Угольное обогащение

Запросы зарубежных потребителей, а также будущее повышение железнодорожных тарифов, эффективности энергетических мощностей и экологические требования внутри страны уже сегодня заставляют угольные компании заниматься развитием собственного обогащения углей энергетических марок.

На протяжении ряда последних лет основной тенденцией развития угольной промышленности Кузбасса наравне с простым увеличением добычи угля стало его обогащение. Еще в 2004 году губернатор Кемеровской области Аман Тулеев отмечал, что перспективным направлением развития угледобывающих компаний является развитие углеобогащения. С того момента запуски обогатительных фабрик (ОФ) регулярно фигурировали в новостях.

Никаких традиций
В 2004 году в Кузбассе при объеме добытого угля в 156 млн тонн объем обогащаемого составил 100,8 млн тонн, но уже по итогам 2006 года при добыче в 174 млн тонн обогащение было на уровне 132 млн тонн, или примерно 77%. Однако наравне с традиционным обогащением коксующихся углей постепенно начал формироваться тренд увеличения объемов обогащения углей энергетических. В основном по причине технологической невозможности потребления металлургией необогащенного угля, который после этой процедуры перерабатывается в кокс, в настоящее время процент обогащения коксующихся углей колеблется в пределах 85-90%. В то же время процент обогащения энергетических углей, по оценкам разных экспертов, в целом по стране составляет около 10-20%, а в Кузбассе доходит до 25%. Такое соотношение не в пользу последнего объясняется тем, что во времена Советского Союза вопрос качества энергетических углей не был приоритетным. Преобладала линия по наращиванию итоговых показателей добычи, из-за чего, например, требования по содержанию золы в угле регулярно изменялись в сторону смягчения. Это позволяло некоторую часть продукции, считавшуюся прежде негодной, считать углем и постоянно показывать перевыполнение планов по его добыче. Сегодня имеет место тенденция постепенного выравнивания соотношения вводимых углеобогатительных мощностей. Например, из восьми углеобогатительных фабрик Кузбасса, сданных в эксплуатацию по проектам института «Гипроуголь» после 2000 года, четыре предназначены для обогащения энергетических углей. По словам директора по обогащению углей института «Гипроуголь» Геннадия Сазыкина, «сегодня соотношение заказов на проектирование углеобогатительных фабрик в институте составляет 50/50. Тенденция смещения акцентов такова, что зачастую обогащенные энергетические угли бывают более востребованы, чем угли для коксования. Например, ЦОФ «Кузбасская» проектировалась и была предназначена для коксующихся углей, но сейчас выпускает и энергетический концентрат».

А нужно ли?
Все эксперты, с которыми удалось побеседовать, едины во мнении: будущее за обогащенным углем. То, что этот процесс в дальнейшем будет набирать обороты, не вызвало сомнений ни у кого. Причин этому множество.
Вообще, само обогащение угля — это процесс классификации, дробления, снижения серосодержания, зольности и повышения его теплотворной способности. Для энергетических марок углей из-за неоднородности угольной массы в первую очередь важны два показателя — зольность и серность. Через них обеспечивается стабильность качества, что является определяющим для энергетиков. То есть можно отгружать и низкокалорийные угли, если технологическое оборудование тепло- и электростанций настроено под определенные параметры зольности, серности и влаги используемого угля. По большому счету энергетики могут сжигать угли очень высокой зольности, и в этой области в стране накоплен большой опыт. В России работают станции, спроектированные под сжигание углей с зольностью 53%. Но об экономической эффективности такой политики во времена их строительства задумывались не сильно. Ведь при таких параметрах зольности ровно половина угля, поступающего на станцию, попросту является балластом. В современных условиях этот фактор становится одним из ключевых. Требования по содержанию серы в основном упираются в вопросы экологии, поскольку напрямую связаны с выбросами. Для России эта проблема пока не является основной. По мнению генерального директора ХК «СДС-Уголь» Владимира Баскакова (в активе компании — ОФ «Черниговец» мощностью обогащения энергетических углей 6 млн тонн), «с учетом принятия Киотского протокола, вступления в ВТО и ужесточения экологических требований в стране в целом, этот вопрос уже в ближайшие год-два будет стоять очень остро». А пока обогащаемые энергетические угли экспортно ориентированны. Из Кузбасса вывозится около 80 млн тонн углей в год, большая часть из них энергетические. А за рубежом из-за высоких экологических требований показатель серности находится в достаточно жестких рамках — при серности выше 1% уголь уже не считается экспортным.

