工業(yè)用戶“煤改氣”點供方案

1、簡述工業(yè)用戶“煤改氣”的解決方案摘 要隨著“霧霾”天氣日益嚴(yán)重，環(huán)保的制度越來越嚴(yán)格，執(zhí)法力度不斷加大；為減少污染，清潔能源的替代勢在必行，清潔能源LNG（液化天然氣）的推廣使用成為解決環(huán)保問題的最佳方案之一。本文針對污染大戶工業(yè)用戶，設(shè)計了有針對性的解決方案，通過儲罐供氣、杜瓦罐供氣、快易冷一體撬供氣等不同方式，適用不同形式的煤改氣工業(yè)戶；并對煤改氣的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性進(jìn)行了分析，充分說明煤改氣的必要性。通過數(shù)據(jù)和實例說明，得出煤改氣的可行性，從而展現(xiàn)了煤改氣的廣闊前景。關(guān)鍵詞：環(huán)境污染 工業(yè)煤改氣 個性解決方案AbstractWith the haze weather is becoming

2、increasingly serious, more and more strict environmental protection system, law enforcement efforts; to reduce pollution, clean alternative energy imperative, clean energy LNG (liquefied natural gas) to promote the use of one of the best solutions to environmental problems.According to industrial us

3、ers of large polluters to design targeted solutions, through the tank gas supply, gas supply, Dewar fast and easy development of cold gas pry different ways, for different forms of coal gas industry; and the coal gas of the economy and environmental protection are analyzed, fully explain the necessi

4、ty of coal to gas.Through the data and examples, it is concluded that the feasibility of coal to gas, thus showing the broad prospects of coal to gas.Key words: environmental pollution; industrial coal; gas modification; individual solution.簡述工業(yè)用戶“煤改氣”的解決方案背景：近年來，我國霧霾天氣日益嚴(yán)重，環(huán)境污染矛盾愈發(fā)突出，2016年中國的空氣質(zhì)量排名

5、倒數(shù)第二，屬空氣污染的重災(zāi)區(qū)1，清潔能源與新能源的應(yīng)用推廣成為治理污染的最佳選擇之一。我國大氣污染的主要來源是工業(yè)上煤或石油燃燒排放的大量有害物質(zhì)，2016年數(shù)據(jù)顯示，我國工業(yè)鍋爐中以散煤為燃料的工業(yè)鍋爐約有50萬臺左右，年燃用散煤7億多噸，約占全國煤炭消費總量的20%。年排放煙塵約410萬噸、二氧化硫約570萬噸、氮氧化物約200萬噸，分別占全國污染物排放總量的40%、27%、9%左右，這是我國大氣霧霾治理的重點領(lǐng)域之一2。在經(jīng)濟(jì)增速換檔、資源環(huán)境約束趨緊的新常態(tài)下，能源綠色轉(zhuǎn)型要求日益迫切，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)入油氣替代煤炭、非化石能源替代化石能源的更替期，優(yōu)化和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)還應(yīng)大力提高天然氣消

6、費比例。十八大提出大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè),對加大天然氣使用具有積極促進(jìn)作用。巴黎協(xié)定的實施，將大大加快世界能源低碳化進(jìn)程，同時，國家大力推動大氣和水污染防治工作，對清潔能源的需求將進(jìn)一步增加3。天然氣作為一種清潔能源，以其安全、環(huán)保、供量穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，成為替代燃煤的首選。液化天然氣(Liquefied Natural Gas，簡稱LNG)，主要成分是甲烷，被公認(rèn)是地球上最干凈的化石能源，無色、無味、無毒且無腐蝕性。到 2020 年，天然氣在一次能源消費結(jié)構(gòu)中的占比力爭達(dá) 到 10%左右，地下儲氣庫形成有效工作氣量 148 億立方米。到 2030 年，力爭將天然氣在一次能源消費中的占比提高到 1

