迎接能源結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)展小型天然氣工業(yè)鍋爐

1、迎接能源結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)展小型天然氣工業(yè)鍋爐洪錫剛楊澤亮（廣東省特種設(shè)備協(xié)會(huì)）摘要：我國(guó)政府已將調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，加人天然氣在能源結(jié)構(gòu)小的比例定為國(guó)策。這就給燃用 天然氣的工業(yè)鍋爐的發(fā)展提供了空間。開(kāi)發(fā)高效率、低污染、低成本、智能化的天然氣鍋爐 是小型天然氣工業(yè)鍋爐的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：鍋爐，天然氣，發(fā)展1我國(guó)能源結(jié)構(gòu)和利用不合理，能源利用造成的環(huán)境污染嚴(yán)重能源是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和動(dòng)力，對(duì)保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和人 民生活水平不斷捉高起到了重要的作用。我國(guó)人均能源資源僅為世界平均的一 半。但我國(guó)能源利用效率只有35%,遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的52%。2003年我國(guó)能源消 費(fèi)已經(jīng)達(dá)16. 8億噸標(biāo)煤，成為僅

2、次于美國(guó)的第二大能源消費(fèi)國(guó)；當(dāng)年進(jìn)口原油 9100萬(wàn)噸，對(duì)外依存度已達(dá)36%；估計(jì)2020年將達(dá)60-70%,成為影響國(guó)家戰(zhàn)略 安全的重要因素。因此，加大節(jié)能和提高能源利用效率的力度以減少資源消耗和 對(duì)進(jìn)口的依賴(lài)，已是能源問(wèn)題的第一要?jiǎng)?wù)。另一方面，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)和粗放利用造成了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染。據(jù) 國(guó)家環(huán)保局和世界銀行統(tǒng)計(jì)，目前空氣和水污染造成的經(jīng)濟(jì)損失每年人約占我國(guó) 生產(chǎn)總值（gdp）的7-8%,已經(jīng)嚴(yán)重威脅經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)政府已 將調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，加大天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的比例定為國(guó)策。目前世界天然氣在 能源結(jié)構(gòu)屮占第二位，為24%,預(yù)計(jì)將很快超過(guò)石油居第一位；而我國(guó)天然氣僅

3、 占能耗的2.7%。由于我國(guó)天然氣豐度低，國(guó)內(nèi)和進(jìn)口運(yùn)距長(zhǎng)，導(dǎo)致價(jià)格偏高， 因而嚴(yán)重制約著天然氣市場(chǎng)發(fā)育。使提高天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的比例面臨重重困 難。如何高效利用天然氣以降低其終端利用成木，形成開(kāi)拓天然氣市場(chǎng)的良性機(jī) 制，已成為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵問(wèn)題。廣東省是能源消耗大省，本身缺乏化石能源資源（但冇豐富的可再生能源資 源），90%以上能源依賴(lài)于外部供入，以煤為主環(huán)的能耗結(jié)構(gòu)已經(jīng)對(duì)環(huán)境造成了 嚴(yán)重污染。調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、高效利用能源已經(jīng)成為廣東保障能源安全、保護(hù)生態(tài) 環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的必然選擇。廣東是能源消費(fèi)大省。2000年廣東省能源消費(fèi)總量達(dá)9448萬(wàn)噸標(biāo)煤，其中 煤炭實(shí)物量6066萬(wàn)噸,

4、占能源消費(fèi)總量的46. 4%；原油和成品油2390萬(wàn)噸,占 36. 6%；液化石油氣378萬(wàn)噸，占7%； 次電945萬(wàn)噸標(biāo)煤，占10%。但本省能 源自給率不到10%，90%能源依靠外部供應(yīng)（包括國(guó)內(nèi)煤炭，輸入西屯，進(jìn)口 原油、石油氣等，油料進(jìn)口約占全國(guó)的2/3） o同時(shí)我省的能源結(jié)構(gòu)性孑盾仍然十分突出，區(qū)威能源結(jié)構(gòu)也很不平衡；以煤 為主的能源結(jié)構(gòu)使環(huán)境日益惡化，酸雨頻率近5 0 %,還冇擴(kuò)人趨勢(shì)。為調(diào)整能 源結(jié)構(gòu)，治理污染，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，屮央已批準(zhǔn)廣東引進(jìn)lng的項(xiàng)口。2國(guó)家對(duì)能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，大力引進(jìn)和開(kāi)發(fā)天然氣國(guó)家能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃綱要2004-2020年（草案）指出，解決我國(guó)能 源問(wèn)題

