玻璃窯代油項目可行性研究報告[1](共16頁)

1、 超薄玻璃窯改性石油焦粉代油節(jié)能項目可行性研究報告 14- PAGE 19 創(chuàng)造價值 滿足顧客 超薄玻璃(b l)窯改性石油焦粉代油節(jié)能(ji nn)項目可行性研究報告節(jié)省的能源(nngyun)是最綠色的能源！節(jié)省的費用是最純的利潤！廣州迪森熱能技術股份有限公司 2009年3月目 錄前言(qin yn)(項目背景、政府相關(xinggun)政策、迪森簡介) 14-21 石油焦資源(zyun) 14-42 改性石油焦粉作為燃料運用于玻璃窯爐的技術14-42.1 改性石油焦粉2.2 改性石油焦粉與重油燃燒特性比較2.3改性石油焦粉的燃燒及控制2.4玻璃窯燃燒改性石油焦粉工藝流程3 改性石油焦粉代油

2、燃料經(jīng)濟性對比14-84 石油焦粉燃燒系統(tǒng)方案14-84.1改性石油焦粉燃燒系統(tǒng)及設備4.2助燃風量和排煙4.3安裝系統(tǒng)設備的場地4.4 系統(tǒng)運行新增的電力及成本4.5 石油焦粉代油實施難點和風險5用戶自建制粉廠制備改性石油焦粉項目內(nèi)容 14-116項目內(nèi)容14-117投資與回報預測 14-118項目建議14-12超薄玻璃(b l)窯改性石油焦粉代油節(jié)能項目(xingm)可行性研究報告前 言我國是世界第二耗能大國，能源利用率僅為33%,GDP單位能耗是世界平均水平的3.1倍，亞太經(jīng)合組織的4.3倍，日本的9倍。因此(ync)尋求新型能源，節(jié)約和合理利用能源，走循環(huán)經(jīng)濟道路勢在必行。為實現(xiàn)資源、

3、經(jīng)濟、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，國家“十一五”規(guī)劃中明確要求，單位生產(chǎn)總值能源消耗在“十一五”期末要降低20%；國務院能源中長期發(fā)展規(guī)劃綱要（20042020年）“十一五”十大重點節(jié)能工程（見附件1）中將石油焦替代重油改造列入十大重點節(jié)能工程。廣東省是我國能源消費第一大省，全年消耗1.5億噸標煤，廣東省2008年節(jié)能降耗工作意見（附件2）中明確將“節(jié)約和替代石油” 作為“實施十大節(jié)能工程” 之一，并將此類項目“優(yōu)先列入省節(jié)能專項資金支持對象，根據(jù)節(jié)能量按200元/噸標準煤進行獎勵”。改性石油焦粉是以石油焦為主要原料經(jīng)合成深加工制備而成作為燃料可替代油，其中石油焦是石油提煉過程中最末端的“廢料”，因此改

4、性石油焦粉代油節(jié)能是典型的循環(huán)經(jīng)濟。到目前為止，石油焦尚未列入國家能源序列，國家能耗統(tǒng)計口徑也未計入能耗指標(附件3)。玻璃行業(yè)是一個高能耗行業(yè)，在玻璃成本中燃料成本約占35%50%。由于玻璃行業(yè)生產(chǎn)用燃料成本占總成本的比例高企，嚴重削減公司利潤。因此，使用相對廉價的替代燃料，有利于公司降低成本、增加收益、提升產(chǎn)品的市場競爭力。目前改性石油焦粉節(jié)能技術已成功的運用于玻璃企業(yè)替代重油，年燃料費用節(jié)約效益非常顯著。同時也積極響應了國家“十一五”規(guī)劃的節(jié)能降耗的重大國策。改性石油焦粉是適用于玻璃窯的具有顯著節(jié)能效益的新型代油燃料。迪森公司依靠人才和技術優(yōu)勢，投入大量的科研經(jīng)費，經(jīng)過多年的技術攻關，獲