7、5%左右，地下儲氣庫形成有效工作氣量 350 億立方米以上4。在國家天然氣十三五規(guī)劃中，從國家層面提出關(guān)于大力發(fā)展天然氣的指導(dǎo)思想，明確指出要樹立創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，以能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線，遵循“四個革命、一個合作”能源發(fā)展戰(zhàn)略思想，緊密結(jié)合“一帶一路”建設(shè)、京津冀協(xié)同發(fā)展、長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展戰(zhàn)略，貫徹油氣體制改革總體部署，發(fā)揮市場配置資源的決定性作用，創(chuàng)新體制機制，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展，以提高天然氣在一次能源消費結(jié)構(gòu)中的比重為發(fā)展目標(biāo)，大力發(fā)展天然氣產(chǎn)業(yè)，逐步把天然氣培育成主體能源之一，構(gòu)建結(jié)構(gòu)合理、供需協(xié)調(diào)、安全可靠的現(xiàn)代天然氣產(chǎn)業(yè)體系。2013年9月國務(wù)院印發(fā)大氣污染防治行

8、動計劃，計劃要求加強工業(yè)企業(yè)大氣污染綜合治理。全面整治燃煤小鍋爐。加快推進(jìn)集中供熱、“煤改氣”、“煤改電”工程建設(shè)，到2017年，除必要保留的以外，地級及以上城市建成區(qū)基本淘汰每小時10蒸噸及以下的燃煤鍋爐，禁止新建每小時20蒸噸以下的燃煤鍋爐；2014年6月份，國家能源局與京津冀三省市、兩桶油分別簽訂“煤改氣”用氣保供協(xié)議。進(jìn)一步落實大氣防治污染計劃，推動“煤改氣”有序?qū)嵤?。為?yīng)對天然氣新增需求壓力，2014年6月5日，財政部對進(jìn)口天然氣出臺扶持政策，新增1240萬噸液化氣項目可以享受稅收優(yōu)惠政策。2016年10月，京津冀及周邊地區(qū)大氣污染防治協(xié)作小組提出將在北京、天津、保定、廊坊建設(shè)國家“

9、禁煤區(qū)”。提出京津冀核心區(qū)重點治理燃煤污染。北京、天津、保定、廊坊將有序加快建設(shè)國家“禁煤區(qū)”，基本淘汰城鎮(zhèn)地區(qū)10蒸噸及以下燃煤鍋爐。國內(nèi)各地陸續(xù)出臺政策，促進(jìn)“煤改氣”戰(zhàn)略落地實施。1、 “煤改氣”介紹1、“煤改氣”的環(huán)保與社會效益大氣污染的首要污染物為二氧化硫，其次是可吸入顆粒，大部分地區(qū)處于國家環(huán)境空氣質(zhì)量三級到四級標(biāo)準(zhǔn)，三項主要污染物指標(biāo)在采暖季均高于非采暖季，環(huán)境質(zhì)量極其惡劣。主要是冬季采暖燃煤造成。嚴(yán)重的環(huán)境污染對市民的工作、生活、生產(chǎn)和社會發(fā)展造成不利影響。燃料(每噸）二氧化碳（噸）硫化物（kg）天然氣2.75 0 油品3.03.5 12 無煙煤3.24.0 2030 工業(yè)鍋爐

10、每燃燒一噸標(biāo)準(zhǔn)煤,就產(chǎn)生二氧化碳2500公斤,二氧化硫7.5公斤，氮氧化物3.7公斤，粉塵、廢渣的排放量，廢渣為200kg。1蒸噸鍋爐小時耗煤（標(biāo)準(zhǔn)煤）量為86kg,耗氣量70Nm。排放物二氧化碳（kg）二氧化硫（kg）氮氧化物（kg）粉塵、廢渣（kg）煤炭2253.27.53.7172天然氣137200.60減少比例40.9%100%84%100%2、“煤改氣”的整體優(yōu)勢類型燃?xì)庠O(shè)備燃煤設(shè)備燃油設(shè)備用電設(shè)備能源種類天然氣煤炭柴油電熱值8600大卡/立方米4000大卡/千克10200大卡/千克860大卡/度能效比90%60%90%95%燃料價格5元/立方米0.8元/千克8元/千克0.9元/度消

