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工业企业燃气用户使用效率、对环境的影响及经济性分析

工业企业燃气用户使用效率、对环境的影响及经济性分析
工业企业用气主要是指用于工业生产用气，其应用范围：冶炼炉、熔化炉、加热炉、退火炉、干燥炉、烘烤、熬制等。工业用户有分为工艺上必须用燃气的用户，如玻璃、艺术陶瓷、纺织、医药等行业；在工艺上使用天然气可使产品质量和产量有很大提高的用户，如有金属加热和熔化、金属锻造、高档建筑陶瓷、搪瓷和食品行业。
1.采用天然气后的效率
一般来说工业用户采用天然气后，其热效率受工艺流程，炉子结构形式，保温水平，密封程度，过剩空气系数的控制和烟气余热的回收利用程度等因素影响，目前我国天然气在工业领域一次能源的热效率见表1。
表1 各种工业天然气加热设备热效率
序号
分类
加热设备名称
热效率    （％）
计算公式
1
加
热
固
体
直接加热
箱式炉（机械部件的淬、退、回火）
断续式大型加热炉
连续式大型加热炉
隧道窑
室窑
10～20
10～20
20～40
20～40
25～45
间接加热
干燥器（烘箱），涂料烘牢炉
20～40
马弗炉工具淬火
被加热物体预热
被加热物体不预热
8～15
5～10
压模板加热
辐射管加热炉（铜丝退火）
15～20
5～15
2
熔化固体
锅受火焰直接加热
浸没式
辐射式
高温熔化炉（铜、铜锌合金、铁）
低温熔化炉（铝，活字金）
活字金属熔化炉
金属融化锅
玻璃熔化、退火炉
10～15
20～25
30～35
5～20
20～25
3
其他
直接加热
熔烧窑（各种砖的烧结）
还原熔烧竖炉（选矿车间）
25～40
20～35
天然气用于工业用户，由于燃烧效率比煤高，燃烧过程易实现自动控制，过剩空气系数降低，炉子的密封性提高，烟气余热可回收利用（预热燃烧所需空气或烟气回热循环）。因此，可节约能源。表2为各类工业用户采用天然气后的替煤节能效果。
表2为各类工业用户采用天然气后的替煤节能效果      单位：1Nm3天然气
序号
用途
替煤量（kg）
节煤量(kg)
节煤百分比(%)
1
烧气窑炉（平炉、加热炉、隧道窑等）
2.8
1.1
39
2
冶金带焦（炼铁）
2.7
1.0
37
3
直接烧煤窑炉（倒焰窑除外）
2.7～3.1
1.0～1.4
37～45
2.9
1.34
46.2
4
倒焰窑
2.1～2.2
0.4～0.5
时效处理设备19～23
2.15
0.59
21
5
玻璃工业(灯工、熔化)
1.98～2.25
0.42～0.69
21.2～30.7
2.12
0.56
25.95
6
加热炉（锻炉、铸工烘炉与退火炉等）
1.5～1.8
-0.06～0.24
-4～13
1.75
0.19
10.9
7
烧结
1.94
0.38
20%
8
食品工业
2.54～3.40
0.98～1.83
38～54
2.97
1.41
47.5
9
化学工业（加热、蒸馏、蒸发）
3.22
1.65
51
10
制药工业(针剂封瓶、片剂挂糖衣)
钢丝绳滑轮
6.45
4.88
76
注：原煤低热值22990KJ/kg（5500kcal/kg），天然气低热值35530kJ/m3（8500kCal/ m3）。
2.采用天然气后对环境的影响
工业用户采用天然气后，燃烧污染物排放量显著降低，对改善大气环境有重要作用，是减轻工业大气污染的一个重要途径，根据目前我国工业用户使用天然气的情况，对各类用户使用天然气后的减排量进行估算，结果见表3。
表3为各类工业用户采用天然气后的减排量      单位：1Nm3天然气
钢板桩支撑
序号
用途
烟尘(g)
SO2（g）
NOx (g)
CO2（g）
1
烧气窑炉（平炉、加热炉、隧道窑等）
14
47.6
15.4
3980
2
冶金带焦（炼铁）
13.5
45.9
14.85
3770
3
直接烧煤窑炉（倒焰窑除外）
13.5~15.5
45.9~52.7
13.5~15.5
3770~4600
14.5
49.3
13.4
4185
4
倒焰窑
10.5~11
35.7~37.4
10.5~11
2530~2730
11.50
36.55
10.75
2630
5
水泥锥
玻璃工业(灯工、熔化)
8.4~9.75
28.56~33.15
8.4~9.75
1670~2220
9.08
30.86
9.22
1945
6
