河北某萬噸級低溫多效海水淡化裝置項目投資投資估算及成本專題報告

河北某萬噸級低溫多效海水淡化裝置項目概念設計投資估算及成本分析專題報告北京某工程技術有限責任公司2007年6月北京河北某萬噸級低溫多效海水淡化裝置項目概念設計投資估算及生產(chǎn)成本1投資估算1.1費用計算原則黃驊二期工程擬采用112000m3/d低溫多效加蒸汽壓縮噴射器（MEDTVC）海水淡化裝置。本投資估算范圍是對概念設計范圍內海水淡化裝置島外1m內設備、材料費用包括海水淡化裝置的工藝系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及主設備支架的全部設備材料費用及技術服務費進行估算。建筑工程費、安裝工程費及與其他費用（不含設計及技術服務費）不在本概念設計投資估算范圍內。1.2費用計算的依據(jù)價格水平基準年為2006年。設備價格：蒸發(fā)器、冷凝器及附件價格按照上動公司初步報價進行計列，TVC按照國外進口設備詢價進行計列，其他設備及材料價格參考近期同類工程設備價格及電力規(guī)劃設計總院《火電工程限額設計參考造價指標（2006年水平）》設備價格計列。設備運雜費率為4.5%。安裝工程裝置性材料價格執(zhí)行華北電力建設定額站2002發(fā)布的《華北地區(qū)電力建設工程裝置性材料綜合預算價格》。并執(zhí)行冀電定（2004）15號文《關于發(fā)布河北省發(fā)電安裝工程裝置性材料預算價格調整辦法的通知》，并按《火電工程限額設計參考造價指標（2006年水平）》進行了調整。1.3工程量：根據(jù)本次概念設計的設計方案進行計列。1.4投資估算結果本項目設備費用11288萬元，材料費用1044萬元，設備材料費用總計12332萬元，設計及技術服務費1316萬元。概念設計范圍內總投資為13648萬元。低溫多效海水淡化化裝置投資估估算表金額單位：元序編制單數(shù)單價合價價項目名稱及規(guī)范設備費裝置設備費裝置號依據(jù)位量性材料性材料1海水淡化工程設備備材料1.1熱力系統(tǒng)低溫多效海水淡化化蒸發(fā)器制水量120000t/d臺1948078355948078355蒸餾冷凝器臺1包括在蒸發(fā)器價格格中蒸汽壓縮機臺125000002500000其它設備：包括套163500006350000冷凝水泵Q＝1550t/h，H＝30m臺1減溫水泵Q＝200t/h，H＝60臺1鹽水泵Q＝13000t/h，H＝30m臺1蒸餾水泵Q＝4880t/h，H＝30m臺1海水增壓泵Q＝22400t//h，H＝25m臺1凝結水冷卻器熱源為凝結結水：進口Q＝120t//ht＝65℃，出口Q＝117t//ht＝35℃；冷源為海海水：進口Q＝118t//ht＝25℃，出口Q＝118t//ht＝56℃臺1蒸餾水冷卻器熱源為凝結結水：進口Q＝437t//ht＝49℃，出口Q＝437t//ht＝30℃；冷源為海海水：進口Q＝480t//ht＝25℃，出口Q＝480t//ht＝43℃臺1海水預熱器熱源為濃鹽鹽水：進口Q＝1148tt/ht＝46℃，出口Q＝1148tt/ht＝25℃；冷源為海海水：進口Q＝1193tt/ht＝-0.35℃，出口Q＝1193tt/ht＝21℃臺1射汽抽氣器兩兩級射汽抽氣氣器，抽汽量量1/th,抽汽壓差100kPPa臺1第一級噴射式凝汽汽器臺1第二級噴射式凝汽汽器臺1玻璃鋼管噸100155911559100不銹鋼管噸30344231032690普通碳鋼管噸3014539436170大口徑蒸汽閥套111250001125000進口調節(jié)閥套119200001920000巖棉m38047638080保溫（硅酸鋁纖維維毯）m310125812580固定件t5510025500壓型鋼板0..7mmm2300060180000鍍鋅鐵皮0..7mmm25003517500電動葫蘆5tt6m臺32000060000小計103717833563466201.2化學加藥消泡劑加