工業(yè)用戶“煤改氣”點(diǎn)供方案

1、簡述工業(yè)用戶“煤改氣”的解決方案背景：近年來，我國霧霾天氣日益嚴(yán)重，環(huán)境污染矛盾愈發(fā)突出，2016年中國的空氣質(zhì)量排名倒數(shù)第二，屬空氣污染的重災(zāi)區(qū)，清潔能源與新能源的應(yīng)用推廣成為治理污染的最佳選擇之一。我國大氣污染的主要來源是工業(yè)上煤或石油燃燒排放的大量有害物質(zhì)，2016年數(shù)據(jù)顯示，我國工業(yè)鍋爐中以散煤為燃料的工業(yè)鍋爐約有50萬臺左右，年燃用散煤7億多噸，約占全國煤炭消費(fèi)總量的20%。年排放煙塵約410萬噸、二氧化硫約570萬噸、氮氧化物約200萬噸，分別占全國污染物排放總量的40%、27%、9%左右，這是我國大氣霧霾治理的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。在經(jīng)濟(jì)增速換檔、資源環(huán)境約束趨緊的新常態(tài)下，能源綠色轉(zhuǎn)型

2、要求日益迫切，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)入油氣替代煤炭、非化石能源替代化石能源的更替期，優(yōu)化和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)還應(yīng)大力提高天然氣消費(fèi)比例。十八大提出大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè),對加大天然氣使用具有積極促進(jìn)作用。巴黎協(xié)定的實(shí)施，將大大加快世界能源低碳化進(jìn)程，同時，國家大力推動大氣和水污染防治工作，對清潔能源的需求將進(jìn)一步增加。天然氣作為一種清潔能源，以其安全、環(huán)保、供量穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為替代燃煤的首選。液化天然氣(Liquefied Natural Gas，簡稱LNG)，主要成分是甲烷，被公認(rèn)是地球上最干凈的化石能源，無色、無味、無毒且無腐蝕性。到 2020 年，天然氣在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比力爭達(dá) 到 10%左

3、右，地下儲氣庫形成有效工作氣量 148 億立方米。到 2030 年，力爭將天然氣在一次能源消費(fèi)中的占比提高到 15%左右，地下儲氣庫形成有效工作氣量 350 億立方米以上。在國家天然氣十三五規(guī)劃中，從國家層面提出關(guān)于大力發(fā)展天然氣的指導(dǎo)思想，明確指出要樹立創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，以能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線，遵循“四個革命、一個合作”能源發(fā)展戰(zhàn)略思想，緊密結(jié)合“一帶一路”建設(shè)、京津冀協(xié)同發(fā)展、長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展戰(zhàn)略，貫徹油氣體制改革總體部署，發(fā)揮市場配置資源的決定性作用，創(chuàng)新體制機(jī)制，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展，以提高天然氣在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重為發(fā)展目標(biāo)，大力發(fā)展天然氣產(chǎn)業(yè)，逐步把天然氣培

4、育成主體能源之一，構(gòu)建結(jié)構(gòu)合理、供需協(xié)調(diào)、安全可靠的現(xiàn)代天然氣產(chǎn)業(yè)體系。2013年9月國務(wù)院印發(fā)大氣污染防治行動計劃，計劃要求加強(qiáng)工業(yè)企業(yè)大氣污染綜合治理。全面整治燃煤小鍋爐。加快推進(jìn)集中供熱、“煤改氣”、“煤改電”工程建設(shè)，到2017年，除必要保留的以外，地級及以上城市建成區(qū)基本淘汰每小時10蒸噸及以下的燃煤鍋爐，禁止新建每小時20蒸噸以下的燃煤鍋爐；2014年6月份，國家能源局與京津冀三省市、兩桶油分別簽訂“煤改氣”用氣保供協(xié)議。進(jìn)一步落實(shí)大氣防治污染計劃，推動“煤改氣”有序?qū)嵤?。為?yīng)對天然氣新增需求壓力，2014年6月5日，財政部對進(jìn)口天然氣出臺扶持政策，新增1240萬噸液化氣項(xiàng)目可以享