5、得(hud)改性石油焦粉制備、燃燒多項國際、國家專有、專利技術。迪森創(chuàng)立于 1993 年，位于廣州經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)東區(qū)，是一家國家級重點(zhngdin)高新技術企業(yè)，新加坡主板上市公司。迪森是“國家(guji)創(chuàng)新型試點企業(yè)”及廣州市“科技示范型企業(yè)”。經(jīng)過十多年的創(chuàng)新發(fā)展，迪森公司形成了自己獨特的企業(yè)技術創(chuàng)新體系，構建了“一院一站一室兩中心”研發(fā)平臺（即廣州迪森新能源研究院、國家博士后科研工作站、家用鍋爐國家認可實驗室、廣東省熱能工程技術研究開發(fā)中心、廣東省企業(yè)技術中心），與國內(nèi)十多家科研院所組建了“產(chǎn)學研”創(chuàng)新聯(lián)盟。迪森公司的主營業(yè)務為“能源設備服務”，即新能源開發(fā)應用、環(huán)保熱能設備的研發(fā)

6、生產(chǎn)和技術服務，產(chǎn)品被列入五項國家級計劃。一座400t/d窯爐，以年耗用油量2.6萬噸計算，若采用改性石油焦粉替代現(xiàn)用的重油，以當前燃料價格比較，年可節(jié)省燃料費用3300萬元左右。節(jié)省的能源是最綠色的能源！ 節(jié)省的費用是最純的利潤！1、石油焦資源(zyun)目前全球(qunqi)石油焦產(chǎn)量為7000萬噸/年，隨著國際原油重質(zhì)化、劣質(zhì)化比例增大，原油深度加工的進展，石油焦產(chǎn)量不斷增加(zngji)。未來幾年將達到1億噸/年。國際市場僅印尼等亞洲國家每年可供應中國的數(shù)量應大于1000萬噸/年。隨著國際油價的不斷攀升，煉油廠對原油提煉采取“吃干榨凈”的模式，使得石化中間產(chǎn)品減少，最末端副產(chǎn)品（石油焦

7、）增多，石油焦產(chǎn)量將隨之被放大。中國已進入重化工時代，隨著能源需求的不斷增加，僅2005年我國進口原油就達1.3億噸以上，我國自產(chǎn)原油1.81億噸左右，按原油提煉產(chǎn)出石油焦35%計算，我國自產(chǎn)石油焦約1000萬噸/年。隨著國內(nèi)擴建、新建煉油廠不斷上馬，僅廣東省石油焦產(chǎn)量由現(xiàn)在的100多萬噸/年（其中茂名化工總廠55萬噸/年，廣石化28萬噸/年，其它約25萬噸/年）增加到擴產(chǎn)后的近200萬噸/年。投資50億美元的中國最大引進外資項目廣州南沙大煉油工程已正式啟動，預計投產(chǎn)后可供100萬噸/年石油焦；惠州投資238億元的1200萬噸煉油項目，2008年建成后可產(chǎn)出石油焦60萬噸/年。2、改性石油焦粉

8、作為燃料運用于玻璃窯爐的技術2.1 改性石油焦粉 石油焦是一種多孔結構狀、非極性碳氫化合物，是煉油廠延遲焦化的產(chǎn)物，是石油家族的最末端產(chǎn)品。作為燃料應用于玻璃窯爐上的改性石油焦粉是以石油焦為主要原料，經(jīng)脫水、破碎、除鐵雜質(zhì)，加入特制添加劑合成后，再經(jīng)專用設備超細研磨達到特定的粒度級配制備而成的粉末狀固體。添加劑的作用是改善其流動性和霧化燃燒特性并起到助燃效果。改性石油焦粉成分：碳含量約89%，H、O占5%，添加劑1%，其它元素含量.5% 改性石油焦粉基本(jbn)性能項 目熱 值揮 發(fā) 份灰 分著火點指 標8500kcal/kg 12.0 0.5 8502.2 改性石油焦粉與重油(zhn yu

