玻璃窑代油项目可行性研究报告[1](共16页)

1、 超薄玻璃窑改性石油焦粉代油节能项目可行性研究报告 14- PAGE 19 创造价值 满足顾客 超薄玻璃(b l)窑改性石油焦粉代油节能(ji nn)项目可行性研究报告节省的能源(nngyun)是最绿色的能源！节省的费用是最纯的利润！广州迪森热能技术股份有限公司 2009年3月目 录前言(qin yn)(项目背景、政府相关(xinggun)政策、迪森简介) 14-21 石油焦资源(zyun) 14-42 改性石油焦粉作为燃料运用于玻璃窑炉的技术14-42.1 改性石油焦粉2.2 改性石油焦粉与重油燃烧特性比较2.3改性石油焦粉的燃烧及控制2.4玻璃窑燃烧改性石油焦粉工艺流程3 改性石油焦粉代油

2、燃料经济性对比14-84 石油焦粉燃烧系统方案14-84.1改性石油焦粉燃烧系统及设备4.2助燃风量和排烟4.3安装系统设备的场地4.4 系统运行新增的电力及成本4.5 石油焦粉代油实施难点和风险5用户自建制粉厂制备改性石油焦粉项目内容 14-116项目内容14-117投资与回报预测 14-118项目建议14-12超薄玻璃(b l)窑改性石油焦粉代油节能项目(xingm)可行性研究报告前 言我国是世界第二耗能大国，能源利用率仅为33%,GDP单位能耗是世界平均水平的3.1倍，亚太经合组织的4.3倍，日本的9倍。因此(ync)寻求新型能源，节约和合理利用能源，走循环经济道路势在必行。为实现资源、

3、经济、环境的可持续发展，国家“十一五”规划中明确要求，单位生产总值能源消耗在“十一五”期末要降低20%；国务院能源中长期发展规划纲要（20042020年）“十一五”十大重点节能工程（见附件1）中将石油焦替代重油改造列入十大重点节能工程。广东省是我国能源消费第一大省，全年消耗1.5亿吨标煤，广东省2008年节能降耗工作意见（附件2）中明确将“节约和替代石油” 作为“实施十大节能工程” 之一，并将此类项目“优先列入省节能专项资金支持对象，根据节能量按200元/吨标准煤进行奖励”。改性石油焦粉是以石油焦为主要原料经合成深加工制备而成作为燃料可替代油，其中石油焦是石油提炼过程中最末端的“废料”，因此改

4、性石油焦粉代油节能是典型的循环经济。到目前为止，石油焦尚未列入国家能源序列，国家能耗统计口径也未计入能耗指标(附件3)。玻璃行业是一个高能耗行业，在玻璃成本中燃料成本约占35%50%。由于玻璃行业生产用燃料成本占总成本的比例高企，严重削减公司利润。因此，使用相对廉价的替代燃料，有利于公司降低成本、增加收益、提升产品的市场竞争力。目前改性石油焦粉节能技术已成功的运用于玻璃企业替代重油，年燃料费用节约效益非常显著。同时也积极响应了国家“十一五”规划的节能降耗的重大国策。改性石油焦粉是适用于玻璃窑的具有显著节能效益的新型代油燃料。迪森公司依靠人才和技术优势，投入大量的科研经费，经过多年的技术攻关，获

5、得(hud)改性石油焦粉制备、燃烧多项国际、国家专有、专利技术。迪森创立于 1993 年，位于广州经济技术开发区东区，是一家国家级重点(zhngdin)高新技术企业，新加坡主板上市公司。迪森是“国家(guji)创新型试点企业”及广州市“科技示范型企业”。经过十多年的创新发展，迪森公司形成了自己独特的企业技术创新体系，构建了“一院一站一室两中心”研发平台（即广州迪森新能源研究院、国家博士后科研工作站、家用锅炉国家认可实验室、广东省热能工程技术研究开发中心、广东省企业技术中心），与国内十多家科研院所组建了“产学研”创新联盟。迪森公司的主营业务为“能源设备服务”，即新能源开发应用、环保热能设备的研发

