原件煤氣發(fā)生爐和天然氣的經(jīng)濟(jì)性分析解讀

1、煤氣發(fā)生爐和天然氣的經(jīng)濟(jì)性分析目錄1、 總論 .32、 天然氣和發(fā)生爐煤氣的宏觀比較.53、 天然氣和發(fā)生爐煤氣的具體經(jīng)濟(jì)性比較.84、 總結(jié).12一、總論隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對環(huán) 境質(zhì)量的要求也進(jìn)一步提高。黨中央國務(wù)院，也從科學(xué)發(fā)展 的角度出發(fā)，對我國的工業(yè)發(fā)展提出了更高的要求。國務(wù)院 提出了加大了對節(jié)能減排的力度，鼓勵使用清潔能源。另外, 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目錄中明確要求禁止使用一段式（含一段 半式）冷煤氣發(fā)生爐，禁止使用二段式水冷（洗）式煤氣發(fā)生 爐。根據(jù)國家發(fā)改委節(jié)能減排綜合性工作方案要求：“加 快淘汰落后生產(chǎn)能力。在國家產(chǎn)業(yè)政策指導(dǎo)下，使用清潔的 天然氣作為燃料是大

2、勢所趨和勢在必行的。取締“高耗能、高污染”的一個重要原因就是以煤為直 接燃料而造成的成本的浪費(fèi)和治理的困難。煤的熱能利用率 低和燃燒產(chǎn)物的復(fù)雜性是造成這種現(xiàn)象的根本之所在。煤氣中硫的含量相當(dāng)?shù)母?，硫?qū)Ξa(chǎn)品和人體的危害很大。 煤氣成分的不確定也造成了其熱值的波動，從而給溫度控制 和產(chǎn)品質(zhì)量造成了一定的影響。天然氣以其組成穩(wěn)定、熱值高、其產(chǎn)物對環(huán)境沒有危害， 而被稱為最潔凈的能源之一。而其來源廣泛，儲藏量大、運(yùn) 輸加工成本低使其成為越來越受人們青睞的燃料產(chǎn)品。天然氣素有綠色能源之稱，是清潔高效的優(yōu)質(zhì)燃料。城 市居民和工業(yè)使用天然氣作為燃料，可以減少對城市的環(huán)境 污染，提高城市的整體水平。為了減少環(huán)

3、境污染，國家相關(guān) 部位頒布了許多鼓勵使用天然氣的政策，制定了發(fā)展天然氣 事業(yè)的規(guī)劃。國外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)表明天然氣的廣泛應(yīng)用將帶來社會和經(jīng) 濟(jì)效益的顯著提高，同時對環(huán)境的改善將帶來不可估量的作 用。17二、天然氣和氣化爐煤氣的宏觀比較天然氣和發(fā)生爐煤氣都可作為鍋爐供熱的燃料，但兩者 在性能上是有一定差別的，僅從以下幾點(diǎn)予以比較：1 、 物化性質(zhì)比較1）熱值天然氣的熱值為9000kcal/m 3;一段式發(fā)生爐煤氣熱值約為1258kcal/m 3。即1m 3t天 然氣相當(dāng)于7.15m 3一段式發(fā)生爐煤氣。兩段式發(fā)生爐煤氣的平均熱值約為1400kcal/m 3。即 1m 3天然氣相當(dāng)于6.43m 3兩段式

4、發(fā)生爐煤氣。2 ） 毒性天然氣的主要成分為ch4 （98%以上），ch4無毒，對人 體沒有危害，而且密度比空氣小得多，極易向上擴(kuò)散。即使 發(fā)生泄漏也不易聚集，發(fā)生危險(xiǎn)。而發(fā)生爐煤氣的主要成分 發(fā)是co、h2、n2淇中co的毒性很大，而且無色無味，不 易擴(kuò)散。達(dá)到一定濃度后，人一旦吸入，輕者發(fā)生頭痛、反 應(yīng)遲鈍、昏厥，重者有發(fā)生窒息的危險(xiǎn)。并且其平均密度和 空氣很相近，極易發(fā)生聚集達(dá)到爆炸極限而發(fā)生爆炸。由于煤中硫的含量相當(dāng)?shù)母撸渖傻拿簹庵斜厝缓?一定量的含硫化合物如h2s、so2等，對長期從事發(fā)生爐操 作的工人的健康有相當(dāng)大的危害。另外煤中大分子有機(jī)化合 物含量較高，在制氣的同時會揮發(fā)出

