燃煤锅炉、燃生物质锅炉、天然气锅炉的分析与比较

　　近年来，由于环保压力的不断加大和能源危机日益严重，在政府不断推出一系列关于促进减排及节约能源，鼓励新能源推广等的法律法规后，作为耗能和排放大户的锅炉，也在各级政府、锅炉生产和使用单位、能源供应企业等的共同推动下，已经或正在进行着大规模的更新或改造。但由于各地政策的不一，各市场主体利益驱动不一以及技术和认识的不足等原因，导致部份锅炉使用单位对各种改造方案的优劣势认识不充分，改造后实际运行效果与预定效果差距明显或严重不适用，为此，特本着对客户负责，以大量详实科学的数据为基础，从客观公正的角度来综合比较几种主要能源(煤、天然气、生物质)锅炉方案的差异，以供客户甄别选择。

一、理论上三种能源在锅炉使用成本上的差异

　　(以吨蒸汽60万大卡热焓为例)：

　　注：

　　1、II类烟煤低位热值国家标准范围：4200—5000Kcal/Kg，取中值4600 Kcal/Kg;生物质燃料由于成份、加工等不同，燃料热值范围为3300-5000 Kcal/Kg，通常为3800-4200 Kcal/Kg，取中值4000 Kcal/Kg。

　　2、锅炉理论效率取自国家标准《锅炉节能技术监督管理规程》中的限定值，即低设计要求值。

　　3、燃料价格暂按长沙市场目前价格核算，各地可按实际自行修正。

　　(仍以吨蒸汽60万大卡热焓为例)。

　　由于：

（一）燃煤锅炉

　　1、燃煤锅炉煤质易波动，煤量计量普遍存在一定的问题;

　　2、锅炉本体设计、司炉人员操作水平、煤质不稳定、积灰等原因导

　　致实际层燃锅炉(20T以下链条锅炉)平均运行效率均低于70%，部份锅炉甚至低于60%(摘自哈工大赵钦新教授在工业锅炉行业协会上的报告);

　　3、据测算，燃煤锅炉电耗、除渣除尘水耗、人工、维保配件等费用折算成本约20元/吨蒸汽。

（二）生物质锅炉

　　1、由于生物质成型燃料国家尚未出台标准，也无相关部门监管。加之其原料成份复杂，加工方法不一，故其热值波动较大，普遍存在热值达不到合同约定标准的现象。

　　2、由于国内生物质锅炉技术的不成熟，中小型工业锅炉无论是采用层燃还是悬浮燃烧，都是在原燃煤或燃气锅炉基础上进行的简单改造，故其燃烧并不完全针对生物质燃料的特性从而导致热效率较低。

　　3、生物质锅炉与生俱来的易结渣积灰问题尚无很好的解决办法，基本依赖人工定期清灰，故导致其实际热效率大幅度降低，特别是燃煤锅炉改生物质锅炉效率更低，据大量测算数据显示其平均效率低于70%。

（三）天然气锅炉

　　1、天然气锅炉人工及耗水电成本较低。

　　2、天然气锅炉尾部烟气节能或冷凝技术的推广，使其热效率进一步大幅度提升，当天然气锅炉排烟温度降低到80度以下时，其效率可达95%以上。

　　综上原因，经比较大量客户的实际运行数据，上述三种燃料锅炉的实际运行成本应修正为(燃料热值波动因素暂不予考虑)。

三、三种燃料在锅炉使用上的优劣势对比

（一）优势

煤：燃料供给有保障，技术成熟，司炉人员熟悉，使用成本低。

生物质：符合国家可再生能源政策及减排政策，具有广阔的推广前景和显著的社会意义。

天然气：清洁环保，锅炉占地小，故障率低，可显著改善使用单位现场环境，在供应充足且价格较低，环保要求要高地区成本等各项相对优势明显。

（二）劣势

煤：环保和减排的压力，包括PM2.5的开测，将迫使中小型工业锅炉快速退出以煤和煤基(含水煤浆等)等化石燃料为主的状况;城区和生态保护区将逐步禁止煤及“三废”的运输、排放或“三废”的处理成本大幅度增加;锅炉房及附属设施、能源储存等占用场地大。

生物质：锅炉在结构设计上，相对传统锅炉炉膛空间较大，同时布置非常合理的二次风，有利于生物质燃料燃烧时瞬间析出的大量挥发分充分燃烧。

　　控制系统采用高亮度、全中文显示，以名牌PCB板控制系统为中央控制单元;以人机对话方式与锅炉用户交换信息，实现生物质颗粒锅炉全自动安全可靠运行。

　　锅炉可配有点火棒，实现点火自动化。

　　锅炉的燃烧、除渣、给水、点火都可采用自动控制，操作非常方便。

　　相对传统的锅炉，锅炉效率更高，排烟温度低。

　　采用高效保温材料，锅炉表面温度低，散热损失可以忽略不计。

　　2) 燃料供应

　　锅炉的燃料是生物质燃料，燃料由输料机送入炉料仓，然后由螺旋给料机送入炉膛，均匀散落在炉排上。

天然气：由于天然气在环保方面的优势及其在一次能源所占比重的日益扩大，供需矛盾及价值规律必然会使国家在未来逐步使其与其它一次能源价格挂钩浮动，其价格长期趋势必将逐步放开。另外局部地区天然气不够或季节性不够也是影响其进一步推广的原因。

四、初投资分析比较

　　(以4T锅炉为例，单位：万元)

我国难以改变目前以煤碳为主要燃料（约占70%）的局面，

　　综上，经比较各种能源锅炉方案的实际运行成本及使用优劣势、初投资等因素，再结合我国能源储存和分布的特点，我们不难看出，短期之内，燃煤锅炉将主要向大型化、节能高效、高效脱硫除尘以及整体煤气化方向发展;而天然气(含岩层气)由于其储量丰富、环保、经济的特点将迅速扩大所占比重;作为可再生能源和零碳排放的生物质等新能源，将随着其核心技术的推广应用逐步成为现有能源的重要补充并在生活和小型工业锅炉应用等方面得到日益的普及。

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