淺議蒸汽鍋爐的技術(shù)與對(duì)比應(yīng)用

劉鑫

摘要：在煙草行業(yè)里面，復(fù)烤行業(yè)因排放強(qiáng)度大，而對(duì)空氣污染狀況最為突出，為了達(dá)到節(jié)能減排的目的，本文分別對(duì)四種燃料介質(zhì)鍋爐進(jìn)行調(diào)查研究，得到在云南省煙草行業(yè)里蒸汽鍋爐使用的技術(shù)研究，貢獻(xiàn)綠色環(huán)保力量。

關(guān)鍵詞：蒸汽鍋爐 節(jié)能減排 技術(shù)應(yīng)用

引言

目前，我國(guó)的空氣污染狀況日漸嚴(yán)重，以PM2.5為關(guān)鍵指數(shù)的指標(biāo)頻頻在線城市，大型城市爆表。云南省相對(duì)情況尚好，但是節(jié)能減排，綠色環(huán)保的任務(wù)刻不容緩。為積極響應(yīng)云南省大氣污染防治行動(dòng)相關(guān)要求，進(jìn)一步規(guī)范新建和改造鍋爐選型工作，提高鍋爐技改項(xiàng)目投資效益，按照提升節(jié)能減排水平要求，對(duì)四種燃料介質(zhì)鍋爐進(jìn)行調(diào)查研究，形成以下鍋爐選型對(duì)比分析研究。

一、技術(shù)應(yīng)用情況

蒸汽鍋爐按照燃料形式分為電加熱鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、燃煤鍋爐、沼氣鍋爐、生物質(zhì)鍋爐、太陽(yáng)能鍋爐等。目前復(fù)烤企業(yè)適用的鍋爐有燃煤鍋爐、燃?xì)忮仩t、生物質(zhì)鍋爐、燃油鍋爐四種形式。

（一）燃煤鍋爐

燃煤鍋爐包括鍋爐、引送風(fēng)系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、灰渣清除系統(tǒng)、自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，目前已在復(fù)烤行業(yè)廣泛應(yīng)用，熱效率約為70%。

（二）生物質(zhì)鍋爐

生物質(zhì)鍋爐即利用煙梗廢棄物成為工業(yè)鍋爐燃料的燃燒技術(shù)，熱效率約為80%；目前成該計(jì)算熟有效主要應(yīng)用的有兩種方式，第

種方式為用林木、秸稈（可加煙梗）摻配加工成顆粒燃料，作為鍋爐燃料燃燒，陸良復(fù)烤廠于2014年開始應(yīng)用；第二種方式為用煙梗與煤炭直接參配燃燒，瀘西復(fù)烤廠于2015年開始應(yīng)用。

（三）燃?xì)忮仩t

燃?xì)忮仩t燃料介質(zhì)為天然氣，熱效率約為90%，目前復(fù)烤行業(yè)內(nèi)在用的有貴陽(yáng)卷煙廠、大理卷煙廠、湖北恩施復(fù)烤廠。

（四）燃油鍋爐

燃油鍋爐燃料介質(zhì)主要為柴油，設(shè)備結(jié)構(gòu)工藝與燃?xì)忮仩t類似，區(qū)別在于配置的燃燒器不同；其熱效率約為90%，云南省煙草煙葉公司計(jì)劃于2016年開始燃油鍋爐投資建設(shè)。

二、經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析

鍋爐運(yùn)營(yíng)成本主要由燃料成本、電力成本、人工成本三個(gè)主要因素組成，結(jié)合復(fù)烤企業(yè)適用的燃煤鍋爐、燃?xì)忮仩t、生物質(zhì)鍋爐、燃油鍋爐四種形式進(jìn)行以下對(duì)比分析。

（一）燃料成本

1.燃煤鍋爐

2013至2015年，在八家使用燃煤鍋爐的復(fù)烤廠，因燃煤采購(gòu)成本、噸煙耗用蒸汽量的不同，其噸片煙燃料成本在619元至17009元之間，年平均噸煙燃料成本分別為：11357元、10723元、9461元，總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

2.生物質(zhì)鍋爐

陸良復(fù)烤廠自2013年開始以BOT方式為生產(chǎn)提供蒸汽，其噸煙蒸汽消耗成本成逐年上升的趨勢(shì)。瀘西復(fù)烤廠自2014年開始以BOT方式為生產(chǎn)提供蒸汽，當(dāng)年因生物質(zhì)鍋爐處于調(diào)試運(yùn)行期，與燃煤鍋爐交替使用，其噸煙耗汽成本也處于上升的趨勢(shì)。

