1、4噸燃燒醇基燃料蒸汽鍋爐、300萬大卡燃燒醇基燃料常壓鍋爐可行性分析XXXXXXXXXX有限公司2014年9月24日序言1一、概況2二、鍋爐熱力計算2三、綜合效益計算3四、環(huán)保性能比較5五、燃料經(jīng)濟性比較8六、設備構造對比分析8七、鍋爐改造的技術條件9八、醇基燃料的技術條件10九、結論11治理霧霾、確保本地區(qū)空氣質(zhì)量已不是一個簡單的環(huán)保問題，已被新一屆中央政府提升到國家戰(zhàn)略層面，成為了關乎民生的政治問題。長治地區(qū)地處晉東南，晉冀豫三省交界，環(huán)境治理的成功與否，直接關乎長治的空氣質(zhì)量，關乎到長治人民生活環(huán)境。長治目前甲醇產(chǎn)量達180萬噸年，大力發(fā)展醇基燃料是實施可持續(xù)發(fā)展和推進產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整的一項

2、重要內(nèi)容。采用醇基燃料技術的鍋爐，一噸甲醇可頂替3.5噸燃煤使用，直接顆粒物排放可減少99%,綜合熱效率提高1倍以上，二氧化碳減排50%以上，二氧化硫和硫化氫等有害氣體幾乎零排放。建立試點單位，面向長治地區(qū)全面推廣具有很好的環(huán)境效益和社會效出。11、概況太原一民營企業(yè)為響應政府減少排放的環(huán)保號召現(xiàn)裝備有1臺4噸燃燒醇基燃料蒸汽鍋爐和1臺300萬大卡的燃燒醇基燃料常壓鍋爐，進行清潔能源替代的可行性試驗。二、鍋爐熱力計算計算依據(jù)燃煤熱值按4500千卡/公斤、醇基燃料熱值按6500千卡/公斤、柴油熱值按10200千卡/公斤，燃煤價格按750元/噸、醇基燃料按3000元/噸、柴油價格按7500元/噸，

3、煤鍋爐的效率按45%、油氣鍋爐的效率按95%計算：4噸燃油蒸汽鍋爐4噸燃油蒸汽鍋爐的熱功率為248萬大卡/小時，* 使用燃煤蒸汽鍋爐，使用成本為：248X104+4500+45%=1225公斤/小時X0.75=919元/小時* 換裝燃醇蒸汽鍋爐使用醇基燃料使用成本為：248X104+6500+95%=401公斤/小時X3=1203元/小時* 換裝燃油氣蒸汽鍋爐使用柴油作為燃料的使用成本為：248X10410200+95%=256公斤/小時X7.5=1920元/小時300萬大卡常壓鍋爐* 使用燃煤常壓鍋爐，使用成本為：300X104+4500+45%=1482公斤/小時X0.75=1112元/小

4、時* 換裝燃醇常壓鍋爐使用醇基燃料使用成本為：300X104+6500+95%=486公斤/小時X3=1458元/小時* 換裝燃油氣常壓鍋爐使用柴油作為燃料的使用成本為：300X10410200+95%=310公斤/小時X7.5=2325元/小時三、綜合效益計算1、設備成本4噸蒸汽鍋爐4噸燃醇基燃料蒸汽鍋爐，每小時使用成本為：248X104+6500+95%乂3=1200元/小時每天按8小時計算，則每天為9600元。若更換4噸燃醇蒸汽鍋爐約需53萬元，燃油氣蒸汽鍋爐使用柴油作為燃料的使用成本每小時使用成本為1920元，每天按8小時計算，則每天為15360元，每天節(jié)省燃料費5760元，約92天即

5、可收回設備投入。300萬大卡常壓鍋爐300萬大卡燃醇基燃料常壓鍋爐每小時使用成本為：300X104+6500+95%X3=1458元/小時；每天按8小時計算，則每天為11664元。更換300萬大卡的燃醇常壓鍋爐約需48萬元，同樣計算方法，每天燃料費用11664元，相對于燃油氣使用柴油作為燃料常壓鍋爐每天18600元節(jié)約6936元/8小時，69天可節(jié)約收回設備投資。設備配置投資預算表（萬元）（預估設備價格，具體價格以廠家報價為準）2、人力成本燃煤鍋爐共需配置9名專業(yè)人員，按3班輪班工作，9名人員工資為3000元/人月,每年共計32.4萬元。使用醇基燃料配置人員3人，按3班輪班工作，工資仍按300

