ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ИНВЕСТИЦИОННОГО ПРОЕКТА РЕАЛИЗАЦИИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ В ООО «ВЕНТ КОМПЛЕКС»
3.1. Обоснования выбора места проведения энергосберегающих мероприятий в организации
Производственная структура предприятия состоит из 3 основных цехов, 12 обслуживающих цехов и 7 лабораторных групп (2 цеха).
Основными потребителями энергии являются основные цеха:
Цех 1- первичная переработка нефти (ЭЛОУ-АВТ-1, ЭЛОУ-АВТ-3, ЭЛОУ-АВТ-4, ЭЛОУ-ВТ-6);
Цех 2 – вторичные процессы нефтепереработки (установки каталитического крекинга, гидроочистки вакуумного газойля, производства водорода и серной кислоты);
Цех 3 – вторичные процессы нефтепереработки (установки риформинга (Л-35-5-300, Л-35-11/300, Л-35-11/600, Л-35-6/300, ЛГ-35-8/300Б), гидроочистки ( Л-24-6, Л-24-7, Л-24-600), изомеризации)
Потребление энергоресурсов в разрезе установок в 2018, 2019 годах представлены в приложении 4. Из анализа таблицы видно, что наибольшее энергопотребление приходится на 1 цех, в нем осуществляются такие процессы как обессоливание и обезвоживание нефти, атмосферная и вакуумная перегонка.
Из значимых установок потребления энергии для дальнейшего анализа и проведения энергосберегающих мероприятий выбираем установку ЭЛОУ- АВТ – 1 (установки цеха №1 отличаются объёмом выпускаемой продукции, пропорцианально названию, и годом ввода в эксплуатацию, ЭЛОУ-АВТ- 1 это первая установка введённая в эксплуатацию, поэтому является наиболее проблемной и энергоёмкой относительно единицы выпущенной ею продукции).
Среди оборудования использующихся как на НПЗ, так и на установки ЭЛОУ-АВТ-1 наиболее энергоёмкими являются трубчатые печи. На долю печей приходится около 50 % всей потребляемой тепловой энергии, следовательно, любое увеличение энергоэффективности этого технологи-ческого объекта будет способствовать значительной экономии энергии, а также уменьшит себестоимость производства и снизит вред для окружающей среды.
Основным показателем энергоэффективной и правильной работы трубчатых печей является КПД.
Проведём анализ состояния работы трубчатых печей и выясним, какие мероприятия необходимо провести для улучшения показателей их работы.
Анализ фактической работы печей:
Во время предварительного обследования печей в работе находились печи П-1, П-2. Атмосферный и вакуумный блоки установки находилась на режиме, основные технологические параметры соответствовали нормам регламента.
В ходе проведения предварительного обследования были определены основные технико-экономические показатели работы печей. Коэффициенты полезного действия (КПД) на момент обследования составляли для печи П-1 70%, для печи П-2 – 66%, что является неудовлетворительными показателями для печей данного типа.
Причиной низкого коэффициента полезного действия является высокие температуры нагреваемого продукта и излишний расход топлива.
Увеличение КПД печей возможно после устранения недостатков в техническом состоянии печей, выявленных во время предварительного обследования и проведения наладки режима горения печей.
Анализ технического состояния технологических печей: наличие присосов воздуха, работоспособность горелок, шиберов, заслонок и приводных рычагов.
Общее техническое состояние печей удовлетворительное, технико-экономические показатели печей находятся на достаточно высоком уровне.
В ходе обследования были выявлены следующие технические недостатки:
Печь П-1.
- высокая температура обшивки конвективной камеры с южной стороны печи, возможно разрушение обмуровки;
- не установлены предусмотренные конструкцией горелки датчики контроля пламени основной горелки (проектом не предусмотрены);
- на горелках отсутствуют регуляторы расхода воздуха, инструкция и техническая документация на горелки не обнаружены;
- показания прибора измерения содержания кислорода не соответствуют действительности;
- прибор измерения содержания окиси углерода отключен.
Печь П-2.
- присосы воздуха в местах входа трубопроводов в обшивку конвективной и радиантной камер;
- не установлены предусмотренные конструкцией горелки датчики контроля пламени основной горелки (проектом не предусмотрены);
- демонтированы датчики контроля пламени семи пилотных горелок, что вынуждает работать без блокировки по погасанию пилотных горелок;
- показания прибора измерения содержания кислорода не соответствуют действительности;
- прибор измерения содержания окиси углерода отключен;
- коксообразованию и местным перегревы змеевиков радиантной камеры.
Оценка общего резерва повышения эффективности печей ДО по данным внутреннего аудита (источник Результаты внутреннего аудита по результатам проверки №ПА-17034-ДОА) (рис.3.1).
Рисунок 3.1 — Оценка КПД печи ДО
Вывод: Необходима программа поэтапных мероприятий повышения КПД печей :
Этап 1 –Малозатратные мероприятия на действующих печах :
Оптимизация горения для достижения уровня конкурентоспособности КПД ≤ 75%;
Этап 2-достижение эксплутационного совершенства КПД = 85-93% Коренная реконструкция или замена.
