工业企业燃气用户使用效率、对环境的影响及经济性分析

1、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，如有色金属加热和熔 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

2、类加热设备名称热效率 （%）计算公式直接加箱式炉（机械部件的淬、退、 回火）10 2010 20断块式人型加热炉20 40加 热 周 体热连续式人型加热炉 隧道窑室窑20 4025 45於被加热物体所需显热1干燥器（烘箱）,涂料烘牢炉20 40天然气燃烧的放热量间接加 热马弗炉工具 淬火被加热 物体预 热被加热物体不 预热815510压模板加热辐射管加热炉（铜丝退火）15 20 515熔锅受火 焰直接高温熔化炉（铜、铜锌合金、 铁）10 1520 25R 被加热物体显、潜热化 周低温熔化炉（铝，活字金） 活字金属熔化炉2加热 浸没式30 35 520天然气燃烧的放热量体辐射式金属融化锅玻璃熔化

3、、退火炉20 253苴他直接加 热熔烧窑（各种砖的烧结） 还原熔烧竖炉（选M车间）25 4020 35被加热物体显、潜热n=大然气燃烧日勺放热量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）2.81.1392冶金带焦（炼铁）2.71.0373直接烧煤窑炉（倒焰窑除外）2.

4、7 3.11.0 1.437452.91.3446.24倒焰窑2.1 2.20.4 0.519232.150.59215玻璃工业（灯工、熔化）1.982.250.420.6921.230.72.120.5625.956加热炉（锻炉、铸工烘炉与退 火炉等）1.5 1.8-0.06 0.24-4 131.750.1910.97烧结1.940.3820%8食品工业2.543.400.98 1.8338 542.971.4147.59化学工业（加热、蒸储、蒸发）3.221.655110制药工业（针剂封瓶、片剂挂 糖衣）6.454.8876注：原煤低热值 22990KJ/kg (5500kcal/kg

5、),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天然气厅P用途烟尘（g）SO2 (g)NOx (g)CO (g)1烧气窑炉（平炉、加热炉、 隧道窑等）1447.615.439802冶金带焦（炼铁）13.545.914.8537703直接烧煤窑炉（倒焰窑除P 13.515.5P 45.952

6、.713.515.537704600外）14.549.313.441854倒焰窑10.51135.737.410.51125302730P 11.5036.5510.7526305玻璃工业（灯工、熔化）8.49.7528.5633.158.49.75167022209.08P 30.869.2219456加热炉（锻炉与退火炉等）7.5925.530.67.69.2129019108.428.58.6516007烧结9.7P 32.9810.322008食品工业12.71743.1857.811.4315.3344052201.781.80.0211009化学工业（加热、蒸储、 蒸发）16.15

7、4.7412.88485010制药工业（针剂封瓶、片剂 挂糖衣）32.25109.6525.81153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/m 3 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%

8、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天然气厅P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2.82.83.60.8热炉、隧道窑等）2冶金带焦（炼铁）2.72.7P 3.60.93直接烧煤窑炉 （倒焰窑除外）2.7 3.12.7 3.13.6(0.9 0.5)2.92.93.60.74倒焰窑2.1 2.22

9、.1 2.2:3.61.5 1.42.152.153.61.455玻璃工业 （灯工、熔化）1.68 2.251.68 2.253.61.92 1.352.122.123.61.486加热炉（锻炉与退火炉等）1.5 1.81.5 1.83.62.1 1.81.751.75r 3.61.857烧结1.941.94P 3.61.668食品工业2.54 3.402.54 3.403.61.06 0.202.972.973.60.639化学工业（加热、蒸 储、蒸发）3.223.223.60.3810制药工业（针剂封 瓶、片剂。糖衣）6.456.453.6-2.85注：原煤低热值 22990KJ/kg （

10、5500kcal/kg ），天然气低热值 36152kJ/mi3（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，

11、 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

12、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。(2)工艺上可使用燃气的工业有色金属加热和熔化、金属锻造、高档建筑陶瓷、搪瓷和食品行业，这些企业当使用燃气作燃料后，可以提高产品质量、降低能耗和降低成本 时，天然气将成为其首选燃料。这些企业一般都采用柴油、重油和电能。对于这些用户，当天然气的价格低于柴油、重油和电能的价格，而且与分 摊的引入天然气的工程建设成本之和不高于柴油、重油和电能的价格，企 业会选择天然气作为能源，可用公式 3-1表示。Pg =Pf -c式中 pg一为企业可接受的天然气价格，元/m3;Pf LPG、油、电折合为1m3的当量天然气热量的价格；c一天然气引入的建设费及设备改造费的分摊，元/m3,受天然气接管距离和用气规模的影响。目前随煤炭、油等燃料价格的大幅提高，而天然气的价格相对稳定。对于这类工业用户改进炉子保温措施，引进国外先进炉型，提高烟气废热的回收利用，天然气与煤的竞争力越来越大，可承受