费用现值法在煤泥混合料运输方案选择中的应用

王 丽

(中煤科工集团北京华宇工程有限公司 西安分公司，陕西 西安 710075)

随着我国科学技术的迅猛发展，现代化程度越来越高，选煤工业对连续运输机械的要求也越来越高[1]。煤矿与选煤厂多数建设在自然环境较为复杂的地方，如何实现复杂环境中物料的连续运输，已成为众多煤矿与选煤工程设计人员普遍关心的问题[2]。由于普通带式输送机的倾角小、不可弯曲、连续运输的自动化程度不高，且对地势环境要求高，遇到较大方向改变时需要设置转载站，导致运营管理费用随转载站数量的增多而增加，故其应用于复杂环境中物料连续运输的较少。相比之下，管状带式输送机不用设置转载站，易于进行空间设计与布置规划，占用土地面积小，其在物料运输中应用越来越广泛[3]；但该设备前期投资大，技术管理要求高，运营管理费用高。与普通带式输送机相比，管状带式输送机的开发设计和工业应用更具优势，其主要体现在社会效益方面，如占用土地面积小，特别适用于地理环境复杂、环保与安全要求高、土地面积紧张的地方[4]。

文章通过费用现值法在园子沟选煤厂煤泥混合料运输方案中的选择实例，分析了其在经济效益方面的优势，以期为建设单位运输方案的选择提供有益的参考与借鉴。

1 方案的提出

在将煤泥混合料向电厂连续运输时，管道加压输送是一种可以考虑的运输方式[5]。根据调研数据，陕西煤业化工集团远距离管道运输的水煤浆浓度在50%左右；黄陵矿在压滤煤泥中掺入少量水后用泵近距离输送，输送物料的水分在30%以下。结合项目实际情况，电厂使用的水煤浆浓度在65%以上，远距离(3～4 km)运输高浓度(在65%以上)的水煤浆，对泵送设备要求较高，且管路磨损严重；就现场实际应用情况来看，浓度在65%以上的水煤浆只适宜近距离管道输送。管道可以长距离运输浓度相对较低的水煤浆，但其水分偏高，无法满足电厂锅炉的燃烧要求；此外，采用管道长距离运输低浓度水煤浆时，电厂需要设置专门的煤泥水处理系统[6]，且需要横跨3～4 km设计选煤厂的洗水闭路循环系统。由此来看，通过管道远距离运输浓度在65%以上的水煤浆技术难度较大。

根据电厂对燃料的要求，煤泥混合料的粒度<50 mm，发热量在12.55～14.64 MJ/kg之间；锅炉耗煤量在480～550 t/h之间，结合电厂设计习惯，需要考虑一定富裕系数，燃料运输量需要达到800 t/h。结合场地地形特征和燃料进出口位置，提出两种运输方案，方案一为管状带式输送机地面运输，方案二为隧道+普通带式输送机运输。

2 建设投资

投资估算范围为园子沟选煤厂煤泥混合料运输方案中，相关隧道工程、土建工程、安装工程、设备与工器具购置等的投资。主要设备价格通过询价获得，投资概算价格水平为2015年的价格水平。方案一中DG350管状带式输送机的运输距离为3.30 km，所需的征地面积为0.9 ha，所需的建设投资为4 624.00万元，其中：土建工程800.00万元，设备购置2 850.00 万元，安装工程350.00万元，其他费用624.00万元。方案二运输距离为3.00 km，无需征地，但需要设计地下隧道工程，断面形状为半圆拱，面积为15.94 m2，支护方式为钢筋砼砌碹，厚度为300 mm，所需建设投资为6 248.39万元，其中：隧道工程4 921.52万元，设备购置1 171.35万元，安装工程155.52万元。两种运输方案的投资估算详见表1。由表1可知：与方案二相比，方案一的投资少1 642.39万元，这主要是由隧道工程投资引起的；但方案一的设备投资较多，比方案二多1 678.65万元。

表1 两种运输方案的投资估算

3 年经营成本

年经营成本是项目评价中所使用的特定概念，是项目运营期的主要现金流出方向。根据长距离带式输送机运营费计算方法[7]，年经营成本由工资及福利费、年动力费、年日常维修及材料费、年大修费、年其他费用组成[8]。

根据各方案的年经营成本对比结果(表2)可知：方案二的年经营成本比方案一低143.31万元，即方案二的经济优势较明显。

表2 各方案的年经营成本对比结果

4 方案对比分析

(1)方案一。管状胶带基本沿原始地形铺设，地面工程量小，初期投资少；中转较少，环保性能高，自动化程度高；占用土地面积小，土地利用率高。但其所需的托辊数量较多，检修工作量大，托辊助力较大，整机能耗较高；另外，系统沿地面布置时需另外征地。