9、)燃燒特性比較 改性石油焦粉、重油工業(yè)(gngy)分析和元素對比 % 揮發(fā)分 灰分 固定碳 C H O 其它元素 熱值kcal/kg改性石油焦粉 8-12% 0.28 87.1 89 3.9 1.1 6 8500重 油 99.5 0.2 0.5 86 10 0 4 9600 改性石油焦粉與重油的碳氫元素含量相當，熱值接近、灰分低，發(fā)熱量和火焰的清潔度與重油的燃燒效果相近，滿足玻璃窯爐的工藝要求，對玻璃產(chǎn)品質(zhì)量的影響作用與重油一樣。重油等燃料以揮發(fā)分燃燒為主，著火迅速、易燃；改性石油焦粉以固定碳燃燒為主，著火難、但焦粉燃燒火焰的黑度系數(shù)高，改性石油焦粉火焰的輻射能力比重油的要強，應用在玻璃熔窯中

10、在一定程度上提高火焰空間的熱輻射，而火焰空間內(nèi)存在著火焰玻璃液、火焰爐墻、爐墻玻璃液之間復雜的熱交換過程。這些熱交換包括熱輻射和熱對流兩種傳熱方式，其中90%的熱量傳遞是輻射傳熱。所以改性石油焦粉實際單耗量要比以熱值計算的用量要少，對同一座馬蹄窯前后用三種燃料實測的單耗比為：改性石油焦粉：重油：煤焦油 1 : 0.923 : 1.074按理論熱值計算的三種燃料的單耗比：改性石油焦粉：重油：煤焦油 1 : 0.885 :12.3改性石油焦粉的燃燒及控制改性石油焦粉是一種粉狀固體燃料，在玻璃窯爐上的燃燒經(jīng)由霧化、焦粉與高溫空氣混合吸熱、揮發(fā)份揮發(fā)燃燒、碳粉燃燒、燃燼五個階段完成。其可燃性、燃燒溫度

11、控制、火焰性質(zhì)控制是改性石油焦粉在玻璃窯爐上應用的關鍵技術。2.3.1可燃性一種燃料(rnlio)的可燃性主要包括著火、穩(wěn)燃、燃燼三個方面。改性石油焦粉主要是以固定碳的燃燒為主，確切的說是一種表面燃燒，難點燃；而重油的燃燒是一種分子活化揮發(fā)(huf)分燃燒，著火迅速，易點燃，兩者截然不同。改性石油焦粉作為一種固體燃料與液態(tài)重油相比著火(zho hu)溫度高且最大難點是穩(wěn)定燃燒和難燃燼，我司研發(fā)出的制粉工藝、改性添加劑、特制兩相流輸送系統(tǒng)、專用燃燒器及霧化技術等，解決了這些難題。改性石油焦粉由特制的兩相流輸送系統(tǒng)送至燃燒器，運用合理的配風，焦粉經(jīng)良好霧化后以高速紊流進入窯爐，在與高溫助燃空氣混合

12、的過程中，通過爐內(nèi)輻射和對流受熱和添加劑作用被迅速加熱至著火，焦粒中的揮發(fā)分燃燒，而后是焦粒表面強烈燃燒放熱。改性石油焦粉在窯內(nèi)的燃燼率主要是由燃料在爐內(nèi)的停留時間與完全燃燒總時間的關系決定的，燃料在爐內(nèi)的停留時間是由燃料霧化速度決定的。燃燒時間與碳粒半徑的平方成正比，與反應氣體的初始濃度成反比，其他參數(shù)是經(jīng)驗常數(shù)。所以燃燼率的關鍵點就落在了改性石油焦粉的粒度和霧化質(zhì)量上，霧化質(zhì)量已經(jīng)有專有噴槍保證。我司已經(jīng)研制出了在200目到800目不同級配的改性石油焦粉，可以根據(jù)實際窯爐的狀況選用最優(yōu)的配比，保證燃燼率和火焰的長度和剛度?；鹧娴拈L度和剛度都與粒度成正比，所以在玻璃熔窯上不是粉的粒度越小越好