11、耗燃料合計56立方米167千克44千克490度燃料費用合計280元134元352元441元人工費用（2100元/月）0元/日70元/日0元/日0元/日日常維護(hù)費用（暫無具體數(shù)據(jù)）很低很高很低很低日運行總費用280元/日204元/日352元/日441元/日年運行總費用10.08萬元/年7.35萬元/年12.68萬元/年15.88萬元/年從以上表中，我們可以的出結(jié)論：1、在未明確的日常維護(hù)費用數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，煤的燃料費用是最低的；2、燃煤設(shè)備的日常維護(hù)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于燃?xì)庠O(shè)備，如果把日常維護(hù)費用計算在內(nèi)，燃?xì)庠O(shè)備的年運行費用將遠(yuǎn)低于燃煤設(shè)備，為四種類型中運行成本最低的；3、燃煤設(shè)備的人工費用要視生產(chǎn)情況

12、而定，如果晝夜生產(chǎn)，則必須實行倒班制度，兩個人是最少選擇，這將會大大增加燃煤鍋爐的年運行費用。因此，在各類燃料的年運行費用上，燃?xì)庖廊皇亲钣袧撛趦?yōu)勢的一種選擇。鍋爐種類價格使用年限折舊率與燃?xì)忮仩t價格比較與燃?xì)忮仩t折舊率比較燃?xì)?T/h23萬元20年1.15萬元/年/2T/h35萬元20年1.75萬元/年/3T/h53萬元20年2.65萬元/年/4T/h76萬元20年3.80萬元/年/燃煤1T/h25萬元5年5.00萬元/年多2萬元多損失3.85萬元/年2T/h37萬元5年7.40萬元/年多2萬元多損失3.25萬元/年3T/h5年4T/h53萬元5年10.60萬元/年少23萬元多損失6.80萬

13、元/年燃油1T/h23萬元10年2.30萬元/年多0萬元多損失1.15萬元/年2T/h35萬元10年3.50萬元/年多0萬元多損失1.75萬元/年3T/h53萬元10年5.30萬元/年多0萬元多損失2.65萬元/年4T/h76萬元10年7.60萬元/年多0萬元多損失3.80萬元/年從上表中所給數(shù)據(jù)可以看出：1、在1T、2T、3T的鍋爐中，燃?xì)忮仩t、燃油鍋爐的初始固定投資是最少的；在4T的鍋爐中，燃煤鍋爐的初始固定投入是最少的；2、在鍋爐的使用壽命中，燃?xì)忮仩t一般為20年，是各種類型鍋爐中壽命最長的；3、在鍋爐的折舊率中，1T、2T、3T、4T的燃?xì)忮仩t均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同等規(guī)格的其它類型的鍋爐，無形之

14、中減少了固定資產(chǎn)的流失。因此，在各種類型燃料固定資產(chǎn)的投資方面，投資于使用燃?xì)庠O(shè)備無疑是一種更好的選擇。2、 “點對點式供氣”方案介紹由上面的分析得知，使用天然氣在環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益兩方面都具有顯著優(yōu)勢。但我國天然氣發(fā)展目前仍處于初級階段，燃?xì)夤艿赖母采w能力嚴(yán)重不足，大部分工業(yè)用戶位于郊區(qū)，燃?xì)夤芫W(wǎng)在短時間內(nèi)難以滿足工業(yè)用戶需求?！癓NG點對點式供氣”作為新興的供氣模式，具有投資少、占地小、投產(chǎn)快、安全性高等特點，解決燃?xì)夤艿涝诙虝r間內(nèi)不能覆蓋區(qū)域工業(yè)用戶使用天然氣的需求，且使用LNG相較使用管道氣，具有極大的價格優(yōu)勢。下面對LNG點供方案進(jìn)行簡要介紹：1、 “煤改氣”LNG點供方案的設(shè)計思路

