煤氣發(fā)生爐煤氣和天然氣的比較分析

1、的比較分析2017年9月21日一、總論隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求也進(jìn)一步提高。鼓勵(lì)使用清潔能源。在國(guó)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勢(shì)所趨和勢(shì)在必行的。取締“高耗能、高污染”的一個(gè)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(dòng)，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(duì)環(huán)境沒(méi)有危害，而被稱為最潔凈的能源之一。天然氣素有綠色能源之稱，是清潔高效的優(yōu)質(zhì)燃料。

2、工業(yè)使用天然氣作為燃料，可以減少對(duì)城市的環(huán)境污染，提高城市的整體水平。為了減少環(huán)境污染，國(guó)家相關(guān)部委頒布了許多鼓勵(lì)使用天然氣的政策，制定了發(fā)展天然氣事業(yè)的規(guī)劃。二、天然氣和發(fā)生爐煤氣的宏觀比較天然氣和發(fā)生爐煤氣都可作為鍋爐、窯爐的燃料，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8854kcal/m3(西氣東輸氣質(zhì))；煤氣發(fā)生爐煤氣熱值約為1400kcal/m3。根據(jù)工藝過(guò)程的不同，發(fā)生爐煤氣可以分為：空氣煤氣、空氣-蒸汽煤氣、水煤氣等?？諝饷簹鉄嶂担?770-4600千焦/立(900-1100kcal/m3),空氣-蒸汽煤氣熱值：5020-52

3、30千焦/立(1200-1250kcal/m3),水煤氣熱值：1005011300千焦/立(2400-2700kcal/m3)。即1m3天然氣相當(dāng)于6.32m3發(fā)生爐煤氣。2 ）毒性天然氣的主要成分為CH（93%以上），CH無(wú)毒，對(duì)人體沒(méi)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COH2、N2,其中CO的毒性很大，而且無(wú)色無(wú)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幸欢?/p>

4、的含硫化合物如H2S、SO等，對(duì)長(zhǎng)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(shí)會(huì)揮發(fā)出如笨、甲苯、蔡、慈等一系列致癌物質(zhì)，對(duì)長(zhǎng)期在其環(huán)境下的工人的健康有很大危害。3 ）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有上表可知天然氣和煤氣相比爆炸極限要小的多，故不易發(fā)生危險(xiǎn)。4）對(duì)工藝的影響煤由煤氣發(fā)生爐制成煤氣，其含有的各

5、種雜質(zhì)也發(fā)生變化進(jìn)入煤氣。主要有害成分有H2S、SO等。其中含硫化合物對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量（尤其是冶金、冶煉、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(huì)因操作條件的變化，其相對(duì)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CH（大于93%）,雜質(zhì)已在調(diào)壓站前完全過(guò)濾。燃燒放出的熱量穩(wěn)定，不會(huì)造成火爐溫度的波動(dòng)。燃燒生成的產(chǎn)物為CQ和HO,對(duì)產(chǎn)品沒(méi)有任何危害。5）污染煤中的硫份經(jīng)氣化、燃燒生成SQ,如果不經(jīng)處理排入大氣，會(huì)造成一系列的污染，而且很難消除。從氣化爐出來(lái)的煤氣如果不經(jīng)過(guò)濾直接燃燒，將帶來(lái)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，也將造成大量

6、粉塵，如果不經(jīng)處理也會(huì)將造成大量污染。天然氣在這方面有很大優(yōu)勢(shì)，其燃燒只生成的CQ和HO,對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何污染。因此也被譽(yù)為“清潔能源、綠色能源”。這一點(diǎn)也是國(guó)家近年來(lái)大力推行天然氣的主要原因。2、運(yùn)營(yíng)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(guó)家對(duì)這類設(shè)備有相當(dāng)高的安全要求。所以企業(yè)對(duì)這類設(shè)備和相關(guān)人員的管理難度要大得多。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(duì)于天然氣并不存在這樣的問(wèn)題。其一，天然氣有天然氣公司直接供氣，經(jīng)公司的調(diào)壓站調(diào)壓后可直接通入

7、火爐燃燒，不需要二次加工，而且隨用隨開(kāi)，隨關(guān)隨停。其二，企業(yè)只需對(duì)火爐工進(jìn)行簡(jiǎn)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，對(duì)這一方面的投入也相對(duì)減少。2）投資若使用煤氣，需要建煤氣發(fā)生爐一座，煤氣過(guò)濾裝置一套；而天然氣僅僅只需建調(diào)壓計(jì)量站一座。三、天然氣和發(fā)生爐煤氣的具體經(jīng)濟(jì)比較下面以煤氣發(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項(xiàng)G類煤氣發(fā)生爐年工作日數(shù)300d日工作小時(shí)數(shù)24小時(shí)無(wú)煙煤價(jià)格900元燃料消耗量kg/h2500產(chǎn)氣率吊/t3000煤氣產(chǎn)品nVh7500日耗煤/T60設(shè)備價(jià)格/萬(wàn)元150年耗煤量/噸18000年產(chǎn)氣量/m354000000原煤所需資金/萬(wàn)元1

