负压卸船机的节能减排中经济分析

前言：目前，全国都在积极倡导节能减排，交通运输行业也投入大量的人力、物力和财力开展节能减排工作，形成以政府部门为主导、以企业为主体、全行业共同推进的工作格局。近年来，交通运输部与交通运输企业不断加大科研投入力度，开展一系列课题研究，如资源节约型、环境友好型交通发展模式研究，交通运输业能源消耗统计指标研究，道路运输新能源生物柴油应用技术研究等。在课题研究成果的基础上，交通运输部大力促进科研成果转化，截至目前已推出3批节能减排示范项目，近60家企业得到国家资金支持，不仅推动了企业的技术创新，还以实际经济效益吸引了更多的企业加入到节能减排大军中来。

一、项目概况

中交一航局二公司预拌砼分公司现自有搅拌站三处，租赁搅拌站四处，年产能达200万m³。近几年分公司产量连续增加，如今已达到年产100万m³以上的规模，因此原材料需求量巨大，仅矿粉一项就需要12万吨以上。近几年，青岛商品混凝土需求量激增，导致原材料价格不断攀升，而且想要保证品质，更是要付出高额的成本。分公司积极调研，考察市场，很快发现离青岛不远的秦皇岛市矿粉价格低很多，而且品质也不错。考虑到陆上运输成本较高，决定通过海运从河北秦皇岛市采购矿粉。

二、技术内容

*初采用大袋方式倒运。矿粉在秦皇岛装袋，然后将大袋运抵码头，通过两台25T起重机将大袋吊入船舱，通过海路将大袋运至后海基地码头。卸船施工中需要25T汽车吊两台，12T汽车吊一台，5T平板车4台。同时需要工人18名，管理人员3名，其中设备为一个班组，人员平分为三个班组倒班。码头部署两台25T汽车吊，4名工人，一名管理人员。两台汽车吊同时工作，每台吊车配两名工人挂钩摘钩，负责将船上大袋吊下并装上平板车。平板车负责将大袋倒运至矿粉库。矿粉库部署12T汽车吊一台，两名工人，负责将平板车上的大袋吊下码垛。大袋全部码垛后需安排四名工人、两名管理人员负责矿粉出库。矿粉出库需要工人将大袋中的矿粉投入水平螺旋输送机，然后输送到斗提机。斗提机将矿粉提升到顶部水平螺旋输送机。矿粉通过水平螺旋输送机进入储料罐，然后由储料罐下部放入转运车辆，然后转运至各个站点，*终通过风送打入各站点矿粉罐。以上为大袋式矿粉倒运全过程。

利用盐城紫光ZGXF负压式粉料卸船机倒运矿粉的过程如下。散装矿粉在秦皇岛装船，通过海路运至后海基地码头。卸船施工中需要80T矿粉运输车8台，ZGXF-150t/h负压式粉料卸船机一台。同时需要工人6名，管理人员一名，其中设备为一个班组，人员平分为三个班组倒班。除矿粉运输车及时将矿粉倒运至各个站点储料罐或直接倒入现场矿粉库，其余设备及人员均在码头工作。装有矿粉的散装船靠入后海基地码头后，一名操作人员指挥矿粉运输车在卸料口就位，另一名操作人员待车就位后开始吸料。基本原理就是通过280KW电动机带动罗茨真空泵产生-49kpa负压，将矿粉吸入卸压罐，然后落入已就位的罐车。装满后的罐车可以就地将矿粉风送入矿粉库，也可以直接倒运送至各个站点，风送入各站点矿粉罐。就地风送入库的矿粉，可以通过一条15KW水平螺旋输送机由矿粉库转入矿粉运输车。以上为利用负压式卸船机倒运矿粉的全过程。