3.2. Отбор энергосберегающих мероприятий для формирования портфеля программ энергосбережения
На основе результатов измерений с помощью приборов (узлов) коммерческого и технического учёта были получены данные, по потреблению электроэнергии, топлива и тепловой энергии в рамках технического учёта. На основании данной информации был проведен мониторинг потребления энергоресурсов.
Для установки ЭЛОУ- АВТ-1 со значимым использованием энергии, влияющей на характер и количество потребляемой энергии предложены следующие энергосберегающие мероприятия:
1.Энергосберегающее мероприятие № 1 по замене горелочных устройств
Стратегическая цель – достичь снижение расхода топлива, вырабатывать максимальное количество тепловой энергии, уменьшить количесво вредных выбросв в окружающую среду.
Стратегия достижения цели. Для реализации намеченной цели предлагается осуществить следующие мероприятия:
Осуществить закупку топливо- сжигающих устройств отечественной фирмы «ВНИПП» и провести замену существующих низкоэффективных и морально устаревших горелок на новые, отвечающие мощности и расходу топлива.
Экологическая безопасность. Газовые горелки фирмы «ВНИПП» исключает физический и химический недожог при сжигании газа. За счёт этого существенно снизится коичество вредных выбросов в окружающую среду (оксид азота и серы), что в дальнейшем сократит плату за негативное воздействие на окружающую среду.
Суть предлагаемого проекта и его потенциальная эффективность.В настоящее время топливом для технологических печей П-1 и П-2 установки ЭЛОУ-АВТ-1 является топливный газ из заводской сети и первая масляная фракция. Использовать жидкое топливо в качестве топлива технологических печей является экономически невыгодно, из-за его высокой цены по сравнению с ценой газообразного топлива.
Предлагается перевод печей П-1 и П-2 установки ЭЛОУ-АВТ-1 полностью на газообразное топливо, путем замены топливно-сжигающих устройств (ТСУ) с комбинированных на ТСУ для сжигания газообразного топлива.
Очевидно, что внедренее энергоэффективного мероприятия позволит добиться отказ от потребление жидкого топлива, что в свою очередь сократит затраты на топливо, снизит выбросы вредных веществ в атмосферу и шумовое загрязнение.
Также сократится такая затратная часть, как расход электроэнергии. В проекте предлагается использовать ТСУ на самотяге, что обеспечивает сокрашение потребления энергии применяющейся для прокачки тяжёлой МФ трудно смешивающейся с воздухом, что приводит к более трудному сгоранию топлива,
Оценка риска и страхование
Достигаемые возможности в результате реализации проекта. Отказ от использования в качестве топлива жидких компонентов позволит:
1.Сэкономить в год солидную сумму
2.Направить на вторичную переработку более 8 тыс. тон продуктов первичной переработки.
3.Проведённое мероприятие улучшит не только технологическую, но и экологическую ситуацию в регионе.
Преимущества связаны с тем что низшая теплотворная способность газообразного топлива выше, теплотворной способности МФ, следовательно, если сравнивать газовое топливо и МФ в условных единицах, выделяющих определённое количество тепла, получается, что сжигать газ выгоднее по сравнению с МФ — уменьшается расход, что позволит получить больше товарной продукции на заводе.
Слабые стороны. Предстоит проверка пропускной способности коллекторов подачи газа. В случае их несоответствия необходимо произвести замену отдельных участков.
Угрозы. Практически нет
2.Энергосберегающее мероприятие № 2 по замене змеевековых труб
Стратегическая цель – достичь уменьшения расхода топлива, вырабатывать максимальное количество тепловой энергии, снизить коксо и смоло образование.
Стратегия достижения цели. Для реализации намеченной цели предлагается осуществить следующие мероприятия:
Осуществить закупку трубы диаметром 152х8 мм и провести замену существующих разнодиаметровые труб на новые.
Экологическая безопасность. Новый змеевик радиантной камеры позволит исключить выбросы паров смол в окружающую среду, что снизит вред воздействия на как на человека, так и на окружающую среду в целом..
Суть предлагаемого проекта и его потенциальная эффективность.
Змеевик радиантной камеры печи П-2 состоит из труб разных диаметров: 89х10 мм, 273х10 мм, 325х10 мм. Вследствие увеличения диаметра по направлению движения потока, скорость сырья резко уменьшается, что приводит к коксообразованию и местным перегревам. Необходимо провести техническое перевооружение змеевика печи радиантной секции на трубы диаметром 152х8 мм. В результате замены скорость потока по всей длине змеевика будет равномерной и удастся избежать местных перегревов и коксообразования. Потребление топлива для нагрева змеевиков уменьшается, в результате увеличение пропускной способности нагревательной части.
