книги из ГПНТБ / Экономика газовой промышленности

Таблица 50

Оптимальное распределение потоков природного газа В УССР на 1975 г. по минимуму приведенных затрат

2.Западноукраинским газом можно частично обеспе­ чить потребность Львовской области, а остальную часть его передать на экспорт.

3.Южноукраинский газ необходимо полностью исполь­ зовать в Крыму.

141

4. Среднеазиатский газ следует направить на юг Украи­ ны и частично обеспечить им Донецкую область.

5.Тюменским газом можно обеспечить Львовскую, Ровенскую и Волынскую области.

6.Северокавказский газ необходимо полностью исполь­ зовать в Ворошиловградской и Донецкой областях.

Пропускная способность ныне существующей системы газопроводов Украинской ССР не обеспечит передачу пред­ полагаемых потоков газа, необходимых для обеспечения по­ требностей республики и экспорта, в связи с чем возникает необходимость строительства новых газопроводов.

Г л а в а VI

ЭКОНОМИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА

§ 1. ПРИРОДНЫЙ ГАЗ КАК ВАЖНЫЙ ФАКТОР ТЕХНИЧЕС­ КОГО ПРОГРЕССА.

Технический прогресс является решающим условием по­ вышения эффективности производства и производительности общественного труда. Основными направлениями техниче­ ского прогресса являются электрификация, комплексная механизация, автоматизация, химизация производства, а также газификация. Внедрение природного газа как топлива и сырья оказывает огромное влияние на все стороны произ­ водственно-хозяйственной деятельности. Широкое исполь­ зование природного газа в промышленности позволяет со­ вершенствовать технологию, создавать новые типы энерге­ тического оборудования, улучшить культуру производства, повышать его эффективность.

Внедрение природного газа в народное хозяйство стра­ ны тесно связано с электрификацией и химизацией. Важной проблемой является установление правильных соотношений в развитии электрификации и газификации, учитывая, что во многих случаях электроэнергия и газ являются взаимо­ заменяемыми видами энергии. В связи с этим несколько под­ робнее остановимся на понятии «сплошная» (полная) элек­ трификация и его связи с газификацией.

Сплошная электрификация не означает перевода на элек­ троэнергию всех производственных процессов. Для этого

142

потребовалось бы огромное количество электроэнергии и большие капитальные вложения. Поэтому еще в плане ГОЭЛРО подчеркивалось, что сплошная электрификация предусматривает, наряду с полным охватом электрификаци­ ей всех районов и населенных пунктов, оптимальные уров­ ни электрификации отраслей народного хозяйства.

Сплошная электрификация страны означает полное удо­ влетворение электроэнергией, при экономически эффектив­ ном ее использовании, всех отраслей народного хозяйства. Под сплошной электрификацией понимается такое ее разви­ тие, которое обеспечивает завершение комплексной механи­ зации, развитие автоматизации производства и необходи­ мое рациональное внедрение электроэнергии в технологиче­ ские процессы. Оптимальный уровень электрификации требует такого соотношения электроэнергии и других видов топлива и энергии (угля, нефти, газа, торфа и др.), при ко­ тором достигаются минимальные общественно необходимые затраты [41, 130].

Энергетические затраты являются одним из факторов, определяющих целесообразность применения газа или электроэнергии в том или ином производственном процессе. На эффективности электрификации отрицательно сказыва­ ется низкий коэффициент полезного использования энергии при ее производстве и передаче (около 30%). Это приводит к тому, что при равном к. п. д. электрифицированной уста­ новки и установки, использующей в качестве энергоносите­ ля газ или другой вид топлива, коэффициент полезного ис­ пользования первичного энергоресурса последней, как правило, значительно выше, а энергетические затраты ниже.

Необходимо указать, что почти во всех низко-, средне- и высокотемпературных процессах в промышленности ус­ пешно могут быть использованы различные энергоносители. Общий к. п. д. варианта нагрева с применением электро­ энергии в технологических процессах, как правило, ниже по сравнению с газовым нагревом. К этому следует добавить, что электрический вариант энергоиспользования связан с до­ полнительными капиталовложениями в производство, транс­ формацию и передачу электроэнергии и соответствующим увеличением эксплуатационных издержек.

Наиболее полно вопросы газификации и использования природного газа в основных отраслях народного хозяйства освещены в работах В. Н. Кальченко [70, 71], И. Я. Фурма­ на [128], Н. А. Федорова [125], Ю. И. Боксермана [26] идр.

