淺議蒸汽鍋爐的技術(shù)與對比應(yīng)用

劉鑫

摘要：在煙草行業(yè)里面，復(fù)烤行業(yè)因排放強度大，而對空氣污染狀況最為突出，為了達到節(jié)能減排的目的，本文分別對四種燃料介質(zhì)鍋爐進行調(diào)查研究，得到在云南省煙草行業(yè)里蒸汽鍋爐使用的技術(shù)研究，貢獻綠色環(huán)保力量。

關(guān)鍵詞：蒸汽鍋爐 節(jié)能減排 技術(shù)應(yīng)用

引言

目前，我國的空氣污染狀況日漸嚴重，以PM2.5為關(guān)鍵指數(shù)的指標(biāo)頻頻在線城市，大型城市爆表。云南省相對情況尚好，但是節(jié)能減排，綠色環(huán)保的任務(wù)刻不容緩。為積極響應(yīng)云南省大氣污染防治行動相關(guān)要求，進一步規(guī)范新建和改造鍋爐選型工作，提高鍋爐技改項目投資效益，按照提升節(jié)能減排水平要求，對四種燃料介質(zhì)鍋爐進行調(diào)查研究，形成以下鍋爐選型對比分析研究。

一、技術(shù)應(yīng)用情況

蒸汽鍋爐按照燃料形式分為電加熱鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐、燃煤鍋爐、沼氣鍋爐、生物質(zhì)鍋爐、太陽能鍋爐等。目前復(fù)烤企業(yè)適用的鍋爐有燃煤鍋爐、燃氣鍋爐、生物質(zhì)鍋爐、燃油鍋爐四種形式。

（一）燃煤鍋爐

燃煤鍋爐包括鍋爐、引送風(fēng)系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、灰渣清除系統(tǒng)、自動控制和監(jiān)測系統(tǒng)等，目前已在復(fù)烤行業(yè)廣泛應(yīng)用，熱效率約為70%。

（二）生物質(zhì)鍋爐

生物質(zhì)鍋爐即利用煙梗廢棄物成為工業(yè)鍋爐燃料的燃燒技術(shù)，熱效率約為80%；目前成該計算熟有效主要應(yīng)用的有兩種方式，第

種方式為用林木、秸稈（可加煙梗）摻配加工成顆粒燃料，作為鍋爐燃料燃燒，陸良復(fù)烤廠于2014年開始應(yīng)用；第二種方式為用煙梗與煤炭直接參配燃燒，瀘西復(fù)烤廠于2015年開始應(yīng)用。

（三）燃氣鍋爐

燃氣鍋爐燃料介質(zhì)為天然氣，熱效率約為90%，目前復(fù)烤行業(yè)內(nèi)在用的有貴陽卷煙廠、大理卷煙廠、湖北恩施復(fù)烤廠。

（四）燃油鍋爐

燃油鍋爐燃料介質(zhì)主要為柴油，設(shè)備結(jié)構(gòu)工藝與燃氣鍋爐類似，區(qū)別在于配置的燃燒器不同；其熱效率約為90%，云南省煙草煙葉公司計劃于2016年開始燃油鍋爐投資建設(shè)。

二、經(jīng)濟技術(shù)分析

鍋爐運營成本主要由燃料成本、電力成本、人工成本三個主要因素組成，結(jié)合復(fù)烤企業(yè)適用的燃煤鍋爐、燃氣鍋爐、生物質(zhì)鍋爐、燃油鍋爐四種形式進行以下對比分析。

（一）燃料成本

1.燃煤鍋爐

2013至2015年，在八家使用燃煤鍋爐的復(fù)烤廠，因燃煤采購成本、噸煙耗用蒸汽量的不同，其噸片煙燃料成本在619元至17009元之間，年平均噸煙燃料成本分別為：11357元、10723元、9461元，總體呈現(xiàn)下降趨勢。

