卷煙工業(yè)三種蒸汽供應(yīng)方式的選型分析

張振華

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司裝備部，河南 鄭州 450016）

目前，卷煙工業(yè)企業(yè)的蒸汽供應(yīng)方式正由過去的以自備燃煤鍋爐為主，逐步向燃油燃?xì)忮仩t、城市熱力網(wǎng)集中供應(yīng)等多元化方向發(fā)展。本文以河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱“河南中煙”）下屬卷煙廠為例，對(duì)自備燃煤鍋爐、自備燃?xì)忮仩t，以及城市熱力網(wǎng)集中供汽等三種供汽方式加以分析對(duì)比，為減少投資，降低能耗把好源頭關(guān)。

一、卷煙工業(yè)企業(yè)蒸汽使用現(xiàn)狀

1.主要用汽環(huán)節(jié)

蒸汽在卷煙工業(yè)企業(yè)中主要應(yīng)用于以下兩方面：一是生產(chǎn)工藝，包括制絲生產(chǎn)線的真空回潮機(jī)、潤(rùn)葉機(jī)、加香加料機(jī)、水洗梗機(jī)、煙絲膨脹機(jī)、梗絲膨脹機(jī)、薄板式烘絲機(jī)、高速氣流葉絲膨脹機(jī)等；二是室內(nèi)環(huán)境溫濕度控制，包括生產(chǎn)車間、倉(cāng)庫(kù)中央空調(diào)系統(tǒng)，以及辦公、生活區(qū)冬季采暖系統(tǒng)等。

2.蒸汽品質(zhì)要求

卷煙工業(yè)企業(yè)所使用的蒸汽通常為飽和蒸汽，其制絲生產(chǎn)工藝對(duì)蒸汽品質(zhì)要求比較嚴(yán)格，除要求蒸汽純凈、無污染、無異味、能保證企業(yè)持續(xù)生產(chǎn)之外，各種設(shè)備對(duì)蒸汽的壓力、溫度、含水率均有相應(yīng)的要求。如蒸汽壓力，烘絲機(jī)為1.0MPa，真空回潮機(jī)為0.8MPa，潤(rùn)葉機(jī)為0.6MPa。其中，薄板式烘絲機(jī)對(duì)蒸汽的壓力、溫度、含水率的要求十分嚴(yán)格：蒸汽到達(dá)設(shè)備進(jìn)口的壓力為1.0±0.05 MPa，溫度為190±5℃，汽中含水率小于3%，蒸汽流量穩(wěn)定、可靠。

3.蒸汽供應(yīng)方式

卷煙工業(yè)蒸汽供應(yīng)方式主要有自備燃煤鍋爐、自備燃油鍋爐、自備燃?xì)忮仩t和城市熱力管網(wǎng)集中供汽等幾種形式。以河南中煙為例，其所屬八個(gè)卷煙廠的蒸汽供應(yīng)方式主要有以下三種：許昌、駐馬店、洛陽卷煙廠由城市熱力網(wǎng)集中供汽，新鄭、鄭州、安陽、漯河卷煙廠使用自備燃?xì)猓ㄓ停╁仩t供汽，南陽卷煙廠使用自備燃煤鍋爐供汽。

二、三種供汽方式的經(jīng)濟(jì)性分析

下面以南陽、漯河、駐馬店卷煙廠為例，以2009年蒸汽綜合費(fèi)用指標(biāo)為主要參照依據(jù)，分別對(duì)上述三種蒸汽供應(yīng)方式進(jìn)行分析。

1.燃煤鍋爐供汽

（1） 燃煤鍋爐現(xiàn)狀。南陽卷煙廠現(xiàn)有3臺(tái)燃煤蒸汽鍋爐，設(shè)備總投資（包括鍋爐及配套設(shè)備的購(gòu)置與安裝費(fèi)用）為484.61萬元。其中2臺(tái)額定蒸發(fā)量為10t/h的鍋爐于1992年投入運(yùn)行，1臺(tái)額定蒸發(fā)量為20t/h的鍋爐于1995年投入運(yùn)行。全年大部分時(shí)間的運(yùn)行方式為“兩開一備”；冬季采暖高峰時(shí)段，3臺(tái)鍋爐同時(shí)運(yùn)行。