143

Таблица 51

Экономическая эффективность применения природного газа в основных отраслях промышленности [125]

В табл. 51 показана экономическая эффективность при­ менения природного газа в различных отраслях промышлен­ ности. При этом не учтено влияние на повышение эффектив­ ности таких факторов, как очистка воздушного бассейна крупных промышленных городов и центров, улучшение условий труда и быта трудящихся за счет замены твердых видов топлива газообразным. Тем не менее эти данные убе­ дительно свидетельствуют о существенном влиянии исполь­ зования природного газа на экономику основных отраслей

144

народного хозяйства, которые, в свою очередь, оказывают значительное влияние на увеличение темпов развития газо­ вой промышленности.

В настоящее время ранее электрифицированные техно­ логические установки переводятся на газовый нагрев. Так, на Харьковском заводе «Серп и молот» четыре толкательные электрические печи в термическом цехе заменены газовыми. Такая замена была вызвана тем, что электрические печи не обеспечивали проектную пропускную способность, часто выходили из строя из-за неисправности нагревательных эле­ ментов, стоимость термообработки деталей была высокой.

В последние годы для повышения температуры нагрева высоколегированных и жаропрочных сталей потребовалась замена электрических печей сопротивления газовыми, обе­ спечивающими нагрев и термическую обработку деталей по­ вышенной надежности.

Замена электрических печей газовыми для нагрева де­ талей повышенной надежности приводит к значительной экономии энергетических и других затрат. Кроме того, на­ грев в газовых печах протекает в 1,2—1,3 раза быстрее, чем в электрических, газовые печи реже нуждаются в ремонте, их обслуживание обходится дешевле [100].

Для сравнения можно отметить, что в промышленности США в технологических процессах с взаимозаменяемым энергоносителем преобладает также пламенный нагрев, главным образом, газовый и мазутный. Электрические мето­ ды нагрева не получили широкого распространения. Имею­ щееся небольшое количество электрических печей в куз­ нечно-штамповочном производстве входит в автоматизиро­ ванные линии горячей штамповки. В термических цехах машиностроительных заводов США термическая обработка

вэлектрических печах применяется, как правило, для мест­ ной поверхностной закалки.

Вто же время в некоторых технологических процессах

впромышленности США происходит вытеснение электри­ ческого нагрева газовым, как это имеет место при термиче­ ской обработке проката. До второй мировой войны значи­ тельная доля проката отжигалась в электрических печах сопротивления. В дальнейшем для этой цели все шире стали применяться газовые печи. Издержки производства при

отжиге рулонной стали в газовой башенной печи открытого скоростного нагрева производительностью 30 т!ч примерно на 40% ниже, чем при нагреве в электрических печах со-01

противления, и в 2 раза ниже, чем при индукционном нагре­ ве (табл. 52). Это объясняется в основном высокой стоимос­ тью электроэнергии по сравнению с природным газом.

Таким образом, и опыт наиболее развитой промышлен­ ной страны США подтверждает, что газификация является важным направлением энергоснабжения технологических процессов на современном этапе технического прогресса.

Таблица 52

Сравнение вариантов нагрева для отжига рулонной стали в США [1Ѳ]

Данные табл. 51 подтверждают, что природный газ нашел применение практически во всех отраслях народного хозяй­ ства. Масштабы его использования в УССР ограничиваются геологическими запасами природного газа на территории республики. В условиях ограниченности ресурсов природ­ ного газа, очевидно, рационально использовать его там, где будет достигнут максимальный экономический эффект. Для оценки экономической эффективности и рациональных направлений использования природного газа в отраслях народного хозяйства необходимо выяснить вопросы влияния различных энергоносителей ( в том числе и природного газа), которые могут быть использованы в конкретных процессах промышленности, на экономику производства промышлен­ ной продукции.

Анализ влияния природного газа на "экономику процес­ сов промышленного производства должен проводиться с уче­ том перспективных тенденций развития топливно-энергети­ ческого хозяйства, заключающихся в расширении масшта­ бов использования электроэнергии в народном хозяйстве,

146

развитии атомных станций в Европейской части Союза и применении электроэнергии в ряде энерготехнологических

и других процессов.

Рассмотрим влияние природного газа на экономику про­ изводства промышленной продукции в энергетике, черной металлургии, машиностроительной и металлообрабатываю­ щей, а также цементной промышленности.

§ 2. ВЛИЯНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА НА ЭКОНОМИКУ ПРОИЗВОДСТВА ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРОДУКЦИИ

В себестоимости электроэнергии и теплоэнергии, полу­ чаемых на тепловых электростанциях и в котельных, затра­ ты на топливо (т. е. энергетическая составляющая затрат) составляют 60—70%. Поэтому важнейшим показателем уров­ ня технического совершенства оборудования электростан­ ций (котельных) и их эксплуатации являются удельные расходы топлива на отпуск энергии. Удельные расходы топ­ лива на отпуск электроэнергии и тепла из года в год по рес­ публике снижаются. Если в 1965 г. средний удельный рас­ ход топлива на отпуск электроэнергии всеми электростанци­ ями республики составлял 428,5 г/квт-ч, то в 1970 г. этот показатель снизился до 379,9 г/квт-ч. Средняя же норма расхода топлива на отпуск теплоэнергии электростанциями снизилась за этот же период со 186,6 до 177,0 кг/Гкал, для промышленных и районных котельных— соответственно от

189,3 до 185,3 кг/Гкал.