2.生物質(zhì)鍋爐

陸良復(fù)烤廠自2013年開始以BOT方式為生產(chǎn)提供蒸汽，其噸煙蒸汽消耗成本成逐年上升的趨勢。瀘西復(fù)烤廠自2014年開始以BOT方式為生產(chǎn)提供蒸汽，當(dāng)年因生物質(zhì)鍋爐處于調(diào)試運行期，與燃煤鍋爐交替使用，其噸煙耗汽成本也處于上升的趨勢。

3.燃氣鍋爐

燃氣鍋爐參考湖北恩施復(fù)烤廠已在用的立式天燃氣鍋爐及保山、大理與當(dāng)?shù)厝細夤镜淖稍兦闆r進行對比分析。

湖北恩施復(fù)烤廠于2010年技改，兩條12000kg/h生產(chǎn)線配置了四臺蒸發(fā)量為10T/h的天燃汽鍋爐，據(jù)恩施復(fù)烤廠的使用情況，噸片煙消耗天然氣約90立方米，燃氣采購價為4元，立方。保山、大理兩個廠于2013年就開始與中石油昆侖燃氣公司進行接洽，初步意向氣價分別為3.34元/m³，2.72元/m³。根據(jù)以上數(shù)據(jù)測算，使用天燃氣的噸煙燃料成本介于244.8元到360元之間，平均為301.8元。

2015年12月，國家發(fā)改委下發(fā)了《關(guān)于降低非居民用天然氣門站價格并進步推進價格市場化改革的通知》（發(fā)改價格[2015]2688號），云南省物價局根據(jù)國家發(fā)改委的通知要求，也下發(fā)通知明確：“一般工業(yè)用氣價格最高限價由原來的3.42元，立方下調(diào)為2.72元，立方”。根據(jù)上述通知精神，預(yù)計未來的用氣單價在2.72元以內(nèi)。

4燃油鍋爐

根據(jù)燃氣燃油鍋爐額定負荷下氣、油消耗比值測算，燃油鍋爐噸片煙消耗柴油量約86.4升，按近期O號柴油零售價5.09元/升測算，噸片煙燃料成本約為439.78元。

通過對四種燃料鍋爐的數(shù)據(jù)對比，燃煤鍋爐的噸煙燃料成本最低，為94.6元、生物質(zhì)鍋爐為154.57元、燃氣鍋爐為244.8元，最高為燃油鍋爐，439.78元。

（二）電力成本

燃煤及生物質(zhì)鍋爐工藝設(shè)備安裝容量約為422kW，燃氣、燃油鍋爐房工藝設(shè)備安裝容量為112kW。按照個烤季生產(chǎn)8個月，設(shè)備運行4846小時測算，燃煤及生物質(zhì)鍋爐每烤季支付電費約109.76萬元，燃氣、燃油鍋爐每烤季支付電費約28.56萬元；若按照生產(chǎn)加工片煙葉3萬噸測算，燃煤及生物質(zhì)鍋爐噸片煙電力成本36.59元，燃氣、燃油鍋爐噸片煙電力成本9.52元。

（三）人力成本

燃煤鍋爐運行需用工（含司爐、水處理、上煤除渣、脫硫除塵等）28人，按照年均工資福利等5萬元，人測算，每年人工成本約140萬元；燃氣、燃油鍋爐運行需用工14人，每年人工成本約70萬元；若按照生設(shè)計制造及其自動化專業(yè)。產(chǎn)加工片煙葉3萬噸測算，燃煤鍋爐噸片煙人力成本46.67元，燃氣、燃油鍋爐噸片煙人力成本23.33元。生物質(zhì)鍋爐房因其為BOT運營模式不計算人力成本。

（四）運營成本

通過對四種類型鍋爐的噸片煙燃料成本、電力成本、人工成本三個主要因素進行測算，燃煤鍋爐、生物質(zhì)鍋爐（BOT）、燃氣鍋爐、燃油鍋爐每噸片煙運營成本分別為177.86元、191.16元、277.65元和472.63元。