（2）燃煤鍋爐年度綜合費(fèi)用情況。南陽卷煙廠2009年度（燃煤鍋爐）蒸汽綜合費(fèi)用為909.25萬元，其中，燃煤費(fèi)用、鍋爐工段人員工資、鍋爐運(yùn)行水電費(fèi)用、鍋爐運(yùn)行其他費(fèi)用分別為587.62萬元、173.3萬元、58.76萬元和89.57萬元。

（3）蒸汽噸成本費(fèi)用。2009年南陽卷煙廠工業(yè)生產(chǎn)消耗燃煤共7 166.13t，折合為5 118.77t標(biāo)準(zhǔn)煤，3臺(tái)鍋爐的熱效率平均為55.2%，蒸汽折標(biāo)系數(shù)按0.129計(jì)算，則3臺(tái)鍋爐全年產(chǎn)蒸汽量（理論值）為7 1884.76t。則蒸汽噸成本費(fèi)用為126.49元/t。

（4）單箱卷煙的蒸汽費(fèi)用。2009年南陽卷煙廠共生產(chǎn)卷煙31萬箱（合155億支），則單箱卷煙的蒸汽費(fèi)用為29.33元/箱。

2.燃?xì)忮仩t供汽

（1） 燃?xì)忮仩t現(xiàn)狀。漯河卷煙廠現(xiàn)有3臺(tái)額定蒸發(fā)量為10t/h的燃?xì)庹羝仩t，2005年安裝并投入運(yùn)行，設(shè)備總投資（包括鍋爐及配套設(shè)備的購(gòu)置與安裝費(fèi)用）為345.49萬元。全年大部分時(shí)間的運(yùn)行方式為“兩開一備”；冬季采暖高峰時(shí)段，3臺(tái)鍋爐同時(shí)運(yùn)行。

（2）燃?xì)忮仩t綜合費(fèi)用情況。漯河卷煙廠2009年度（燃?xì)忮仩t） 蒸汽綜合費(fèi)用為972.55萬元，其中，天然氣費(fèi)用、鍋爐工段人員工資、鍋爐運(yùn)行水電費(fèi)用、鍋爐運(yùn)行其他費(fèi)用分別為759.32萬元、130萬元、30.23萬元、53萬元和972.55萬元。

（3） 蒸汽噸成本費(fèi)用。2009年漯河卷煙廠工業(yè)生產(chǎn)消耗天然氣3 162 813m3，折合為3 840.604t標(biāo)準(zhǔn)煤，3臺(tái)鍋爐的熱效率平均為89%，蒸汽折標(biāo)系數(shù)為0.129，則3臺(tái)鍋爐全年產(chǎn)蒸汽量（理論值） 為33 451.82t。則蒸汽噸成本費(fèi)用為290.73元/t。

（4） 單箱卷煙的蒸汽費(fèi)用。2009年漯河卷煙廠共生產(chǎn)卷煙30萬箱（合150億支），則單箱卷煙的蒸汽費(fèi)用為32.42元/箱。

3.熱力網(wǎng)集中供汽

(1)集中供汽系統(tǒng)現(xiàn)狀。駐馬店卷煙廠自1995年5月開始由城市熱力網(wǎng)提供蒸汽。專用供汽管道及廠內(nèi)配汽設(shè)施投資額為170.72萬元；2003以來，為恢復(fù)管道的熱力傳送效能，駐馬店廠對(duì)專用供汽管道更新改造費(fèi)用為250萬元。蒸汽專線累計(jì)投資420.72萬元。

(2)集中供汽蒸汽費(fèi)用情況。駐馬店卷煙廠2009年度（城市熱力網(wǎng)集中供汽）蒸汽綜合費(fèi)用為508.55萬元，其中，蒸汽費(fèi)用、蒸汽設(shè)施值守人員工資、蒸汽管道維修費(fèi)用分別為448.39萬元、18.5萬元和41.67萬元。

