熱鍺聯(lián)產(chǎn)項目經(jīng)濟效益和社會效益分析

　　摘要：熱鍺聯(lián)產(chǎn)項目較之傳統(tǒng)的煉鍺項目具有更高的經(jīng)濟性和社會效益，不僅可以減少環(huán)境的熱污染，而且還可以減少環(huán)境中的各種燃燒產(chǎn)物的排放量，以免造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。具體的經(jīng)濟效益我們可以采用生命周期法對系統(tǒng)生命周期的各個階段進行系統(tǒng)費用年值計算，同時考慮通貨膨脹等因素采用動態(tài)經(jīng)濟學(xué)方法來進行分析。
　　關(guān)鍵詞：熱鍺聯(lián)產(chǎn)；生命周期法；費用年值
　　
　　鍺屬于稀有金屬，在自然界中極少存在單一的具有開發(fā)價值的工業(yè)礦床，主要為賦存在含鍺煤和閃鋅礦中的伴生礦，給其提取帶來很大困難。由于鍺特有的優(yōu)良性能，近年來成為新技術(shù)的支撐材料，廣泛應(yīng)用于軍事、航天、航空、光導(dǎo)纖維及紅外材料等，對于國民經(jīng)濟發(fā)展起著越來越重要的作用，國內(nèi)外對鍺提取的研究越來越重視。
　　我國擁有豐富的含鍺褐煤資源，但大多數(shù)煤中鍺含量普遍偏低，不具工業(yè)開采價值。超大型含鍺煤礦只在內(nèi)蒙古和云南兩個省相繼發(fā)現(xiàn)。加強對煤綜合利用的研究，增強對煤中鍺的綜合回收利用，不僅對發(fā)展我國稀散金屬事業(yè)具有重要意義，也是我國21世紀(jì)煤炭行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。
　　鍺是微量元素，一般煤中的鍺不形成獨立礦物。鑒于鍺在煤中賦存狀態(tài)的特點，產(chǎn)生了各種不同的提取方法，根據(jù)各種提取方法的特點，可將其概括為火法提取鍺和濕法處理褐煤提取鍺。
　　熱鍺聯(lián)產(chǎn)是將當(dāng)?shù)睾N褐煤用鏈條鍋爐燃燒，鍺在高溫下被還原為GeO揮發(fā)進入煙塵，褐煤燃燒產(chǎn)生的熱能用來區(qū)域供熱。采用旋風(fēng)干式除塵和麻石水浴濕式除塵兩級除塵，對富含鍺煙塵進行充分回收，作為鍺精礦使用。鍋爐尾部的空氣預(yù)熱器也是煙塵聚集的地區(qū)。鍋爐出口高溫?zé)煔饨?jīng)過空氣預(yù)熱器時，煙氣在換熱管外橫向掠過，與管內(nèi)的空氣進行熱交換，排煙溫度降低，此時煙氣中的含鍺揮發(fā)物，會聚集在熱交換管的冷卻部分。同時煙氣經(jīng)過空氣預(yù)熱器時，由于換熱管排列密度大，增加了煙氣中的煙塵與固體障礙物的碰撞幾率，從而被捕捉沉降。同時，空氣預(yù)熱器前后存在較多的彎頭，煙氣在經(jīng)過這些彎頭時，由于慣性的作用，一部分煙塵也會在此聚積，這部分收集的煙塵甚至具有更高的鍺含量。對于褐煤燃燒揮發(fā)鍺后所產(chǎn)生的爐渣，可以篩分出少量小粒度的富鍺細渣，進一步回收其中的鍺元素。
　　供熱與煉鍺工藝結(jié)合起來，在區(qū)域供熱的同時，從鍋爐煙氣中采用干式旋風(fēng)，濕式水浴方法收塵，從含鍺富集煤灰中提煉出高純度的二氧化鍺。這樣不僅使煙氣排放中的含塵量顯著降低，并且使資源利用得到最大化，具有良好的環(huán)保效益和十分可觀的經(jīng)濟效益。從鍺富集煙灰中收集鍺元素是因地制宜與當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢相結(jié)合，變廢為寶，尋求最大經(jīng)濟效益的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的新型經(jīng)濟模式。從中不僅能獲得可觀的經(jīng)濟效益，并且還能帶動鍺元素相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。有利于拉動本市的經(jīng)濟發(fā)展，有利于人民生活水平的提高，符合新型的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展新思路。
　　熱鍺聯(lián)產(chǎn)項目較之傳統(tǒng)的煉鍺項目具有更高的經(jīng)濟性，因為在提煉鍺的同時，利用煉鍺時燃燒煤產(chǎn)生的熱進行集中供熱，不僅可以減少環(huán)境的熱污染，而且還可以減少環(huán)境中的各種燃燒產(chǎn)物的排放量，以免造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，如溫室效應(yīng)、酸雨和光學(xué)煙霧等。具體的經(jīng)濟效益，我們可以采用生命周期法對系統(tǒng)生命周期的各個階段進行系統(tǒng)費用年值計算，同時考慮通貨膨脹等因素采用動態(tài)經(jīng)濟學(xué)方法來進行分析。
　　設(shè)計的目標(biāo)函數(shù)可以根據(jù)實際工程情況的需要來選擇，本課題以熱鍺聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的費用年值（Annual-cost，AC）為優(yōu)化的目標(biāo)（考慮到鍋爐等系統(tǒng)投資與運行的經(jīng)濟性，不同生命周期法階段經(jīng)濟性分析時利用費用年值進行比較）。系統(tǒng)費用年值用折算費用來表示，包括初投資、年運行費用（電費或燃煤費）、年維護費用，即：
