металлургии. При расчетах сделано допущение о равенстве затрат на использование существующей технологии вдувания ПГ и внедряемой технологии вдувания пылеугольного топлива. С помощью экономических показателей эффективности показана привлекательность данной технологии для металлургического предприятия, как инвестора, на примере доменной печи объемом 3200 м3 в современных условиях. Ключевые слова: пылеугольное топливо - ПУТ, природный газ - ПГ, инвестиционная привлекательность проекта.
Инвестиционная привлекательность внедрения пылеугольного топлива (ПУТ) для металлургии России и стран СНГ является актуальной в связи с его использованием в качестве альтернативы вдуванию природного газа (ПГ) в доменную печь. Первые установки вдувания характеризовались расходом ПУТ 30-50 кг/т чугуна, и для стран, имеющих запасы природного газа, были экономически невыгодны. Для современных технологий расход ПУТ составляет до 270 кг/т горячего металла [1], цены на природный газ и сырье для ПУТ стремятся к равновесию, поэтому установки вдувания угольного топлива для отечественной металлургии становятся рентабельными.
С помощью системы показателей эффективности инвестирования (простой и дисконтированные сроки окупаемости, внутренняя норма доходности, чувствительность проекта) показана инвестиционная привлекательность проекта ПУТ и, следовательно, актуальность внедрения данной технологии. При сравнении принято, что затраты на применение ПГ будут равны затратам на применение ПУТ (это возможно за счет последних увеличений цен на природный газ).
В доменном производстве российских металлургических предприятий используется технология вдувания ПГ. Этот метод интенсификации выплавки чугуна использовался в течение всего прошлого столетия и был одним из самых эффективных. Технология с вдуванием ПУТ внедрялась на металлургических предприятиях постепенно, по мере увеличения цен на природный газ [2] и увеличения показателя расхода вдувания ПУТ. Россия является вторым в мире регионом по добыче природного газа после Северной Америки. В связи с этим переход на альтернативный ему источник энергии - ПУТ - российская металлургия начала одной из последних.
Однако есть еще причина перехода отечественного доменного производства на альтернативное ПГ топливо - высокая стоимость кокса и тенденция увеличения цен на него в будущем. Доменная технология с вдуванием ПУТ позволяет экономить кокс, доводя
его расход до 300 кг/т горячего металла и менее [1]. Коксохимическое производство России требует модернизации и строительства новых мощностей. Технология пылевдувания предлагает альтернативу и здесь. По расчетам специалистов компании Danieli Согш, капитальные затраты на ремонт существующей коксовой батареи в 2 раза превышают капитальные затраты на установку вдувания ПУТ, а строительство новой коксовой батареи в 3 раза дороже по сравнению с внедрением технологии вдувания пылеугольного топлива на металлургическом предприятии [1].
Кроме того, несомненным преимуществом применения ПУТ является его способность сочетаться с широким спектром углей различных типов, а также их смесей. Эта способность дает возможность применения углей исходя из принципа «цена-качество», оптимизируя потери от сложившихся рыночных условий.
Внедрение технологии ПУТ на российском рынке в современных условиях может осуществляться как зарубежными, так и отечественными компаниями. Некоторые элементы технологии использования отечественных ПУТ превосходят по качеству и в 2-3 раза дешевле своих зарубежных аналогов [3, 4].
При переходе предприятия на использование ПУТ компания-разработчик первоначально проводит анализ существующей ситуации работы доменной печи. Он включает в себя сбор и обработку следующих данных: общие данные доменной печи; структура получаемого чугуна; используемое топливо и его характеристики; применяемая шихта и ее характеристики; выход колошникового газа и его характеристики; выход шлака и его характеристики; план предприятия.
На основании такого анализа создается проект
со
установки ПУТ, который определяет следующие па- § раметры: силос для исходного угля; выбор мельницы; £ топливо для сушки угля; силос для хранения угольной • пыли; система вдувания; газ для вдувания; электри- | ческие характеристики; размещение установки ПУТ 5 на территории предприятия; данные о затратах. г
После пуска установки ПУТ осуществляется наладка системы, включающая в себя три фазы по уровню вдувания ПУТ, кг/т чугуна: низкий (фаза 1) 0-100; нормальный (фаза 2) 100-150; высокий (фаза 3) до 270.
Фазу 1 можно реализовать при обычной работе доменной печи, лишь расширяя функции контроля за параметрами печи с помощью имеющихся датчиков температуры и расхода. Она осуществляется в ближайшие месяцы после пуска установки ПУТ. Важнейшими параметрами фазы является измерение тепловых потерь; контроль теплового режима; распределение газа в печи; поддержание пропускной способности.
Фаза 2 является приоритетной, и ее реализация для многих металлургических предприятий оказывается последней. Для ее осуществления необходимо наладить сжигание ПУТ, определить оптимальный расход кокса и других шихтовых материалов; установить контроль тепловых потерь в горне. При этом монтируются дополнительные датчики тепла в различных частях печи; ставятся расходомеры повышенной чувствительности; предъявляются более жесткие требования по качеству шихты и ее расположению при загрузке в печь.