(3)蒸汽噸成本費(fèi)用。2009年，駐馬店卷煙廠蒸汽消耗量為23 899t，因此，蒸汽的噸成本費(fèi)用為212.79元/t。

(4)單箱卷煙的蒸汽費(fèi)用。2009年駐馬店卷煙廠共生產(chǎn)卷煙22萬箱（合130億支），則單箱卷煙的蒸汽費(fèi)用為23.12元/箱。

三、供汽方式的優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比（見表1）

1.主要指標(biāo)對(duì)比分析

（1） 蒸汽設(shè)施的投資費(fèi)用。三種供汽方式的前期投資平均為416.94萬元。其中，燃煤鍋爐項(xiàng)目投資費(fèi)用最高，城市集中供汽次之，燃?xì)忮仩t投資最低，極差139.12萬元。

表1 三種蒸汽供應(yīng)方式分析對(duì)比情況表

（2）蒸汽噸成本費(fèi)用。三種供汽方式每噸蒸汽的平均成本費(fèi)用為210.00元/t。其中，燃煤鍋爐每噸蒸汽的成本費(fèi)用最低，集中供汽次之，燃?xì)忮仩t最高，極差164.24元/t。

（3）單箱卷煙蒸汽費(fèi)用。三種供汽方式單箱卷煙蒸汽費(fèi)用平均為28.29元/箱。其中，燃煤鍋爐單箱卷煙蒸汽費(fèi)用最低，燃?xì)忮仩t次之，集中供汽最高，極差9.30元/箱。

2.三種供汽方式的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

（1）自備燃煤鍋爐供汽。主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行成本相對(duì)較低；與集中供汽方式相比，具有自主權(quán)，減少了外界因素對(duì)生產(chǎn)的影響。其主要缺點(diǎn)是產(chǎn)生的煙氣和粉塵較大，不符合市區(qū)的環(huán)保要求。因此，企業(yè)自備燃煤鍋爐的供汽方式將逐漸被包括自備燃?xì)忮仩t以及城市熱力網(wǎng)集中供汽在內(nèi)的其他供汽方式所取代。

（2）城市熱力網(wǎng)集中供汽。主要優(yōu)點(diǎn)是：?jiǎn)蜗渚頍熣羝M(fèi)用最低；幾乎不需要對(duì)供汽設(shè)施進(jìn)行管理和維護(hù)；廠區(qū)內(nèi)既無鍋爐煙氣排放，也無廢渣產(chǎn)生，利于廠區(qū)環(huán)境整潔；不承擔(dān)鍋爐運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)。其主要缺點(diǎn)：一是蒸汽質(zhì)量不穩(wěn)定。經(jīng)過長(zhǎng)距離輸送后，蒸汽熱晗有一定損失，從而造成蒸汽品質(zhì)下降，尤其是在非采暖季節(jié)，蒸汽用戶大幅度減少后，集中供汽主管道中蒸汽流量明顯減少，會(huì)產(chǎn)生汽中含水率高、蒸汽壓力不穩(wěn)等問題；二是蒸汽供應(yīng)受供汽單位制約。一般情況下，熱力網(wǎng)的蒸汽來自于熱電廠，當(dāng)熱電廠鍋爐或市區(qū)蒸汽主管道出現(xiàn)故障時(shí)，必然會(huì)影響企業(yè)的正常供汽。2007年以來，許昌、駐馬店、洛陽三家采用集中供汽的單位，均遇到過因集中供汽設(shè)施突發(fā)性故障等因素造成停產(chǎn)的情況。

（3）自備燃?xì)忮仩t供汽。主要優(yōu)點(diǎn)是：與集中供汽相比，蒸汽質(zhì)量穩(wěn)定，且具有自主權(quán)，能減少外界因素對(duì)卷煙生產(chǎn)的不利影響；與燃煤鍋爐相比，無廢渣排放，且燃料燃燒所產(chǎn)生的廢氣符合環(huán)保要求，利于環(huán)境清潔。其主要缺點(diǎn)是：運(yùn)行成本相對(duì)較高；因天然氣屬于稀缺資源，在冬季采暖高峰季節(jié)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)天然氣限量供應(yīng)的情況，可能會(huì)對(duì)卷煙生產(chǎn)造成一定影響。如2007年以來，鄭州卷煙廠和漯河卷煙廠均出現(xiàn)過此類情況。