Оценка риска и страхование
Достигаемые возможности в результате реализации проекта. Данные, полученные в результате расчетов и моделирования аппаратов установки АВТ-1, показывают, что проведение технического перевооружения приведет к стабильному режиму работы печи, змеевик радиантной камеры не будет требовать капитального ремонта раз в 2 года, что приводит к существенной экономической выгоде, со стороны энергоэффективности сократит затраты на электроэнергия насосов подачи сырья, а также сократится потребление жидкого топлива, что существенно сократит себестоимость продукции.
Слабые стороны. Практически нет.
Риски отражены в таблице 3.1.
Таблица 3.1
Риски по проекту
| Виды рисков | Описание | Способ устранения |
| Организационные | — Увеличение сроков выполнения проекта -Ненадлежащее качество выполненных работ
| — Соблюдения графика выполнения работ — Выполнение строительно-монтажных работ, имеющих среднюю сложность в техническом отношении, так как имеется опыт в подобных видах работ — Выбор подрядчика с опытом успешной реализации аналогичного проекта |
| Выполнение проекта
| Подрядчик не соблю-дает условия догово-ра, а именно по обо-рудованию с длитель-ным сроком изготов-ления | -Строгое соблюдение условий договора – регулярный контроль исполнения заказов
|
| Изменение объема работ
| Увеличение объема работ на законсервированных блоках установки АВТ-1. | — По предварительной оценке завода и предварительных обследований установок превышение бюджета при устранении риска не будет более нераспределенного резерва |
| Управление проектом
| -Навыки менеджмента завода по управлению крупными проектами | — Организация группы руководством проекта, специально выделенный проектный менеджер
|
План модернизации. В целом для мероприятия 1 и мероприятия 2 план модернизации выглядит одинаково:
1.Опытно – конструкторские работы.
Инженерный отдел завода проводит необходимые технологические расчёты, соответствующие цели проводимых мероприятий. Инженер цеха совместно с главным механиком на основе расчётов и перечня нового технологического оборудования выбирают наиболее соответствующее по их мнению вариант. На основание этого отдел инженерного моделирования строят модель процесса до и после проводимого мероприятия по улучшению процесса. На основании этого делается вывод целесообразно или нет их проводить, (рассчитывается предполагаемая экономическая выгода)
2.Демонтаж старого оборудования. На время проведение энергосберегающих мероприятий происходит остановка печи, но остановка установки полностью не происходит в связи с тем ,что для нагрева сырье будет направленно на печи аналогичных установок первичной переработки АВТ – 3, 6 не полностью загруженные по мощности. Это позволит избежать простоя технологического процесса АВТ – 1 и мы сможем выпустить больше товарной продукции, тем самым не потеряв прибыль.
Демонтаж выполняет технологический персонал цеха, старое оборудование Топливо сжигающие устройства и змеевиковые трубы, идёт в утиль.
Установка нового оборудования. Установка нового оборудования производится сторонними организациями, этот процесс занимает малые сроки.
Для провидения модернизации необходимые следующие обязательные инвестиции (табл. 3.2, 3.3):
Таблица 3.2
Обязательные инвестиции в проект № 1 по замене горелочных устройств
Таблица 3.3
Обязательные инвестиции в проект № 2 по замене змеевековых труб
Энергосберегающее мероприятие по замене ТСУ влечёт за собой следующий эффект:
Эконоимия потребления топлива
- Расчёт коэффициента замещения:
- Теплотворная способность жидкого топлива 10200 ккал/кг
- Теплотворная способность газообразного топлива 11200 ккал/кг
- Расчет эффекта замещения:
- 1 тонна жидкого топлива (по ВГО) – 21572 р/т
Потреблено в год 21572 24 365 =190547520 р
- 1 тонна газообразного топлива – 6107 р/т
Потреблено в год
Эффект замещения, в том числе за счёт снижения затрат на топливо
Экономия потребления электроэнергии
- 1 кВт электроэнергии – 1,98 р/ кВт
- Потреление эдектроэнергии – 13,82 р/кВт*ч
Потреблено в год
Потреблено в год после замены ТСУ
- Эффект замещения, в том числе за счёт снижения затрат на электроэнергию
- Экономия потребления топлива
- 1 тонна жидкого топлива (по ВГО) – 21572 р/т
Потреблено в год 24 365 =102044188 р
Потреблено в год после замены змеевика 0,87 = р
Эффект замещения, в том числе за счёт снижения затрат на жидкое топливо
Экономия потребления электроэнергии
- 1 кВт электроэнергии – 1,98 р/ кВт
- Потреление эдектроэнергии – 1152р/ кВт*ч
Потреблено в год
Потреблено в год после замены змеевика
Эффект замещения, в том числе за счёт снижения затрат на электроэнергию
2.Энергосберегающее мероприятие № 2 по замене змеевековых труб
Таблица 3.4 Обязательные инвестиции в проект № 2 по замене змеевековых труб
Энергосберегающее мероприятие по замене змеевика влечёт за собой следующий эффект (табл. 3.5):
Общая экономия по проекту
Таблица 3.5
Общая экономия по мероприятию № 2 – замена змеевековых труб
Экономия по проекту:
Экономия по проекту: =60164,00 тыс. руб.