火电厂加装粉煤灰磨细系统的经济效益及社会效益分析

 引言
经济的快速发展，与之如影相随的就是污染。去年全国多地连续出现雾霾、扬尘天气之后，各地都加大了对高耗能高污染企业的整治力度。满足环保要求已经成为了一个企业立足和发展的必要条件。对于火电企业而言，粉煤灰的综合利用也是减少环境污染的一种有效方式。
通过对同类企业的充分调研，结合陕西清水川发电有限公司的地域特点以及经济发展情况对加装粉煤灰磨细系统的技术方案分析和经济效益分析，论证了该方案对提高企业的经济效益和社会效益的切实可行性。同时，也为同地区同类型火电企业提供相应的技术借鉴和案例支持。
1 概述
陕西清水川发电有限公司地处陕蒙晋三省交界的府谷县。一期（2*300MW）机组2008年建成投产，年均粉煤灰排放约为55万吨。建成后所排放的粉煤灰为原灰，其细度值一般在20%～50%之间（325目筛余），达不到国家标准（GB1596-91）规定的I级灰和Ⅱ级灰标准要求。2010年公司实施了60t/h粉煤灰干法分选技改工程，将原灰进行粗细分离以获得成品细灰。技改三年以来减少了粉煤灰外排量，实现综合利用量达16万吨，高峰季节粉煤灰综合利用率达到50%，取得了一定经济效益。但分选后的粗灰（一般细度值75%左右），并未得到充分利用，仍运至储灰场就地排放或者低价出售。二期（2*1000MW）机组建成后年均粉煤灰产量将达到160万吨。排放量将大幅度增加。灰场的库容压力异常大。灰渣的运输费用、灰场的征地建设费用以及环保达标费用等一系列运行成本将摆在企业面前。如何综合利用粉煤灰，达到减排、减负、增收，已成为公司即将面临的焦点问题。
近年来，榆林地区立足于煤炭能源开发，经济实现快速、稳定的发展，基础建设及工业开发对粉煤灰综合利用程度也在逐年提高。2012年下半年以来，公司现有的粉煤灰分选设备产能已不能满足市场的需求。基于此，通过市场调研，公司拟加装粉煤灰磨细系统，对分选后大量的粗灰进行磨细加工，以提升粉煤灰综合利用水平。
2 工艺技术方案及主要设备
2.1 工艺原理 粉煤灰磨细系统分为开式系统和闭式系统两种。开式系统具有操作简单、自动化程度高、出力稳定、维护成本低等诸多优点。目前，在国内被广泛采用。粉煤灰专用超细磨机系统就是将分选后的粗灰进行超细研磨，使之具有一定的水硬活性，有效地拓宽粉煤灰开发和利用渠道，达到粉煤灰完全利用的目的。
2.2 工艺流程及技术方案 经过对同类企业的充分调研，并结合一期（2*300MW）日均排灰量，我厂拟选用开式磨细系统，出力定位30t/h。利用现有的粉煤灰库和分选系统，保证原有分选系统运行不变情况下，磨机系统直接在分选后的粗灰库下取灰，经手动闸板阀和变频调速稳流螺旋机，粉煤灰连续不断送入计量称称重后，由空气斜槽输送进入磨粉机进料口，入磨后的粉煤灰经过研磨体的研磨达到Ⅱ级灰的标准要求，经过研磨的成品灰通过微正压管道输送至成品细灰库中储存。乏气则经过库顶收尘器直接排入大气，磨尾设1台布袋式除尘器及排尘离心风机，通过二者的共同作用将磨内含尘的湿热气体及时抽出。同时，实现了磨机的冷却通风功能，提高了研磨效率。乏气净化后直接排入大气，排尘浓度小于50mg/Nm3，符合国家要求的排放标准。
该方案拟建在一期灰库西侧的空余场地，通过管道对其连接磨机系统可直接进行磨细及储存装车，具有系统流程简单，设备少，投资省，操作简便的优点，同时减少磨细系统储灰库及装车装置系统的再投资，与现有的分选系统的储灰库、装车装置形成一体，便于管理，可减少运行及管理费用。
2.3 主要工艺设备 粉煤灰磨细系统由螺旋给料机、电子计量称、粉煤灰专用研磨机、选粉机、气箱脉冲布袋除尘器、引风机、螺旋输送机、斗式提升机、给料机、电气控制系统及辅助系统等组成。
本厂选用的设备主要工艺参数如下：①主要设备名称：粉煤灰管磨机；②主设备型式：卧式、筒形、双仓；③系统设计出力：30t/h；④成品灰细度：Ⅱ级商品粉煤灰。
3 投资估算及经济效益分析
