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燃煤、生物質(zhì)與天然氣鍋爐方案的分析與比較

發(fā)布時間：2016-04-12 瀏覽：6607次

方案的分析與比較

近年來，由于壓力的不斷加大和能源危機日益嚴重，在政府不斷推出一系列關(guān)于促進減排及節(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、能源供應(yīng)企業(yè)等的共同推動下，已經(jīng)或正在進行著大規(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)和認識的不足等原因，導(dǎo)致部份鍋爐使用單位對各種改造方案的優(yōu)劣勢認識不充分，改造后實際運行效果與預(yù)定效果差距明顯或嚴重不適用，為此，特本著對客戶負責，以大量詳實科學(xué)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從客觀公正的角度來綜合比較幾種主要能源（煤、天然氣、生物質(zhì)）鍋爐方案的差異，以供客戶甄別選擇。

一、理論上三種能源在鍋爐使用成本上的差異（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準范圍：4200—5000Kcal/Kg，取中值4600 Kcal/Kg；生物質(zhì)燃料

由于成份、加工等不同，燃料熱值范圍為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準《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》中的限定值，即***低設(shè)計要求值。

3、燃料價格暫按長沙市場目前價格核算，各地可按實際自行修正。

二、實際運行中三種能源在鍋爐使用成本上的差異（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)?/p>

致實際層燃鍋爐（20T以下鏈條鍋爐）平均運行效率均低于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、維保配件等費用

折算成本約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準，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，普遍存在熱值達不到合同約定標準的現(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，都是在原燃煤或燃氣鍋爐基礎(chǔ)上進行的簡單改造，故其燃燒并不完全針對生物質(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辦法，基本依賴人工定期清灰，故導(dǎo)致其實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、維保等成本比燃煤鍋爐略高。

（三）天然氣鍋爐

1、天然氣鍋爐人工及耗水電成本較低。

2、天然氣鍋爐尾部煙氣節(jié)能或冷凝技術(shù)的推廣，使其熱效率進一步大幅度提升，當天然氣鍋爐排煙溫度降低到80度以下時，其效率可達95%以上。

綜上原因，經(jīng)比較大量客戶的實際運行數(shù)據(jù)，上述三種燃料鍋爐的實際運行成本應(yīng)修正為（燃料熱值波動因素暫不予考慮）：

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三、三種燃料在鍋爐使用上的優(yōu)劣勢對比

（一）優(yōu)勢

煤：燃料供給有保障，技術(shù)成熟，司爐人員熟悉，使用成本低。

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，鍋爐占地小，故障率低，可顯著改善使用單位現(xiàn)場環(huán)

境，在供應(yīng)充足且價格較低，要求要高地區(qū)成本等各項相對優(yōu)勢明顯。

（二）劣勢

煤：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

區(qū)將逐步禁止煤及“三廢”的運輸、排放或“三廢”的處理成本大幅度增加；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)原料的收集運輸成本將大增）及季節(jié)、一家一戶農(nóng)戶生產(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)電等項目受阻而學(xué)者普遍認為生物質(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0.7-1.2,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接受。

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)生嚴重后果。 4、生物質(zhì)鍋爐低溫結(jié)渣、積灰導(dǎo)致運行效率低下的問題世界范圍內(nèi)尚無較好辦法解決，中小型工業(yè)鍋爐基本只能靠人工定期清理。

5、生物質(zhì)燃料由于燃點低，停爐后缺氧自行燃燒導(dǎo)致可燃氣體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、鍋爐本體結(jié)構(gòu)、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***無法滿足大中型鍋爐的應(yīng)用，目前尚不能大面積推廣。

天然氣：由于天然氣在方面的優(yōu)勢及其在一次能源所占比重的日益擴

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一步推廣的原因。

摘自：生物質(zhì)鍋爐及煙氣凈化治理

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