5、受稅收優(yōu)惠政策。2016年10月，京津冀及周邊地區(qū)大氣污染防治協(xié)作小組提出將在北京、天津、保定、廊坊建設(shè)國家“禁煤區(qū)”。提出京津冀核心區(qū)重點(diǎn)治理燃煤污染。北京、天津、保定、廊坊將有序加快建設(shè)國家“禁煤區(qū)”，基本淘汰城鎮(zhèn)地區(qū)10蒸噸及以下燃煤鍋爐。國內(nèi)各地陸續(xù)出臺政策，促進(jìn)“煤改氣”戰(zhàn)略落地實(shí)施。1、 “煤改氣”介紹1、“煤改氣”的環(huán)保與社會效益大氣污染的首要污染物為二氧化硫，其次是可吸入顆粒，大部分地區(qū)處于國家環(huán)境空氣質(zhì)量三級到四級標(biāo)準(zhǔn)，三項(xiàng)主要污染物指標(biāo)在采暖季均高于非采暖季，環(huán)境質(zhì)量極其惡劣。主要是冬季采暖燃煤造成。嚴(yán)重的環(huán)境污染對市民的工作、生活、生產(chǎn)和社會發(fā)展造成不利影響。燃料(每噸）

6、二氧化碳（噸）硫化物（kg）天然氣2.75 0 油品3.03.5 12 無煙煤3.24.0 2030 工業(yè)鍋爐每燃燒一噸標(biāo)準(zhǔn)煤,就產(chǎn)生二氧化碳2500公斤,二氧化硫7.5公斤，氮氧化物3.7公斤，粉塵、廢渣的排放量，廢渣為200kg。1蒸噸鍋爐小時耗煤（標(biāo)準(zhǔn)煤）量為86kg,耗氣量70Nm。排放物二氧化碳（kg）二氧化硫（kg）氮氧化物（kg）粉塵、廢渣（kg）煤炭2253.27.53.7172天然氣137200.60減少比例40.9%100%84%100%2、“煤改氣”的整體優(yōu)勢類型燃?xì)庠O(shè)備燃煤設(shè)備燃油設(shè)備用電設(shè)備能源種類天然氣煤炭柴油電熱值8600大卡/立方米4000大卡/千克10200大

7、卡/千克860大卡/度能效比90%60%90%95%燃料價格5元/立方米0.8元/千克8元/千克0.9元/度消耗燃料合計56立方米167千克44千克490度燃料費(fèi)用合計280元134元352元441元人工費(fèi)用（2100元/月）0元/日70元/日0元/日0元/日日常維護(hù)費(fèi)用（暫無具體數(shù)據(jù)）很低很高很低很低日運(yùn)行總費(fèi)用280元/日204元/日352元/日441元/日年運(yùn)行總費(fèi)用10.08萬元/年7.35萬元/年12.68萬元/年15.88萬元/年從以上表中，我們可以的出結(jié)論：1、在未明確的日常維護(hù)費(fèi)用數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，煤的燃料費(fèi)用是最低的；2、燃煤設(shè)備的日常維護(hù)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于燃?xì)庠O(shè)備，如果把日常維護(hù)費(fèi)用

8、計算在內(nèi)，燃?xì)庠O(shè)備的年運(yùn)行費(fèi)用將遠(yuǎn)低于燃煤設(shè)備，為四種類型中運(yùn)行成本最低的；3、燃煤設(shè)備的人工費(fèi)用要視生產(chǎn)情況而定，如果晝夜生產(chǎn)，則必須實(shí)行倒班制度，兩個人是最少選擇，這將會大大增加燃煤鍋爐的年運(yùn)行費(fèi)用。因此，在各類燃料的年運(yùn)行費(fèi)用上，燃?xì)庖廊皇亲钣袧撛趦?yōu)勢的一種選擇。鍋爐種類價格使用年限折舊率與燃?xì)忮仩t價格比較與燃?xì)忮仩t折舊率比較燃?xì)?T/h23萬元20年1.15萬元/年/2T/h35萬元20年1.75萬元/年/3T/h53萬元20年2.65萬元/年/4T/h76萬元20年3.80萬元/年/燃煤1T/h25萬元5年5.00萬元/年多2萬元多損失3.85萬元/年2T/h37萬元5年7.40萬元