加热炉（锻炉与退火炉等）
7.5~9
25.5~30.6
7.6~9.2
1290~1910
8.4
28.5
8.65
1600
7
烧结
9.7
32.98
10.3
2200
8
食品工业
12.7~17
43.18~57.8
11.43~15.3
3440~5220
1.78
1.8
0.02
1100
9
化学工业（加热、蒸馏、蒸发）
16.1
54.74
12.88
4850
10
制药工业(针剂封瓶、片剂挂糖衣)
32.25
109.65
25.8
1153
注：原煤低热值22990KJ/kg（5500kcal/kg），型煤低热值18830KJ/kg（4500kcal/kg）,天然气低热值天然气低热值35530kJ/m3（8500kCal/ m3）。煤的含硫量平均按1%计算，油的热值43950KJ/kg（10500kcal/kg）。煤的含硫量平均按1%计算，型煤的含硫量平均按0.8%计算，油的含硫量平均按350mg/kg计算，天然气含硫量平均按10mg/m3计算。煤的平均燃烧效率按85%计算，燃油、燃气的燃烧效率按100％计算。
3.采用天然气后的经济性
工业用户采用天然气替代煤后，按替煤量与市场煤价格计算的天然气替煤经济效益见表8。由表中结果可以看出，对大多数以煤为燃料的工业用户来说，采用天然气比用煤燃料成本高。只有少数工业用户，用气的费用与用煤相近。
表4工业用户采用天然气后与煤相比的经济性      单位：1Nm3天然气
序号
用途
替煤量（kg）
购煤费（元）
购气费（元）
气与煤费之差（元）
1
烧气窑炉（平炉、加热炉、隧道窑等）
2.8
2.8
3.6
0.8
2
冶金带焦（炼铁）
2.7
2.7
3.6
0.9
3
直接烧煤窑炉
（倒焰窑除外）
2.7～3.1
2.7～3.1
3.6
(0.9～0.5)
超前支架
2.9
2.9
3.6
0.7
4
倒焰窑
2.1～2.2
2.1～2.2
3.6
1.5～1.4
2.15
2.15
3.6
1.45
5
玻璃工业
(灯工、熔化)
1.68～2.25
1.68～2.25
3.6
1.92～1.35
2.12
2.12
3.6
1.48
6
加热炉
（锻炉与退火炉等）
1.5～1.8
1.5～1.8
3.6
2.1～1.8
1.75
1.75
3.6
1.85
7
烧结
1.94
1.94
3.6
1.66
8
食品工业
2.54～3.40
2.54～3.40
3.6
1.06～0.20
2.97
2.97
3.6
0.63
9
化学工业（加热、蒸馏、蒸发）
3.22
3.22
3.6
0.38
10
制药工业(针剂封瓶、片剂挂糖衣)
6.45
6.45
3.6电梯门光幕
-2.85
注：原煤低热值22990KJ/kg（5500kcal/kg），天然气低热值36152kJ/m3（8607kCal/ m3）。原煤按1000元/t，天然气按3.6元/m3。
由于采用天然气后，产品质量提高，产品的附加值也提高，对工业用户不能仅仅用燃料成本来衡量其经济型，应该用综合成本和附加值增减来衡量。不同类型的工业用户对燃气的依赖性也不同，因此，所能承受的天然气价格不同，对各类用户所能承受的价格分析如下。
（1）工艺上必须使用燃气的工业
玻璃、艺术陶瓷、纺织、医药等工艺上必须使用燃气的企业，所能承受的天然气价格主要取决于液化石油气的价格和自建煤气站生产煤气的成本及当地的环保政策。如果当地的环保政策不允许自建煤气站，所能接受的天然气价格取决于单位产品的利润和生产单位产品天然气的耗量，以及引入天然气的建设投资，不同地区所承受的最高天然气价格一般在3～4.0元/m3。如果当地的环保政策允许自建煤气站或可用LPG，按等热量计算所能接受的天然气最高价格应该和自产煤气的成本持平或与LPG的价格持平，否则就会影响用户的使用。
自建煤气站，一般为水煤气或发生炉煤气，由于生产水煤气和发生炉煤气对煤的粘结性、含灰量和粒度有一定要求，同时煤价上涨速度过快。因此，由于生产煤气的煤价格高于普通燃料煤，对中小规模的企业采用自建发生炉生产煤气，其成本一般高于天然气。目前天然气的价格也低于年LPG价格。总之，对于工艺上必须使用燃气的企业，一般来说目前采用天然气是最经济的。

本文发布于:2024-09-24 01:14:34，感谢您对本站的认可！

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