　　式中：C0——費用年值（元/a）；Cr——年運行費用（元/a）；Cm——年維護費用（元/a）；Ai，n——資本回收系數(shù)；C——土建和設(shè)備的初投資（元）；S——資本投資的凈殘值（元）；i——不變折現(xiàn)率；u——現(xiàn)時折現(xiàn)率；f——通貨膨脹率；n——設(shè)備使用年限（年）。
　　由系統(tǒng)的費用年值可以得到全壽命周期成本，即：
　　LCC=C0/Ai，n
　　式中：LCC——全壽命周期成本（元）。
　　熱鍺聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的年運行費用Cr主要包括：
　　第一，鍋爐上煤除渣、通風(fēng)系統(tǒng)和水泵等輔助設(shè)備的系統(tǒng)年電費費用，即：
　　Cr1=Cel×∑Pe1 ④
　　式中：Cr1——系統(tǒng)年電費費用（元/年）；Cel——電的單位價格（元/kWh）；∑Pe1——系統(tǒng)年總耗電量（kWh）。
　　第二，系統(tǒng)年燃煤費用，即單位煤價乘以系統(tǒng)年總耗煤量，則：
　　Cr2=Ccoal×Pcoal⑤
　　式中：Cr2——系統(tǒng)年燃煤費用（元/年）；Ccoal——煤的單位價格（元/噸）；Pcoal——系統(tǒng)年總耗煤量（t）。
　　那么系統(tǒng)的年運行費用Cr為：
　　Cr=Cr1+Cr2⑥
　　式中：Cr——系統(tǒng)年運行費用（元/年）。
　　第三，煉鍺工藝和進行提煉鍺的工人工資等支出200×104元/年·噸。
　　在各方案中年維護費用Cm包括機組的維修、保養(yǎng)和管理鍋爐等人員工資福利等費用，其影響因素很多，要給出確切的數(shù)值是很困難的，可采用估算法按設(shè)備的初投資的一定比例來計算維護管理費用，即每年維護費按⑦式求得。
　　Cm＝ε×C⑦
　　式中：ε——計取系數(shù)，取ε=0.05。
　　采用費用年值法對熱鍺聯(lián)產(chǎn)項目進行計算分析實例，如表1所示。
　　按照企業(yè)的發(fā)展過程依據(jù)企業(yè)的銷售額來劃分為導(dǎo)入期、成長期、成熟期和衰退期四部分，考慮到城市規(guī)模的逐漸擴大，供熱面積的不斷增加，在衰退期我們可以將其中的某套鍋爐設(shè)備進行更換，只是設(shè)備初投資有所增加，但對于系統(tǒng)費用年值的影響很小，那么又會重復(fù)之前成熟期的盈利能力，故在計算時只考慮導(dǎo)入期、成長期、成熟期的盈利能力（見圖1、圖2）。
　　從鍺富集煙灰中收集鍺元素是因地制宜與當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢相結(jié)合，走變廢為寶的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的新型經(jīng)濟模式。從中不僅能獲得可觀的經(jīng)濟效益，并且還能帶動鍺元素相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。有利于拉動項目所在地的經(jīng)濟發(fā)展和提高人民生活水平，符合新型的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展新思路，符合可持續(xù)發(fā)展理論，具有較高社會效益。
　　社會效益中一個重要因素就是對環(huán)境的影響。對環(huán)境影響的評價也是企業(yè)行為對環(huán)境影響的確認與計量，這種計量需包括以實物單位和以貨幣單位進行的雙重計量，其中前者為后者的前提。在實物量的計量方面，本文主張依據(jù)生命周期成本的思想來確定計量的范圍與計量的手段，即不僅要考慮到生產(chǎn)經(jīng)營過程中所造成的排放與環(huán)境影響，而且還要考慮產(chǎn)品出售后在使用過程中所可能造成的環(huán)境影響以及產(chǎn)品最終廢除處理時所可能造成的環(huán)境影響。在研究過程中，考慮到熱作為最終產(chǎn)品，并且在使用完后即消除無需售后服務(wù)等，我們只研究熱的生產(chǎn)到消亡這一過程，即只研究原煤獲取和鍋爐燃燒過程中對于環(huán)境的影響，也就是說集中在生命周期這兩個階段研究環(huán)境效益，這樣就大大簡化了我們的工作量，希望可以以點帶面為環(huán)境發(fā)展做一點貢獻。
　　利用當(dāng)?shù)睾置嘿Y源優(yōu)勢采用熱鍺聯(lián)產(chǎn)方式，有利于改變固有的生產(chǎn)模式，符合國家節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的大政方針。加快開發(fā)和利用鍺資源，必將對改善我國的能源現(xiàn)狀和加速本地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展做出巨大貢獻。
　　企業(yè)在今后的規(guī)劃和立項等工作過程中能夠全面思考問題，不僅考慮當(dāng)?shù)啬茉春唾Y源的配置情況，而且應(yīng)該考慮改進落后的加工工藝，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，同時指導(dǎo)企業(yè)投資向清潔能源方向傾斜。多一點環(huán)保意識，多提升點我們自己和我們子孫的生存空間和生存質(zhì)量，為社會的可持續(xù)發(fā)展做出一份貢獻。
　　參考文獻：
　　1