不同燃料的锅炉运行成本比较.doc
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不同燃料的锅炉运行成本比较.doc
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不同燃料的锅炉运行成本比较
一、燃料种类对比
当前锅炉使用的燃料主要有煤、轻(重)油、液化石油气、天然气和电能及二甲醚。
1、煤作为固体燃料,平均热值在6000Kal/kg以下,煤作为锅炉燃料,运输量大、储存环境条件恶劣,沸腾燃烧后造成粉尘飞扬,排放氮氧化物(以下简称NOX)、硫化物(以下简称SOX)等气体,污染环境,此外燃煤锅炉占地大,安装复杂,锅炉升温、升压速度慢,燃料供应、除尘、除灰、除硫的辅助设施多,还需大面积的储煤、储灰场地。
运行维护费用较高。
虽然目前煤碳与其他燃料相比具有绝对的价格优势,但是,随着煤炭价格的不断攀升,其实际价格逐渐向其他燃料价格逼近;燃料、人工和粉尘、脱硫等后续治理费用叠加,总费用逐渐接近其他燃料的消耗费用,且其运行成本过高,环境效益差。
2、轻(重)油是液体燃料,平均热值为10000Kal/kg以上。
作为锅炉燃料,轻(重)油在进入炉膛时必须要先行雾化,才能与空气有效均匀混合而燃烧,燃烧后含不完全燃烧的油粒,聚集于尾部受热面和尾部烟道内,可能造成尾部受热面、尾部烟道的二次燃烧或爆燃而损坏尾部受热面或烟道;油燃烧后排放的烟气含大量的NOX、SOX气体,除去烟气中这些气体,要投入相应的脱硫设施,运行费用较高。
此外使用燃油作为锅炉燃料,企业需要配置一定量的储油设施。
3、电热作为获取热水和蒸汽的热源,是通过电热元件通电后直接对水加热,一般称为(大型、中型)电热水器或电蒸汽发生器。
电热炉没有燃料燃烧后的物质排放,不产生污染物危害,也没有噪声污染,劳动卫生条件优越。
但是锅炉使用电热必须要建蓄能装置,一次性投资较大。
现有电热锅炉的容量都比较小,多用于0.7MW以下的热水锅炉。
4、液化石油气
液化石油气主要成分为丙烷、丁烷(以下简称LPG),其热值为11000大卡/kg,其性质指标如下:
名称:
液化石油气
主要成分:
丙烷、丁烷
分子式:
C3H8、C4H10
热值:
11000Kal/kg
自燃点:
446~480℃
着火温度:
450℃
爆炸极限:
1.5~9.5%
液化石油气作为锅炉燃料,洁净、方便,燃烧后的产物主要是二氧化碳和水,是理想的清洁燃料之一。
但是液化石油气燃点低,爆炸极限下限低,范围宽,溢出后迅速气化,气体扩散后比空气重1.5-2.8倍,常聚集于地表,不易逸散,极易着火燃烧爆炸,造成严重的危害。
同时由于本地和邻近省份均无液化石油气资源,均需到国内炼油厂或沿海进口港口购买,价格昂贵,运输成本高;若作为锅炉燃料,需要备一定量的气化设备,合适的存放区域,必备的消防条件等,一次性投资较大。
5、天然气
天然气主要成分是甲烷(CH4),无色、无毒、无腐蚀性,热值高,燃烧效益高,燃烧后所排放的废气和污染物少。
天然气主要成分甲烷,燃烧产物主要是二氧化碳和水,被人们称为“绿色燃料”。
天然气作为锅炉燃料,洁净、方便。
燃烧后的产物主要是CO2和水,产生的污染危害极小,是理想的清洁燃料之一,由于其密度较轻,溢出后会迅速扩散,气体扩散后因比空气轻,不会聚集于地表,很容易逸散。
同时由于管道天然气由燃气公司管输到企业,企业本身无需投入大的运输和储存设备,可节约较大的建设和运行费用,天然气锅炉起停方便、迅速,升温升压速度快,负荷调节容易,自动化程度高,劳动强度低,没有飞灰和烟尘的污染,运行辅助费用低。
6、二甲醚
二甲醚在常温常压下是呈气态,DME的沸点为-24.9°C,通过压缩可成为液体。
二甲醚的低热值64686KJ/m3,爆炸下限为3.4%,作为锅炉燃料,需要配备一定的储存气化设备、合适的存放区域,满足相应的消防条件等,一次性投资较大。