По этому показателю у ресурсов Кузбасса имеется явное преимущество. В среднем содержание серы в кузбасских углях 0,2-0,4%, и на мировом рынке такой уровень считается премиальным. По сути, на современном этапе обогащение энергетических углей сводится к снижению зольности и через это повышению калорийности.
Но обогащение не всегда необходимо, поскольку отдельные угледобывающие предприятия дают продукцию, стабильную по качеству и с высокими показателями. И весь добывамый уголь обогащаться в принципе не будет никогда. Помимо собственно самого обогащения, известно о существовании и строительстве в Кузбассе множества сезонных сортировочных и дробильно-сортировочных комплексов. Дело в том, что в некоторых углях в мелком классе низкое содержание породы. При сортировке крупные куски породы и угля убираются, а на выходе получается продукт с приемлемыми параметрами. Так, у компании «Кузбассразрезуголь» наряду с тремя фабриками по обогащению энергетического угля («Кедровская», «Вахрушевская» и «Бачатская-Энергетическая» мощностью переработки 5,5; 1,5 и 2,5 млн тонн соответственно) существует 8 сортировочных и 14 дробильно-сортировочных комплексов. У «СДС-Угля» также имеются дробильно-сортировочные комплексы на шахте «Киселевская» и разрезе Киселевский и сезонная обогатительная установка на разрезе Черниговский.

Экспорт
Экспортная ориентация на данном этапе диктует тенденцию увеличения объемов обогащения энергетических углей. Дело в том, что на мировом рынке уголь, не соответствующий определенным параметрам, просто невозможно реализовать. В результате обогащение становится способом превращения его в продукт, который можно продать и получить за него больше денег. Компания, имеющая свое обогатительное производство, становится менее зависимой от перепадов конъюнктуры рынка.

Минимально возможная калорийность, которая поступает на экспорт, — 5 800 килокалорий. Однако для экспортируемого угля базовый параметр по калорийности составляет 6 000 килокалорий при влажности 8-9% и зольности 12-14%. В портах отгрузки уголь различных параметров может смешиваться под контракты, в среднем создавая на выходе продукт с калорийностью в районе 6 000. Но считается, что угли наиболее выгодно обогащать до зольности в 6-7%. Тогда калорийность продукта будет равняться 6 600-6 700 к/кал.

В этом же ключе высказывается и заместитель генерального директора по перспективному развитию ОАО «Белон» Евгений Гайслер, в компании которого существует самая новая из построенных ОФ «Листвяжная» — мощностью обогащения 6 млн тонн энергетических углей. По его словам, «основной объем потребления обогащенных энергетических углей приходится на уголь с зольностью в 7 процентов и калорийностью 6 000 килокалорий. Но существует масса потребителей, предъявляющих индивидуальные требования к параметрам угля. Причина — начальные настройки электростанций, потребляющих уголь разной калорийности и зольности».
Надежды на еще большее увеличение объемов обогащения энергетических углей связаны также и с улучшением мировой конъюнктуры. Цена на энергетический уголь, вновь начав расти в IV квартале 2007 года, в 2008-м, по прогнозам, должна увеличиться вдвое. В таких условиях сложно не ориентироваться на экспорт.

Но растущие доходы угольных компаний от экспорта могут побудить железнодорожников к повышению тарифов на перевозки твердого топлива. Даже без этого простой ежегодный рост тарифов в размере от 5 до 9% в год в случае ухудшения конъюнктуры со временем может свести маржу угольщиков к минимуму.

Серьезным конкурентным недостатком российских углей является удаленность мест добычи от портов отгрузки. Расстояние от предприятий Кузбасса до ближайшего порта составляет 4 500 км. В этой связи обогащенный уголь выгоднее транспортировать — железнодорожный тариф остается тем же, но уже не нужно возить пустую породу. Между тем в России сжигать качественный энергетический уголь почти негде.

А что же наши?
Несоответствие экспортным требованиям делает судьбу производителей предельно простой: они покидают экспортный рынок и попадают на внутренний. Однако на нем сегодня происходят значительные изменения. Недостаток выбора приводил к тому, что еще 10 лет назад энергетики брали все, что горит, и не были особенно взыскательными. Сегодня их требовательность возросла.
Но, несмотря на это, на взгляд Евгения Гайслера, «средняя калорийность используемого угля на электростанциях в России в районе 4 600 килокалорий, в то время как, например, в Японии — около 7 000 килокалорий».

Но и здесь большие расстояния становятся движителем увеличения объемов обогащения энергетических углей. Нередко дальность доставки до тепловых станций, куда отгружается уголь, равняется 3-3,5 тыс. км и доходит до 4 тыс. Как заметил Владимир Баскаков, «с этой точки зрения для угольной отрасли принципиально важно, чтобы мы возили не горную массу — тонны, а килокалории и джоули — энергию». Но обогащение также стоит денег и доходит до 100 рублей за тонну. Поэтому его необходимость в будущем будет определяться удаленностью потребителей от мест добычи. По экономическим причинам при размещении станций на бортах разрезов, либо на удалении 200-300 км (вплоть до 500), вероятнее всего, что повышение качества не потребуется.

