天然氣燃燒器在瀝青拌合樓中的應(yīng)用

【摘要】中國能源發(fā)展戰(zhàn)略可以概況為“節(jié)能優(yōu)先、清潔環(huán)保、供應(yīng)安全、市場(chǎng)推動(dòng)。”節(jié)能可以說是中國能源戰(zhàn)略和政策的核心。為適應(yīng)節(jié)能減排的需要，以天然氣為燃料的多功能燃燒器在拌合樓中的應(yīng)用就能很好的解決這一問題。

【關(guān)鍵詞】多功能燃燒器 應(yīng)用

一、背景

中國能源發(fā)展戰(zhàn)略可以概況為“節(jié)能優(yōu)先、清潔環(huán)保、供應(yīng)安全、市場(chǎng)推動(dòng)。”節(jié)能可以說是中國能源戰(zhàn)略和政策的核心。而隨著人類對(duì)生存環(huán)境質(zhì)量和生活質(zhì)量要求的不斷提高，天然氣已成為最佳的清潔能源和原料，世界各國把推廣利用天然氣，提高天然氣在一次能源消費(fèi)的比重，作為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑，使天然氣成為僅次于石油的第二大能源。

依托太澳高速二十三標(biāo)項(xiàng)目部在設(shè)備選型上充分考慮了清潔能源在拌合樓中的應(yīng)用。設(shè)備選型上選擇了帶有多功能燃燒器（可用柴油、重油、天然氣為燃料）裝置的安邁4000型瀝青拌和設(shè)備，在選型上經(jīng)過了充分論證，滿足國家節(jié)能減排的要求。長(zhǎng)新公司選擇天然氣作為主要燃料，充分考慮了其顯著的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益以及可操作性，具有戰(zhàn)略高度，有利于公司長(zhǎng)遠(yuǎn)、健康、可持續(xù)的發(fā)展，順應(yīng)時(shí)代要求，也符合綠色拌和站的經(jīng)營理念。作為安邁公司在中國使用天然氣燃燒系統(tǒng)的首位顧客，得到安邁公司的大力配合，并優(yōu)先享用安邁公司國際先進(jìn)的專利技術(shù)。

瀝青拌合站選擇多功能燃燒器是經(jīng)過專家大量論證的，特別是在節(jié)能減排方面作了大量分析。以下確定機(jī)型前作的分析：

A、效益分析

在選擇燃料時(shí)，進(jìn)行了充分的調(diào)研，對(duì)有可能使用的柴油、重油以及天然氣進(jìn)行逐一分析和比較，具體如下：

根據(jù)上表，重油和天然氣最具競(jìng)爭(zhēng)力，由于重油價(jià)格隨國際原油價(jià)格影響波動(dòng)較大，且環(huán)保性差。因此，在天然氣價(jià)格與重油價(jià)格相差不大的情況下，仍然建議使用天然氣，也可選擇重油與天然氣混合、交替使用方式，最為實(shí)際。

B、減排

天然氣為無色、無味、無毒且無腐蝕性，主要成分為甲烷，也包括一定量的乙烷、丙烷和重碳?xì)浠衔铩＿€有少量的氮?dú)狻⒀鯕狻⒍趸己土蚧铩Ａ硗猓谔烊粴夤芫€中還發(fā)現(xiàn)有水分。甲烷的分子結(jié)構(gòu)是由一個(gè)碳原子和四個(gè)氫原子組成，燃燒產(chǎn)物主要是二氧化碳和水。

CH4+2O2→CO2+2H2O

天然氣+氧氣→燃燒→二氧化碳+水

與其他化石燃料相比，天然氣燃燒時(shí)僅排放少量的二氧化碳粉塵和極微量的一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸铮虼耍烊粴馐且环N清潔的能源。

