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(lì)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(dòng)下,,已經(jīng)或正在進(jìn)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(dòng)不一以及技術(shù)和認(rèn)識(shí)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(rèn)識(shí)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):
1,、II類煙煤低位熱值國家標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》中的限定值,,即最低設(shè)計(jì)要求值,。 3、燃料價(jià)格暫按長沙市場目前價(jià)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(dòng),煤量計(jì)量普遍存在一定的問題,; 2,、鍋爐本體設(shè)計(jì)、司爐人員操作水平,、煤質(zhì)不穩(wěn)定,、積灰等原因?qū)?/p> 致實(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(huì)上的報(bào)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(tái)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(dòng)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基礎(chǔ)上進(jìn)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(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(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(shí),其效率可達(dá)95%以上,。 綜上原因,,經(jīng)比較大量客戶的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù),上述三種燃料鍋爐的實(shí)際運(yùn)行成本應(yīng)修正為(燃料熱值波動(dòng)因素暫不予考慮),。 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(huì)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,在供應(yīng)充足且價(jià)格較低,,環(huán)保要求要高地區(qū)成本等各項(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)將逐步禁止煤及“三廢”的運(yùn)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(chǔ)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(jià)格浮動(dòng)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(xiàng)目受阻而學(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(chǔ)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(chǔ)量計(jì)算,,在較大噸位鍋爐使用上其要求的儲(chǔ)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(dòng)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)鍋爐低溫結(jié)渣,、積灰導(dǎo)致運(yùn)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(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(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(jià)值規(guī)律必然會(huì)使國家在未來逐步使其與其它一次能源價(jià)格掛鉤浮動(dòng),,其價(jià)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,、初投資分析比較(以4T鍋爐為例,單位:萬元) 綜上,,經(jīng)比較各種能源鍋爐方案的實(shí)際運(yùn)行成本及使用優(yōu)劣勢,、初投資等因素,再結(jié)合我國能源儲(chǔ)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發(fā)展,; 而天然氣(含巖層氣)由于其儲(chǔ)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。
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