13、，我公司經(jīng)過數(shù)百次試驗篩選出了特定粒度級配比，依此制備的改性石油焦粉的燃燼率已經(jīng)達99.8%，火焰的清潔度與重油的燃燒效果一樣，且滿足玻璃生產(chǎn)對火焰長度和剛度的要求。改性石油焦粉燃燒過程由氣力輸送、霧化噴粉、焦粉與高溫助燃風混合吸熱和爐內(nèi)輻射吸熱、揮發(fā)分燃燒、碳顆粒燃燒、燃燼六個階段組成。2.3.2燃燒溫度控制玻璃熔窯非常重要的要求就是爐內(nèi)溫度穩(wěn)定，造成溫度不穩(wěn)定的原因主要是燃料供給、燃料質(zhì)量、燃料輸送量的穩(wěn)定性和霧化效果這四點。為保障爐內(nèi)溫度可控與穩(wěn)定，實踐中針對窯爐的工況，對輸送設備及其運行參數(shù)、管路系統(tǒng)進行了無數(shù)次改進，并研制出適用與玻璃窯專用的氣固兩相流輸送設備、流化裝置及焦粉專用燃燒

14、器，經(jīng)過在玻璃窯上的實用考證，已形成了一套成熟的輸送及燃燒技術，保障改性石油焦粉燃燒系統(tǒng)穩(wěn)定運行和爐內(nèi)溫度。燃燒系統(tǒng)設計中對關鍵設備實行備用制。2.3.3火焰(huyn)性質(zhì)控制火焰的質(zhì)量直接影響到玻璃液的熔化質(zhì)量和熔化率，因此玻璃熔窯中，改性石油焦粉單單能燒是遠遠不夠的，要求火焰必須有一定長度、剛度和亮度。我們通過針對不同的窯爐，研制特定的改性石油焦粉的細度、粒度配比以及特制相應的燃燒器、相應的配風參數(shù)，控制(kngzh)火焰減少黑心、保證長度、提高剛度等。 減少(jinsho)黑心黑心是因為火焰中心燃料沒有得到及時加熱和充分燃燒而出現(xiàn)的，主要取決于燃料的霧化質(zhì)量，通過調(diào)節(jié)專用燃燒器旋流撞擊

15、霧化風量，就可以明顯減小黑心。這一點已經(jīng)在電腦數(shù)值模擬和實踐檢驗中得到認證，應用專用燃燒器的火焰黑心比一般重油燃燒器的短小。 保證火焰長度火焰長度主要由改性石油焦粉級配、輸送氣壓和霧化壓縮空氣的壓力和燃燒速度決定的。在選定了改性石油焦粉的級配后，通過改變輸送氣壓力或霧化氣壓力可以靈活控制火焰長度。 提高火焰剛度火焰剛度也就是霧化射流的剛度，通過調(diào)節(jié)專用燃燒器的旋流霧化風量和射流速度可進行靈活調(diào)節(jié)。2.4玻璃窯燃燒改性石油焦粉工藝流程 改性石油焦粉是一種粉末狀固體，與重油的輸送、計量、調(diào)節(jié)和控制方法完全不同，為適合玻璃窯爐的火焰形狀和燃燒控制方法，我司開發(fā)研制出專用的輸送、流量控制、噴槍等設備；

16、采用氣固兩相流輸送、壓力空氣霧化和依據(jù)爐溫控制燃料流量和火焰，整個系統(tǒng)全自動運行（自動兼?zhèn)涫謩涌刂普{(diào)節(jié)）。為確保粉體輸送過程中全系統(tǒng)(xtng)密閉，并采用高效脈沖收塵器收塵，粉塵無外溢，工作場地清潔干凈。 3 改性石油焦粉代油燃料(rnlio)經(jīng)濟性對比改性石油焦粉與重油的單耗經(jīng)濟性比較改性石油焦粉(EGCF)重油熱值（Kcal/kg)85009600單價（RMB元/Kg)1.5*3.0*等值熱量燃料消耗（Kg)11301000 等值熱量的燃料費用（RMB元）16953000 成本差異（1噸重油為基準）（元）-1305 0 年消耗2.6萬噸重油的費用差異（元） -3393萬0備注： *1、以