3.燃?xì)忮仩t

燃?xì)忮仩t參考湖北恩施復(fù)烤廠已在用的立式天燃?xì)忮仩t及保山、大理與當(dāng)?shù)厝細(xì)夤镜淖稍兦闆r進(jìn)行對(duì)比分析。

湖北恩施復(fù)烤廠于2010年技改，兩條12000kg/h生產(chǎn)線配置了四臺(tái)蒸發(fā)量為10T/h的天燃汽鍋爐，據(jù)恩施復(fù)烤廠的使用情況，噸片煙消耗天然氣約90立方米，燃?xì)獠少?gòu)價(jià)為4元，立方。保山、大理兩個(gè)廠于2013年就開始與中石油昆侖燃?xì)夤具M(jìn)行接洽，初步意向氣價(jià)分別為3.34元/m³，2.72元/m³。根據(jù)以上數(shù)據(jù)測(cè)算，使用天燃?xì)獾膰崯熑剂铣杀窘橛?44.8元到360元之間，平均為301.8元。

2015年12月，國(guó)家發(fā)改委下發(fā)了《關(guān)于降低非居民用天然氣門站價(jià)格并進(jìn)步推進(jìn)價(jià)格市場(chǎng)化改革的通知》（發(fā)改價(jià)格[2015]2688號(hào)），云南省物價(jià)局根據(jù)國(guó)家發(fā)改委的通知要求，也下發(fā)通知明確：“一般工業(yè)用氣價(jià)格最高限價(jià)由原來(lái)的3.42元，立方下調(diào)為2.72元，立方”。根據(jù)上述通知精神，預(yù)計(jì)未來(lái)的用氣單價(jià)在2.72元以內(nèi)。

4燃油鍋爐

根據(jù)燃?xì)馊加湾仩t額定負(fù)荷下氣、油消耗比值測(cè)算，燃油鍋爐噸片煙消耗柴油量約86.4升，按近期O號(hào)柴油零售價(jià)5.09元/升測(cè)算，噸片煙燃料成本約為439.78元。

通過(guò)對(duì)四種燃料鍋爐的數(shù)據(jù)對(duì)比，燃煤鍋爐的噸煙燃料成本最低，為94.6元、生物質(zhì)鍋爐為154.57元、燃?xì)忮仩t為244.8元，最高為燃油鍋爐，439.78元。

（二）電力成本

燃煤及生物質(zhì)鍋爐工藝設(shè)備安裝容量約為422kW，燃?xì)?、燃油鍋爐房工藝設(shè)備安裝容量為112kW。按照個(gè)烤季生產(chǎn)8個(gè)月，設(shè)備運(yùn)行4846小時(shí)測(cè)算，燃煤及生物質(zhì)鍋爐每烤季支付電費(fèi)約109.76萬(wàn)元，燃?xì)?、燃油鍋爐每烤季支付電費(fèi)約28.56萬(wàn)元；若按照生產(chǎn)加工片煙葉3萬(wàn)噸測(cè)算，燃煤及生物質(zhì)鍋爐噸片煙電力成本36.59元，燃?xì)?、燃油鍋爐噸片煙電力成本9.52元。

（三）人力成本

燃煤鍋爐運(yùn)行需用工（含司爐、水處理、上煤除渣、脫硫除塵等）28人，按照年均工資福利等5萬(wàn)元，人測(cè)算，每年人工成本約140萬(wàn)元；燃?xì)狻⑷加湾仩t運(yùn)行需用工14人，每年人工成本約70萬(wàn)元；若按照生設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)。產(chǎn)加工片煙葉3萬(wàn)噸測(cè)算，燃煤鍋爐噸片煙人力成本46.67元，燃?xì)狻⑷加湾仩t噸片煙人力成本23.33元。生物質(zhì)鍋爐房因其為BOT運(yùn)營(yíng)模式不計(jì)算人力成本。

（四）運(yùn)營(yíng)成本

通過(guò)對(duì)四種類型鍋爐的噸片煙燃料成本、電力成本、人工成本三個(gè)主要因素進(jìn)行測(cè)算，燃煤鍋爐、生物質(zhì)鍋爐（BOT）、燃?xì)忮仩t、燃油鍋爐每噸片煙運(yùn)營(yíng)成本分別為177.86元、191.16元、277.65元和472.63元。