5、，必須實(shí)行正確的指導(dǎo)方針，走中國(guó)特色的能源發(fā)展z路。切實(shí)抓好以下 八個(gè)方面工作，其中第一方面是堅(jiān)持把節(jié)約能源放在首位，顯著提高能源利用效 率。第二方面是大力調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。天然氣含硫少，含氮也少，不含灰，含氫多，生產(chǎn)單位熱量產(chǎn)生的二氧化碳 只有燃煤的60%左右，天然氣污染很輕，是礦物燃料中的清潔能源。隨著西氣東送、液化天然氣的引進(jìn)，國(guó)家正在采取措施，立足國(guó)內(nèi)資源、充 分利用國(guó)際資源加速發(fā)展天然氣，逐步降低煤炭消費(fèi)比例。希望到2020年能耗 構(gòu)成中，天然氣的份額達(dá)到10%。液化天然氣的引進(jìn)，首先是在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)、 能源又比較缺乏、便于海上運(yùn)輸?shù)难睾５貐^(qū)。天然氣能源具有高效、潔凈和利用方便三大

6、優(yōu)勢(shì)，我國(guó)的大部分大、中城市 市區(qū)屮將逐步禁i上燃煤鍋而推行燃?xì)忮仩t。但我國(guó)天然氣價(jià)格相對(duì)較高，通過(guò)高效利用、合理規(guī)劃、加速培育和開(kāi)發(fā)市 場(chǎng)，是調(diào)整我國(guó)能源結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略的關(guān)鍵之一。采用天然氣管道輸與lng罐廂運(yùn)輸相 配合的供應(yīng)方式對(duì)天然氣市場(chǎng)的培育和開(kāi)拓很冇意義。目前，己冇商家從新礦將 液化天然氣用汽車(chē)罐廂（一個(gè)罐廂容積約為40立方米）運(yùn)到福建、廣東供應(yīng)使 用，其運(yùn)距達(dá)到4000余公里。深圳大鵬灣的液化天然氣接收站投入使用時(shí)，其 天然氣管網(wǎng)只能鋪設(shè)到珠江三角洲的大、中城市以及主管網(wǎng)附近的區(qū)域，還有很 多地方用不到管道天然氣，采用罐廂運(yùn)輸，從液化天然氣接收站將液化的天然氣 運(yùn)至使用地點(diǎn)，將使廣東更多

7、的地方，甚至湖南、廣西的許多地方也可以用到液 化天然氣。就目前的燃料價(jià)格而言，燃用天然氣的燃料費(fèi)用顯然比燃煤高的多， 與燃用重油持平或有高有低（視供應(yīng)方式與運(yùn)輸距離），但對(duì)環(huán)境的污染小很多; 與燃用輕油比，燃料費(fèi)用還有相當(dāng)?shù)墓?jié)省，而污染也得到控制;特別是環(huán)保部門(mén)推 廣燃?xì)忮仩t的政策，這就給燃用天然氣的工業(yè)鍋爐的發(fā)展提供了空間。3小型天然氣工業(yè)鍋爐的發(fā)展方向(1) 提高鍋爐效率犬然氣是清潔能源，特別是液化天然氣。像深圳大鵬灣的澳洲液化天然氣， 代表性的摩爾成分是:ch4: 88. 77%, c2h6: 7. 54%, c3h8: 2. 59%, cjk： 1.01%, n2: 0. 07%,每立

8、方米的含硫少于5mg。燃燒產(chǎn)生的煙氣屮可以認(rèn)為不含氧化硫，沒(méi) 有粉塵，氧化氮的含量也很少，因而產(chǎn)生低溫腐蝕的程度很小，尾部受熱面可以 采用強(qiáng)化傳熱措施，鍋爐的排煙溫度可以取得很低，只要和進(jìn)水保持有合理得溫 并就行。目前燃?xì)忮仩t存在排煙溫度的問(wèn)題，不少蒸汽鍋爐沒(méi)有尾部受熱面，使 排煙溫度高達(dá)200°c以上，既浪費(fèi)了能源，乂增加了生產(chǎn)成本。假如進(jìn)水溫度為 25°c,則排煙溫度應(yīng)控制在70°c左右，大大減少排煙損失，提高鍋爐效率。(2) 降低鍋爐污染目前，液化天然氣含硫極少，天然氣鍋爐的煙氣中主要污染物是氧化氮，目 前煙氣中的氧化氮含量偏大。液化天然氣鍋爐煙氣中的氧化氮，主要是熱力型氧 化氮，采用低氧化氮燃燒技術(shù)，降低氧化氮的產(chǎn)生量，也是天然氣鍋爐研究工作 的一項(xiàng)任務(wù)。(3) 改進(jìn)鍋爐結(jié)構(gòu)，降低鍋爐成本天然氣燃燒性能好，受熱面不容易污染，鍋爐可以更緊湊，可以針對(duì)天然氣 燃料，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)適合天然氣特點(diǎn)的鍋爐，盡量降低制造成木。同時(shí)，應(yīng)努力使燃 燒機(jī)國(guó)產(chǎn)化，減少鍋爐的總成本。(4) 提高鍋爐的自動(dòng)化水平天然氣鍋爐容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)