Но чем хуже уголь, тем больше он засорен минеральными отходами, тем сложнее технологические цепочки, тем больше экологическая нагрузка. Так, возникают проблемы наличия около станций огромных золоотвалов, а также ряд других. Скорее всего, в случае рассмотрения применения необогащенного твердого топлива приоритетным станет экологический фактор. Но по мере роста выпуска обогащенного угольного концентрата встанет вопрос о реконструкции электростанций, спроектированных в расчете на потребление необогащенных высокозольных углей (а, следовательно, обладающих низким КПД и высокой себестоимостью киловатт-часа). Пересмотр параметров топлива, даже в сторону улучшения, требует изменения в схемах его сжигания, наличия автоматики и жесткого соблюдения технологии. Это потребует серьезных инвестиций в модернизацию станций.

Заместитель начальника отдела перспективного развития «СибКОТЭС» Евгений Русских поясняет: «Сегодня стоимость такого переоборудования может достигать 100 долларов на киловатт установленной мощности. Это около семи-восьми процентов от стоимости возведения киловатта установленной мощности новой угольной электростанции». Что касается строительства новых, то по оценке Евгения Гайслера, в лучшем случае существенного увеличения спроса со стороны энергокомпаний можно ожидать не раньше чем через четыре-пять лет. По его мнению, этот процесс может быть связан с изменениями, происходящими сегодня в электроэнергетике. Появление частных независимых генерирующих предприятий может привести к тому, что они при возведении новых угольных мощностей переориентируются на высококачественный высококалорийный продукт. Ведь перевозка пустой породы в составе низкокачественных углей ложится в себестоимость киловатт-часа отпущенной потребителю энергии, снижая его конкурентоспособность на формирующемся рынке электроэнергии.

Новые фабрики — новые возможности
Значимость обогащения существенно возрастает там, где получают угли с нестабильным качеством. Именно с этим и связаны масштабные планы компании «СДС-Уголь». Под проектируемую сейчас шахту «Майская» мощностью 10 млн тонн угля в год (разработка начнется в середине 2009 года) планируется построить сопоставимую по мощности переработки фабрику. Дело в том, что из трех пластов шахты два имеют зольность 15%, а один 22%. При таком раскладе о стабильности говорить не приходится, и потому появление фабрики предполагается не позже 2012 года.

Становится стандартным подход по строительству фабрик, которые могут обогащать угли как энергетических, так и коксующихся марок. Одним из первых подобных новейших производств стала ОФ «Междуреченская». Это связано с тем, что многие угольные предприятия имеют смешанные запасы.

Для «Мечела» ведется проектирование крупнейшей ОФ «Сибиргинская», мощностью 12 млн тонн, которая также сможет обогащать угли разных видов. Кстати, проектирование завершится к концу года и тогда планируется начать строительство.

Как заметил Геннадий Сазыкин, в отличие от первых фабрик нового времени, например, ОФ «Бачатская-Энергетическая», производящей в основном низкозольный концентрат, поставляемый на спецтехнологию, создаваемые мощности позволяют перенастроить технологию в течение пары часов и дать продукцию для любого потребителя. Такой является ОФ «Листвяжная» — ее оборудование позволяет получать продукцию с самыми разными параметрами. Например, зольность технологических углей, поставляемых с фабрики на ферросплавные кремниевые производства внутри страны, составляет 3,9-4%. Но объемы этих поставок сравнительно невелики — около 20 тыс. тонн в месяц, при том что фабрика может принимать до 500 тыс. тонн рядовых углей в месяц.

Такая гибкость — безусловное конкурентное преимущество, позволяющее управлять ассортиментом и качеством продукции. Производство высоколиквидного эффективного в использовании угольного топлива с высокой концентрацией энергии позволит выиграть конкурентную борьбу на рынке энергоносителей у нефти и газа и даст возможность его реализации по максимальным ценам.

Когда?
Рост спроса на продукцию обогащения внутри страны обязательно произойдет. На вопрос, когда процент обогащаемых энергетических углей будет хоть как-то напоминать структуру обогащения для углей коксующихся, наиболее смелые прогнозы экспертов сводились к тому, что первые результаты можно будет наблюдать не ранее чем через четыре-пять лет. Однако основной временной горизонт сводился к 10-15 годам. Именно через такой срок в России будет обогащаться до 70% добываемых энергетических углей.

В осуществимости всех планов не приходится сомневаться, тем более что окупаемость объектов углеобогащения не превышает трех-четырех лет, и это делает их привлекательными объектами для вложений. Кроме того, сроки возведения ОФ существенно сократились. Сегодня средний срок проектирования и строительства фабрики мощностью переработки 3-4 млн угля в год составляет 16-18 месяцев, в то время как ранее требовалось пять-семь лет.

Наличие множества предпосылок для увеличения объема обогащаемых энергетических углей заставляет российские компании формировать планы на строительство фабрик. Как только внутренние факторы наберут ход, стоит ожидать достаточно быстрого и существенного изменения соотношения между обогащенными и необогащенными энергетическими углями.