藥裝置22箱2泵套1250000250000管道安裝(不銹鋼鋼)t0.5管道主材玻璃鋼噸0.53587817939亞硫酸鈉加藥裝置置2箱2泵套1250000250000管道安裝(不銹鋼鋼)t0.5管道主材玻璃鋼噸0.53587817939阻垢劑加藥裝置22箱2泵套1250000250000管道安裝(不銹鋼鋼)t0.5管道主材玻璃鋼噸0.53587817939次氯酸鈉加藥裝置置2箱2泵套1250000250000管道安裝(鋼襯塑塑管道)t1管道主材鋼襯塑管管道噸11204212042小計1000000658591.3電氣系統(tǒng)380V配電柜面670000420000母線橋套150005000控制箱個1020000200000低壓電力電纜100米100阻燃低壓電力電纜纜km101060001060000電纜托架及附件噸209515190300金屬軟管套100303000防火材料安裝100套2.5防火材料噸1010162101620輔助車間安全滑線線500A米/單相150主廠房安全滑線500A米/單相1507010500海水淡化本體照明明套1埋地鋼管穿設電纜纜及絕緣線100m60導線km6200012000全廠接地100米30鉛包銅絞線δδ300mmm2m1000200200000鉛包銅絞線δδ95mm2m1000130130000鉛包銅絞線δδ50mm2m10009090000小計62500017974201.4控制系統(tǒng)海水淡化控制系統(tǒng)統(tǒng)套1980000980000包括：PLC控制制柜,包括PLC控制系統(tǒng)的的全部軟件/硬件（約為500點）、操作作員站等UPS裝置源柜套12500025000就地控制箱套180008000就地設備熱電偶/熱電阻支25120030000變送器塊308500255000液位變送器塊10850085000余氯變送器套12000020000分析儀表套1200000200000過程開關套20300060000流量孔板和噴嘴塊1530000450000電動執(zhí)行機構臺1535000525000就地儀表套1100000100000控制電纜敷設100米800阻燃控制及計算機機屏蔽電纜km80170001360000導線敷設100米5銅芯聚氯乙烯電線線km0.586984349管路敷設100米9.5不銹鋼管噸0.19511919726不銹鋼管ф14××21Crr18Ni99Ti166km噸0.34456813192不銹鋼管ф25××31Crr18Ni99Ti2kkm噸0.24362668867紫銅管ф8××1112km噸0.0329000731外螺紋截止閥P≦4MPa,,t<1000°C,Dn10個240800192000接線盒個3035010500鍍鋅水煤氣管（電電纜保護管）噸1.2143835303安裝鋼材纜橋架噸309515285450電纜管接頭套500157500阻燃金屬軟管km0.3300009000小計278800019591181.5設備支架MED設備支架t45.16000270300小計270300合計(1.1-1.5))10813083351043931771.6設備運雜費%4.510563083354753388合計(1.1-1.6))11288422231043931772設計及技術服務費費北京國電華北電力力工程有限公公司設計及技技術服務費4560000北京某工程技術有有限責任公司司設計及技術術服務費86000003合產(chǎn)成本本專題報告生產(chǎn)成本是基于12000m3/d（4+2）效和10000m3/d（4）效低溫多效海水淡化裝置技術方案進行計算。2.1成本計算基礎數(shù)據(jù)：(1)電耗及電價:MED-TVC電耗1.2kWh/噸水,電價按0.20元/kWh計算。(2)蒸汽量：12000m3/d低溫多效海水淡化裝置造水比為9.27,蒸汽耗量為55.56t/h。110000m3/d低溫多效海水淡化裝置造水比為8.33,蒸汽耗量為50t/h。