Реализация фазы 3 включает в себя прохождение всех предыдущих стадий и требует сырьевых материалов особого качества. Главным критерием является постоянство качества шихтовых материалов. Зарубежные металлургические предприятия имеют сырьевые базы и технологии, которые позволяют достичь уровня вдувания ПУТ, соответствующего фазе внедрения технологии. Для российских металлургических предприятий достижение третьей фазы расхода ПУТ потребует модернизации коксохимического и агломерационного производств. Процесс модернизации подразумевает решение таких проблем, как увеличение термомеханической прочности кокса и увеличение содержания железа в рудной части шихты.
Стоимость технологии с применением ПУТ оценивается в 150-200 млн руб. (средняя стоимость на основе опытных данных). 75-80% этой суммы составляют расходы на оборудование и проектирование технологии применительно к условиям предприятия-клиента. Остальные затраты включают в себя внедрение технологии ПУТ, ее сопровождение, прохождение первых двух фаз вдувания, контроль и консультирование технологического персонала доменной печи. Для вывода доменной печи на вторую фазу требуется от полугода до года с момента пуска системы вдувания пылеуголь-ного топлива.
Таблица 1. Денежные потоки по проекту внедрения ПУТ, млн руб.
Доходы, Период внедрения технологии, год
расходы 0 1 2
к, 200 - -
Д, - 328,32 656,64
Примечание. К; - расходы на внедрение технологии ПУТ; Д; - доходы (экономия по коксу) от внедрения технологии ПУТ.
Рассмотрим инвестиционную привлекательность технологии ПУТ в условиях доменной печи (ДП) полезным объемом 3200 м3.
У ДП полезным объемом (V, м3) 3200 м3, суточная производительность (Р, т/сут) равняется 8000 т горячего металла при значении коэффициента использования полезного объема (к.и.п.о., (м3 сут)/т ) равным 0,4 (Р = ^к.и.п.о.). Расход ПГ по российским заводам, в среднем, достигает 120 м3/т чугуна. Коэффициент замены кокса ПГ составляет теоретически 0,9 кг/м3, а практически, в среднем, находится в пределах 0,74-0,76 кг/м3 [5-7]. Первая фаза вдувания ПУТ (100 кг/т) достигается в первые полгода работы технологии, в дальнейшем идет внедрение второй фазы с расходом ПУТ 150 кг/т чугуна. Коэффициент замены ПУТ кокса теоретически достигает 1,08 кг/кг, практически он колеблется в пределах 0,9 кг/кг [8-10]. Рабочий период ДП в год составляет 359-361 сут с учетом капитального ремонта третьего разряда. Цена на кокс колеблется от 2100 до 10 000 руб. по состоянию на 2007-2008 гг., в зависимости от фракции и от производителя. Возьмем среднее значение по фракциям и по производителям 5066,67 руб/т с НДС на заводе-изготовителе [11].
Первый год внедрения ПУТ:
(100-0,9-0,5) + (150-0,9-0,5) - (120-0,75) = 112,5-90 = = 22,5 кг кокса на 1 т чугуна.
Экономия кокса: 8000-360-22,5=64 800 000 кг или 64 800 т кокса в год.
Экономический эффект: 64 800-5066,67=328 320 000 руб., или 328,32 млн руб.
Второй год внедрения ПУТ:
(150-0,9) - (120-0,75) = 135-90 = 45 кг кокса в сутки на 1 т чугуна.
Экономия кокса: 8000-360-45=129 600 000 кг, или 129 600 т в год кокса.
Экономический эффект: 129 600-5066,67 = = 656 640 432 руб., или 656,64 млн руб. [12, 13].
Исходя из полученных данных, обозначим денежные потоки по проекту внедрения ПУТ (табл. 1).
Расчет коэффициента дисконтирования Аь проекта производится по формуле [14]:
АЬ = 1/(1+ё)Ь, (1)
где ё - норма дисконтирования; Ь - интервал расчетного периода, год или месяц.
Норма дисконтирования вычисляется по формуле [2]:
ё = I + Я, (2)
где I - годовой уровень инфляции в России, Я - уровень риска проекта.
Годовой уровень инфляции в 2007 г. составлял 10%; в 2008 г. этот показатель по прогнозу удержится на прежнем уровне, поэтому примем I = 10%.
При реализации проекта внедрения ПУТ могут возникнуть различные риски: неправильные исходные теоретические расчеты и оценки; увеличение объемов разработок; плохое качество выполнения заказов субподрядчиками; недостаточное качество шихтовых материалов; увеличение затрат на проект; задержка выполнения этапов (фаз) и др. Для простоты вычисле-
ний оценим риски по проекту ПУТ для ДП полезным об
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.