6、0元/人月計算，年費用為10.8萬元。3、設備使用壽命燃煤在燃燒過程中產(chǎn)生大量CO、NOx、SO2及顆粒污染物排放，這些物質(zhì)不僅對環(huán)境造成污染，同時也對鍋爐等配套設備造成極大的影響，鍋爐設備的平均使用壽命大約只有5-8年，設備損耗很大。醇基燃料在燃燒后的產(chǎn)物為CO2和水，沒有其他的腐蝕性物質(zhì)和顆粒排放，這不僅為環(huán)保做出貢獻，且對鍋爐及相關設備的損耗很小，在正常使用情況下，設備的使用壽命可達20年以上，其設備耗損成本比燃煤設備低2.5倍以上。4、綜合使用成本4噸燃煤鍋爐、醇基燃料鍋爐和油氣鍋爐使用柴油燃料每年綜合使用成本分析單位（萬元）設備成本成本項目燃料成本人工成本環(huán)境成本年均費用（年攤銷后）

7、燃煤5.626532.4最高294醇基燃料2.3534610.8最低360.15柴油3.6755310.8偏局567.47表格中數(shù)據(jù)沒有計算環(huán)境成本因素，每天按8小時每月按30天使用時間計四、環(huán)保性能比較1、燃料煤煤的化學成分主要是碳，其燃燒的化學方程式為:C+O2=CO2由于煤是屬于自然生成，其化學成分比較復雜，是一種多組分的混合物，煤的組成以有機質(zhì)為主體，構成有機高分子的主要成分是碳、氫、氧、氮等元素。煤中存在的元素有數(shù)十種之多，但通常所指的煤的元素組成主要是五種元素、即碳、氫、氧、氮和硫。種類繁多的其他元素，在煤中含量很少，一般不作為煤的元素組成，而只當作煤中伴生元素或微量元素。其燃燒排

8、放物中含有硫化氫、二氧化硫和氮氧化合物等有害氣體，對人體健康和環(huán)境會造成影響。每燃燒一噸標準煤，就產(chǎn)生二氧化碳2620公斤廠氧化硫8.5公斤，氮氧化物7.4公斤。因此，燃煤鍋爐排放廢氣成為大氣的主要污染源之0每公斤煤燃燒后排放的二氧化碳為2.62kg,二氧化硫85g,氮氧化物74g。2、醇基環(huán)保燃料醇基環(huán)保燃料的主要成分是CH3OH,其燃燒的化學方程式為:2CH30H+3O2=2CO2+4H2O燃燒的產(chǎn)物只有二氧化碳和水。每公斤燃料燃燒后排放的二氧化碳為1.38kg3、污染物排放量4噸燃煤蒸汽鍋爐二氧化碳排放量：1.225乂8黑2.62=25.7噸/天二氧化硫排放量：1.225父8M0.085

9、=0.84噸/天氮氧化物排放量：1.225父8M0.074=0.725噸/天4噸燃醇蒸汽鍋爐氧化碳排放量：0.4x8x1.375=4.4噸/天由此可見，4噸蒸汽鍋爐每天減排二氧化碳21.3噸，每年減排7668噸，同時，沒有二氧化硫SO2、硫化氫H2s等污染物排放。300萬大卡燃煤常壓鍋爐二氧化碳排放量：1.482父8父2.62=31噸/天二氧化硫排放量：1.482x8x0.085=1噸/天氮氧化物排放量：1.482X8X0.074=0.877噸/天300萬大卡燃醇常壓鍋爐二氧化碳排放量：0.486m8M1.375=5.35噸/天由此可見，300萬大卡燃醇導熱油鍋爐每天減排二氧化碳25.65噸，

10、每年減排9234噸，同時，沒有二氧化硫SO2、硫化氫H2s等污染物排放。每公斤柴油燃燒后排放的二氧化碳為：3.18kg,4噸燃油蒸汽鍋爐和300萬大卡導熱油鍋爐同等條件的年排放量分別為2345噸和2840噸，較醇基燃料高761噸和914噸。從上述的數(shù)據(jù)分析可以看出，使用醇基環(huán)保燃料不僅能為企業(yè)節(jié)約大量的成本開支，同時也為環(huán)境的保護和改善做出了巨大貢獻。五、燃料經(jīng)濟性比較燃料名稱燃料熱值綜合效率單價熱值單價kcal/kg%（元/kg）元/103kcal煤炭4500450.750.37醇基燃料65009530.488柴油10200907.50.81從表中數(shù)據(jù)分析可知，醇基燃料和柴油的理論使用成本分