蒸汽費按24元/t(標煤價按422元/t)計算。(3)固定資產(chǎn)折舊：折舊年限按30年，殘值率為5%，折舊率為3.17%；(4)材料費：低溫多效藥品費為0.30元/噸水。(5)年運行時間：7884小時。(6)修理費：MEDTVC按固定資產(chǎn)原值×1.0%。(7)人工工資及福利費：本期MEDTVC系統(tǒng)定員為5人，工資及福利費為4萬元/人年。(8)海水淡化裝置工程投資：為了計算制水生產(chǎn)成本，112000m3/d海水淡化裝置工程投資中設備及材料費、其它費用按照概念設計投資估算結果進行計列，建筑工程費、安裝費暫按黃驊二期工程概算中相關投資暫列。112000m3/d海水淡化裝置工程總投資為14980萬元，110000m3/d海水淡化裝置工程總投資為12996萬元，12000m3/d比10000m3/d總投資增加1984萬元。海水淡化裝置工程投資序號項目10000t/d金額(萬元)12000t/dd金額(萬元)備注1設備購置費1046812332含材料2安裝工程費479526參二期概算3建筑工程費733806參二期概算4其他費用13161316設計及技術服務合計12996149802.2生產(chǎn)成本海水淡化裝置生產(chǎn)成本比較表序號項目名稱單位單價數(shù)量合計(萬元)單位成本(元/噸噸)數(shù)量合計(萬元)單位成本(元/噸噸)10000噸/d12000噸/d一年淡水產(chǎn)量萬噸328.5394.2二項目總投資萬元1299614980三生產(chǎn)成本萬元16845.1319064.841蒸汽費噸243943589462.8843800010512.672用電費kWH0.23942000790.244730400950.243材料費噸0.303285000970.3039420001160.304修理費萬元1%129961300.40149801500.385固定資產(chǎn)折舊費萬元3.17%129964121.25149804741.206人工工資及福利人400005200.065200.05根據(jù)上述生產(chǎn)成本計算結果比較，12000m3/d海水淡化裝置比10000m3/d總投資增加了1984萬元，由于12000m3/d海水淡化裝置設計造水比為9,10000m3/d方案造水比為8.33,造水比提高后，蒸汽費用成本下降0.19元/m3。綜合比較后12000m3/d海水淡化裝置比10000m3/d生產(chǎn)成本下降0.29元/m3，經(jīng)濟性較好。低溫多效海水淡化裝置水電聯(lián)產(chǎn)經(jīng)濟分析專題報告1概述河北國華黃驊發(fā)電廠位于河北省滄州市黃驊港南側，西距黃驊市約55公里，距滄州市約100公里，北距天津市約112公里。該地區(qū)屬于嚴重缺水地區(qū)，由于淡水的缺乏已嚴重阻礙了本地區(qū)工農(nóng)業(yè)發(fā)展，給城市居民生活帶來了極大的不便。黃驊發(fā)電廠一期工程安裝2×600MW國產(chǎn)亞臨界燃煤發(fā)電機組，規(guī)劃配套建設總容量為100000m3/d海水淡化設備，分期建設，先建210000m3/d海水淡化設備（低溫多效加蒸汽壓縮噴射器MEDTVC，簡稱MED）。黃驊電廠直接采用海水作為工業(yè)冷卻水，并利用電廠低價的熱源或電源，進行海水淡化，以解決電廠自用淡水，并向周邊地區(qū)供應淡水，緩解地區(qū)淡水緊缺的局面。黃驊發(fā)電廠海水淡化裝置的建成使黃驊電廠成為一座既發(fā)電，又生產(chǎn)淡水的電水聯(lián)產(chǎn)型工廠。根據(jù)黃驊電廠水電一體的建設模式和國際上建設大型海水淡化裝置的經(jīng)驗，結合黃驊的水質和氣象條件，經(jīng)綜合比較，一期工程210000m3/d海水淡化裝置選擇了低溫多效（MED）淡化工藝，并采用了MED和壓汽蒸餾（TVC）的聯(lián)合裝置（即低溫多效加蒸汽噴射壓縮機，MEDTVC）。