9、/年多2萬元多損失3.25萬元/年3T/h5年4T/h53萬元5年10.60萬元/年少23萬元多損失6.80萬元/年燃油1T/h23萬元10年2.30萬元/年多0萬元多損失1.15萬元/年2T/h35萬元10年3.50萬元/年多0萬元多損失1.75萬元/年3T/h53萬元10年5.30萬元/年多0萬元多損失2.65萬元/年4T/h76萬元10年7.60萬元/年多0萬元多損失3.80萬元/年從上表中所給數(shù)據(jù)可以看出：1、在1T、2T、3T的鍋爐中，燃?xì)忮仩t、燃油鍋爐的初始固定投資是最少的；在4T的鍋爐中，燃煤鍋爐的初始固定投入是最少的；2、在鍋爐的使用壽命中，燃?xì)忮仩t一般為20年，是各種類型鍋爐

10、中壽命最長的；3、在鍋爐的折舊率中，1T、2T、3T、4T的燃?xì)忮仩t均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同等規(guī)格的其它類型的鍋爐，無形之中減少了固定資產(chǎn)的流失。因此，在各種類型燃料固定資產(chǎn)的投資方面，投資于使用燃?xì)庠O(shè)備無疑是一種更好的選擇。2、 “點(diǎn)對點(diǎn)式供氣”方案介紹由上面的分析得知，使用天然氣在環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益兩方面都具有顯著優(yōu)勢。但我國天然氣發(fā)展目前仍處于初級階段，燃?xì)夤艿赖母采w能力嚴(yán)重不足，大部分工業(yè)用戶位于郊區(qū)，燃?xì)夤芫W(wǎng)在短時間內(nèi)難以滿足工業(yè)用戶需求?！癓NG點(diǎn)對點(diǎn)式供氣”作為新興的供氣模式，具有投資少、占地小、投產(chǎn)快、安全性高等特點(diǎn)，解決燃?xì)夤艿涝诙虝r間內(nèi)不能覆蓋區(qū)域工業(yè)用戶使用天然氣的需求，且使用LNG

11、相較使用管道氣，具有極大的價格優(yōu)勢。下面對LNG點(diǎn)供方案進(jìn)行簡要介紹：1、 “煤改氣”LNG點(diǎn)供方案的設(shè)計思路在用戶廠區(qū)內(nèi)，采用自建LNG儲備站集中供氣的模式，保證用戶24小時不間斷用氣。按用戶實(shí)際需求（預(yù)計日用氣量），配備相應(yīng)規(guī)格的儲存設(shè)備（LNG儲罐，容量規(guī)格需滿足用戶3-5天使用）。按用戶每小時用氣量的峰值，配備對應(yīng)規(guī)格的氣化設(shè)備。且要一開一備來提高設(shè)備在使用過程中的穩(wěn)定性，減少因設(shè)備故障因素對用戶造成的影響。然后從氣源的穩(wěn)定性、運(yùn)輸能力、天然氣的儲備、供氣模式和及時靈活的調(diào)配等方面來保障用戶的安全用氣，全力保障不發(fā)生斷供情況。2、 工藝流程LNG通過低溫槽車從LNG液化工廠運(yùn)至用氣LN