5、如笨、甲苯、蔡、慈等 一系列致癌物質(zhì)，對長期在其環(huán)境下的工人的健康有很大危 害。兩種燃?xì)獬煞纸M成如下表組ch4c2h6c4h 10coh2co2o2n2總計(jì)天然氣99.140.03一一一0.2一0.631發(fā)生爐煤氣1.8一0.430.48.42.40.256.413 ）安全可燃?xì)怏w與空氣混合后遇明火能發(fā)生爆炸的濃度范圍， 稱為燃?xì)獾谋O限。燃?xì)庠诳諝庵械暮康偷讲荒馨l(fā)生爆 炸的限度，稱為爆炸下限，燃?xì)庠诳諝庵械暮扛叩讲荒馨l(fā) 生爆炸的限度則稱為爆炸上限。各種燃?xì)獾谋O限如下：燃?xì)忸悇e爆炸下限（）爆炸上限（）天然氣515人工煤氣520.73173液化石油氣1.59.5有上表可知天然氣和煤氣相

6、比爆炸極限要小的多，故不 易發(fā)生危險(xiǎn)。4）對工藝的影響煤由煤氣發(fā)生爐制成煤氣，其含有的各種雜質(zhì)也發(fā)生變 化進(jìn)入煤氣。主要有害成分有h2s、so2、c6h 6、甲苯、 二甲苯、蔡、慈、蔓等。其中含硫化合物對產(chǎn)品的質(zhì)量（尤 其是冶金、鑄造、機(jī)械加工、陶瓷等行業(yè)的產(chǎn)品）造成惡劣 影響。其中主要可燃成分co和h2會因操作條件的變化，其 相對含量發(fā)生變化。從而造成火爐溫度的改變。天然氣主要成分為ch4 （大于9 8 %）,雜質(zhì)已在進(jìn)氣 站前完全過濾。燃燒放出的熱量穩(wěn)定，不會造成火爐溫度的 波動。燃燒生成的產(chǎn)物為co2和h2o,對產(chǎn)品沒有任何危害。5）污染煤中的硫份經(jīng)氣化、燃燒生成so2-,如果不經(jīng)處理排

7、入 大氣，會造成一系列的污染，而且很難消除。從氣化爐出來的煤氣如果不經(jīng)過濾直接燃燒，將帶來大 量的粉塵污染空氣。煤在進(jìn)入氣化爐前，需要進(jìn)行篩分和洗煤，也將造成大 量粉塵和污水，如果不經(jīng)處理也會將造成大量污染。氣化生成的爐渣如果處理不當(dāng)不僅很占用土地，更將造 成進(jìn)一步的污染。天然氣在這方面有很大優(yōu)勢，其燃燒只生成的co2和 h2o,對環(huán)境沒有任何污染。因此也被譽(yù)為最清潔的能源。 這一點(diǎn)也是國家近年來大力推行天然氣的主要原因。2,運(yùn)營1 ）操作與管理發(fā)生爐煤氣需要專業(yè)操作工操作煤氣發(fā)生爐。煤氣發(fā)生 爐屬于二類設(shè)備，國家對這類設(shè)備有相當(dāng)高的安全要求。所 以企業(yè)對這類設(shè)備和相關(guān)人員的管理難度要大得多。