11、別為燃煤的1.32倍和2.2倍，醇基燃料的優(yōu)勢顯而易見，同時，其排放指標也比柴油低。六、設備構造對比分析1、4噸醇基燃料蒸汽鍋爐三回程結構：自動燃油燃氣蒸汽鍋爐，均采用波形爐膽、煙氣三回程、全濕背結構。燃料在爐膽內(nèi)微正壓燃燒，高溫煙氣沿爐膽向后經(jīng)回燃室進入第一煙道管束，經(jīng)壓迫式前煙箱轉折180。進入第二管束，經(jīng)過對流換熱后排入大氣。利用中心對稱的三回程結構設計思想。設計容量較大的三回程蒸汽鍋爐。這種鍋爐最大的特點是：所有的受壓元件與鍋筒中心對稱，鍋爐采用全濕背式結構，以極大的內(nèi)筒和偏心火箱的結構，其有利于提供足夠的輻射受熱面。而對流受熱面有第二回程和三回程的管束構成。回燃室前管板與爐膽對接連接

12、，回燃室后管板與簡體后管板采用后拉撐相連。第二回程和第三回程轉煙室構成了前煙箱，此處出煙煙溫已低于500Co因此，前煙箱的結構采用輕形結構的耐火保溫材料。這種鍋爐的設計主要考慮了鍋爐的檢修和穩(wěn)定性的原則。鍋爐給水進口處設置的混水裝置，給水線沖刷煙管管束，再接觸爐膽，提高了給水接觸爐膽的水溫。避免了局部產(chǎn)生過冷沸騰的現(xiàn)象。蒸汽鍋爐達到最大的汽化空間，加之使用合理先進的汽水分離裝置，主蒸汽品質(zhì)相當穩(wěn)定。波形爐膽（根據(jù)用戶的選擇）本系列鍋爐采用波形爐膽，既強化了煙氣的擾動，又增大了輻射傳熱面積；既增加了爐膽的剛度，又有效的減弱了爐膽的膨脹應力；既增強傳熱效果，又促進了燃料在爐膛內(nèi)的燃燒。2、醇基燃料

13、常壓鍋爐醇基燃料常壓鍋爐是基于強制循環(huán)的設計思維而開發(fā)的直流式特種鍋爐。封閉循環(huán)供熱，通過膨脹水槽與大氣相通，液體輸送熱能，熱損失少，節(jié)能效果顯著，環(huán)保效果好。本體采用煙氣三回程盤管設計，這種直流式結構，決定了傳統(tǒng)鍋爐所不具有的安全性。由于采用盤管設計，因此，受熱面充足，使其具有較高的熱效率。醇基燃料常壓鍋爐，顯著的特點是逆流換熱，燃燒排煙溫度與熱導油出口溫差在30c左右。醇基燃料常壓鍋爐具有卓越的性能結構、簡潔的結構，主要是在較低的壓力下運行，獲取80-100C左右的工作溫度，具有低壓恒溫的特點。使用水作為熱載體的水、氣的熱載體鍋爐，系統(tǒng)應配備膨脹槽，儲水罐、安全組件、測量儀表和控制裝置，循

14、環(huán)油泵應一用一備并與燃燒機互為連鎖。七、鍋爐改造的技術條件1、廢棄原有燃煤鍋爐，購買新的醇基鍋爐；2、原有燃氣燃油鍋爐加裝新的醇基燃料專用燃燒器；3、改裝原有燃煤鍋爐配電柜；4、原有燃煤鍋爐的排煙裝置可以不做改動；5、距離新鍋爐20米外應配50方醇基燃料儲存容器。6、醇基專用燃燒器外形圖片八、醇基燃料的技術條件1、醇基燃料的組分構成80%化工甲醇+15%組分油+5%催化燃燒劑2、醇基燃料的成本當甲醇2500元/噸時，醇基燃料3000元/噸可配送到200公里范圍內(nèi)。3、醇基燃料的供給方式以山西鑫環(huán)新能源開發(fā)有限公司為基地向周圍200公里范圍配送。九、結論1、本項目社會意義重大二氧化碳的排放減少顯著，其它有害氣體基本實現(xiàn)零排放，有利于人民身體健康和提高長治市民的居住環(huán)境。2、本項目環(huán)境意義重大每燃燒一噸醇基燃料較燃燒一噸煤減排二氧化碳約1.3噸、減少了有害氣體150Kg,在確保環(huán)境意義的前提下，提升了其社會意義。3、本項目具有市場推廣價值燃燒醇基燃料較直接燃煤表面價格增加了，但因熱效率的顯著提高，從而使其最終消耗成本價格相差不大，從環(huán)境友好性社會重要性與單一的有限價格差價來判斷，本項目極具市場推廣價值和潛力。4、本項目對傳統(tǒng)能源的結構性調(diào)整具有極其重大的戰(zhàn)略意義本項目會推動鍋爐技術的升級改造和煤化工技術的整體發(fā)展。全面實施各個行業(yè)化石燃料的替代，在初期市場運作和產(chǎn)業(yè)基