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煤气发生炉和天然气的经济性分析


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煤气发生炉和天然气的经济性分析

淄博城市燃气(沂源)有限公司 淄博城市燃气(沂源)有限公司 2011 2011 年 9 月 17 日

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一、总论
随 着 社 会 经 济 的 发 展

和 人 民 生 活 水 平 的 提 高 ,人 们 对 环 境 质量的 要求也进 一步提 高。党中 央国务 院,也从 科学发 展 的 角度出 发,对我 国的工 业发展提 出了更 高的要求 。两会 期 间 国 务 院 提 出 了 加 大 了 对 节 能 减 排 的 力 度 ,鼓 励 使 用 清 洁 能 源 。在国 家产业政 策指导 下,使用 清洁的 天然气作 为燃料 是 大势所趋和势在必行的。 取缔“高耗能、高污染”的一个重要原因就是以煤为直 接 燃 料 而 造 成 的 成 本 的 浪 费 和 治 理 的 困 难 。煤 的 热 能 利 用 率 低和燃烧产物的复杂性是造成这种现象的根本之所在。 煤气中硫的含量相当的高, 对产品和人体的危害很大。 硫 煤 气 成 分 的 不 确 定 也 造 成 了 其 热 值 的 波 动 ,从 而 给 温 度 控 制 和产品质量造成了一定的影响。 天 然 气 以 其 组 成 稳 定 、热 值 高 、其 产 物 对 环 境 没 有 危 害 , 而被称为最洁净的能源之一。 天 然气素 有绿色能 源之称 ,是清洁 高效的 优质燃料 。工 业 使用天 然气作为 燃料,可以减少 对城市 的环境污 染,提 高 城 市的整 体水平。为了减 少环境污 染,国 家相关部 位颁布 了 许多鼓励使用天然气的政策,制定了发展天然气事业的规 划。

二、天然气和气化炉煤气的宏观比较
天然气和发生炉煤气都可作为锅炉供热的燃料, 两者 但
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在性能上是有一定差别的,仅从以下几点予以比较: 1、 物 化 性 质 比 较

1) 热 值
天 然 气 的 热 值 为 9000kcal/m 3 ; 一 段 式 发 生 炉 煤 气 热 值 约 为 1258kcal/m 3 。 即 1m 3 t 天 然 气 相 当 于 7.15m 3 一 段 式 发 生 炉 煤 气 。 两 段 式 发 生 炉 煤 气 的 平 均 热 值 约 为 1400kcal/m 3 。 即 1m 3 天 然 气 相 当 于 6.43m 3 两 段 式 发 生 炉 煤 气 。 根 据 工 艺 过 程 的 不 同 ,发 生 炉 煤 气 可 以 分 为 :空 气 煤 气 、 空 气 -蒸 汽 煤 气 、水 煤 气 等 。空 气 煤 气 热 值 :3770-4600 千 焦 /立 ,空 气 -蒸 汽 煤 气 热 值 : 5020-5230 千 焦 /立 ,水煤气热值: 10050~11300 千焦/立。 2) 毒 性 天 然 气 的 主 要 成 分 为 CH 4 ( 98%以 上 ) CH 4 无 毒 , 对 人 体 , 没有危害,而且密度比空气小得多,极易向上扩散。即使发 生 泄漏也 不易聚集 ,发生 危险 。而 发生炉 煤气的主 要成分 发 是 CO、H 2 、 N 2 ,其 中 CO 的 毒 性 很 大 ,而 且 无 色 无 味 ,不 易 扩 散 。 达到一定浓度后,人一旦吸入,轻者发生头痛、反应迟钝、 昏 厥,重 者有发生 窒息的 危险。并 且其平 均密度和 空气很 相 近,极易发生聚集达到爆炸极限而发生爆炸。 由于煤中硫的含量相当的高,其生成的煤气中必然含有 一 定 量 的 含 硫 化 合 物 如 H 2 S、SO 2 等 ,对 长 期 从 事 发 生 炉 操 作
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的 工 人 的 健 康 有 相 当 大 的 危 害 。另 外 煤 中 大 分 子 有 机 化 合 物 含量较高,在制气的同时会挥发出如笨、甲苯、萘、蒽等一 系列致癌物质,对长期在其环境下的工人的健康有很大危 害。 两种燃气成分组成如下表
组 类 别 份