8、620煤氣熱值kcal/m314002 .煤氣發(fā)生爐和天然氣相關(guān)設(shè)備的費(fèi)用的比較1）員工配置每臺(tái)煤氣發(fā)生爐配操作工15名，月薪3000元。每年共支付資金54萬(wàn)元；天然氣的運(yùn)行需要操作工3名（可兼職巡檢員），月薪3000元。每年共付工資10.8萬(wàn)元。2）設(shè)備運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用氣化爐的維修保養(yǎng)費(fèi)用以每年5萬(wàn)元計(jì)算；設(shè)備損耗費(fèi)用以每年6萬(wàn)元計(jì)算；煤氣發(fā)生爐每年耗電151.2萬(wàn)元/年（發(fā)生爐設(shè)計(jì)功率為300KW電價(jià)為0.7元/KWh);每年消耗水所需費(fèi)用10萬(wàn)元（主要以自備井水為主）；煤的預(yù)處理費(fèi)用（包括篩分、儲(chǔ)存）5萬(wàn)/年；灰渣處理利潤(rùn)15萬(wàn)元/年（灰渣可出售）；總計(jì)，煤氣發(fā)生爐設(shè)備運(yùn)營(yíng)為221.2萬(wàn)元；

9、天然氣的設(shè)備運(yùn)營(yíng)無(wú)需維護(hù)費(fèi)用。總計(jì)，年運(yùn)行費(fèi)用7.5萬(wàn)元。如下表所示燃.項(xiàng)煤氣發(fā)生爐天然氣維修保養(yǎng)費(fèi)萬(wàn)元/年50設(shè)備損耗費(fèi)萬(wàn)元/年60電費(fèi)兀萬(wàn)/年151.20水費(fèi)萬(wàn)元/年100預(yù)處理費(fèi)萬(wàn)元/年50灰渣處理費(fèi)萬(wàn)元/年+150工人工資萬(wàn)兀/年5410.8總計(jì)萬(wàn)元/年216.210.83）運(yùn)營(yíng)成本分析煤氣發(fā)生爐每年耗煤18000t;每噸煤以900元計(jì)煤氣發(fā)生爐每年耗煤成本1620萬(wàn)；煤氣發(fā)生爐每年運(yùn)營(yíng)維護(hù)所需費(fèi)用為216.2萬(wàn)；煤氣發(fā)生爐每年運(yùn)營(yíng)所需資金1836.2萬(wàn)元；如下表所示爐型項(xiàng)廣煤氣發(fā)生爐年耗煤噸/年18000煤價(jià)元/噸900用煤費(fèi)用萬(wàn)元/年1620設(shè)備運(yùn)營(yíng)費(fèi)用萬(wàn)元/年216.2總計(jì)萬(wàn)元/

10、年1836.2由于沒(méi)有相關(guān)儲(chǔ)氣設(shè)施和調(diào)峰設(shè)備，這就大大降低了煤氣的利用效率。煤氣發(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(kāi)，隨關(guān)隨停。熱值利用效率為0.95;綜上分析，有如下表格:項(xiàng)目煤氣發(fā)生爐天然氣3熱值kcal/m14008854天然氣/煤氣6.321利用率0.750.95原價(jià)格/元0.322.7年產(chǎn)氣量/m54000000實(shí)際用氣量/m340500000實(shí)際價(jià)格/元0.42.7換算天燃?xì)饬?m364082284）環(huán)保投資煤炭中含有的硫經(jīng)氣化爐氣化轉(zhuǎn)化為H2S、SQ等含硫化合物，如果直接燃燒不但對(duì)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(duì)燃?xì)夂蛄恳筝^高或環(huán)境對(duì)尾氣含硫量有要求時(shí)就必須加裝脫硫裝置。3 .投資分析1）初期投資天然氣初期投資萬(wàn)；煤氣發(fā)生爐的初期投資為150萬(wàn)；2）運(yùn)營(yíng)成本煤氣發(fā)生爐煤氣1836.2萬(wàn)；天然氣相對(duì)于煤氣發(fā)生爐1821.3萬(wàn)（天然氣單價(jià)2.7元/Nm3);從后期運(yùn)營(yíng)來(lái)看，天然氣可以為企業(yè)節(jié)省大批開(kāi)支，減小生產(chǎn)成本，增大了企業(yè)的利潤(rùn)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種一項(xiàng)-煤氣發(fā)生爐天然氣（參照煤氣發(fā)生爐熱值）年產(chǎn)氣量/m3540000006745503.2實(shí)際用氣量/m3405000006408228年運(yùn)行費(fèi)用/萬(wàn)元183