（五）投資成本

通過對四種類型鍋爐的建筑、設(shè)備購置及安裝、外部費用等投資成本進行測算，燃煤鍋爐投資成本為1787萬元，生物質(zhì)鍋爐（BOT）模式投資成本為0，生物質(zhì)鍋爐（自建）投資成本為1537萬元，燃氣、燃油鍋爐投資成本為800萬元。endprint

三、環(huán)境影響分析

目前，全復(fù)烤行業(yè)列入減排考核指標(biāo)為：二氧化硫、化學(xué)需氧量、氨氮和氮氧化物，其中，二氧化硫是復(fù)烤企業(yè)的主要排放物，也是環(huán)保監(jiān)控的主要指標(biāo)。據(jù)國家局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：2014年，全行業(yè)消耗能源總量為159.8萬噸（標(biāo)準煤），復(fù)烤企業(yè)消耗占比15.9，為25.4萬噸；復(fù)烤企業(yè)二氧化硫排放總量為12821屯，超過了卷煙工業(yè)企業(yè)，占全行業(yè)的45.9%。

2014年，云南省人民政府下發(fā)了《關(guān)于印發(fā)云南省大氣污染防治行動實施方案的通知》要求：“到2017年底，基本淘汰每小時10蒸噸及以下燃煤工業(yè)鍋爐，禁止新建每小時20蒸噸以下燃煤工業(yè)鍋爐，具備天然氣供和使用條件地區(qū)不再新建每小時10蒸噸以下燃煤工業(yè)鍋爐”。

2014年，國家頒布了《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準》（GB1 3271-2014）要求，自當(dāng)年7月1日起，新建鍋爐執(zhí)行新的排放限值。

表中規(guī)定的大氣污染物其中燃煤鍋爐與生物質(zhì)鍋爐排放量最高，燃氣鍋爐次之，燃油鍋爐最低。

四、結(jié)語

在煙草行業(yè)中，復(fù)烤企業(yè)整體排放問題較為突出，二氧化硫排放總量為1282噸，超過了卷煙工業(yè)企業(yè)，占全行業(yè)的排放比重為45.9%，排放強度較大，其中鍋爐在二氧化硫排放中占重要環(huán)節(jié)，節(jié)能減排的意義十分重大。

通過對復(fù)烤企業(yè)適用的燃煤鍋爐、生物質(zhì)鍋爐、燃氣鍋爐、燃油鍋爐的運營成本、投資成本、環(huán)境影響做對比，每噸片煙運營成本由低到高排列：燃煤鍋爐、生物質(zhì)鍋爐（BOT）、燃氣鍋爐、燃油鍋爐分別為177.86元、191.16元、27765元和472.63元；生物質(zhì)鍋爐（BOT）比燃煤鍋爐運營成本略高，燃氣鍋爐運營成本比燃煤鍋爐高約一半，燃油鍋爐運營成本比燃煤鍋爐高約兩至三倍。投資成本由低到高排列：生物質(zhì)鍋爐（BOT）、燃氣鍋爐、燃油鍋爐、生物質(zhì)鍋爐（自建）、燃煤鍋爐分別為O、800萬元、800萬元、1537萬元、1787萬元；環(huán)境影響指標(biāo)中燃煤鍋爐與生物質(zhì)鍋爐排放量最高，燃氣鍋爐次之，燃油鍋爐最低。

數(shù)據(jù)文件引用：

1.關(guān)于降低非居民用天然氣門站價格并進一蚩推進價格市場化改革的通知（發(fā)改價格[2015]688號）

2.云南省物價局轉(zhuǎn)發(fā)國家發(fā)展改革委關(guān)于降低非居民用天然氣門站價格文件的通知（云價價格[2015]127號）

3.云南省人民政府關(guān)于印發(fā)云南省太氣污染防治行動實施方案的通知（云政發(fā)[2014]9號）

4.鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準（GB13271-2014）endprint