真空制盐生产线余热余压利用节能改造项目效益分析

邹新斌 肖霞

摘 要：根据国家《发展热电联产的规定》以及制盐生产工艺的用汽条件和整个工程的综合能耗分析，采用“以热定电、热电联产”的节能技术，将发电之后的背压蒸汽送入制盐车间，将传统的四效蒸发制盐系统改为五效系统，锅炉蒸汽冷凝水返回锅炉再利用，大大提高制盐生产能力、降低生产能耗及成本，提高经济效益和社会效益，使企业的生产与资源、环境、经济和社会协调发展，为我国可持续发展战略的实现做出应有的贡献。

关键词：真空制盐 余热余压利用 节能改造 效益分析

中图分类号：TQ115 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）009-036-02

某盐矿探明矿产储量19亿吨，氯化钠C+D级储量7.3376亿吨，建于1970年，因生产工艺落后，资不抵债，于2004年宣告破产，2005年改制成立某盐业有限责任公司（下称公司）。为了节能降耗，降低成本，提高公司竞争力，2008年公司对生产工艺进行了改造。改造后的真空制盐生产线年产精制盐60万吨，产值2.1亿元。原生产工艺如图1所示，采用普通锅炉提供蒸汽，锅炉蒸汽一部分在用于发电后直接排放，另一部分用于四效真空蒸发。这种工艺存在三方面问题：（1）普通锅炉燃料燃烧不充分，热效率低，能源浪费严重，国家已明令禁止使用；（2）用于发电部分的蒸汽只利用了蒸汽势能，蒸汽热能未得到有效利用；（3）四效蒸发后的蒸汽余热未得到有效利用。新生产工艺如图2所示，用循环流化床锅炉替代普通燃煤锅炉，将发电后的背压蒸汽送入制盐车间作为制盐蒸发能源，将传统的四效真空蒸发工艺改为五效工艺，将首效制盐的锅炉蒸汽冷凝水返回锅炉再利用，达到了节约能源，降低成本，提高效益的目的。

1 节能技术措施

本改造项目主要采用四项节能技术措施。

1.1 供气系统改造

在原生产工艺中，生产所需蒸汽均来自普通工业锅炉，能耗大，环境污染严重。新生产工艺使用循环流化床锅炉替代普通燃煤锅炉。循环流化床锅炉有六大优点：（1）热效率高；（2）燃料的适应范围广，能燃用一般锅炉无法燃用的石煤、煤矸石等一些劣质燃料；（3）负荷变化的适应性范围较大；（4）将吸收剂（石灰石、白云石）与煤粒一起送入沸腾床内燃烧，可大大降低烟气中SO2的含量，既减轻对大气的污染，又减轻了锅炉受热面的腐蚀；（5）沸腾床内的温度较低，烟气中氮氧化物（NOx）含量较少，有利于环保；（6）由于燃烧温度低，不易破坏灰碴中矿物质结构，且渣中含碳量低，因而有利于灰渣的综合利用。

1.2 蒸汽余热利用

在原生产工艺中，用于发电的蒸汽在发电后直接排放，而制盐蒸发所用蒸汽又由锅炉单独提供，这浪费了大量热能。新生产工艺将发电后的背压蒸汽减温减压后送入制盐车间作为制盐蒸发能源，使蒸汽得到二次利用，蒸汽势能用于发电，蒸汽热能用于加热蒸发卤水，大大节约了能耗。

1.3 制盐工艺改造

原生产工艺为四效真空蒸发工艺，即锅炉蒸汽首先进入一效加热室与卤水换热，在蒸发室中产生二次蒸汽，一效二次蒸汽作为二效加热室热源，以此类推。四效二次蒸汽直接排放于大气，其余热未得到合理利用。新生产工艺将发电后的背压蒸汽送入制盐车间作为制盐蒸发能源，并在传统四效真空蒸发基础上增加到五效蒸发，使蒸汽在制盐过程中得到五次利用。

1.4 制盐冷凝水回锅炉循环使用

原生产工艺将锅炉蒸汽冷凝水收集到回收池，冷却后送矿山注井采卤，冷凝水的余热未得到合理利用。新生产工艺将含有大量余热的锅炉蒸汽冷凝水返回锅炉循环使用，提高了锅炉补给水的温度，达到节能的目的。