17、提供的當期所用油品的價格預測。*2、改性石油焦粉價格以當期廣石化石油焦（高硫）的價格、用戶自制成本預測。 擬改造(gizo)的窯爐400t/d，如以年用油量2.6萬噸計算，改性石油焦粉（EGC-F）替代(tdi)現(xiàn)用的重油，以2009年3月份燃料油、改性石油焦粉價格計算，年省燃料費用約3393萬元左右；若部分(b fen)替代（三對小爐，日耗50t）1.8萬噸，年省燃料費用2349萬元。 4、石油焦粉燃燒系統(tǒng)方案400t/d窯爐，窯寬10.5m,共五對小爐，(本著謹慎、逐步實施的原則，前期可先改1#/2#3#三對小爐)，每對小爐單邊三支槍，平均每支槍的最大流量為300kg/h。為保障生產(chǎn)運行的

18、安全可靠性、避免小爐之間的干擾，每對小爐一套相對獨立的改性石油焦粉倉、輸送、控制、燃燒系統(tǒng)。每對小爐的粉倉容積為80m3，可儲存40噸粉，保證兩天的用量。溫度控制信號取用燃油溫度控制的信號源，通過調(diào)節(jié)輸粉量，達到爐溫控制。換向控制取用現(xiàn)有窯爐換向的控制指令。燃料霧化氣路沿用燃油的霧化氣路和流量、壓力參數(shù)。每套系統(tǒng)運行須增加3.3m3/min、壓力為0.4MPa的壓縮空氣，由用戶氣網(wǎng)提供。依據(jù)窯的結構和工況參數(shù)，設計專用噴槍，滿足窯爐對火焰、溫度場的要求。4.1改性石油焦粉燃燒系統(tǒng)及設備本項目實施的原則是現(xiàn)有的燃油系統(tǒng)保留不動，不停產(chǎn)，每對小爐新增一套改性石油焦粉倉、輸送、燃燒系統(tǒng)，使得窯爐成為

19、雙燃料燃燒系統(tǒng)，以保障窯爐的安全連續(xù)生產(chǎn)。改性石油焦粉（EGC-F)燃燒技術系統(tǒng)設備包含爐前粉倉、收塵設備、輸送設備、管路及換向控制系統(tǒng)、燃燒器、流量調(diào)控系統(tǒng)、全套儀器儀表、電氣(dinq)控制系統(tǒng)、壓縮空氣干燥與凈化系統(tǒng)等改性石油焦粉燃燒系統(tǒng)單獨運行(ynxng),與原重油系統(tǒng)不發(fā)生干涉,當使用改性石油焦粉時,只要把重油槍撤出,裝上焦粉槍即可,操作簡單、方便，原重油系統(tǒng)可作備用。4.2助燃(zhrn)風量和排煙改性石油焦粉理論燃燒所需空氣量為9.65Nm3/kg，產(chǎn)生煙氣量為10.65Nm3/kg；重油理論燃燒所需空氣量為11.2 Nm3/kg，燃燒產(chǎn)生煙氣量為12.1Nm3/kg。改性石油

20、焦粉代油比例為1.1-1.13左右(因窯爐、油品不同略有差異)，所以改性石油焦粉代油后，窯爐運行所需鼓風量、排煙量和燃重油時基本相當。4.3安裝系統(tǒng)設備的場地近窯爐旁的場地約120m2，可供安裝改性石油焦粉系統(tǒng)設備。4.4 系統(tǒng)運行新增的電力及成本4.4.1 每套系統(tǒng)的電力設備：氣力兩相流輸送泵電機功率7.5KW；變頻無級調(diào)節(jié)，正常負荷率為60%。壓縮空氣凈化裝置電力0.5kw，連續(xù)使用。收塵器電機功率1.5kw，僅在汽車運粉至粉倉上粉時開機，平均每天2小時。輸送泵向爐內(nèi)送粉，每對小爐用石油焦粉每天約18噸，須增加3.3m3/h壓縮空氣，電力約為10kw，連續(xù)使用。以上合計新增實際用電力約15