二、燃料的单位价格比较
1)基础数据
序号
燃料类型
燃料热值
单价
备注
1
重油
10000Kcal/Kg
3600元/吨
2
天然气
8500Kcal/Nm3
3.5元/Nm3
3
电
861Kcal/度
1元/度
4
0#柴油
10300Kcal/Kg
6000元/吨
5
煤
5500Kcal/Kg
500元/吨
6
液化石油气
11000Kal/Kg
6500元/吨
7
二甲醚
6881Kal/Kg
3500元/吨
2)热能利用价格比(以一台一吨锅炉满负荷运行一小时进行比较)
项目
蒸汽炉型
燃料名称
热效率
(%)
燃尽率
(%)
单价
耗量/吨
蒸汽
成本/吨
重油锅炉
重油
84
98
3600元/吨
75Kg
270元
燃气锅炉
天然气
91
99
3.5元/m3
75m3
262元
柴油锅炉
柴油
85
99
6000元/吨
70Kg
420元
燃煤锅炉
煤
67
70
500元/吨
200Kg
100元
燃气锅炉
液化石油气
92
99
6500元/吨
60Kg
390元
电锅炉
电
98
100
1元/度
700度
700元
燃气锅炉
二甲醚
92
99
3500元/吨
100Kg
350元
三、燃料运行量对比
表110吨锅炉燃料运行费及辅助设施、人工费用对照表
(在锅炉运行参数达到锅炉设计的参数值的同等条件下)
项目名称
柴油锅炉
天然气锅炉
重油锅炉
燃煤锅炉
二甲醚锅炉
液化气锅炉
燃料单价
5200
元/吨
3.5元/m3
3600元/吨
400元/吨
3500
元/吨
6500
元/吨
耗量/吨蒸汽
71Kg
75.6m3
75Kg
200Kg
100Kg
60Kg
10T/H蒸汽的燃料耗量
710Kg
756m3
750Kg
2000Kg
(2T)
1000Kg
600Kg
以20小时/天300天/年计算
710×20×300=4260吨
756×20×300=4536000m3
750×20×300=4500吨
12000吨
6000吨
3600吨
年燃烧耗费
5200元/吨×4260=2215.2万元
3.5元/m3×4536000m3=1587.6万元
3600元/吨×4500吨=1620万元
480万元
3500元/吨×6000吨=2100万元
6500元/吨×3600吨=2340万元
热效率%
85
92
84
67
92
92
燃尽率%
99
99
98
70
99
99
轮班数
3
3
3
3
3
3
当班操作工
3
2
3
3
3
3
辅助工人数
2
0
2
4
2
2
耗工总数
15
6
15
21
15
15
日工时总数
120
48
120
168
120
120
小时工资成本(元)
13.5
5.4
13.5
18.9
13.5
13.5
注1、其他辅助费用(以24小时,360天计算),储存、运输、除S、人工(1吨/h蒸汽,其他辅助费用每增加1元,>8.64万元/年)实际核算1吨/h蒸汽其他辅助费用>130元,年耗资>1123.2万元/年。
注2、辅助工人数,煤炉:
每班煤场粉碎3人,出灰、渣1人;油及液化石油气、二甲醚炉:
每班储油、液化石油气辅助工2人;煤炉、油及液化石油气、二甲醚炉其它费用:
燃料运费,灰、渣运费,除尘、除硫水电费。
注3、按最低工资标准650元/人.月计算,小时工资为2.7元/人.小时。
由上表比较可以看出,燃煤锅炉、燃油锅炉在运行增加了清灰除油的人工费用及烟道的维护费用,同时还需增加除NOX和SOX等有害其他的环保设备,燃气锅炉则可节约此类运行费用。
而在三类燃气锅炉中天然气锅炉在运行费用、日工时总数及小时人工成本比其它两种燃料锅炉运行成本都要低,是最经济合理的。
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