三、节能原理

我们来对比一下两种倒运方式：

大袋式矿粉倒运全过程可归纳为：

卸船→装车→运输到仓库→卸车→吊挂拆包投放→提升到放料罐→放料装车→运到各站

利用卸船机倒运散装矿粉全过程可归纳为：

卸船→装车→（入库→放料装车→）运到各站

其中，卸船装车后可直接运至报来需求计划的站点。

在以上两种矿粉倒运过程中，经实测统计得到以下数据：

（1）大袋式矿粉倒运方式。倒运三船矿粉共7990吨，机械设备台时数统计如下：

以上能源消耗定额均为实测统计获得平均值。

合计上表数据得出，7990吨矿粉整个倒运过程共消耗能源：

柴油→284×10+239×6+248×8+141×10=7668L

电能→7990×（1+5）=47940度

平均倒运每吨矿粉消耗能源：

电能→47940÷7990=6度

柴油→7668L÷7990=0.9597L

折合成吨标准煤为：

电能：6度×0.1229千克标准煤/度=0.7374×10-3吨标准煤

柴油：0.9597L×0.00084吨/L×1.4571吨标准煤/吨=1.1746×10-3吨标准煤

合计：（0.7374+1.1746）×10-3=1.912×10-3吨标准煤

根据现行通用标准，一般一吨标准煤完全燃烧排放二氧化碳为2.69吨，所以倒运每吨矿粉产生的温室气体排放量：

1.912×10-3×2.69×103=5.14328kg

（2）利用ZGXF负压式卸船机矿粉倒运方式。倒运五船矿粉共16000吨，机械设备台时数统计如下：

以上能源消耗定额均为实测统计获得平均值。

合计上表数据得出，16000吨矿粉整个倒运过程共消耗能源：

柴油→160×23=3680L

电能→电表数→34560度

平均倒运每吨矿粉消耗能源：

电能→34560÷16000=2.16度

柴油→3680L÷16000=0.23L

折合成吨标准煤为：

电能：2.16度×0.1229千克标准煤/度=0.265464×10-3吨标准煤

柴油：0.23L×0.00084吨/L×1.4571吨标准煤/吨=0.281512×10-3吨标准煤

合计：（0.265464+0.281512）×10-3=0.546976×10-3吨标准煤

根据现行通用标准，一般一吨标准煤完全燃烧排放二氧化碳为2.69吨，所以倒运每吨矿粉产生的温室气体排放量：

0.546976×10-3×2.69×103=1.47137kg

（3）由以上计算得出下表：

由上表得出，按当年分公司计划消耗矿粉12万吨计算，使用卸船机倒运矿粉比使用大袋方式每年节约：

柴油→120000×（0.9597-0.23）=87564L

电能→120000×（6-2.16）=460800度

折算成吨标准煤→120000×（1.912-0.546976）×10-3=163.803吨

每年减少温室气体排放：

CO2→120000×（5.14328-1.47137）×10-3=440.629吨

四、效益分析

1、前期卸船投入的人工、机械及其它费用

中交一航局二公司预拌砼分公司从2012年3月8日到6月23日组织3船大袋粉料到后海码头，共计7990吨。我们在每次来船时组织至少18人进行24小时不间断卸船，正常天气情况下，3000吨船舶可在48小时内卸完，但全部倒到库内，至少需60个小时。

前期卸船租用设备数量、租金价格及台班使用情况如下表：

预拌砼分公司在前期组织大袋倒运粉料（3船）发生的费用：大袋费用163000+卸船倒运机械费114733元+改造投料设备等70000元+大袋配送费13600元=361333元（未计人工）。

2、综合前期组织的大袋形式倒运粉料在各环节发生的费用，对比大袋方式与散货形式两种运作方式的成本分析如下：

其中，采用大袋方式：年倒运量按照120吨/天×25天/月×10个月=30000吨，人工费按照8人×3500元/月/人×10个月=280000元进行测算，大袋摊销按照三船数量摊完大袋费用；采用散货形式：年到运量按12万吨计算，人工费按照（固定的）6人×3500元/月/人×10个月=210000元进行测算，卸船机按照205万元（建设安装费190万，保养费3万每年）计算，5年内摊销完成本。

我们每年自用矿粉约12万吨，也就是说使用卸船机倒运矿粉比大袋式倒运每年节约资金：

120000×（309.26-244.84）=7730400元

显然，利用负压式卸船机倒运矿粉将给我们带来不错的效益，而且在保证供应方面也远远优于大袋式倒运。

五、推广应用条件

该设备在国内属于技术比较先进的，虽然投入相对较大，但效益非常明显。目前各地粉料建材价格和品质差异都很大，一定程度上造成成本的增加和资源的浪费。所以当建材粉料市场需求量大而且稳定，在有便利水运条件的地区，可以选择使用负压式卸船机。