本報告擬對黃驊一期工程210000m3/d低溫多效海水淡化裝置建成后水電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟性進行專題分析。2低溫多效蒸餾技術特點及實施水電聯(lián)產(chǎn)的意義2.1低溫多效蒸餾化技術特點低溫多效蒸餾（MED-TVC）是一種高效的蒸餾淡化工藝，最適用于海水淡化廠與火電廠聯(lián)運的方式。低溫多效技術是將一系列的蒸發(fā)器串聯(lián)，海水通過噴淋系統(tǒng)，以薄膜形式流過各蒸發(fā)效的換熱管束外部，同時從汽輪機抽出的低壓蒸汽流經(jīng)熱壓機，引射部分海水蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽，共同輸入到第一蒸發(fā)效的換熱管束內部，在換熱管外流動的海水吸收蒸汽冷凝的汽化潛熱而汽化，產(chǎn)生的蒸汽引入下一蒸發(fā)器作為加熱蒸汽并在下一蒸發(fā)器中凝為蒸餾水，經(jīng)過多次蒸發(fā)和凝結過程產(chǎn)生高品質淡水。低溫多效蒸餾海水淡化技術的特點如下：(1)低溫多效海水淡化方案利用電廠低參數(shù)蒸汽作為制水能源，水電聯(lián)產(chǎn)，使能源得到充分利用(2)由于操作溫度低，避免或減緩了設備的腐蝕和結垢。(3)對進水水質的要求較低。(4)進料海水的預處理簡單。海水進入低溫多效裝置之前一般只需經(jīng)過篩網(wǎng)過濾和加入5mg/l左右的阻垢劑即可，而多級閃蒸必須進行加酸脫氣處理，反滲透的預處理要求更高。(5)低溫多效淡化裝置造水容量可調節(jié)性強，產(chǎn)水量可在額定產(chǎn)量的50%～110%之間調節(jié)。(6)系統(tǒng)的動力消耗小。低溫多效系統(tǒng)用于輸送液體的動力消耗很低，產(chǎn)品水的動力消耗只有0.9～1.8kWh/m33。(7)系統(tǒng)的熱效率高。30余度的溫差即可安排12以上的傳熱效數(shù)，從而達到10左右的造水比。(8)系統(tǒng)的操作安全可靠。在低溫多效系統(tǒng)中，發(fā)生的是管內蒸汽冷凝而管外液膜蒸發(fā)，即使傳熱管發(fā)生了腐蝕穿孔而泄漏，由于汽側壓力大于液膜側壓力，濃鹽水絕對不會流到產(chǎn)品水中，充其量只會產(chǎn)生蒸汽的少量泄漏而影響造水量。(9)低溫多效海水淡化出水水質好，產(chǎn)品水的含鹽量小于5mg/l。達到如此高的水質，必須采用兩級反滲透。低溫多效蒸餾的產(chǎn)品水為脫氧水，反滲透產(chǎn)品水為含氧水。(10)低溫多效海水淡化設備維護簡單，可用率高。設備的維護類似于電廠凝汽器的維護，不需要特別的護理，便于電廠操作人員掌握使用。每年檢修只需清掃，查看結垢、腐蝕情況，年修約需1周。2.2水電聯(lián)產(chǎn)低溫多效海水淡化裝置的實施意義根據(jù)分析比較，單一目標制水成本要比水電聯(lián)產(chǎn)高1-2倍。利用低品位能代替高品位能是目前的一種節(jié)能措施和節(jié)能方向。水電聯(lián)產(chǎn)低溫多效海水淡化裝置正是利用低品位的熱能盡可能地取代高品位電能以及最大程度地降低火電廠的冷源損失。基于火力發(fā)電廠和海水淡化廠各自的特點，將兩者有機結合起來建設水電聯(lián)產(chǎn)工程，利用電廠的低參數(shù)蒸汽作為加熱蒸氣，有效利用電廠的廠用電，已經(jīng)成為國際上大型海水淡化工程建設的主要模式之一。海水淡化裝置與電廠的有機結合，不僅解決了電廠高品質鍋爐用水問題，在有效節(jié)約淡水資源的同時，還減少了離子交換制取補充水時樹脂再生所需要的酸堿，避免了酸堿排放對環(huán)境的污染；濃鹽水合理利用，不僅會產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益，而且減少了排放海水的熱污染。