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燃煤、生物質(zhì)與天然氣鍋爐方案的分析與比較

發(fā)布時(shí)間：2016-04-12 瀏覽：6281次

方案的分析與比較

近年來(lái)，由于壓力的不斷加大和能源危機(jī)日益嚴(yán)重，在政府不斷推出一系列關(guān)于促進(jìn)減排及節(jié)約能源，鼓勵(lì)新能源推廣等的法律法規(guī)后，作為耗能和排放大戶(hù)的鍋爐，也在各級(jí)政府、鍋爐生產(chǎn)和使用單位、能源供應(yīng)企業(yè)等的共同推動(dòng)下，已經(jīng)或正在進(jìn)行著大規(guī)模的更新或改造。但由于各地政策的不一，各市場(chǎng)主體利益驅(qū)動(dòng)不一以及技術(shù)和認(rèn)識(shí)的不足等原因，導(dǎo)致部份鍋爐使用單位對(duì)各種改造方案的優(yōu)劣勢(shì)認(rèn)識(shí)不充分，改造后實(shí)際運(yùn)行效果與預(yù)定效果差距明顯或嚴(yán)重不適用，為此，特本著對(duì)客戶(hù)負(fù)責(zé)，以大量詳實(shí)科學(xué)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從客觀公正的角度來(lái)綜合比較幾種主要能源（煤、天然氣、生物質(zhì)）鍋爐方案的差異，以供客戶(hù)甄別選擇。

一、理論上三種能源在鍋爐使用成本上的差異（以噸蒸汽60萬(wàn)大卡熱焓為例）。

注：

1、II類(lèi)煙煤低位熱值國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍：4200—5000Kcal/Kg，取中值4600 Kcal/Kg；生物質(zhì)燃料

由于成份、加工等不同，燃料熱值范圍為3300-5000 Kcal/Kg，通常為3800-4200 Kcal/Kg，取中值4000 Kcal/Kg。

2、鍋爐理論效率取自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》中的限定值，即***低設(shè)計(jì)要求值。

3、燃料價(jià)格暫按長(zhǎng)沙市場(chǎng)目前價(jià)格核算，各地可按實(shí)際自行修正。

二、實(shí)際運(yùn)行中三種能源在鍋爐使用成本上的差異（仍以噸蒸汽60萬(wàn)大卡熱焓為例）。

由于：

（一）燃煤鍋爐

1、燃煤鍋爐煤質(zhì)易波動(dòng)，煤量計(jì)量普遍存在一定的問(wèn)題；

2、鍋爐本體設(shè)計(jì)、司爐人員操作水平、煤質(zhì)不穩(wěn)定、積灰等原因?qū)?/p>

致實(shí)際層燃鍋爐（20T以下鏈條鍋爐）平均運(yùn)行效率均低于70%，部份鍋爐甚至低于60%（摘自哈工大趙欽新教授在工業(yè)鍋爐行業(yè)協(xié)會(huì)上的報(bào)告）；

3、據(jù)測(cè)算，燃煤鍋爐電耗、除渣除塵水耗、人工、維保配件等費(fèi)用

折算成本約20元/噸蒸汽。

（二）生物質(zhì)鍋爐

1、由于生物質(zhì)成型燃料國(guó)家尚未出臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)，也無(wú)相關(guān)部門(mén)監(jiān)管。加之其原料成份復(fù)雜，加工方法不一，故其熱值波動(dòng)較大，普遍存在熱值達(dá)不到合同約定標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。

2、由于國(guó)內(nèi)生物質(zhì)鍋爐技術(shù)的不成熟，中小型工業(yè)鍋爐無(wú)論是采用層燃還是懸浮燃燒，都是在原燃煤或燃?xì)忮仩t基礎(chǔ)上進(jìn)行的簡(jiǎn)單改造，故其燃燒并不完全針對(duì)生物質(zhì)燃料的特性從而導(dǎo)致熱效率較低。

3、生物質(zhì)鍋爐與生俱來(lái)的易結(jié)渣積灰問(wèn)題尚無(wú)很好的解決辦法，基本依賴(lài)人工定期清灰，故導(dǎo)致其實(shí)際熱效率大幅度降低，特別是燃煤鍋爐改生物質(zhì)鍋爐效率更低，據(jù)大量測(cè)算數(shù)據(jù)顯示其平均效率低于70%。

4、生物質(zhì)鍋爐耗水電及人工、維保等成本比燃煤鍋爐略高。

（三）天然氣鍋爐

1、天然氣鍋爐人工及耗水電成本較低。

2、天然氣鍋爐尾部煙氣節(jié)能或冷凝技術(shù)的推廣，使其熱效率進(jìn)一步大幅度提升，當(dāng)天然氣鍋爐排煙溫度降低到80度以下時(shí)，其效率可達(dá)95%以上。