6、生产和技术服务，产品被列入五项国家级计划。一座400t/d窑炉，以年耗用油量2.6万吨计算，若采用改性石油焦粉替代现用的重油，以当前燃料价格比较，年可节省燃料费用3300万元左右。节省的能源是最绿色的能源！ 节省的费用是最纯的利润！1、石油焦资源(zyun)目前全球(qunqi)石油焦产量为7000万吨/年，随着国际原油重质化、劣质化比例增大，原油深度加工的进展，石油焦产量不断增加(zngji)。未来几年将达到1亿吨/年。国际市场仅印尼等亚洲国家每年可供应中国的数量应大于1000万吨/年。随着国际油价的不断攀升，炼油厂对原油提炼采取“吃干榨净”的模式，使得石化中间产品减少，最末端副产品（石油焦

7、）增多，石油焦产量将随之被放大。中国已进入重化工时代，随着能源需求的不断增加，仅2005年我国进口原油就达1.3亿吨以上，我国自产原油1.81亿吨左右，按原油提炼产出石油焦35%计算，我国自产石油焦约1000万吨/年。随着国内扩建、新建炼油厂不断上马，仅广东省石油焦产量由现在的100多万吨/年（其中茂名化工总厂55万吨/年，广石化28万吨/年，其它约25万吨/年）增加到扩产后的近200万吨/年。投资50亿美元的中国最大引进外资项目广州南沙大炼油工程已正式启动，预计投产后可供100万吨/年石油焦；惠州投资238亿元的1200万吨炼油项目，2008年建成后可产出石油焦60万吨/年。2、改性石油焦粉

8、作为燃料运用于玻璃窑炉的技术2.1 改性石油焦粉 石油焦是一种多孔结构状、非极性碳氢化合物，是炼油厂延迟焦化的产物，是石油家族的最末端产品。作为燃料应用于玻璃窑炉上的改性石油焦粉是以石油焦为主要原料，经脱水、破碎、除铁杂质，加入特制添加剂合成后，再经专用设备超细研磨达到特定的粒度级配制备而成的粉末状固体。添加剂的作用是改善其流动性和雾化燃烧特性并起到助燃效果。改性石油焦粉成分：碳含量约89%，H、O占5%，添加剂1%，其它元素含量.5% 改性石油焦粉基本(jbn)性能项 目热 值挥 发 份灰 分着火点指 标8500kcal/kg 12.0 0.5 8502.2 改性石油焦粉与重油(zhn yu

9、)燃烧特性比较 改性石油焦粉、重油工业(gngy)分析和元素对比 % 挥发分 灰分 固定碳 C H O 其它元素 热值kcal/kg改性石油焦粉 8-12% 0.28 87.1 89 3.9 1.1 6 8500重 油 99.5 0.2 0.5 86 10 0 4 9600 改性石油焦粉与重油的碳氢元素含量相当，热值接近、灰分低，发热量和火焰的清洁度与重油的燃烧效果相近，满足玻璃窑炉的工艺要求，对玻璃产品质量的影响作用与重油一样。重油等燃料以挥发分燃烧为主，着火迅速、易燃；改性石油焦粉以固定碳燃烧为主，着火难、但焦粉燃烧火焰的黑度系数高，改性石油焦粉火焰的辐射能力比重油的要强，应用在玻璃熔窑中

10、在一定程度上提高火焰空间的热辐射，而火焰空间内存在着火焰玻璃液、火焰炉墙、炉墙玻璃液之间复杂的热交换过程。这些热交换包括热辐射和热对流两种传热方式，其中90%的热量传递是辐射传热。所以改性石油焦粉实际单耗量要比以热值计算的用量要少，对同一座马蹄窑前后用三种燃料实测的单耗比为：改性石油焦粉：重油：煤焦油 1 : 0.923 : 1.074按理论热值计算的三种燃料的单耗比：改性石油焦粉：重油：煤焦油 1 : 0.885 :12.3改性石油焦粉的燃烧及控制改性石油焦粉是一种粉状固体燃料，在玻璃窑炉上的燃烧经由雾化、焦粉与高温空气混合吸热、挥发份挥发燃烧、碳粉燃烧、燃烬五个阶段完成。其可燃性、燃烧温度