21、kw。4.4.2新增成本 一套系統(tǒng)新增實際用電力約15kw，電費以0.63元/度計算，每天24小時，每對小爐每天按18t/d輸粉量計算，平均每噸粉增加成本為12.6元/噸。4.5 石油焦粉代油實施難點和風險石油焦粉與重油(zhn yu)相比成分不同、燃燒機理不同，火焰的高溫區(qū)不同，溫度控制參數(shù)須探索調(diào)整；浮法窯要求的火焰長度在9m左右，須確?；鹧骈L度和完全燃燒。作為固體燃料，粒度細，易燃燒且燃燒完全，但火焰長度短；粒度粗，燃燒時間長，火焰長；針對浮法爐的要求，石油焦粉的粒度及其粒度量的配比，實際使用中須作探索調(diào)整，防止(fngzh)未燃燼，玻璃產(chǎn)生氣泡。爐內(nèi)氣氛的控制，防止氣氛變化，影響玻璃(

22、b l)質(zhì)量。改性石油焦連續(xù)輸送的穩(wěn)定性，設備運行的可靠性。煙氣排放處理。5用戶自建制粉廠制備改性石油焦粉 改性石油焦粉制備系統(tǒng)設備:滿足制粉工藝的成套設備（含備用主設備），質(zhì)量檢驗儀器、設備等，年產(chǎn)能3萬噸石油焦粉廠，設備總投資約672.7萬元。廠房面積約3200m2。6項目內(nèi)容6.1項目內(nèi)容6.1.1改性石油焦粉（EGC-F)燃燒技術系統(tǒng)設備，一套系統(tǒng)含：單體儲粉罐總成（罐容積為40m3）、收塵設備、輸送設備（一用一備）、管路及換向控制系統(tǒng)、燃燒器、流量調(diào)控系統(tǒng)、全套儀器儀表、電氣控制系統(tǒng)、壓縮空氣干燥與凈化系統(tǒng)等。210T/噸的窯有五對小爐，需五套系統(tǒng)。6.1.2建造石油焦粉（EGC-F

23、)加工生產(chǎn)廠。7投資與回報預測 71燃燒設備價格每對小爐為一套獨立的系統(tǒng)，需五套：系統(tǒng)(xtng)的價格為：單套系統(tǒng)、設備的價格為RMB92萬元,運輸、安裝(nzhung)、調(diào)試費用 RMB9萬元，每套系統(tǒng)(xtng)總價為RMB101萬元，五套合計為RMB505萬元。72 石油焦粉生產(chǎn)廠造價 石油焦粉生產(chǎn)設備及廠房建造總造價為672.7萬元。投資與回報預測 單位：RMB萬元目 錄燃燒系統(tǒng)制粉投入年節(jié)省收益投資回收期(月)210t/d窯爐五對小爐附1：燃燒設備清單附2：石油焦粉生產(chǎn)設備清單及預算8項目建議改性石油焦粉是適用于玻璃窯的具有顯著節(jié)能效益的新型代油燃料，而且：作為節(jié)能技術應用，已列入

24、“十一五”十大重點節(jié)能工程，符合國家鼓勵政策；廣東省將此類項目“優(yōu)先列入省節(jié)能專項資金支持對象，根據(jù)節(jié)能量按200元/噸標準煤進行獎勵”。以400t/d為例，年耗重油2.6萬噸，若全部用改性石油焦粉替代重油，折合成標煤約為3.12 萬噸；改性石油焦粉價格與重油差價相比，燃料費節(jié)省空間大，400t/d為例，以當前的重油價格計算，年可節(jié)省燃料費用約3300萬元左右；石油焦資源有保障；項目投資回收期很短，投資風險小。建議評估，項目可分步實施。 廣州迪森熱能(rnng)技術股份有限公司公司(n s)網(wǎng)站：/ 聯(lián)系人： 鄭義(zhn y2009-3 附1：改性石油焦粉燃燒系統(tǒng)設備清單及預算（五對小爐）序號設備名稱單位總數(shù)量技術要求