15、在用戶廠區(qū)內(nèi)，采用自建LNG儲備站集中供氣的模式，保證用戶24小時不間斷用氣。按用戶實際需求（預(yù)計日用氣量），配備相應(yīng)規(guī)格的儲存設(shè)備（LNG儲罐，容量規(guī)格需滿足用戶3-5天使用）。按用戶每小時用氣量的峰值，配備對應(yīng)規(guī)格的氣化設(shè)備。且要一開一備來提高設(shè)備在使用過程中的穩(wěn)定性，減少因設(shè)備故障因素對用戶造成的影響。然后從氣源的穩(wěn)定性、運輸能力、天然氣的儲備、供氣模式和及時靈活的調(diào)配等方面來保障用戶的安全用氣，全力保障不發(fā)生斷供情況。2、 工藝流程LNG通過低溫槽車從LNG液化工廠運至用氣LNG氣化站（建設(shè)于工業(yè)用戶廠區(qū)內(nèi)），通過站內(nèi)卸車臺設(shè)置的臥式專用卸車增壓氣化器為槽車儲罐增壓，利用壓差將LNG送

16、至氣化站低溫LNG儲罐內(nèi)。工作條件下，儲罐增壓器將儲罐內(nèi)的LNG增壓到0.6Mpa。增壓后的LNG進(jìn)入空溫式氣化器，與空氣換熱后轉(zhuǎn)化為氣態(tài)天然氣并升高溫度，出口溫度約比環(huán)境溫度低10，壓力為0.45-0.60Mpa（當(dāng)空溫式汽化器出口的天然氣溫度達(dá)不到5以上時，通過水浴式加熱器升溫），最后經(jīng)調(diào)壓（調(diào)壓器出口壓力調(diào)制為客戶所需要的使用壓力）、計量、加臭后送給工業(yè)用戶。 圖1：”LNG點供”流程圖3、 主要設(shè)備及投資本項目主要設(shè)備有：LNG氣化站、調(diào)壓站、場地基建費用等。點供設(shè)備明細(xì)如下表所示：序號內(nèi)容數(shù)量備注1LNG儲罐1需客戶投資2空溫式氣化撬1需客戶投資3BOG1需客戶投資4EAG1需客戶投

17、資5增壓器2需客戶投資6站控系統(tǒng)1需客戶投資4、 價格優(yōu)勢、效益評估1、 價格優(yōu)勢我國液化天然氣（LNG）替代工業(yè)用管道天然氣已具有經(jīng)濟(jì)性。我國管道天然氣的價格形成機制是政府指導(dǎo)定價。在“壓非保民”的基本政策導(dǎo)向下，近幾年來，政府加快了管道天然氣，特別是非民生用管道天然氣的價格上漲速度。目前，工業(yè)用管道天然氣終端用戶實際價格已普遍突破4.2元/m，而使用LNG進(jìn)行氣化后，價格可以控制在3元以下。2、 經(jīng)濟(jì)效益評估利用氣源保障、價格競爭、量身定做等眾多優(yōu)勢達(dá)到為客戶爭取最大效益的目的。目前液化天然氣供氣價格2.85元/m，管道氣得熱值大約是8600大卡，LNG得熱值市9300大卡，所以一方管道氣

18、折合成LNG系數(shù)是0.925。每年節(jié)省費用（壓縮天然氣日用量7000方計）：管道天然氣按3.03元/m計算（1）管道天然氣年使用費用：3.037000365=7741650元（2）液化天然氣5000方一天年使用費用：2.85（50000.925）365=4811156元（3）管道天然氣2000方一天年使用費用：3.032000365=2211900元（4）年節(jié)省費用：7741650元（4811156+2211900）元=718594元以上面數(shù)字可以看出，使用液化天然氣5000方管道天然氣2000方仍為用戶實現(xiàn)成本節(jié)約。5、 LNG氣化站的實施建設(shè)1、LNG氣化站建設(shè)在用戶自有土地上，不產(chǎn)生土地使用費用。2、氣化站建設(shè)及申報流程圖：其中：氣化站建設(shè)申報大約需10個工作日；項目設(shè)計需15天左右；土建需1個月左右，設(shè)備安裝調(diào)試需5天左右。整個項目建設(shè)完成，最多只需2個月時間即可實現(xiàn)穩(wěn)定供氣。6、 LNG氣化站后期運營氣化站的運行初期不少于3名（正常運行后2名）專職操作人員，（所有操作人員全部經(jīng)過3-