8、不連續(xù)供氣的煤氣發(fā)生爐在使用前需要預(yù)先點(diǎn)燃，使用 完畢后爐膛的溫度需要自然冷卻，所產(chǎn)生煤氣的需要放空處 理或者點(diǎn)燃。這就造成了能源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。對于天然氣并不存在這樣的問題。其一，天然氣有天燃?xì)夤局苯庸?，?jīng)公司的調(diào)壓站 調(diào)壓后可直接通入火爐燃燒，不需要二次加工，而且隨用隨 開，隨關(guān)隨停。其二，企業(yè)只需對火爐工進(jìn)行簡單的培訓(xùn)即可完成操 作。其三，企業(yè)減少了很大的安全隱患（煤氣發(fā)生爐），對 這一方面的投入也相對減少。2）投資若使用煤氣，用氣量小的企業(yè)也需要建煤氣發(fā)生爐一 座，火爐一座，儲煤倉庫一座、分煤裝置一臺、洗煤裝置一 套、煤氣過濾裝置一套、廢氣處理裝置一套。而用氣量大的 的企業(yè)一般

9、需要煤氣發(fā)生爐1-4臺，另設(shè)1臺備用，火爐若 干座，儲煤倉庫一座、分煤裝置一臺、洗煤裝置一套、煤氣 過濾裝置若干套、廢氣處理裝置一套。而天然氣僅僅只需建調(diào)壓站一座。二、天然氣和發(fā)生爐煤氣的具體經(jīng)濟(jì)比較下面以直徑為2.4m 的一段式煤氣發(fā)生爐和直徑為2.6m的兩段式煤氣發(fā)生爐為例與天然氣進(jìn)行比較：1 .發(fā)生爐煤氣的工作條件一年工作300天；每天工作10個小時；使用煤料以無煙煤計(jì)，價格按1300元/t；煤氣發(fā)生爐工作狀況種類一段式煤氣發(fā)生爐兩段式煤氣發(fā)生爐項(xiàng)目（爐膛直徑2.4m ）（爐膛直徑2.6m ）年工作日數(shù)300d300d日工作小時數(shù)10小時10小時無煙煤價格1300 元1300 元燃料消耗

10、量kg/h12801250廣氣率m3/t27003040煤氣產(chǎn)量m3=/h34503800設(shè)備價格/萬元3080安全使用年限/年88年耗煤量/噸38403750年產(chǎn)氣量/m 31036800011400000原煤所需資金/萬元499.2487.5煤氣熱值kcal/m 3125814002 .氣化爐和天然氣相關(guān)設(shè)備的費(fèi)用的比較1）員工配置每臺氣化爐配操作工4名，月薪1500元每年共支付資金7.2萬元；天然氣的運(yùn)行需要操作工2名，巡線員2名，月薪1500 元。每年共付工資7.2萬元。2）設(shè)備運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用氣化爐的維修保養(yǎng)費(fèi)用以每年2萬元計(jì)算；設(shè)備損耗費(fèi)用6萬元（兩段式煤氣發(fā)生爐為10萬元/年）;每臺

11、風(fēng)機(jī)每年耗電以8400 元/年計(jì)（p=4kw h ）;每年消耗水所需費(fèi)用1.35萬元；煤的預(yù)處理費(fèi)用（包括篩分，洗煤和儲存）10萬/年,相關(guān)設(shè)備費(fèi)用4萬；灰渣處理費(fèi)用2萬元/年；總計(jì)，一段式為33.4萬元；兩段式為37.4萬元；天然氣的設(shè)備運(yùn)營僅需流量計(jì)維護(hù)費(fèi)用3000元/年。總計(jì)，年運(yùn)行費(fèi)用7.5萬元。如下表所示一段式煤氣發(fā)生爐（爐膛直徑2.4m ）兩段式煤氣發(fā)生爐（爐膛直徑2.6m ）天然氣維修保養(yǎng)費(fèi)萬元/年220.3設(shè)備損耗費(fèi)萬元/年6100電費(fèi)元萬/年0.850.850水費(fèi)萬元/年1.351.350預(yù)處理費(fèi)萬元/年10100預(yù)處理設(shè)備維護(hù)費(fèi)萬元/年440灰渣處理費(fèi)萬元/年220工人工資