11、控制、火焰性质控制是改性石油焦粉在玻璃窑炉上应用的关键技术。2.3.1可燃性一种燃料(rnlio)的可燃性主要包括着火、稳燃、燃烬三个方面。改性石油焦粉主要是以固定碳的燃烧为主，确切的说是一种表面燃烧，难点燃；而重油的燃烧是一种分子活化挥发(huf)分燃烧，着火迅速，易点燃，两者截然不同。改性石油焦粉作为一种固体燃料与液态重油相比着火(zho hu)温度高且最大难点是稳定燃烧和难燃烬，我司研发出的制粉工艺、改性添加剂、特制两相流输送系统、专用燃烧器及雾化技术等，解决了这些难题。改性石油焦粉由特制的两相流输送系统送至燃烧器，运用合理的配风，焦粉经良好雾化后以高速紊流进入窑炉，在与高温助燃空气混合

12、的过程中，通过炉内辐射和对流受热和添加剂作用被迅速加热至着火，焦粒中的挥发分燃烧，而后是焦粒表面强烈燃烧放热。改性石油焦粉在窑内的燃烬率主要是由燃料在炉内的停留时间与完全燃烧总时间的关系决定的，燃料在炉内的停留时间是由燃料雾化速度决定的。燃烧时间与碳粒半径的平方成正比，与反应气体的初始浓度成反比，其他参数是经验常数。所以燃烬率的关键点就落在了改性石油焦粉的粒度和雾化质量上，雾化质量已经有专有喷枪保证。我司已经研制出了在200目到800目不同级配的改性石油焦粉，可以根据实际窑炉的状况选用最优的配比，保证燃烬率和火焰的长度和刚度。火焰的长度和刚度都与粒度成正比，所以在玻璃熔窑上不是粉的粒度越小越好

13、，我公司经过数百次试验筛选出了特定粒度级配比，依此制备的改性石油焦粉的燃烬率已经达99.8%，火焰的清洁度与重油的燃烧效果一样，且满足玻璃生产对火焰长度和刚度的要求。改性石油焦粉燃烧过程由气力输送、雾化喷粉、焦粉与高温助燃风混合吸热和炉内辐射吸热、挥发分燃烧、碳颗粒燃烧、燃烬六个阶段组成。2.3.2燃烧温度控制玻璃熔窑非常重要的要求就是炉内温度稳定，造成温度不稳定的原因主要是燃料供给、燃料质量、燃料输送量的稳定性和雾化效果这四点。为保障炉内温度可控与稳定，实践中针对窑炉的工况，对输送设备及其运行参数、管路系统进行了无数次改进，并研制出适用与玻璃窑专用的气固两相流输送设备、流化装置及焦粉专用燃烧

14、器，经过在玻璃窑上的实用考证，已形成了一套成熟的输送及燃烧技术，保障改性石油焦粉燃烧系统稳定运行和炉内温度。燃烧系统设计中对关键设备实行备用制。2.3.3火焰(huyn)性质控制火焰的质量直接影响到玻璃液的熔化质量和熔化率，因此玻璃熔窑中，改性石油焦粉单单能烧是远远不够的，要求火焰必须有一定长度、刚度和亮度。我们通过针对不同的窑炉，研制特定的改性石油焦粉的细度、粒度配比以及特制相应的燃烧器、相应的配风参数，控制(kngzh)火焰减少黑心、保证长度、提高刚度等。 减少(jinsho)黑心黑心是因为火焰中心燃料没有得到及时加热和充分燃烧而出现的，主要取决于燃料的雾化质量，通过调节专用燃烧器旋流撞击

