能源利用現(xiàn)狀與分析

秦永勝 榮海峰

摘 ?要：根據(jù)國家提出的“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”口號，堅決打好藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，必須“科學施策、標本兼治、鐵腕治理”，能源利用現(xiàn)狀與分析是前提、是基礎(chǔ)。結(jié)合日照實際情況進行論證，“煤改氣”是首選方案。首先對山東日照地區(qū)10噸以下燃煤鍋爐的數(shù)量和參數(shù)進行調(diào)研，分析不同參數(shù)燃煤鍋爐的在日照地區(qū)的分布、使用現(xiàn)狀、用途等相關(guān)數(shù)據(jù)。其次對日照地區(qū)能源結(jié)構(gòu)進行分析。

關(guān)鍵詞：能源;節(jié)約;煤改氣;藍天保衛(wèi)戰(zhàn)

中圖分類號：F426 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）22-0041-02

Abstract： According to the slogan "Blue Sky Defense War" put forward by the country， in order to resolutely win the blue sky defense war， we must "carry out scientific measures， cure both the symptoms and the root causes， and govern with an iron fist".The present situation and analysis of energy utilization is the premise and foundation. According to the current situation of Rizhao City， it is demonstrated that "burning gas instead of coal" is the first choice. First of all， the number and parameters of coal-fired boilers under 10 tons in Rizhao area of Shandong Province are investigated， and the distributionand application status and use of coal-fired boilers with different parameters in Rizhao area are analyzed. Secondly， the energy structure of Rizhao area is analyzed.

Keywords： energy; saving; burning gas instead of coal; Blue Sky Defense War

1 概述

（1）最近幾年來，我國大面積出現(xiàn)霧霾天氣。全國1/4面積受影響，約6億人受波及。歷史與科學研究告訴我們，霧霾對健康極具危害。

（2）國家發(fā)了《2014-2015年節(jié)能減排低碳發(fā)展行動方案》。提出要求，更新改造燃煤鍋爐;開展鍋爐能源消耗和污染排放調(diào)查。

（3）全國范圍內(nèi)，普遍存在低產(chǎn)能、低效率、以犧牲環(huán)境為代價的表面盈利，讓人費解。

根據(jù)國家提出的“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”口號，能源利用現(xiàn)狀與分析是前提、是基礎(chǔ)。結(jié)合日照實際情況進行論證，“煤改氣”是首選方案。

下面以日照市為例進行論證。

2 調(diào)研與資料的整理

2.1 匯總?cè)照漳茉矗ㄥ仩t）現(xiàn)狀調(diào)查情況

據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，日照市這次 “煤改氣”淘汰10噸及以下燃煤鍋爐153臺，合計噸位大約432蒸噸。

分類分布特點

（1）工業(yè)用鍋爐：10噸及以下燃煤鍋爐52臺，合計噸位大約126蒸噸。運行特點：主要是生產(chǎn)用，根據(jù)訂單以銷定產(chǎn)，正常24小時不停。

（2）沿海育苗用鍋爐：10噸及以下燃煤鍋爐92臺，合

計噸位大約289蒸噸。運行特點：每年11月15日至第二年5月25日（約160天）。

（3）民用取暖鍋爐：10噸及以下燃煤鍋爐9臺，合計噸位大約17蒸噸。運行特點： 每年11月15日至第二年3月25日（約100天）。

2.2 天然氣、煤、電、蒸汽的熱值換算關(guān)系

（1）功的單位：

1千瓦時=0.86004千大卡（Mcal）

1卡（cal）=4.2焦耳（J）

1度=1千瓦時

（2）功率單位：

1千瓦（kW）=0.86千大卡（Mcal）/小時（h）

1瓦=1焦耳/秒（J/s）

（3）熱值換算：

a.天然氣熱值（日照用中石化的氣約）：8.6千大卡/標方（Nm3）=10千瓦時（kW·h）

即1標方天然氣的熱值相當于10度電的熱值。

b.柴油人熱值為：3.3×107 J/L，合為33MJ/L

3.3×107/4.2/8.6×106=1.02，

即1升柴油的熱值相當于1.024方天然氣的熱值。

c.天然氣熱值：8.6千大卡/標方，標煤含熱值為7千大卡/千克。即1標方天然氣的熱值相當于1.23千克標準煤的熱值。

（4）煤的熱值換算關(guān)系

a.大卡是煤炭行業(yè)的常用術(shù)語，含熱量為1000大卡/千克煤炭相當于0.1428千克標煤。標煤含熱值為7000千卡/千克。

b.熱效率：小于1個蒸噸的一般情況下熱效率在73-79%之間，具體數(shù)據(jù)參考TSG G0002-2010 鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程，耗煤量一般情況下在150-190kg/h左右，天然氣耗量約為60-80立方/小時， 一個蒸噸約合60萬大卡的值。

3使用煤炭、電、柴油與天然氣的運行成本比較（以一臺1T的蒸汽鍋爐為例）

3.1 煤炭與天然氣的運行成本比較

3.1.1 同樣噸位的鍋爐耗煤、耗天然氣、耗柴油用量比較

（1）鍋爐耗煤量=（鍋爐功率×3600）/燃煤發(fā)熱量/鍋爐

效率，燃煤鍋爐效率0.6-0.7，單位：kg/h。例如估算1t/h鍋爐耗煤量：1t/h鍋爐的功率為0.7MW，標準煤的發(fā)熱量為29MJ/kg，原煤的發(fā)熱量為4000-5500kcal合為16.7-23MJ/kg（取平均值20MJ/kg），耗標煤量=0.7×3600/29/0.7=

124.1kg/h。合原煤為179.9kg/h（實際情況會更高），一般1t/h鍋爐耗煤（優(yōu)質(zhì)煤850-950元/T）量在179.9kg/h左右。

