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煤改气工程

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1. 定义

煤改气是将烧煤炭改为烧天然气的简称,是对燃煤锅炉进行改造,换成燃气锅炉,以此达到减少大气污染的目的,有利于全球气候保护。近年来研究显示,燃煤污染对雾霾天气的形成产生了巨大的影响,为了改善空气质量,响应国家能源局、国家发改委、环保部等七部委联合发布的《燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案》,推进国家节能减排政策的顺利进行,“煤改气”已经受到了当下社会各界的高度关注。

2. 特性

煤改气的主体是天然气锅炉,天然气气化站,天然气气源,针对天然气进行物理性质分析如下:

◆CH4+2O2=CO2+2H2O

◆天然气燃点:650℃;汽油燃点:427℃;柴油燃点:220℃

◆天然气爆炸极限:5%-15%;汽油爆炸极限:1.4%-7.6%;柴油爆炸极限:1.3%-6.0%

通过以上数据,我们可以看出:

◆天然气燃烧只产生二氧化碳和水,对环境无污染;

◆天然气燃点高,不易引燃;

◆天然气爆炸极限区间小,不易爆炸,具有遇火安全性。

3. 发展前景

◆能源锅炉初始固定投入比较


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从上图所给数据可以看出:

1、在1吨、2吨、3吨的锅炉中,燃气锅炉、燃油锅炉的初始固定投资是最少的;在4吨的锅炉中,燃煤锅炉的初始固定投入是最少的;

2、在锅炉的使用寿命中,燃气锅炉一般为20年,是各种类型锅炉中寿命最长的;

3、在锅炉的折旧率中,1吨、2吨、3吨、4吨的燃气锅炉均远远低于同等规格的其它类型的锅炉,无形之中减少了固定资产的流失。

因此,在各种类型锅炉固定资产的投资方面,投资于燃气锅炉无疑是一种更好的选择。

◆能源锅炉年度运行费用比较(以每日制55℃热水10吨,升温40℃为例)


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从以上估算模型中,我们可以的出结论:

1、在未明确的日常维护费用数据的基础上,燃煤锅炉的年运行费用最低;

2、燃煤锅炉的日常维护成本远远高于燃气锅炉,如果把日常维护费用计算在内,燃气锅炉的年运行费用将低于燃煤锅炉,为四种类型锅炉中运行成本最低;

3、燃煤锅炉的人工费用要视生产情况而定,如果昼夜生产,则必须实行倒班制度,两个人是最少选择,这将会大大增加燃煤锅炉的年运行费用。

因此,在各种类型锅炉的年运行费用上,燃气锅炉是最有潜在优势的一种选择。

◆能源锅炉其它因素比较


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在影响锅炉选择的其它因素比较中,我们可以发现:

1、从环保的角度来看,燃气锅炉、用电锅炉对环境是无污染的,是首选;

2、从配套设施的要求来看,燃气锅炉、用电锅炉节省了大量人力、物力和场地,是首选;

3、从政府政策方面来看,近些年来,政府对天然气的推广使用是大力提倡和支持,却因为节能减排、粉尘污染、矿渣处理等问题限制燃煤锅炉的应用;因为碳的高排放、二氧化硫等酸性气体排放,不提倡燃油锅炉的推广;出于节能减排的考虑,会适当的拉闸限电,限制了用电锅炉的发展,所以燃气锅炉无疑是首选。

因此在影响锅炉选择的多因素比较中发现,燃气锅炉是首选。

在综合燃气锅炉、煤锅炉、燃油锅炉、用电锅炉的初始固定投入、年度运行费用和其它因素等三大方面的比较,我们不难发现:在初始固定投入、折旧率、年度运行费用和政府政策支持等方面都占优势的燃气锅炉无疑是最佳选择。

4、供气形式

企业将自身的燃煤锅炉按照国家政策和当地环保部门的要求,更换或改造成燃气锅炉的时候,企业面临着一个重要的问题:能源原料的供应,即两种不同方式的天然气供应。

◆压缩天然气供应(CNG)

燃气公司或能源公司通过建设CNG减压站和提供CNG长管车(供气源)的连接使用方式提供气源,供企业燃气锅炉使用。




◆液化天然气供应(LNG)

燃气公司或能源公司通过建设LNG储罐(储气源)和LNG气化减压站的整体施工建设方式保证气源,供企业燃气锅炉使用。



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尽管压缩天然气、液化天然气的供气方式大不相同,但最终进入燃气锅炉之前的原料都是相同的,即经过最终调压后形成的标准状况下的天然气(单位:Nm3)

两种供气方式的对比分析如下:


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从以上数据参数比较,我们可以发现:

1、LNG的安全、稳定性是企业进行煤改气首选的最佳供应方式。

LNG低温常压、非易燃易爆的物理性质奠定了天然气供应链的安全性基础,同时提供了丰富的天然气存储量以满足于各种形式挑战下的企业需求。

2、目前LNG的气源及运输产业已经实现多元化、稳定性的趋势。

3000公里以上的有效运输半径决定了LNG的不间断供应的地位,相比于CNG运输量小(每车最多约5000Nm3),运输半径短(小于200公里)而言,LNG更有不可替代的优势。

3、LNG的市场稳定性决定了它本身的价格优势,据权威机构规划预算:2015-2017年国内LNG的终端接收价格相比较之前的市场,至少下调15%。

因此,针对两种不同的煤改气供应形式,建议企业优先考虑使用LNG气化调压站方式储气以及燃烧使用。

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