Главная \ Статьи \ Экономические обозрения строительной отрасли \ Применение природного газа в производстве цемента.

Применение природного газа в производстве цемента.

« Назад

Применение природного газа в производстве цемента. 15.10.2009 10:39

Применение природного газа в производстве цемента.

В период промышленного роста в Советском Союзе (1970-80-е годы), период наивысших темпов развития отечественной цементной промышленности, выбор вида топлива определялся соображениями технического удобства и энергоэфективности. Учитывая дополнительные затраты на подготовку угля к вводу в печь - необходимость помола и разубоживания (для предотвращения взрывов), а также дополнительное пылеобразование, угольное топливо применялось, как правило, только при расположение цементного завода на экономически приемлемом расстоянии от угольного бассейна. Ресурсы по газу, которыми обладала страна и наличие достаточно развитой на тот момент газовой инфраструктуры привело к тому, что, не смотря на более высокую стоимость газовых калорий, советская цементная промышленность базировалась, в основном, на газовом топливе.
Возрастание доли газа продолжалось вплоть до 2004 года, когда она достигла 93,2%. И только с 2005 года она стала медленно снижется, все еще находясь к настоящему времени на уровне 90%. Это объясняется не только экологическими преимуществами природного газа по сравнению с углем, но и действовавшим до последнего времени соотношением цен.Предприятия работающие на твердом топливе

В настоящее время природный газ экспортируется по цене 250 долларов США за 1000 м3, на  внутреннем рынке продается в среднем  60 долларов, или по 1500-1600 руб. Теплота сгорания газа, поставляемого российским потребителям по разным газопроводам колеблется  незначительно и в среднем составляет 33,64 МДж/м3. Таким образом , 1000 м3 природного газа имеют энергетический потенциал 33,64 ГДж/м3. Эквивалентную массу угля можно оценить, исходя из средней теплоты сгорания углей различных месторождений и видов.  Тепловую энергию, которую дает сжигание 1000 м3 газа, можно обеспечить 1,4 тоннами угля. Средняя цена энергетических углей в настоящее время составляет в РФ примерно 40 USD/t или 1000-1100 р/т. Соответственно 1,4 т среднего энергетического угля будет стоить 1400-1500 руб. С точки зрения финансовых затрат разница составляет 7% и еще не может казаться значительной. Но соотношение цен на уголь и на газ постоянно меняется, подтверждая тенденцию опережения роста первого над вторым. Так 2002 году это соотношение составляло 0,62, а в 2006 уде 1,0. Между прочим, данный рост совпал с прогнозами экспертов , которые  к 2010 прогнозируют рост этого соотношения до 1,4. Неуклонное подорожание  природного газа относительно угля будет оказывать возрастающие давление на производителей цемента, понуждая их переходить с газового топлива на уголь.

Подобный переход поставит перед предприятиями цементной отрасли не простые экономические технико-технологические вопросы.

Учитывая транспортную составляющею на доставку природного топлива, большое значение  имеет географический вопрос,  удаленность завода от угледобывающего предприятия, тарифы на РЖД. Но наиболее сложный и затратный вопрос, которой надо будет решать  при переходе на угольное топливо, - создание производственного отделения по подготовке угля для ввода  в печь, с необходимыми для этого капитальными вложениями. В качестве примера приведем главные особенности проекта, выполненного в 2007 г. ЗАО «НИЦ «Гипроцемент-Наука», по переходу на угольное топливо ОАО «Кантский цементно-шиферный комбинат » (Республика Киргизия). Данная работа выполнялась в связи с дефицитом газа в Киргизии.

Годовое производство портландцемента общестроительного назначения на этом заводе  составляет 1270,1тыс. тонн,  удельный расход топлива (газа) 228 794 000 м3 в год.

Для перехода на угольное топливо необходимо возвести следующий комплекс объектов:

- приемное устройство угля;

- транспортные галереи;

- открытый резервный склад сырого угля;

- отделение дробления угля  с грейферным складом дробленного и подсушенного угля;

- раздаточные бункера печей;

- трансформаторная подстанция;

- насосная станция сточных вод;

- отстойник для сточных вод;

- насосная станция оборотной воды.

Обеспечение ОАО «КЦШК» углем предусматривается из Экибастусзкого угольного разреза, находящегося в Республике Казахстан, и Анжеро-Судженского угольного разреза (Россия, Кемеровская область), общая протяженность транспорта по территории трех республик составляет 2780 км. При этом годовая потребность в угле составляет 386 316 тонн.

Стоимость 1000м3 газа на территории Республики Киргизия  с НДС 18% составляет 2609,18 руб., т.е на 60% дороже, чем в РФ.

Стоимость тонны угля  составит в среднем 724 руб. - примерно на 30% ниже, чем в РФ.

Общая стоимость оборудования и строительно-монтажных работ составит 2 297 403 000 руб. РФ.

Затраты на приобретение и доставку годового  объема угля, с учетом потерь при транспортировке, составят 3 996 000 000 руб. Эксплуатационные затраты с учетом дополнительных расходов, связанных  с потреблением вводных ресурсов и электроэнергии для мини тэц, зарплаты персонала, составят 804 597 000 руб. Таким образом, суммарные затраты на переход с газообразного топлива на пылеугольное составят 7 138 000 000 руб., что экономически не целесообразно, большая часть средств уйдет на транспорт и т.д. Срок окупаемости данного проекта составляет 16 лет.

Приведенный пример по Кантскому цементному заводу не означает, что во всех случаях результат будет столь же негативным.  Он лишь демонстрирует сложность, переходя предприятия с газового топлива на угольное.

Не игнорируя опасность, которую представляют генерируемые топливом оксиды серы и азота, а также возможное содержание в топливе тяжелых металлов и природных радионуклидов, следует признать, что основная техноугроза для глобальной экосистемы исходит от так называемых парниковых газов, вызывающих потепление планетарного климата. Главным парниковым газом является диоксид углерода. Действующие с 2008 г.  Механизмы Киотского протокола стимулируют органический выброс ПГ, в первую очередь СО2.

Минуя в это статье  расчеты для определения выброса парниковых газов в атмосферу, мы получаем, что технологическая линия, переведенная с газового на угольное топливо, выбрасывает в два раза больше топливного диоксида углерода.

Подведем итог рассмотренной не однозначной проблемы выбора вида топлива вращающихся  печей цементных заводов. Экономические и экологические факторы здесь связаны между собой неразрывно. Говоря абстрактно, газ с точки зрения экологии предпочтительнее: при том же энергопотребление выбросы СО2 в два раза меньше. Но соотношение цен для потребителей, тенденция быстрого изменения этого соотношения  в «пользу» газ делает, казалось бы, более выгодным в перспективе использование угля.