綜上原因，經(jīng)比較大量客戶(hù)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，上述三種燃料鍋爐的實(shí)際運(yùn)行成本應(yīng)修正為（燃料熱值波動(dòng)因素暫不予考慮）：

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三、三種燃料在鍋爐使用上的優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比

（一）優(yōu)勢(shì)

煤：燃料供給有保障，技術(shù)成熟，司爐人員熟悉，使用成本低。

生物質(zhì)：符合國(guó)家可再生能源政策及減排政策，具有廣闊的推廣前景和顯

著的社會(huì)意義。

天然氣：清潔，鍋爐占地小，故障率低，可顯著改善使用單位現(xiàn)場(chǎng)環(huán)

境，在供應(yīng)充足且價(jià)格較低，要求要高地區(qū)成本等各項(xiàng)相對(duì)優(yōu)勢(shì)明顯。

（二）劣勢(shì)

煤：和減排的壓力，包括PM2.5的開(kāi)測(cè)，將迫使中小型工業(yè)鍋爐快速

退出以煤和煤基（含水煤漿等）等化石燃料為主的狀況；城區(qū)和生態(tài)保護(hù)

區(qū)將逐步禁止煤及“三廢”的運(yùn)輸、排放或“三廢”的處理成本大幅度增加；鍋爐房及附屬設(shè)施、能源儲(chǔ)存等占用場(chǎng)地大。

生物質(zhì)：

1、受供給半徑（超過(guò)50Km半徑生物質(zhì)原料的收集運(yùn)輸成本將大增）及季節(jié)、一家一戶(hù)農(nóng)戶(hù)生產(chǎn)等因素影響，燃料供給有限，價(jià)格浮動(dòng)的可能性也跟著增大，目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)生物質(zhì)燃料廠的規(guī)模有限，年產(chǎn)量都在一至二萬(wàn)噸一年左右，無(wú)法大面積滿(mǎn)足鍋爐用量的需求。故近年來(lái)生物質(zhì)發(fā)電等項(xiàng)目受阻而學(xué)者普遍認(rèn)為生物質(zhì)燃料適合農(nóng)村就地氣化或作為城市小型生活用燃煤鍋爐或灶具用燃料。

2、生物質(zhì)燃料對(duì)儲(chǔ)存場(chǎng)地要求大，防火等級(jí)要求高。由于顆料狀生物質(zhì)燃料密度普遍為0.7-1.2,按正常使用7-10天的儲(chǔ)量計(jì)算，在較大噸位鍋爐使用上其要求的儲(chǔ)存場(chǎng)地和防火要求使大量單位無(wú)法接受。

3、生物質(zhì)燃料來(lái)源復(fù)雜，不僅熱值波動(dòng)大，而且富含Cl、K等離子或SiO2，上述離子對(duì)鍋爐的腐蝕問(wèn)題和SiO2磨損問(wèn)題將逐步暴露并產(chǎn)生嚴(yán)重后果。 4、生物質(zhì)鍋爐低溫結(jié)渣、積灰導(dǎo)致運(yùn)行效率低下的問(wèn)題世界范圍內(nèi)尚無(wú)較好辦法解決，中小型工業(yè)鍋爐基本只能靠人工定期清理。

5、生物質(zhì)燃料由于燃點(diǎn)低，停爐后缺氧自行燃燒導(dǎo)致可燃?xì)怏w積聚從而引起爐膛爆炸的問(wèn)題應(yīng)引起高度重視。

6、生物質(zhì)燃料由于灰分低，揮發(fā)份高，因此缺氧或過(guò)氧燃燒情況較普遍，這也是影響其熱效率的重要因素之一。

7、鍋爐本體結(jié)構(gòu)、司爐操作、煙氣處理等方面技術(shù)仍不成熟。煙氣處理需消耗大量水電資源，處理不當(dāng)其pm2.5的排放將極大的影響空氣環(huán)境。這

也是珠三角地區(qū)在大面積推廣生物質(zhì)燃料幾年后又全部要求改為天然氣鍋爐的原因之一．

8生物質(zhì)缺氧裂解氣化技術(shù)受設(shè)備投入巨大和產(chǎn)量***無(wú)法滿(mǎn)足大中型鍋爐的應(yīng)用，目前尚不能大面積推廣。

天然氣：由于天然氣在方面的優(yōu)勢(shì)及其在一次能源所占比重的日益擴(kuò)

大，供需矛盾及價(jià)值規(guī)律必然會(huì)使國(guó)家在未來(lái)逐步使其與其它一次能源價(jià)格掛鉤浮動(dòng)，其價(jià)格長(zhǎng)期趨勢(shì)必將逐步放開(kāi)。另外局部地區(qū)天然氣不夠或季節(jié)性不夠也是影響其進(jìn)一步推廣的原因。

摘自：生物質(zhì)鍋爐及煙氣凈化治理

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