12、力元/年7.27.27.2總計(jì)萬元/年33.437.47.53）運(yùn)營成本分析一段式煤氣發(fā)生爐每年耗煤3840t ;兩段式煤氣發(fā)生爐每年耗煤3750t ;每噸煤以1300元計(jì)（無煙煤）。一段爐運(yùn)營維護(hù)所需費(fèi)用為33.4萬；兩段爐運(yùn)營維護(hù)所需費(fèi)用為37.4萬；一段式煤氣發(fā)生爐每年運(yùn)營所需資金532.6萬元;兩段式煤氣發(fā)生爐每年運(yùn)營所需費(fèi)用524.9萬元；項(xiàng)目一段式煤氣發(fā)生爐（爐膛直徑2.4m ）兩段式煤氣發(fā)生爐（爐膛直徑2.6m ）年耗煤噸/年38403750煤價元/噸13001300用煤費(fèi)用萬元/年499.2487.5設(shè)備運(yùn)宮費(fèi)用力兀/年33.437.4總計(jì)萬元/年532.6524.9由于沒有相

13、關(guān)儲氣設(shè)施和調(diào)峰設(shè)備所以不能連續(xù)供 氣，需要預(yù)先點(diǎn)爐，煤氣使用完畢需要放空處理，這就大大 降低了煤氣的利用效率。一段式發(fā)生爐煤氣的熱值利用效率為0.72 ;兩段式發(fā)生爐煤氣的熱值利用效率為0.75 ;而天然氣可以做到隨用隨開，隨關(guān)隨停。熱值利用效率為0.95 ;綜上分析，有如下表格:天然氣和發(fā)生爐煤氣熱值利用情況分析表_燃?xì)?項(xiàng)目一段式煤氣發(fā)生爐（爐膛直徑2.4m ）兩段式煤氣發(fā)生爐（爐膛直徑2.6m ）天然氣熱值 kcal/m 3125814009000天然氣/煤氣7.156.431利用率0.720.750.95原價格/元0.5140.463.6年產(chǎn)氣量/m 3103680001140000

14、0實(shí)際用氣量/m 374649608550000實(shí)際價格/元0.7130.6143.6消耗大燃?xì)饬?m 310990001399689節(jié)省費(fèi)用/元13696002101203）配套設(shè)備費(fèi)用一段式煤氣發(fā)生爐的市場價約為30萬，相關(guān)輔助設(shè)施的費(fèi)用約13萬；兩段式煤氣發(fā)生爐的市場價約為80萬，相關(guān)輔助設(shè)施的費(fèi)用約13萬若使用天然氣，建調(diào)壓站所需費(fèi)用僅為16萬元，配套 費(fèi)用需約55萬元，共計(jì)71萬。煤氣發(fā)生爐和天然氣初期所需投資對比如下天然氣和煤氣發(fā)生爐項(xiàng)目投資對照項(xiàng)目表種類項(xiàng)目一段式煤氣發(fā)生爐（爐膛直徑2.4m ）兩段式煤氣發(fā)生爐（爐膛直徑2.0m ）天然氣煤氣發(fā)生爐/萬元30800儲煤倉庫/萬元2

15、20分煤裝置/萬元550洗煤裝置/萬元3.53.50煤氣過濾裝置/萬元110廢氣處理裝置/萬元1.51.50燃?xì)馀涮踪M(fèi)/萬元0071總計(jì)/萬元439371若改用天然氣，一段式煤氣發(fā)生爐需1年時間即可收回所有成本。若改用天然氣兩段式煤氣發(fā)生爐一般需8年才能回收 成本。兩段式煤氣煤氣發(fā)生爐初期投資過大，一般不適用于中 小企業(yè)，使用煤氣短期內(nèi)成本難以回收。若使用天然氣減少 了初期投資，可以大大節(jié)省投資成本。減少了企業(yè)資金的回 攏的難度。綜上分析，天然氣相對于氣化爐煤氣煤氣的優(yōu)越性已經(jīng)明顯具體費(fèi)用見下表:一段式發(fā)生爐煤氣兩段式發(fā)生爐煤氣天然氣設(shè)備投資/萬元308016輔助設(shè)備/萬元131355總計(jì)/萬