（2）鍋爐耗天然氣量=（鍋爐功率×3600）/天然氣發(fā)熱

量/鍋爐效率，燃天然氣鍋爐效率0.92，單位：Nm3/h。1t/h鍋爐的功率為0.7MW，天然氣的發(fā)熱量為36.2MJ/Nm3，耗天然氣量=0.7×3600÷36.2÷0.95=73Nm3/h。1t/h鍋爐燒天然氣73Nm3/h。

（3）鍋爐耗柴油量=（鍋爐功率×3600）/柴油發(fā)熱量/鍋

爐效率，燃柴油鍋爐效率0.86，單位：L/h。1t/h鍋爐的功率為0.7MW，柴油的發(fā)熱量為：33MJ/L，耗柴油量=0.7×3600÷33÷0.86=88L/h。1t/h鍋爐燒柴油88L/h。

（4）鍋爐耗電量=（鍋爐功率×3600）/電發(fā)熱量/鍋爐效

率，燃電鍋爐效率0.96，單位：kW·h/h。1t/h鍋爐的功率為0.7MW，電的發(fā)熱量為：3.62MJ/kW·h，耗電量=0.7×3600÷3.62÷0.96=725kW·h/h。1t/h鍋爐燒電725kW·h/h。

3.1.2 對比如下：

（1）燃煤的費用：包括煤的直接成本、人工費、運行用水電、環(huán)保費用，其中篩煤、運煤、防塵、燒爐等運行工5人。

直接成本：179.9kg/h×0.9元/kg=161.9元/h

人工費：120元/人×5人÷8h=75元/h

運行用水電、環(huán)保費用：20元

用煤鍋爐生產(chǎn)一噸蒸汽成本是256.9元/h

（2）燃天然氣費用：因為天然氣鍋爐可以自動化操作，可以不設(shè)專職工管理，或每班設(shè)一個人管理，現(xiàn)在按每班一個人計算。

直接成本：73m3/h×3.25元/kg=237.25元/h

人工費：120元/人÷8h=15元/h

用天然氣鍋爐生產(chǎn)一噸蒸汽成本是252.25元/h

（3）煤與天然氣比較

每噸蒸汽用天然氣比用煤節(jié)約成本：

256.9元/h-252.25元/h=4.65元/h

則全市全年432蒸噸用天然氣比用煤節(jié)約成本：

4.65×8×432×360=5785344（元）（約578.5萬元）

3.2 使用電與天然氣運行成本比較

（1）電的費用：因為電鍋爐比燃煤鍋爐自動化程度高，用人少，或每班設(shè)一個人運行管理，由于工業(yè)用電有峰谷分時，按市場平均價格0.8元/kW·h。

直接成本：725kW·h/h×0.8元/kg=580元/h

人工費：120元/人×1人÷8h=15元/h

用電鍋爐生產(chǎn)一噸蒸汽成本就595元/h

（2）燃天然氣費用：因為天然氣鍋爐可以自動化操作，可以不設(shè)專職工管理，或每班設(shè)一個人管理，現(xiàn)在按每班一個人計算。

直接成本：73m3/h×3.25元/kg=237.25元/h

人工費：120元/人÷8h=15元/h

用天然氣鍋爐生產(chǎn)一噸蒸汽成本是252.25元/h

（3）電與天然氣比較

每噸蒸汽用天然氣比用電節(jié)約成本：

595元/h-252.25元/h=342.75元/h

則全市全年432蒸噸用天然氣比用電節(jié)約成本：

342.75×8×432×360=426435840（元）（約4.26億元）

3.3 使用柴油與天然氣運行成本比較

（1）柴油的費用：因為燃油鍋爐比燃煤鍋爐自動化程度高一些，用人少一些，或每班設(shè)兩個人運行管理，柴油市場價格7元/L。

直接成本：88L/h×7元/kg=616元/h

人工費：120元/人×2人÷8h=30元/h

用柴油鍋爐生產(chǎn)一噸蒸汽成本是646元/h

（2）燃天然氣費用：因為天然氣鍋爐可以自動化操作，可以不設(shè)專職工管理，或每班設(shè)一個人管理，現(xiàn)在按每班一個人計算。

直接成本：73m3/h×3.25元/kg=237.25元/h

人工費：120元/人÷8h=15元/h

用天然氣鍋爐生產(chǎn)一噸蒸汽成本是252.25元/h

（3）柴油與天然氣比較

每噸蒸汽用天然氣比用柴油節(jié)約成本：

646元/h-252.25元/h=393.75元/h

則全市全年432蒸噸用天然氣比用柴油節(jié)約成本：

393.75×8×432×360=489888000（元）（約4.90億元）

小結(jié)：

（1）全市全年用天然氣比用煤運行費用節(jié)省約578.5

萬元，經(jīng)濟效益比較客觀，達到了環(huán)境整治目的。

（2）全市全年用天然氣運行費用比用電運行費用節(jié)省約4.90億元。

（3）全市全年用天然氣運行費用比用電運行費用節(jié)省約4.26億元。

4 結(jié)論

綜上所述，通過對天然氣分別與煤與電與柴油運行成本分析、計算、對比，日照現(xiàn)及狀進行分析得出結(jié)論：“煤改天然氣”是最佳技術(shù)方案。

參考文獻：

[1]姜洪殿，董康銀，孫仁金，等.中國能源消費預測及對策研究[J].可再生能源，2016，34（08）：1196-1202.

[2]嚴建華，章麗萍.能源與環(huán)境研究進展[M].浙江：浙江大學出版社，2008，10.

[3]蘇亞新，金銜，等.農(nóng)村資源利用與新能源開發(fā)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2009，11.