項(xiàng)目柴油重油天然氣備注

特性及社會(huì)效益1.柴油發(fā)熱量高，較省油；2.柴油的毒性相似煤油，但由于添加劑，如硫化酯類的影響，毒性可以比煤油略大些；主要有麻醉和刺激作用；3.廢氣中含有氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、醛類等。1.重油叫做可持久性油類，顧名思義，這種油就比較粘稠，難揮發(fā)；2.重油發(fā)熱量較高，但價(jià)格較低；3.重油除了粘度高外，其硫含量、金屬含量、酸含量和氮含量也較高，燃燒后有害氣體較多。1.環(huán)保性：天然氣是一種潔凈環(huán)保的優(yōu)質(zhì)能源，幾乎不含硫、粉塵和其他有害物質(zhì)，燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳少于其他化石燃料，造成溫室效應(yīng)較低，因而能從根本上改善環(huán)境質(zhì)量；2.安全可靠：天然氣無毒、易散發(fā)，比重輕于空氣，不宜積聚成爆炸性氣體，是較為安全的燃?xì)猓?.經(jīng)濟(jì)實(shí)惠：天然氣是潔凈燃?xì)猓?yīng)穩(wěn)定，能夠改善空氣質(zhì)量，因而能為該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供新的動(dòng)力，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)繁榮及改善環(huán)境。1.所有市場(chǎng)價(jià)格均為9月份最新報(bào)價(jià)；2.重油市場(chǎng)價(jià)格選擇殼牌報(bào)價(jià)；3.天然氣市場(chǎng)價(jià)格選擇中山公用所報(bào)的成本價(jià)；4.換算價(jià)格主要取決于各種燃料的單位發(fā)熱量燃料價(jià)格，為內(nèi)部分析價(jià)格，

熱效性單位千焦/公斤千卡/公斤千焦/公斤千卡/公斤千焦/公斤千卡/公斤

平均低位發(fā)熱量42705102494170010008355888541

經(jīng)濟(jì)性單位元/噸元/噸元/立方米

目前市場(chǎng)價(jià)格(含稅)620043004.07

天然氣協(xié)議價(jià)格換算460845113.85

差價(jià)-1592211-0.22

綜合評(píng)價(jià)價(jià)格較高，環(huán)保性差經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，環(huán)保性差價(jià)格略高，社會(huì)效益明顯

柴油、重油和天然氣排放量比較表（單位：公斤/噸油當(dāng)量）

序號(hào)排放物燃1噸柴油燃（1噸油當(dāng)量）重油燃（1噸油當(dāng)量）天然氣

1CO2310038002300

2SO220260

3NO26（工業(yè)）11（工業(yè)）4（工業(yè)）

4CO6.37.50.05

5未燃烴0.5080

6灰000

7飛灰000

注：油中含S8%未脫，天然氣不含硫。

由此可見：

燃燒天然氣不排放SO2.

燃燒天然氣比燃燒煤的NOх減少63%；CO2減少52%。

燃燒天然氣比燃油的NOх減少33%；CO2減少26%。

天然氣作為能源利用有以下優(yōu)越性：

利用天然氣使環(huán)境效益優(yōu)越：與石油相比，天然氣作燃料可以明顯減少環(huán)境污染，天然氣的燃燒排放量低于石油的燃燒排放量。

天然氣是優(yōu)質(zhì)能源：由于天然氣組份不含一氧化碳，這就減少了泄露對(duì)人畜生命造成的危害性，天然氣是高效能源：天然氣在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電利用中，熱能利用率可達(dá)55%，高于原油的熱能利用率。

天然氣是安全能源：天然氣著火溫度高，爆炸界限窄，相對(duì)密度較空氣輕，安全性能好。

天然氣資源豐富：全球豐富的天然氣資源完全可以滿足人類較長(zhǎng)時(shí)期的需求。

C、天然氣供應(yīng)的便利性

由于瀝青拌和站地處中山市東升鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)，天然氣管道網(wǎng)絡(luò)已相當(dāng)完善，天然氣接通拌和樓費(fèi)用少，天然氣管道加瀝青拌和樓天然氣燃燒器增加的費(fèi)用不到貳十萬。天然氣供應(yīng)商中山公用燃?xì)庥邢薰緦?duì)我司的工作進(jìn)行了大量的支持，確保天然氣的供應(yīng)。