15、雾化风量，就可以明显减小黑心。这一点已经在电脑数值模拟和实践检验中得到认证，应用专用燃烧器的火焰黑心比一般重油燃烧器的短小。 保证火焰长度火焰长度主要由改性石油焦粉级配、输送气压和雾化压缩空气的压力和燃烧速度决定的。在选定了改性石油焦粉的级配后，通过改变输送气压力或雾化气压力可以灵活控制火焰长度。 提高火焰刚度火焰刚度也就是雾化射流的刚度，通过调节专用燃烧器的旋流雾化风量和射流速度可进行灵活调节。2.4玻璃窑燃烧改性石油焦粉工艺流程 改性石油焦粉是一种粉末状固体，与重油的输送、计量、调节和控制方法完全不同，为适合玻璃窑炉的火焰形状和燃烧控制方法，我司开发研制出专用的输送、流量控制、喷枪等设备；

16、采用气固两相流输送、压力空气雾化和依据炉温控制燃料流量和火焰，整个系统全自动运行（自动兼备手动控制调节）。为确保粉体输送过程中全系统(xtng)密闭，并采用高效脉冲收尘器收尘，粉尘无外溢，工作场地清洁干净。 3 改性石油焦粉代油燃料(rnlio)经济性对比改性石油焦粉与重油的单耗经济性比较改性石油焦粉(EGCF)重油热值（Kcal/kg)85009600单价（RMB元/Kg)1.5*3.0*等值热量燃料消耗（Kg)11301000 等值热量的燃料费用（RMB元）16953000 成本差异（1吨重油为基准）（元）-1305 0 年消耗2.6万吨重油的费用差异（元） -3393万0备注： *1、以

17、提供的当期所用油品的价格预测。*2、改性石油焦粉价格以当期广石化石油焦（高硫）的价格、用户自制成本预测。 拟改造(gizo)的窑炉400t/d，如以年用油量2.6万吨计算，改性石油焦粉（EGC-F）替代(tdi)现用的重油，以2009年3月份燃料油、改性石油焦粉价格计算，年省燃料费用约3393万元左右；若部分(b fen)替代（三对小炉，日耗50t）1.8万吨，年省燃料费用2349万元。 4、石油焦粉燃烧系统方案400t/d窑炉，窑宽10.5m,共五对小炉，(本着谨慎、逐步实施的原则，前期可先改1#/2#3#三对小炉)，每对小炉单边三支枪，平均每支枪的最大流量为300kg/h。为保障生产运行的

18、安全可靠性、避免小炉之间的干扰，每对小炉一套相对独立的改性石油焦粉仓、输送、控制、燃烧系统。每对小炉的粉仓容积为80m3，可储存40吨粉，保证两天的用量。温度控制信号取用燃油温度控制的信号源，通过调节输粉量，达到炉温控制。换向控制取用现有窑炉换向的控制指令。燃料雾化气路沿用燃油的雾化气路和流量、压力参数。每套系统运行须增加3.3m3/min、压力为0.4MPa的压缩空气，由用户气网提供。依据窑的结构和工况参数，设计专用喷枪，满足窑炉对火焰、温度场的要求。4.1改性石油焦粉燃烧系统及设备本项目实施的原则是现有的燃油系统保留不动，不停产，每对小炉新增一套改性石油焦粉仓、输送、燃烧系统，使得窑炉成为

19、双燃料燃烧系统，以保障窑炉的安全连续生产。改性石油焦粉（EGC-F)燃烧技术系统设备包含炉前粉仓、收尘设备、输送设备、管路及换向控制系统、燃烧器、流量调控系统、全套仪器仪表、电气(dinq)控制系统、压缩空气干燥与净化系统等改性石油焦粉燃烧系统单独运行(ynxng),与原重油系统不发生干涉,当使用改性石油焦粉时,只要把重油枪撤出,装上焦粉枪即可,操作简单、方便，原重油系统可作备用。4.2助燃(zhrn)风量和排烟改性石油焦粉理论燃烧所需空气量为9.65Nm3/kg，产生烟气量为10.65Nm3/kg；重油理论燃烧所需空气量为11.2 Nm3/kg，燃烧产生烟气量为12.1Nm3/kg。改性石油