16、元439371年節(jié)省費(fèi)用/萬元129.4613.5120資金回收年限/年1804）環(huán)保投資煤炭中含有的硫經(jīng)氣化爐氣化轉(zhuǎn)化為h2s、so2等含 硫化合物，如果直接燃燒不但對生產(chǎn)工藝造成惡劣影響損害 產(chǎn)品質(zhì)量，而且生成的尾氣如果直接放入大氣將進(jìn)一步造成 環(huán)境污染。所以在工藝對燃?xì)夂蛄恳筝^高或環(huán)境對尾氣含硫 量有要求時就必須加裝脫硫裝置。脫硫裝置一般采用10a型脫硫箱或脫硫塔。進(jìn)脫硫箱 前一般需要先除蔡。煤氣凈化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)干箱的蔡含量，冬季應(yīng) 50mg /m3 ,夏季應(yīng)100mg /m3。所以進(jìn)脫硫箱的煤 氣中灰塵、焦油、蔡等雜質(zhì)含量應(yīng)符合城市煤氣規(guī)范要求。 干法脫硫后的煤氣凈化度較高，一般可使煤氣

17、中硫化氫含量 小于20mg /nm 2,達(dá)到工藝要求。當(dāng)煤氣中硫化氫含量較 高時，可先經(jīng)濕法脫硫進(jìn)行初脫，然后配置干法脫硫，當(dāng)硫化氫含量小于3g/nm3時，通過在脫硫箱內(nèi)填裝高效脫硫 劑，也可達(dá)到工業(yè)煤氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。成套脫硫設(shè)備現(xiàn)行市場價為40萬元；配套除票裝置價格約為10萬元；其它配套費(fèi)用約10萬元；安裝費(fèi)用10萬元；總計(jì)70萬元。天然氣的燃燒產(chǎn)物為co2和h2o,對環(huán)境沒有任何危 害，不需要再加裝任何裝置，即可達(dá)到理想燃燒效果。3 .投資分析1）初期投資天然氣初期投資初裝費(fèi)55萬調(diào)壓站費(fèi)16萬共計(jì)71萬；一段式煤氣發(fā)生爐的初期投資為43萬；兩段式煤氣發(fā)生爐初期投資93萬；2）運(yùn)營成本一段式發(fā)

18、生爐煤氣（2.4m ） 532.6萬；兩段式發(fā)生爐煤氣（2.6m ） 524.9萬；天然氣相對于一段式煤氣發(fā)生爐403.14萬；天然氣相對于兩段式煤氣發(fā)生爐511.4萬；從后期運(yùn)營來看，天氣可以為企業(yè)節(jié)省大批開支，減小生產(chǎn)成本，增大了企業(yè)的利潤空間，提高了企業(yè)的生存能力。天然氣和發(fā)生爐煤氣投資分析匯總表項(xiàng)目一段式煤氣發(fā)生爐（爐膛直徑2.4m ）兩段式煤氣發(fā)生爐（爐膛直徑2.6m ）天然氣（參照一段發(fā)生爐熱值）天然氣（參照兩段發(fā)生爐熱值）年產(chǎn)氣量/m 3103680001140000014500001772939實(shí)際用氣量/m 37464960855000010990001399689初期投資/萬元43937171年運(yùn)行費(fèi)用/萬元532.6524.9403.14511.388節(jié)省費(fèi)用/萬元129.4613.51200資金回收年限/年1800天然氣不僅直接經(jīng)濟(jì)成本低于發(fā)生爐煤氣，而且更重要 的是在工藝和環(huán)保方面天然氣的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)生爐 煤氣。從長遠(yuǎn)來看天然氣有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。其取代煤氣 也是勢在必行的。由此觀之，天然氣良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益對企業(yè)的發(fā)展 有著不可估量的作用。四、總結(jié)從我國現(xiàn)階段的能源利用水平來看，現(xiàn)在對煤炭的利 用還僅僅停留在很原始的水平上。對煤炭如此粗放的利用 和開采不僅污染了環(huán)境，而且從長遠(yuǎn)來看也是對我國能