燃煤鍋爐、燃生物質(zhì)鍋爐、天然氣鍋爐的分析及比較

1、-. z.燃煤鍋爐、燃生物質(zhì)鍋爐、天然氣鍋爐的分析與比擬近年來，由于環(huán)保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，鼓勵新能源推廣等的法律法規(guī)后，作為耗能和排放大戶的鍋爐，也在各級政府、鍋爐生產(chǎn)和使用單位、能源供給企業(yè)等的共同推動下，已經(jīng)或正在進(jìn)展著大規(guī)模的更新或改造。但由于各地政策的不一，各市場主體利益驅(qū)動不一以及技術(shù)和認(rèn)識的缺乏等原因，導(dǎo)致部份鍋爐使用單位對各種改造方案的優(yōu)劣勢認(rèn)識不充分，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，特本著對客戶負(fù)責(zé)，以大量詳實(shí)科學(xué)的數(shù)據(jù)為根底，從客觀公正的角度來綜合比擬幾種主要能源煤、天然氣、生物質(zhì)鍋爐方案的差

2、異，以供客戶甄別選擇。一、理論上三種能源在鍋爐使用本錢上的差異以噸蒸汽60萬大卡熱焓為例：注：1、II類煙煤低位熱值國家標(biāo)準(zhǔn)*圍：42005000Kcal/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*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家標(biāo)準(zhǔn)鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)視管理規(guī)程中的限定值，即最低設(shè)計要求值。3、燃料價格暫按*市場目前價格核算，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本錢上的差異仍以噸蒸汽60萬大卡熱焓為例。由于：一燃煤鍋爐1、燃煤鍋爐煤質(zhì)易波

3、動，煤量計量普遍存在一定的問題；2、鍋爐本體設(shè)計、司爐人員操作水平、煤質(zhì)不穩(wěn)定、積灰等原因?qū)е聦?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)會上的報告；3、據(jù)測算，燃煤鍋爐電耗、除渣除塵水耗、人工、維保配件等費(fèi)用折算本錢約20元/噸蒸汽。二生物質(zhì)鍋爐1、由于生物質(zhì)成型燃料國家尚未出臺標(biāo)準(zhǔn)，也無相關(guān)部門監(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、由于國內(nèi)生物質(zhì)鍋爐技術(shù)的不成熟，中小型工業(yè)鍋爐無論是采用層燃還是懸浮燃燒，都是在原燃煤或燃?xì)忮仩t根底上進(jìn)展的簡單改造，故其燃燒并不

4、完全針對生物質(zhì)燃料的特性從而導(dǎo)致熱效率較低。3、生物質(zhì)鍋爐與生俱來的易結(jié)渣積灰問題尚無很好的解決方法，根本依賴人工定期清灰，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、維保等本錢比燃煤鍋爐略高。三天然氣鍋爐1、天然氣鍋爐人工及耗水電本錢較低。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，其效率可達(dá)95%以上。綜上原因，經(jīng)比擬大量客戶的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，上述三種燃料鍋爐的實(shí)際運(yùn)行本錢應(yīng)修正為燃料熱值波動因素暫不予考慮。三、三種燃料在鍋爐使用上的優(yōu)

5、劣勢比照一優(yōu)勢煤：燃料供給有保障，技術(shù)成熟，司爐人員熟悉，使用本錢低。生物質(zhì)：符合國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意義。天然氣：清潔環(huán)保，鍋爐占地小，故障率低，可顯著改善使用單位現(xiàn)場環(huán)境，在供給充足且價格較低，環(huán)保要求要高地區(qū)本錢等各項(xiàng)相對優(yōu)勢明顯。二劣勢煤：環(huán)保和減排的壓力，包括PM2.5的開測，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)將逐步制止煤及三廢的運(yùn)輸、排放或三廢的處理本錢大幅度增加；鍋爐房及附屬設(shè)施、能源儲存等占用場地大。生物質(zhì)：1、受供給半徑超過50Km半徑生物質(zhì)原料的收集運(yùn)輸本錢將大增及季節(jié)、一家一戶農(nóng)戶

6、生產(chǎn)等因素影響，燃料供給有限，價格浮動的可能性也跟著增大，目前國內(nèi)大多數(shù)生物質(zhì)燃料廠的規(guī)模有限，年產(chǎn)量都在一至二萬噸一年左右，無法大面積滿足鍋爐用量的需求。故近年來生物質(zhì)發(fā)電等工程受阻而學(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)燃料對儲存場地要求大，防火等級要求高。由于顆料狀生物質(zhì)燃料密度普遍為，按正常使用7-10天的儲量計算，在較大噸位鍋爐使用上其要求的儲存場地和防火要求使大量單位無法承受。3、生物質(zhì)燃料來源復(fù)雜，不僅熱值波動大，而且富含Cl、K等離子或SiO2，上述離子對鍋爐的腐蝕問題和SiO2磨損問題將逐步暴露并產(chǎn)生嚴(yán)重后果。4、生物質(zhì)鍋爐

7、低溫結(jié)渣、積灰導(dǎo)致運(yùn)行效率低下的問題世界*圍內(nèi)尚無較好方法解決，中小型工業(yè)鍋爐根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、鍋爐本體構(gòu)造、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)量限制無法滿足大中型鍋爐的應(yīng)用，目前尚不能大面

8、積推廣。天然氣：由于天然氣在環(huán)保方面的優(yōu)勢及其在一次能源所占比重的日益擴(kuò)大，供需矛盾及價值規(guī)律必然會使國家在未來逐步使其與其它一次能源價格掛鉤浮動，其價格長期趨勢必將逐步放開。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。四、初投資分析比擬以4t鍋爐為例，單位：萬元綜上，經(jīng)比擬各種能源鍋爐方案的實(shí)際運(yùn)行本錢及使用優(yōu)劣勢、初投資等因素，再結(jié)合我國能源儲存和分布的特點(diǎn)，我們不難看出，短期之內(nèi)，我國難以改變目前以煤碳為主要燃料約占70%的局面，燃煤鍋爐將主要向大型化、節(jié)能高效、高效脫硫除塵以及整體煤氣化方向開展；而天然氣含巖層氣由于其儲量豐富、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)將迅速擴(kuò)大所占比重；作為可再生能源和零碳排放的生物質(zhì)等新能源，將隨著其核心技術(shù)的推廣應(yīng)用逐步成為現(xiàn)有能源的重要補(bǔ)充并在生活和小型工業(yè)鍋爐應(yīng)用等方面得到日益的普及。各種氣化爐對原料煤的技術(shù)要求煤的氣化與煤本身性質(zhì)及氣化介質(zhì)、氣化爐型與過程條件以及最終產(chǎn)品要求都密切相關(guān)，因此，選擇氣化用煤應(yīng)針對氣化工藝特點(diǎn)來進(jìn)展。但總的來講，煤氣化對煤質(zhì)的要求還是很寬松的，不同的煤階、不同的粒度、不同的硫含量的煤都可以用作氣化，但由于各種氣化工藝系統(tǒng)特點(diǎn)的不