20、焦粉代油比例为1.1-1.13左右(因窑炉、油品不同略有差异)，所以改性石油焦粉代油后，窑炉运行所需鼓风量、排烟量和燃重油时基本相当。4.3安装系统设备的场地近窑炉旁的场地约120m2，可供安装改性石油焦粉系统设备。4.4 系统运行新增的电力及成本4.4.1 每套系统的电力设备：气力两相流输送泵电机功率7.5KW；变频无级调节，正常负荷率为60%。压缩空气净化装置电力0.5kw，连续使用。收尘器电机功率1.5kw，仅在汽车运粉至粉仓上粉时开机，平均每天2小时。输送泵向炉内送粉，每对小炉用石油焦粉每天约18吨，须增加3.3m3/h压缩空气，电力约为10kw，连续使用。以上合计新增实际用电力约15

21、kw。4.4.2新增成本 一套系统新增实际用电力约15kw，电费以0.63元/度计算，每天24小时，每对小炉每天按18t/d输粉量计算，平均每吨粉增加成本为12.6元/吨。4.5 石油焦粉代油实施难点和风险石油焦粉与重油(zhn yu)相比成分不同、燃烧机理不同，火焰的高温区不同，温度控制参数须探索调整；浮法窑要求的火焰长度在9m左右，须确保火焰长度和完全燃烧。作为固体燃料，粒度细，易燃烧且燃烧完全，但火焰长度短；粒度粗，燃烧时间长，火焰长；针对浮法炉的要求，石油焦粉的粒度及其粒度量的配比，实际使用中须作探索调整，防止(fngzh)未燃烬，玻璃产生气泡。炉内气氛的控制，防止气氛变化，影响玻璃(

22、b l)质量。改性石油焦连续输送的稳定性，设备运行的可靠性。烟气排放处理。5用户自建制粉厂制备改性石油焦粉 改性石油焦粉制备系统设备:满足制粉工艺的成套设备（含备用主设备），质量检验仪器、设备等，年产能3万吨石油焦粉厂，设备总投资约672.7万元。厂房面积约3200m2。6项目内容6.1项目内容6.1.1改性石油焦粉（EGC-F)燃烧技术系统设备，一套系统含：单体储粉罐总成（罐容积为40m3）、收尘设备、输送设备（一用一备）、管路及换向控制系统、燃烧器、流量调控系统、全套仪器仪表、电气控制系统、压缩空气干燥与净化系统等。210T/吨的窑有五对小炉，需五套系统。6.1.2建造石油焦粉（EGC-F

23、)加工生产厂。7投资与回报预测 71燃烧设备价格每对小炉为一套独立的系统，需五套：系统(xtng)的价格为：单套系统、设备的价格为RMB92万元,运输、安装(nzhung)、调试费用 RMB9万元，每套系统(xtng)总价为RMB101万元，五套合计为RMB505万元。72 石油焦粉生产厂造价 石油焦粉生产设备及厂房建造总造价为672.7万元。投资与回报预测 单位：RMB万元目 录燃烧系统制粉投入年节省收益投资回收期(月)210t/d窑炉五对小炉附1：燃烧设备清单附2：石油焦粉生产设备清单及预算8项目建议改性石油焦粉是适用于玻璃窑的具有显著节能效益的新型代油燃料，而且：作为节能技术应用，已列入

24、“十一五”十大重点节能工程，符合国家鼓励政策；广东省将此类项目“优先列入省节能专项资金支持对象，根据节能量按200元/吨标准煤进行奖励”。以400t/d为例，年耗重油2.6万吨，若全部用改性石油焦粉替代重油，折合成标煤约为3.12 万吨；改性石油焦粉价格与重油差价相比，燃料费节省空间大，400t/d为例，以当前的重油价格计算，年可节省燃料费用约3300万元左右；石油焦资源有保障；项目投资回收期很短，投资风险小。建议评估，项目可分步实施。 广州迪森热能(rnng)技术股份有限公司公司(n s)网站：/ 联系人： 郑义(zhn y2009-3 附1：改性石油焦粉燃烧系统设备清单及预算（五对小炉）序号设备名称单位总数量技术要求