(2)方案二。直线运输线路较短，托辊助力较小，整机能耗较低，运输胶带全部布置在地下，比较美观且环保。但有隧道工程量，初期投资较大，需要设转载站，自动化程度低。

综上比较分析可知：方案一的投资较低，但年经营成本较高；方案二的投资较高，但年经营成本较低。简单的建设投资与经济对比并不能选出最优方案，因此选用动态的方案经济比选对各方案进行进一步的经济分析。

5 基于费用现值法的运输方案比选

费用现值法是通过计算各备选方案中全部费用的现值来进行方案比选的一种动态经济比较方法[9-10]。采用费用现值法进行方案比选时，暂不考虑投资方案的收益或收益相同，仅考虑投资、经营成本或残值的现值。由于该选煤厂的煤泥混合料运输计算周期相同，产生的效益相同，只需对方案投资、经营费用进行比较，故采用费用现值法对方案进行比选。

在对各备选方案的总费用现值(PVC)进行对比时，以费用现值较低的方案作为最优方案，其表达式为：

式中：I为建设投资；C′为年经营费用；SV为计算期年末回收固定资产余值；W为计算期年末回收的流动资金。

采用费用现值法对煤泥混合料运输方案进行比选时，除建设投资的现金流出外，暂不考虑设备更新投资，也不考虑计算期末固定资产余值、流动资金、设备更新残值的回收。

方案一的建设投资为4 624.00万元，费用现值为9 568.01万元；方案二的建设投资为6 248.39万元，费用现值为9 972.30万元；拟定计算期为20 a、基准收益率为10%，两种方案的费用现值计算结果分别见表3、表4。

表3 方案一的费用现值计算结果Table 3 Calculated PVC of scheme 1 万元

表4 方案二的费用现值计算结果Table 4 Calculated PVC of scheme 2 万元

由于方案一的设备投资比重较大，结合工程实际情况，现金流出还需要考虑设备更新投资。由于胶带更新投资已包含在经营费用中，故设备更新投资主要是除胶带以外其他设备的更新投资。在初期建设投资均不变的情况下，方案一的费用现值为10 190.43万元，方案二的费用现值为10 171.21万元；设备更新投资按照15 a考虑，则方案一、方案二的建设投资分别为2 600.00万元与830.87万元。在其他条件不变的情况下，各方案的费用现值计算结果见表5、表6。

表5 方案一包含设备更新投资的费用现值计算结果Table 5 Calculated PVC of scheme 1(capital input on renewal of equipment included) 万元

表6 方案二包含设备更新投资的费用现值计算结果Table 6 Calculated PVC of scheme 2(capital input on renewal of equipment included) 万元

由表3—表6可知：在不考虑设备更新投资的情况下，方案一运输20 a的费用现值共为9 568.01万元，方案二运输20 a的费用现值共为9 972.30万元，方案一比方案二更具经济优势。在考虑设备更新投资的情况下，方案一运输20 a的费用现值共为10 190.43万元，方案二运输20 a的费用现值共为10 171.21万元，方案二比方案一在经济上稍有优势。而在对某个因素调整的情况下，得到的结论完全相反，可见对设备投资比重不同的方案进行技术经济比较时，设备更新投资是一个不容忽视的重要因素。

方案一的前期投资较少，年运行费用较高，适合目前资金不充分而后期财务状况较好的企业；方案二的前期投资较高，年经营成本较低，适合目前经济实力雄厚，财务状况良好，且具有较强的出资能力和融资能力的企业。因此，建设单位应根据企业自身财务状况和经营状况，并结合方案特点选择适合本企业的最优方案，以降低投资风险。

6 结语

方案选择受多种因素影响，如何将影响因素定量化是技术经济比选的核心，同时要结合项目特点、企业现状、社会效益等因素选择最优方案，以降低投资风险。采用费用现值法对该选煤厂的煤泥混合料运输方案进行比选，可以较直观的反映出各方案在经济上的差异，从而为建设单位在方案选择上提供理论依据。此外，对设备投资比重不同的方案进行技术经济比较时，设备更新投资是一个不容忽视的重要因素。

[1] 王 枚.带式输送机械设备管理及其信息技术研究[D].衡阳：南华大学，2013.

[2] 井献玉，王郑生，潘淑琴，等．管状带式输送机在复杂环境下的应用[J]．中国水泥，2014(2).

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[7] 刘中昌.长距离胶带输送机运营费探讨[J].煤矿设计，1996(9).

[8] 住房和城乡建设部.煤炭建设项目经济评价方法与参数(第三版)[M].北京：中国计划出版社，2009 .

[9] 李 义.管状带式输送机在企业中的应用[J].科技信息, 2012(2):404-404.

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