煤氣發(fā)生爐煤氣和天然氣的經(jīng)濟性分析

1、煤氣發(fā)生爐煤氣和天然氣的經(jīng)濟性分析 *港華燃氣有限公司一、總論隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對環(huán)境質(zhì)量的要求也進一步提高。鼓勵使用清潔能源。在國家產(chǎn)業(yè)政策指導下，使用清潔的天然氣作為燃料是大勢所趨和勢在必行的。取締“高耗能、高污染”的一個重要原因就是以煤為直接燃料而造成的成本的浪費和治理的困難。煤的熱能利用率低和燃燒產(chǎn)物的復雜性是造成這種現(xiàn)象的根本之所在。煤氣中硫的含量相當?shù)母?，硫?qū)Ξa(chǎn)品和人體的危害很大。煤氣成分的不確定也造成了其熱值的波動，從而給溫度控制和產(chǎn)品質(zhì)量造成了一定的影響。天然氣以其組成穩(wěn)定、熱值高、其產(chǎn)物對環(huán)境沒有危害，而被稱為最潔凈的能源之一。天然氣素有綠色能源之稱

2、，是清潔高效的優(yōu)質(zhì)燃料。工業(yè)使用天然氣作為燃料，可以減少對城市的環(huán)境污染，提高城市的整體水平。為了減少環(huán)境污染，國家相關部委頒布了許多鼓勵使用天然氣的政策，制定了發(fā)展天然氣事業(yè)的規(guī)劃。二、天然氣和發(fā)生爐煤氣的宏觀比較 天然氣和發(fā)生爐煤氣都可作為鍋爐、窯爐的燃料，但兩者在性能上是有一定差別的，僅從以下幾點予以比較：1、 物化性質(zhì)比較1）熱值天然氣的熱值為8854kcal/m3（西氣東輸氣質(zhì)，后附氣質(zhì)報告）；煤氣發(fā)生爐煤氣熱值約為1400kcal/m3。即1m3天然氣相當于6.32m3發(fā)生爐煤氣。2） 毒性天然氣的主要成分為ch4（93%以上），ch4無毒，對人體沒有危害，而且密度比空氣小得多，極

3、易向上擴散。即使發(fā)生泄漏也不易聚集、發(fā)生危險。而發(fā)生爐煤氣的主要成分發(fā)是co、h2、n2,其中co的毒性很大，而且無色無味，不易擴散。達到一定濃度后，人一旦吸入，輕者發(fā)生頭痛、反應遲鈍、昏厥，重者有發(fā)生窒息的危險。并且其平均密度和空氣很相近，極易發(fā)生聚集達到爆炸極限而發(fā)生爆炸。由于煤中硫的含量相當?shù)母?，其生成的煤氣中必然含有一定量的含硫化合物如h2s、so等，對長期從事發(fā)生爐操作的工人的健康有相當大的危害。另外煤中大分子有機化合物含量較高，在制氣的同時會揮發(fā)出如笨、甲苯、萘、蒽等一系列致癌物質(zhì)，對長期在其環(huán)境下的工人的健康有很大危害。）安全可燃氣體與空氣混合后遇明火能發(fā)生爆炸的濃度范圍，稱為燃

4、氣的爆炸極限。燃氣在空氣中的含量低到不能發(fā)生爆炸的限度，稱為爆炸下限，燃氣在空氣中的含量高到不能發(fā)生爆炸的限度則稱為爆炸上限。 各種燃氣的爆炸極限如下：燃氣類別爆炸下限（%）爆炸上限（%）天然氣515人工煤氣520.73173有上表可知天然氣和煤氣相比爆炸極限要小的多，故不易發(fā)生危險。4）對工藝的影響煤由煤氣發(fā)生爐制成煤氣，其含有的各種雜質(zhì)也發(fā)生變化進入煤氣。主要有害成分有h2s、so等。其中含硫化合物對產(chǎn)品的質(zhì)量（尤其是冶金、冶煉、鑄造、機械加工、陶瓷等行業(yè)的產(chǎn)品）造成惡劣影響。其中主要可燃成分co和h2會因操作條件的變化，其相對含量發(fā)生變化。從而造成火爐溫度的改變。天然氣主要成分為ch4（

5、大于3），雜質(zhì)已在調(diào)壓站前完全過濾。燃燒放出的熱量穩(wěn)定，不會造成火爐溫度的波動。燃燒生成的產(chǎn)物為co2和h2o，對產(chǎn)品沒有任何危害。5）污染煤中的硫份經(jīng)氣化、燃燒生成so2，如果不經(jīng)處理排入大氣，會造成一系列的污染，而且很難消除。從氣化爐出來的煤氣如果不經(jīng)過濾直接燃燒，將帶來大量的粉塵污染空氣。煤在進入氣化爐前，需要進行篩分，也將造成大量粉塵，如果不經(jīng)處理也會將造成大量污染。天然氣在這方面有很大優(yōu)勢，其燃燒只生成的co2和h2o，對環(huán)境沒有任何污染。因此也被譽為“清潔能源、綠色能源”。這一點也是國家近年來大力推行天然氣的主要原因。2、 運營1）操作與管理發(fā)生爐煤氣需要專業(yè)操作工操作煤氣發(fā)生爐。