12、G氣化站（建設(shè)于工業(yè)用戶廠區(qū)內(nèi)），通過站內(nèi)卸車臺設(shè)置的臥式專用卸車增壓氣化器為槽車儲罐增壓，利用壓差將LNG送至氣化站低溫LNG儲罐內(nèi)。工作條件下，儲罐增壓器將儲罐內(nèi)的LNG增壓到0.6Mpa。增壓后的LNG進(jìn)入空溫式氣化器，與空氣換熱后轉(zhuǎn)化為氣態(tài)天然氣并升高溫度，出口溫度約比環(huán)境溫度低10，壓力為0.45-0.60Mpa（當(dāng)空溫式汽化器出口的天然氣溫度達(dá)不到5以上時，通過水浴式加熱器升溫），最后經(jīng)調(diào)壓（調(diào)壓器出口壓力調(diào)制為客戶所需要的使用壓力）、計量、加臭后送給工業(yè)用戶。 圖1：”LNG點(diǎn)供”流程圖3、 主要設(shè)備及投資本項(xiàng)目主要設(shè)備有：LNG氣化站、調(diào)壓站、場地基建費(fèi)用等。點(diǎn)供設(shè)備明細(xì)如下表

13、所示：序號內(nèi)容數(shù)量備注1LNG儲罐1需客戶投資2空溫式氣化撬1需客戶投資3BOG1需客戶投資4EAG1需客戶投資5增壓器2需客戶投資6站控系統(tǒng)1需客戶投資4、 價格優(yōu)勢、效益評估1、 價格優(yōu)勢我國液化天然氣（LNG）替代工業(yè)用管道天然氣已具有經(jīng)濟(jì)性。我國管道天然氣的價格形成機(jī)制是政府指導(dǎo)定價。在“壓非保民”的基本政策導(dǎo)向下，近幾年來，政府加快了管道天然氣，特別是非民生用管道天然氣的價格上漲速度。目前，工業(yè)用管道天然氣終端用戶實(shí)際價格已普遍突破4.2元/m，而使用LNG進(jìn)行氣化后，價格可以控制在3元以下。2、 經(jīng)濟(jì)效益評估利用氣源保障、價格競爭、量身定做等眾多優(yōu)勢達(dá)到為客戶爭取最大效益的目的。目

14、前液化天然氣供氣價格2.85元/m，管道氣得熱值大約是8600大卡，LNG得熱值市9300大卡，所以一方管道氣折合成LNG系數(shù)是0.925。每年節(jié)省費(fèi)用（壓縮天然氣日用量7000方計）：管道天然氣按3.03元/m計算（1）管道天然氣年使用費(fèi)用：3.037000365=元（2）液化天然氣5000方一天年使用費(fèi)用：2.85（50000.925）365=元（3）管道天然氣2000方一天年使用費(fèi)用：3.032000365=元（4）年節(jié)省費(fèi)用：元（+）元=元以上面數(shù)字可以看出，使用液化天然氣5000方管道天然氣2000方仍為用戶實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約。5、 LNG氣化站的實(shí)施建設(shè)1、LNG氣化站建設(shè)在用戶自有土地

15、上，不產(chǎn)生土地使用費(fèi)用。2、氣化站建設(shè)及申報流程圖：其中：氣化站建設(shè)申報大約需10個工作日；項(xiàng)目設(shè)計需15天左右；土建需1個月左右，設(shè)備安裝調(diào)試需5天左右。整個項(xiàng)目建設(shè)完成，最多只需2個月時間即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供氣。6、 LNG氣化站后期運(yùn)營氣化站的運(yùn)行初期不少于3名（正常運(yùn)行后2名）專職操作人員，（所有操作人員全部經(jīng)過3-4個月的上崗培訓(xùn)持證上崗），按一班一人考慮，來保障安全運(yùn)行，保證用戶安全平穩(wěn)用氣。7、 結(jié)論天然氣終端的消費(fèi)和供給對價格敏感。在點(diǎn)供模式下，一方面，天然氣終端消費(fèi)對供氣商的選擇轉(zhuǎn)換成本大幅降低，用戶選擇供氣商更加靈活，容易出現(xiàn)更換供氣商的情況，可以在原料選擇上節(jié)約成本。另一方面，點(diǎn)供模式較低的投資額和LNG的較強(qiáng)流動性也減少用戶對管道的依賴。天然氣終端市場較高的供需價格彈性在增強(qiáng)市場流動性的