（五）投資成本

通過(guò)對(duì)四種類型鍋爐的建筑、設(shè)備購(gòu)置及安裝、外部費(fèi)用等投資成本進(jìn)行測(cè)算，燃煤鍋爐投資成本為1787萬(wàn)元，生物質(zhì)鍋爐（BOT）模式投資成本為0，生物質(zhì)鍋爐（自建）投資成本為1537萬(wàn)元，燃?xì)?、燃油鍋爐投資成本為800萬(wàn)元。endprint

三、環(huán)境影響分析

目前，全復(fù)烤行業(yè)列入減排考核指標(biāo)為：二氧化硫、化學(xué)需氧量、氨氮和氮氧化物，其中，二氧化硫是復(fù)烤企業(yè)的主要排放物，也是環(huán)保監(jiān)控的主要指標(biāo)。據(jù)國(guó)家局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：2014年，全行業(yè)消耗能源總量為159.8萬(wàn)噸（標(biāo)準(zhǔn)煤），復(fù)烤企業(yè)消耗占比15.9，為25.4萬(wàn)噸；復(fù)烤企業(yè)二氧化硫排放總量為12821屯，超過(guò)了卷煙工業(yè)企業(yè)，占全行業(yè)的45.9%。

2014年，云南省人民政府下發(fā)了《關(guān)于印發(fā)云南省大氣污染防治行動(dòng)實(shí)施方案的通知》要求：“到2017年底，基本淘汰每小時(shí)10蒸噸及以下燃煤工業(yè)鍋爐，禁止新建每小時(shí)20蒸噸以下燃煤工業(yè)鍋爐，具備天然氣供和使用條件地區(qū)不再新建每小時(shí)10蒸噸以下燃煤工業(yè)鍋爐”。

2014年，國(guó)家頒布了《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB1 3271-2014）要求，自當(dāng)年7月1日起，新建鍋爐執(zhí)行新的排放限值。

表中規(guī)定的大氣污染物其中燃煤鍋爐與生物質(zhì)鍋爐排放量最高，燃?xì)忮仩t次之，燃油鍋爐最低。

四、結(jié)語(yǔ)

在煙草行業(yè)中，復(fù)烤企業(yè)整體排放問(wèn)題較為突出，二氧化硫排放總量為1282噸，超過(guò)了卷煙工業(yè)企業(yè)，占全行業(yè)的排放比重為45.9%，排放強(qiáng)度較大，其中鍋爐在二氧化硫排放中占重要環(huán)節(jié)，節(jié)能減排的意義十分重大。

通過(guò)對(duì)復(fù)烤企業(yè)適用的燃煤鍋爐、生物質(zhì)鍋爐、燃?xì)忮仩t、燃油鍋爐的運(yùn)營(yíng)成本、投資成本、環(huán)境影響做對(duì)比，每噸片煙運(yùn)營(yíng)成本由低到高排列：燃煤鍋爐、生物質(zhì)鍋爐（BOT）、燃?xì)忮仩t、燃油鍋爐分別為177.86元、191.16元、27765元和472.63元；生物質(zhì)鍋爐（BOT）比燃煤鍋爐運(yùn)營(yíng)成本略高，燃?xì)忮仩t運(yùn)營(yíng)成本比燃煤鍋爐高約一半，燃油鍋爐運(yùn)營(yíng)成本比燃煤鍋爐高約兩至三倍。投資成本由低到高排列：生物質(zhì)鍋爐（BOT）、燃?xì)忮仩t、燃油鍋爐、生物質(zhì)鍋爐（自建）、燃煤鍋爐分別為O、800萬(wàn)元、800萬(wàn)元、1537萬(wàn)元、1787萬(wàn)元；環(huán)境影響指標(biāo)中燃煤鍋爐與生物質(zhì)鍋爐排放量最高，燃?xì)忮仩t次之，燃油鍋爐最低。

數(shù)據(jù)文件引用：

1.關(guān)于降低非居民用天然氣門站價(jià)格并進(jìn)一蚩推進(jìn)價(jià)格市場(chǎng)化改革的通知（發(fā)改價(jià)格[2015]688號(hào)）

2.云南省物價(jià)局轉(zhuǎn)發(fā)國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于降低非居民用天然氣門站價(jià)格文件的通知（云價(jià)價(jià)格[2015]127號(hào)）

3.云南省人民政府關(guān)于印發(fā)云南省太氣污染防治行動(dòng)實(shí)施方案的通知（云政發(fā)[2014]9號(hào)）

4.鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13271-2014）endprint