在設(shè)備安裝調(diào)試完成以后，對(duì)三種燃料在使用中進(jìn)行實(shí)際對(duì)比，以下為經(jīng)濟(jì)性對(duì)比和排放性對(duì)比。

經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

==名稱生產(chǎn)瀝青混合料總量（噸）燃料消耗總量燃料單價(jià)（元/噸或元/立方）增加設(shè)備費(fèi)用（元）總費(fèi)用（元）平均用量（KG/T或立方/T）平均費(fèi)用（元燃料/噸瀝青混合料）

柴油1000055.25噸69000.003812255.525KG/T38.12

重油108884666.12噸46100.0030700006.12KG/T28.20

天然氣1670751099160標(biāo)準(zhǔn)方3.8519000042317666.58M3/T25.32

為了對(duì)比三種燃料的經(jīng)濟(jì)性，分別用柴油、重油、天然氣生產(chǎn)了10000噸、108884噸、167075噸瀝青混合料。從上表中可以看出，柴油的能耗是最大的，天然氣的能耗是最小的，如按照一臺(tái)拌合樓生產(chǎn)20萬噸瀝青混合料來計(jì)算，可節(jié)省資金57.6萬元（相對(duì)于重油）合計(jì)節(jié)省重油125噸。按照安邁瀝青拌合樓的使用年限為二十年，則每臺(tái)瀝青拌合樓可節(jié)省資金1152萬元合計(jì)節(jié)省重油2500噸。可以預(yù)見在使用了天然氣這種清潔能源后，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)可觀的。

排放標(biāo)準(zhǔn)提高了

在購置安邁4000型瀝青拌合樓時(shí)，我司與安邁（中國）公司簽訂了嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。在簽訂天然氣供應(yīng)合同時(shí)制訂了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，要求天然氣進(jìn)行脫硫處理，天然氣里不含硫。經(jīng)過驗(yàn)收，CO、CO2、SO2、NO等氣體的排放大為減小，達(dá)到了減排的目的。從以下表格中可以看出：

表一柴油、重油和天然氣排放量比較表（單位：公斤/噸油當(dāng)量）

序號(hào)排放物燃1噸柴油燃（1噸油當(dāng)量）重油燃（1噸油當(dāng)量）天然氣

1CO2320040002300

2SO220230

3NO26（工業(yè)）8（工業(yè)）4（工業(yè)）

4CO6.37.40.05

5未燃烴0.50.80

6灰000

7飛灰000

表二天然氣在燃燒器幾種工況下的CO排放

油門開度％406080國家標(biāo)準(zhǔn)

O2％13.51213.5

COPPM839356<2000

表三柴油在燃燒器幾種工況下的CO排放

油門開度％406080國家標(biāo)準(zhǔn)

O2％15.514.514.4

COPPM1469360<2000

表四重油在燃燒器幾種工況下的CO排放

油門開度％406080國家標(biāo)準(zhǔn)

O2％16.515.514.7

COPPM1569870<2000

瀝青拌合樓在標(biāo)準(zhǔn)工況下，油門的開度一般為40％-80％，用天然氣時(shí)CO的排量為56PPM-93PPM，用重油時(shí)CO的排量為70PPM-156PPM，相比之下用天然氣時(shí)CO排量減少了68％。CO2、SO2、NO等有害氣體的排放大為減少。

通過這個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)作，在瀝青拌合樓中使用天然氣作為燃料對(duì)骨料進(jìn)行加熱，其經(jīng)濟(jì)性是相當(dāng)可光的，其氣體的排放也是符合國家節(jié)能減排的要求，具有顯著的社會(huì)效益性、經(jīng)濟(jì)性以及可操作性，使用天然氣對(duì)瀝青拌合樓骨料進(jìn)行加熱的項(xiàng)目具有可行性。