Уменьшение расходов топлива в энергетических уста­ новках электростанций республики обусловлено вводом в этот период крупных энергетических мощностей, строи­ тельством тепловых электростанций единичной мощностью 1800—2400 Мет, вводом энергетических блоков мощностью 200—300 Мет, повышением начальных параметров пара, мо­ дернизацией действующего и выводом устаревшего обору­ дования, более рациональным использованием энергетиче­ ских мощностей в базисной, полупиковой и пиковой частях графика электрической нагрузки, увеличением выработки электроэнергии на базе теплового потребления, увеличением масштабов использования природного газа на нужды-энер­ гетики и др. Энергетическая эффективность использования топлива в котельных установках промышленных’и районных котельных увеличилась за счет укрупнения единичных энер-

гетических мощностей, оборудования котлов хвостовыми поверхностями нагрева, автоматизации энергетических про­ цессов, перевода агрегатов на жидкое и газообразное топ­ ливо.

При переводе котельных агрегатов с твердого топлива на газообразное удельный расход условного топлива сни­ жается за счет увеличения к. п. д. котельных установок. Использование природного газа ведет также к увеличению производительности котлов, особенно котлов среднего и низкого давления промышленных ТЭЦ и котельных. Пере­ вод мелких промышленных ТЭЦ, оборудованных котлами липа ДКВР, на газообразное топливо позволил увеличить производительность установок в среднем на 20—30%.

Снижение удельного расхода топлива на отпуск электро­ энергии и тепла при использовании природного газа зави­ сит от мощности и типа установленного на электростанции ( в котельной) энергетического оборудования. Сжигание природного газа в котельных агрегатах мощных КЭС, обо­ рудованных блоками мощностью 200—500 Мет, обеспечи­ вает снижение удельного расхода условного топлива все­ го лишь на 6—7%, в то время как использование природно­ го газа в промышленных и отопительных котельных позво­ ляет снизить этот показатель на 10—15% (табл. 53 и 54).

Из таблиц видно, что удельный расход топлива снижа­ ется в большей степени при уменьшении энергетической мощности оборудования тепловых электростанций и котель­ ных. Максимальное снижение расхода топлива достигает­ ся при переводе на сжигание газообразного топлива мелких котлов промышленных и отопительных котельных. -

Энергетическая целесообразность использования при­ родного газа в энергетических объектах связана с его эко­ номической эффективностью, при этом можно отметить сле­ дующее:

1. Сжигание природного газа позволяет увеличивать коэффициент использования мощности котельных агрега­ тов. При работе на твердом топливе увеличивается коли­ чество остановок оборудования из-за шлакования поверх­ ностей нагрева, заноса хвостовых поверхностей нагрева зо­ лой, перебоев в работе цеха топливоподачи и т. д.

2. Снижение топливной составляющей в себестоимости электроэнергии и тепла достигается при использовании при­ родного газа не только за счет повышения к. п. д. котель­ ных, но и за счет повышения производительности котлов.

143

Таблица 63

Изменение удельного расхода топлива на КЭС в зависимости от вида используемого энергоносителя (годовое число часов использования установленной мощности энергетического оборудования h = 600Ö)

Удельный расход условного топлива на отпуск электроэнергии, г/квт ■ч, при

„использовании

Таблица 54

ТЭЦ, работающих в условиях переменной технологической нагрузки, повышает надежность пароснабжения технологи­ ческих цехов и обеспечивает бесперебойность протекания производственных процессов.

Большинство промышленных ТЭЦ, расположенных на территории УССР, оборудованы пылеугольными котельны­ ми установками номинальной часовой производительностью 35—70 т пара, сжигающих донецкие угли марок АШ, Т и Г.

149

Таблица 55

Удельные капитальные вложения в электростанции при сжигании различных видов топлива

При падении технологической нагрузки до 70% от но­ минальной производительности котлов снижается темпера­ тура в топке и, как следствие, прекращается процесс горе­ ния твердого топлива. При этом использование резервного, топлива не улучшает условий сжигания угольной пыли, так как при падении нагрузки резко увеличивается потеря тепла с механическим недожогом. Использование же при­ родного газа в котельных установках обеспечивает глубо­ кую регулируемость тепловых процессов и полное сжигание топлива при любых колебаниях технологической нагруз­ ки.

150