CH4
99.14

C 2H 6 0.03 -

C4H10 - 0.4

CO - 30.4

H2 - 8.4

CO2 0.2 2.4

O2 - 0.2

N2 0.63 56.4

总计 1 1

天然气 发生炉煤气

1.8

3)安全 各种燃气的爆炸极限如下:
燃气类别 天然气 人工煤气 液化石油气 爆炸下限(%) 5 5—20.7 1.5 爆炸上限(%) 15 31—73 9.5

有上表可知天然气和煤气相比爆炸极限要小的多,故不 易发生危险。 4) 对 工 艺 的 影 响 煤由煤气发生炉制成煤气,其含有的各种杂质也发生变 化 进 入 煤 气 。主 要 有 害 成 分 有 H 2 S、SO 2 、C 6 H 6 、甲 苯 、二 甲 苯、萘、蒽、菎等。 其 中 主 要 可 燃 成 分 CO 和 H 2 会 因 操 作 条 件 的 变 化 , 其 相 对含量发生变化。从而造成火炉温度的改变。
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天 然 气 主 要 成 分 为 CH 4 ( 大 于 9 8 % ) 杂 质 已 在 进 气 站 , 前 完全过 滤。燃烧 放出的 热量稳定 ,不会 造成火炉 温度的 波 动 。 燃 烧 生 成 的 产 物 为 CO 2 和 H 2 O, 对 产 品 没 有 任 何 危 害 。 5) 污 染 煤 中 的 硫 份 经 气 化 、 燃 烧 生 成 SO 2 - , 如 果 不 经 处 理 排 入 大气,会造成一系列的污染,而且很难消除。 从气化炉出来的煤气如果不经过滤直接燃烧,将带来大 量的粉尘污染空气。 煤在进入气化炉前,需要进行筛分和洗煤,也将造成大 量粉尘和污水,如果不经处理也会将造成大量污染。 气化生成的炉渣如果处理不当不仅很占用土地,更将造 成进一步的污染。 天 然 气 在 这 方 面 有 很 大 优 势 , 燃 烧 只 生 成 的 CO 2 和 H 2 O, 其 对 环境没 有任何污 染。因 此也被誉 为最清 洁的能源 。这一 点 也是国家近年来大力推行天然气的主要原因。 2, 运 营 1) 操 作 与 管 理 发生炉煤气需要专业操作工操作煤气发生炉。煤气发生 炉属于二类设备,国家对这类设备有相当高的安全要求。所 以企业对这类设备和相关人员的管理难度要大得多。 不连续供气的煤气发生炉在使用前需要预先点燃,使用 完 毕 后 炉 膛 的 温 度 需 要 自 然 冷 却 ,所 产 生 煤 气 的 需 要 放 空 处
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理或者点燃。这就造成了能源的浪费和环境的污染。 对于天然气并不存在这样的问题。 其一,天然气有天燃气公司直接供气,经公司的调压站 调 压后可 直接通入 火炉燃 烧,不需 要二次 加工,而 且随用 随 开,随关随停。 其二,企业只需对火炉工进行简单的培训即可完成操 作。 其三,企业减少了很大的安全隐患(煤气发生炉) 对 , 这一方面的投入也相对减少。 2) 投 资 若使用煤气,用气量小的企业也需要建煤气发生炉一 座,火炉一座,储煤仓库一座、分煤装置一台、洗煤装置一 套、煤气过滤装置一套、废气处理装置一套。而用气量大的 的 企 业 一 般 需 要 煤 气 发 生 炉 1-4 台 , 另 设 1 台 备 用 , 火 炉 若 干座,储煤仓库一座、分煤装置一台、洗煤装置一套、煤气 过滤装置若干套、废气处理装置一套。 而天然气仅仅只需建调压站一座。 天然气价格执行淄博市物价局统一定价 2.95 元每立方,煤气的 价格大约 0.5-0.6 元每立方。通过能源热量对比,再加上人工工资, 设备折旧,生产管理成本、场地占用成本,每立方天然气的价格大约 是 3 元左右,而煤气的价格大约是 2.5-2.8 元左右。 天然气不仅直接经济成本低于发生炉煤气,而且更重要
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的是在工艺和环保方面天然气的经济效益远远大于发生炉 煤 气。从 长远来看 天然气 有着得天 独厚的 优势。其 取代煤 气 也是势在必行的。 由此观之, 然气良好的社会和经济效益对企业的发展 天 有着不可估量的作用。

三、总结
从我国现阶段的能源利用水平来看,现在对煤炭的利 用还仅仅停留在很原始的水平上。对煤炭如此粗放的利用 和开采不仅污染了环境,而且从长远来看也是对我国能源 战略储备的浪费。如果不能统筹兼顾的发展,能源危机将 会是我国未来经济发展经济最大障碍。 “清洁,高效,节能”是天然气所独有的优势,所以 天然气可以在相当长的一段时间内成为我国能源结构调整 的 理 想 替 代 能 源 。天 然 气 组 分 单 一 ,燃 烧 稳 定 ,产 物 地 环 境 没 有 危 害 ,而 且 流 程 简 单 ,易 于 控 制 ,是 现 阶 煤 炭 的 理 想 替 代 燃 料 。随 着 国 家“ 西 气 东 输 ” 俄 气 南 输 ” 川 气 东 输 ”等 “ “ 一系列大型天然气项目的建成, 维持我国天然气的稳定供 对 应提供了很好的平台。 一个有责任心的企业,一个有长远目光的企业,都会从 社会全局出发,响应国家号召,从自身做起,为社会的发展 和人们生存环境的改善做出自己的努力。

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