3.1 投资估算 经市场调研，该选型的粉煤灰磨细系统估算投资约为800万元，其中建安工程费约为170万元，设备购置费约为610万元，其他费用约为20万元。该项资金完全由企业自筹解决。
3.2 主要技术经济指标
3.3 经济效益分析
3.3.1 年销量和销售收入。本系统投运后，高峰季节（4-10月份）按7个月计算，日运行按照16小时计算，年合计运行小时数约为3400小时。年产Ⅱ级商品粉煤灰约为10万吨。按照当前Ⅱ级商品灰的售价50元/t计算，年销售收入为500万元左右。同时，减少粉煤灰弃运量10万吨，节约灰渣运输费用约150万元。
3.3.2 年总成本费用。本系统固定资产投资为800万元，固定资产按照平均年限法20年进行折旧。投资净残值按照4%计算。考虑资金的时间价值，当期贷款年利率按5%；工人工资5万元/人·年；机组年运行3400小时，年耗电量约为255万千瓦时，厂用电为0.4元/度；磨细钢球消耗为0.8g/t，年消耗钢球为18t；设备维修费用按照设备原值的2.5%考虑；所得税按照25%征收；则年各项成本费用为：
①年平均折旧额=800×（1-4%）/20×100%=38.4万元；
②每年的财务费用=800×5%=40万元；
③人工工资=5万×6人=30万元/年；
④燃料动力费用=2550000×0.4=102万元；
⑤其他费用（备品备件）=1.8×10=18万元；
⑥年修理费用=610×2.5%=15万元；
⑦年所得税额=（500-38.4-40-30-102-18-15）×25%=64.15万元。
3.3.3 年净利润额。净利润=营业收入-总成本费用-营业税及附加-所得税=500-38.4-40-30-102-18-15-64.15=192.45万元。
3.3.4 资本金净利润率。
ROE=（NP/EC）×100%=（192.45/800）×100%=24.06%
3.3.5 盈亏平衡分析。
盈亏平衡点（BEP）=年固定总成本/（单位产品销售价格-单位产品可变成本-单位产品营业税金及附加）×100%
=[（38.4+40+30+15）/（500-102-18-64.15）]×100%
=39.07%
3.3.6 静态投资回收期。
静态投资回收期=TI/A=800/192.45=4.16年；
（其中：TI-项目总投资，A-每年的净收益）
经测算，本系统实施后，年均收益为192.45万元，资本金净利润率为24.06%，生产能力达到总生产能力的39.07%即可实现盈亏平衡，静态投资回收期为4.16年。依据测算数据，本项目有很好的盈利能力和抗风险能力。
4 社会效益分析
4.1 减少环境污染
粉煤灰同其他粉状物料一样，极易产生二次扬尘。另外，就粉煤灰本身而言其主要成分为酸性氧化物。与此同时，大多数电厂为了提高电除尘的效率，往往在电除尘前端加装烟气调质系统，粉尘在通过烟道时被喷射的酸性气体包裹，在其表面形成一层酸性膜体，这些粉尘经过电除尘后直接被弃置灰场，遇降水后随着时间及周围环境的变化，灰场的渗井滤水呈不稳定的酸碱变化状态.经过综合利用后可以减少扬尘及滤水对电厂厂区及周边环境带来污染。
4.2 减小库容压力、节约占地面积
随着电厂二期（2*100MW）的建成，粉煤灰的年排放量剧增，本系统实施后，每年将减少灰渣排放量10万吨，减少了灰场的库容压力，节约了灰场的占地面积。
5 结论
从环保的角度考虑，加装粉煤灰磨细系统，符合国家产业政策，项目实施后，年减少灰渣外排量10万吨，降低了灰场的库容压力，减少了环境污染，大大提高了企业粉煤灰综合利用水平，具有显著地社会效益。从设备选型的角度考虑，本厂选用的开式磨细系统具有技术成熟、系统可靠、布置灵活、设备简单、控制方便、投资省等优点。可以与本厂现有的分选系统储灰仓以及装车系统形成一体，便于管理。从经济效益方面考虑，项目实施后，正常年份的情况下，年净利润预计为192.45万元，资本金收益率达24.06%，收益较为可观。加装磨细系统不仅实现了粉煤灰的综合利用还将成为企业新的利润增长点，该项目切实
可行。