6、煤氣發(fā)生爐屬于二類設備，國家對這類設備有相當高的安全要求。所以企業(yè)對這類設備和相關人員的管理難度要大得多。不連續(xù)供氣的煤氣發(fā)生爐在使用前需要預先點燃，使用完畢后爐膛的溫度需要自然冷卻，所產(chǎn)生煤氣的需要放空處理或者點燃。這就造成了能源的浪費和環(huán)境的污染。對于天然氣并不存在這樣的問題。其一，天然氣有天然氣公司直接供氣，經(jīng)公司的調(diào)壓站調(diào)壓后可直接通入火爐燃燒，不需要二次加工，而且隨用隨開，隨關隨停。其二，企業(yè)只需對火爐工進行簡單的培訓即可完成操作。其三，企業(yè)減少了很大的安全隱患，對這一方面的投入也相對減少。2）投資若使用煤氣，需要建煤氣發(fā)生爐一座，煤氣過濾裝置一套；而天然氣僅僅只需建調(diào)壓計量站一座。

7、三、天然氣和發(fā)生爐煤氣的具體經(jīng)濟比較下面以煤氣發(fā)生爐為例與天然氣進行比較：1.發(fā)生爐煤氣的工作條件種類項目煤氣發(fā)生爐年工作日數(shù)300d日工作小時數(shù)24小時無煙煤價格1400元燃料消耗量kg/h 2500產(chǎn)氣率m3 /t 3200煤氣產(chǎn)量m3/h 8000日耗煤/t40設備價格/萬元 150年耗煤量/噸 12000年產(chǎn)氣量/m3 38400000原煤所需資金/萬元1680煤氣熱值kcal/m314002煤氣發(fā)生爐和天然氣相關設備的費用的比較1）員工配置每臺煤氣發(fā)生爐配操作工15名，月薪3000元。每年共支付資金54萬元；天然氣的運行需要操作工3名（可兼職巡檢員），月薪3000元。每年共付工資10

8、.8萬元。2）設備運營維護費用氣化爐的維修保養(yǎng)費用以每年5萬元計算；設備損耗費用以每年6萬元計算；煤氣發(fā)生爐每年耗電151.2萬元/年（發(fā)生爐設計功率為300kw，電價為0.7元/kwh）；每年消耗水所需費用15萬元(主要以自備井水為主，每生產(chǎn)一噸鐵球耗水金額按0.5元計，年產(chǎn)鐵球30萬噸)；煤的預處理費用（包括篩分、儲存）5萬/年；灰渣處理利潤15萬元/年（灰渣可出售）；總計，煤氣發(fā)生爐設備運營為221.2萬元；天然氣的設備運營無需維護費用?？傆?，年運行費用7.5萬元。如下表所示燃氣類型項目煤氣發(fā)生爐天然氣維修保養(yǎng)費萬元/年50設備損耗費萬元/年60電費元萬/年151.20水費萬元/年150

9、預處理費萬元/年50灰渣處理費萬元/年+150工人工資萬元/年5410.8總計萬元/年221.210.83)運營成本分析煤氣發(fā)生爐每年耗煤12000t；每噸煤以1400元計。煤氣發(fā)生爐每年運營維護所需費用為221.2萬；煤氣發(fā)生爐每年運營所需資金2111.2萬元；如下表所示 爐型 項目煤氣發(fā)生爐年耗煤噸/年12000煤價元/噸1400用煤費用萬元/年1680設備運營費用萬元/年221.2總計萬元/年1901.2由于沒有相關儲氣設施和調(diào)峰設備，這就大大降低了煤氣的利用效率。煤氣發(fā)生爐煤氣的熱值利用效率為0.75；而天然氣可以做到隨用隨開，隨關隨停。熱值利用效率為0.95；綜上分析，有如下表格：燃

10、氣項目煤氣發(fā)生爐天然氣熱值kcal/m314008854天然氣/煤氣6.321利用率0.750.95原價格/元0.403.3年產(chǎn)氣量/m3 38400000實際用氣量/m3 28800000實際價格/元0.543.3消耗天燃氣量/m347968024）環(huán)保投資煤炭中含有的硫經(jīng)氣化爐氣化轉(zhuǎn)化為h2s、so2 等含硫化合物，如果直接燃燒不但對生產(chǎn)工藝造成惡劣影響損害產(chǎn)品質(zhì)量，而且生成的尾氣如果直接放入大氣將進一步造成環(huán)境污染。所以在工藝對燃氣含硫量要求較高或環(huán)境對尾氣含硫量有要求時就必須加裝脫硫裝置。由于貴企業(yè)暫時未投資環(huán)保設施，環(huán)保投資未計入該分析。3.投資分析1）初期投資天然氣初期投資安裝費30萬管溝開挖、回填費2萬共計32萬；煤氣發(fā)生爐的初期投資為150萬； 2）運營成本煤氣發(fā)生爐煤氣1901.2萬；天然氣相對于煤氣發(fā)生爐1593.74萬；從后期運營來看，天然氣可以為企業(yè)節(jié)省大批開支，減小生產(chǎn)成本，增大了企業(yè)的利潤空間，提高了企業(yè)的生存能力。天然氣和發(fā)生爐煤氣投資分析匯總表種類項目煤氣發(fā)生爐天然氣(參照煤氣發(fā)生爐熱值)年產(chǎn)氣量/m3 384000005853658實際用氣量/m3 288000004796802年運行費用/萬元1901.2015