同時，海水淡化工程投產(chǎn)后，少使用地下水和地表水，減少建設水庫對移民、水土保持和周邊環(huán)境影響，體現(xiàn)資源節(jié)約、環(huán)境友好、循環(huán)經(jīng)濟的原則。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時實現(xiàn)資源、土地、環(huán)境的協(xié)調，環(huán)境效益顯著。3水電聯(lián)產(chǎn)低溫多效海水淡化裝置制水成本分析關于海水淡化的成本，這是一個比較復雜的問題，也是海水淡化產(chǎn)業(yè)化中最關心的問題。海水淡化的成本主要由投資費和運行管理費等組成。它們不僅受許多因素影響，而且投資費和運行費之間也互相影響。影響淡化的成本有淡化工藝、淡化規(guī)模、當?shù)氐乃|、水溫、地理、地質、氣候、能源價格、淡化水的水質要求、設計的選型、材料的選擇、安全容量、使用年限、投資來源、利率等因素的影響。對于水電聯(lián)產(chǎn)淡化裝置來講，成本的核算更為復雜，即公用的基礎設施的投資、管理、運行費用的分攤、內部蒸汽和電力成本的核算，由于沒有比較統(tǒng)一的計算標準，成本模型的建立對成本計算結果會有很大的影響。3.1水電聯(lián)產(chǎn)低溫多效海水淡化裝置成本構成和計算參數(shù)的確定水電聯(lián)產(chǎn)低溫多效海水淡化裝置的總成本費用由生產(chǎn)成本和財務費用構成。生產(chǎn)成本主要包括生產(chǎn)期間的物耗（如海水淡化藥劑消耗、電耗、蒸汽消耗等）、人工費、修理費、管理費、固定資產(chǎn)折舊費等。財務費用主要包括長期貸款利息、短期貸款利息和流動資金貸款利息等。其中固定資產(chǎn)折舊費取決于海水淡化工程的動態(tài)投資。海水淡化工程的動態(tài)投資由靜態(tài)投資（包括設備購置費、安裝工程費、建筑工程費及其它費用）和建設期貸款利息構成。為了對低溫多效海水淡化運行成本進行全面分析，本專題報告以黃驊一期制水能力為2萬噸/日水電聯(lián)產(chǎn)低溫多效海水淡化裝置為基本方案進行成本分析，具體確定如下：(1)投資參考黃驊一期工程,海水淡化裝置投資22851萬元，采用設備成套進口方式；序號項目合同金額（萬元）1建筑工程部分4472機務工程部分12073電控工程部分6464其他費用部分21625設備購置費18389合計22851(2)裝置設備利用率為90%，年利用小時數(shù)為7884小時，年制水量為657萬噸。(3)電耗及電價：黃驊一期海水淡化裝置設計制水電耗為1.2kwh/t,1#2#海水淡化裝置電耗實際試驗結果具體如下：1號海水淡化裝置（10000m3/d）制水電耗試驗結果項目鹽水泵增壓泵蒸餾泵凝結水泵減溫水泵總電耗制水電耗單位kWhkWhkWhkWhkWhkWhkWh/t測量值91.3169.876.129.96.2373.30.8582號海水淡化裝置（10000m3/d）制水電耗試驗結果項目鹽水泵增壓泵蒸餾泵凝結水泵減溫水泵總電耗制水電耗單位kWhkWhkWhkWhkWhkWhkWh/t測量值94.616877.9357.2382.70.885本報告成本測算按制水電耗為1.0kwh/m3。考慮水電聯(lián)產(chǎn)優(yōu)勢，電價按黃驊一期發(fā)電成本電價0.2元/kWh進行計算。(4)蒸汽量及汽價：蒸汽耗量根據(jù)黃驊一期1#海水淡化裝置蒸汽耗量試驗結果（具體如下）。本成本測算中蒸汽耗量暫按每套裝置50t/h,蒸汽價格的測算采用四段抽氣方案,蒸汽價格按24元/t(標煤價按422元/t)計算蒸汽成本。1號海水淡化裝置蒸汽耗量試驗結果試驗工況100%110%50%海水淡化裝置進汽汽流量t/h41.47050.04235.543修正到設計進汽參參數(shù)下進汽流流量t/h41.26450.34235.7562號海水淡化裝置蒸汽耗量試驗結果試驗工況100%110%50%海水淡化裝置進汽汽流量t/h43.66151.09330.14修正到設計進汽參參數(shù)下進汽流流量t/h43.92351.34830.291(5)固定資產(chǎn)折舊：黃驊一期海水淡化裝置設備的使用壽命為30年，本報告折舊年限暫按30年考慮，殘值率為5%，年折舊率為3.17%。