2 主要设备投资

本改造项目总投资3529万元，全部用于固定资产投资，其中技改设备购置费3229万元，安装调试费300万元，全部自筹解决。

购置的主要设备如下：

（1）锅炉：循环流化床中压锅，每小时产汽量75吨，压力4.0Mpa；

（2）汽轮发电机组：背压发电机组，每小时额定发电量6000千瓦，背压蒸汽0.3Mpa。

（3）五效真空蒸发设备：每效加热面积1250平方米，年产精制盐60万吨。

3 项目节能量测算的依据和计算

3.1 供气系统及余热利用节能量测算

热电联产，锅炉产出的蒸汽既用于发电又为制盐提供蒸发热源。公司循环流化床锅炉每小时产汽量75吨，发电量6000kWh。

进发电机前锅炉汽压4.0Mpa，温度450℃，查表可知该蒸汽热焓值为：3330.3kJ/kg。

发电后蒸汽量不变，压力降至0.3Mpa，温度降至200℃，其热焓值为：2865.5kJ/kg。

每小时发电所消耗热量为：

（3330.3-2865.5）？5？000=34860000kJ。

每度电所消耗热量为：34860000？000=5810kJ/kWh。

折标准煤：5810？.1816？000=0.198kg/kWh=198g/kWh。

经国家发改委核准，2008年全国火电机组平均供电标准煤耗为349g/kWh。

热电联产每度电耗煤相对全国平均水平节约标准煤：349-198=151g/kWh。

公司2009-2012年均发电量约：35835762kWh。

年均节约标煤：35835762？51？000000=5411.20吨。

3.2 五效蒸发相对四效蒸发节能量测算

采用四效蒸发制盐平均汽耗为每吨盐0.98吨蒸汽。

公司采用五效蒸发制盐全年耗汽量为45.76万吨，共产盐60万吨。

生产吨盐平均耗汽量：45.76？0=0.87吨。

公司五效蒸发与四效蒸发比较，吨盐平均节约蒸汽0.11吨。

全年节约标煤：

0.11？865.5（蒸汽热焓值）？.1816？000？00000=6461.06吨。

3.3 冷凝水回锅炉节能量测算

原生产工艺锅炉补给水温度全年平均大约25℃，新生产工艺将制盐首效的锅炉蒸汽冷凝水全部回收作锅炉补给水，水温130℃。

公司锅炉全年送制盐蒸汽量45.76万吨，产生制盐首效的锅炉蒸汽冷凝水45.76万吨。

全年节约标煤：45.76？0000祝？30-25）？000=6864吨。

3.4 全年节约标煤总量

本改造项目全年为公司节约标煤总量：

5411.2+6461.06+6864=18736.26吨。

4 经济效益分析

4.1 成本节约及成本节约总费用估算

（1）主要能源动力价格：2008年折标煤（含运输费）700元/吨。

（2）工资标准及工资总额：公司人均含福利费年工资2万元/人，本项目投产后增员10人，年工资增额20万元。

（3）折旧费计算：项目固定资产投资3529万元，按平均年限法4%残值计算，设备预计使用寿命20年，项目年折旧额169.39万元。

（4）修理费：修理费按20万元/年计算。

4.2 年节能收入

本项目实施完成后年节能收入：

18736.26？00-20-169.39-20=1102.15万元。

4.3 项目年节能技术改造效益

（1）税金：企业所得税：1102.15？3%=363.71万元。增值税：根据国家有关政策，本项目免征增值税。

（2）年节能效益：本项目实施完成后年节能效益（平均税后利润）：1102.15-363.71=738.44万元。

4.4 利润指标

4.5 项目内部收益率

内部收益率计算公式：P = A

P-投资总额3529万元；A-年均现金流量738.44万元；n-生产期20年；目标收益率15%；银行贷款利率7.2%。

计算结果i=20.41%；i高于目标收益率及银行贷款利率，说明项目具有较强的获利能力。

4.6 投资回收期

5 社会效益评价

（1）本项目定位为真空制盐节能技术改造工业项目，公司利用丰富的人力资源优势及经济优势，促进能源的节约使用，促进制盐行业能源优化，使制盐行业技术向低能耗、高效益方向发展。

（2）项目符合《产业结构调整指导目录（2005年本）》和《中国节能技术政策大纲》有关条款，符合我国关于制盐产业依托高新技术向环保节能的战略转变政策，符合国家“三高一优”的产业发展方向。

（3）本项目的实施使公司得到更大的发展机遇，使制盐产业的科技含量提高到一个新水平，是保持社会与经济可持续发展的重要举措。

（4）项目建成后对提高当地居民收入，加快脱贫致富步伐产生积极影响。

6 结论

本项目符合国家、各级地方政府、项目参与者的多方利益，具有社会可行性。

本项目具有良好的经济和社会效益，对提高企业的节能意识，挖掘现有制盐产业节能潜力，实现公司效益跨越式发展具有十分重要作用。项目清偿能力强，安全性较高，对地方财政贡献较大。

参考文献：

[1] 朱皑强，芮新红.循环流化床锅炉设备及系统[M].北京：中国电力出版社，2008.

[2] 刘斌.财务管理[M].大连：东北财经大学出版社，2011.