四、結(jié)論

鑒于以上三種蒸汽供應(yīng)方式各有利弊，選型時(shí)可參考以下意見。

1.自備燃煤鍋爐

新的供汽設(shè)施投資項(xiàng)目應(yīng)盡量避免采用傳統(tǒng)的燃煤鍋爐。但可在充分論證的基礎(chǔ)上，采用水煤漿鍋爐等低污染的新型蒸汽燃煤鍋爐。

2.自備燃?xì)忮仩t

首先，企業(yè)所在地必須有充足的天然氣氣源。就目前而言，西氣東輸?shù)奶烊粴鈿庠聪鄬?duì)穩(wěn)定。其次，如果廠區(qū)條件允許（建足夠大的燃油庫(kù)），則盡可能采用油氣兩用鍋爐，一旦冬季天然氣流量受限，可以暫時(shí)轉(zhuǎn)換為燃油功能，以免影響正常生產(chǎn)。

3.城市集中供汽

首先，必須對(duì)本地的熱力公司（或汽源單位） 的實(shí)力進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查、論證，重點(diǎn)評(píng)估其是否有連續(xù)供汽能力，以及是否能夠滿足卷煙生產(chǎn)所需的蒸汽流量、壓力、溫度等指標(biāo)要求。其次，要充分考慮汽源單位（如熱電廠）與本企業(yè)的距離等因素對(duì)蒸汽品質(zhì)造成的影響。根據(jù)《城市供熱規(guī)劃的技術(shù)要求》規(guī)定，蒸汽管網(wǎng)的輸送距離一般不宜超過4km。當(dāng)輸送距離超過4km時(shí)，要依據(jù)汽源端的蒸汽流量、壓力、溫度，以及卷煙企業(yè)對(duì)蒸汽流量、壓力、溫度等參數(shù)的具體要求，在考慮沿途熱量損失的條件下，確定集中供汽的最遠(yuǎn)輸送距離，并采用“鋼套鋼”管道等特殊技術(shù)措施，保證蒸汽品質(zhì)，滿足制絲工藝需求。

4.項(xiàng)目投資估算說明

由于自備燃煤、燃?xì)忮仩t項(xiàng)目的投資額受企業(yè)卷煙生產(chǎn)規(guī)模、鍋爐選型（進(jìn)口或國(guó)產(chǎn)）等因素的影響，集中供汽項(xiàng)目的投資額與企業(yè)卷煙產(chǎn)量、供汽距離等因素有關(guān)，因此，在蒸汽供應(yīng)方式選型以及項(xiàng)目投資估算時(shí)，應(yīng)根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、廠房面積、鍋爐選型、供汽距離等具體情況進(jìn)行綜合分析。

此外，無論采用哪種供汽方式，均應(yīng)對(duì)蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行良好的保溫處理；對(duì)于室外蒸汽管道，還應(yīng)采取良好的防水措施，以減少沿程熱量損失，提高節(jié)能效果，保證蒸汽品質(zhì)。

綜合上述分析，卷煙工業(yè)企業(yè)在進(jìn)行蒸汽選型時(shí)，應(yīng)綜合考慮各種條件和因素。在條件許可的情況下，應(yīng)采用自備燃?xì)忮仩t＋城市集中供汽的綜合供汽方式，其中自備鍋爐主要為卷煙制絲車間的生產(chǎn)工藝提供優(yōu)質(zhì)蒸汽，城市集中供汽管網(wǎng)則為中央空調(diào)系統(tǒng)等低壓用汽設(shè)備供汽。這樣既可適當(dāng)降低用汽費(fèi)用，又能減少外來因素對(duì)生產(chǎn)造成的不利影響。

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