(6)藥劑費：根據(jù)收集到的黃驊一期海水淡化裝置在標準工況下制水量為2萬噸/日時，消耗的藥劑量及費用具體如下，單位成本為0.29545元/m3。品種數(shù)量(噸)單價(元/噸)合計阻垢劑0.235230005405消泡劑0.01235000420亞硫酸氫鈉0.0127000590合計5909(7)修理費：按固定資產(chǎn)原值×1.0%進行計算。(8)人工工資及福利費：黃驊一期海水淡化裝置目前運行人員為5值3倒，每班2名值班，制水站系統(tǒng)定員共10人，工資按4萬元/人年。(9)管理費:按10人，2萬元/人年計算(10)自有資金比例20%，建設期貸款年利率暫按7.11%，貸款償還年限20年，還款方式為本金等額還款。3.2水電聯(lián)產(chǎn)低溫多效海水淡化裝置成本計算結果及分析制水方案：MED-TVC4段抽氣蒸汽價格：24元/噸機組負荷：100%序號項目名稱單位數(shù)量單價合計(萬元)單位成本(元/噸噸)一年淡水產(chǎn)量萬噸657二項目總投資萬元22851三年制水總成本萬元39125.951蒸汽費噸7884002418922.882用電費kWH65700000.21310.203材料費噸65700000.295451940.304修理費228511%2290.355固定資產(chǎn)折舊費228513.17%7241.106人工工資及福利人1040000400.067管理費人1020000200.038財務費用6821.04四年制水經(jīng)營成本萬元25063.81低溫多效海水淡化裝置年平均成本費用見上表，從成本計算結果可以看出，水電聯(lián)產(chǎn)低溫多效海水淡化裝置年平均制水成本為3912萬元，單位制水成本為5.95元/噸水，單位經(jīng)營成本為3.81元/噸水。上圖分析了各項海水淡化成本占總成本費用的比例。從圖中可以看出蒸汽費是水電聯(lián)產(chǎn)海水淡化裝置最主要的成本費用，占總成本費用的49%；其次為固定資產(chǎn)折舊費和財務費用，分別為18%和17%；修理費、工資、電費、材料費及管理費用共占16%。4水電聯(lián)產(chǎn)海水淡化裝置的經(jīng)濟性比較4.1蒸汽價格變化對成本的影響分析從成本分析可見，蒸汽成本占49%，是占制水成本比例最大的單項成本。在確定水電聯(lián)產(chǎn)海水淡化成本參數(shù)時，由于熱電成本的分攤較復雜，不同的方法測算的蒸汽價格差別較大，蒸汽價格的確定比較復雜。下面就蒸汽價格變化對制水成本的影響分析進行敏感性分析。4.2電價變化對成本的影響降低海水淡化的電耗，從而降低淡化水的成本，一直是海水淡化研究和開發(fā)的重要內容之一。隨著技術的提高，海水淡化的能耗指標已降低了90%左右。成本電價計入制水成本，電耗成本隨之大為降低，僅占成本的3%。下面就電價變化對制水成本的影響分析進行敏感性分析。4.3投資對成本的影響海水淡化工程的初期投資費用較大是妨礙海水淡化技術推廣應用的主要因素之一。經(jīng)過幾十年不斷發(fā)展和開發(fā)，海水淡化工程投資有了明顯的下降。在海水淡化成本費用中，折舊費和財務費用占總成本的35%，而投資又是影響制水成本最敏感的因素之一，可見海水淡化裝置投資的降低會為制水成本的降低帶來較大的空間。下面對投資變化對成本的影響進行分析。投資變化對制水成本影響分析序號項目名稱單位-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%一年淡水產(chǎn)量萬噸二項目總投資萬元1828119423205662170822851239942513626