合同能源管理在燃煤鍋爐拆改中的應用
責任編輯:icynet    瀏覽:5935次    時間: 2016-08-19 10:17:15      

摘要:在轉變經濟發展方式,推動清潔能源和綠色發展的大趨勢下,社會各界極力倡導治污降霾、節能減排,而天然氣作為經濟、高效、清潔的能源,走在低碳經濟道路的前端,社會地位日益突出。與此同時,煤炭作為我國目前主供能源,占一次能源消費比重達70%,而燃煤鍋爐的數量約..

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在轉變經濟發展方式,推動清潔能源和綠色發展的大趨勢下,社會各界極力倡導治污降霾、節能減排,而天然氣作為經濟、高效、清潔的能源,走在低碳經濟道路的前端,社會地位日益突出。與此同時,煤炭作為我國目前主供能源,占一次能源消費比重達70%,而燃煤鍋爐的數量約占鍋爐總數的83%[1],但其熱爐效率較低,資源浪費嚴重,排放的大量煙塵、灰分、SO2 和NOx 等正是大氣污染的主要源頭。為此,在全國范圍內開展集中治理燃煤污染的排放,大力限制燃煤鍋爐的使用,甚至淘汰20 蒸噸以下小型燃煤鍋爐,鼓勵并支持企業將燃煤鍋爐更換為燃氣鍋爐,或進行“煤改氣”技術改造升級。在燃煤鍋爐拆改過程中,合理利用合同能源管理(EMC)模式有效地改變了我國傳統的燃煤鍋爐能源管理方法和使用模式,以其減少的耗能費用來支付節能項目的全部成本,用能單位和節能服務公司也可從中分享效益,由此產生的環保效益、社會效益更是不可小覷。

  1、鍋爐煤改氣市場展望

  我國是一個產煤大國,煤炭在我國的一次能源消費結構中所占的比重達70%左右,而燃煤鍋爐約占鍋爐總數的83%,煤煙污染嚴重。從環保的角度出發,為持續改善空氣質量,保障人民群眾身心健康,堅持走可持續發展的道路,煤煙污染的防治刻不容緩。鍋爐“煤改氣”項目是我國“十二五”規劃的重點工程之一,也是治理煤煙污染最為便捷有效的途徑。

  以陜西省西安市為例,據初步統計,西安市共有燃煤鍋爐862 臺,其中主城區20 蒸噸以下的小型鍋爐248 臺,其工藝設施落后,造成的污染極其嚴重。按照陜西省“治污降霾˙ 保衛藍天”行動計劃(2013 年),全面推進二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、揮發性有機物(VOCS)等多種污染物的協同控制,計劃2013 年關中城市PM10 年均濃度同比下降6.5%、NO2 年均濃度同比下降5%、SO2 年均濃度零增長、降塵年均強度同比下降4.2%,西安市PM2.5 年均濃度同比下降5 mg/m3;陜北城市PM10 年均濃度同比下降1%、NO2 年均濃度同比下降10%、SO2 年均濃度同比下降3.5%、降塵年均強度零增長;陜南地區所有指標繼續保持達到國家二級新標準要求[2]。西安市委、市政府印發的〔西安市“治污降霾”工作實施方案(2013 年)〕,要求全市范圍內除集中供熱設施外禁止新建任何燃煤鍋爐,并要求2013 年10 月底前,完成350 臺20 蒸噸以下燃煤鍋爐的拆改,完成主城區100 臺駐軍單位燃煤鍋爐拆改等;2014 年年底前,完成主城區所有20 蒸噸以下燃煤鍋爐的拆改,并對西郊熱電廠熱力公司等33 臺20 蒸噸以上污染物排放量較大的燃煤鍋爐完成改造。

  在國家利好政策指引下,無論是對于用能單位、能源供給企業,還是對能源服務公司,以及相關設備供應商,鍋爐“煤改氣”市場前景良好。通過各企業的相互配合,密切協作達到利益共享的同時,又能夠創造出更多的社會價值,為環境保護做出貢獻。

  2、燃煤鍋爐與燃氣鍋爐的差異

  由于燃燒介質的不同,兩者在燃燒方式、燃燒產物、通風方式、鍋爐的熱慣性及自動化程度等方面有明顯區別[3-5]。通常,燃煤鍋爐采用層燃燃燒,而燃氣鍋爐采用室燃燃燒,爐膛溫度高于層燃火床溫度。由于煤炭不能夠充分燃燒且爐渣常常附帶有較高余溫而浪費熱量,導致燃煤鍋爐的熱爐效率較低。煤炭在燃燒后放出熱量的同時又排放出大量的煙塵、SO2 和NOx等有害物質,嚴重污染大氣環境。天然氣燃燒產物中SO2 等污染物的排放量極少。天然氣燃燒排放的CO2量僅為標煤產生量的44%左右。

  通常情況下,燃煤鍋爐在燃燒過程中需要大量空氣而采用負壓通風,爐墻和煙道漏風問題嚴重,使得煙氣出口的過量空氣系數高達2.1~2.5,熱爐效率僅55%。燃氣鍋爐采用內燃結構微正壓燃燒,在燃燒器內空氣能較好的與天然氣混合,充分燃燒,無漏風現象,過量空氣系數僅為1.05~1.2,熱爐效率高達93%。由于燃燒方式不同,燃煤鍋爐爐膛內常常存在大量未燃盡的燃料,熱能利用不充分,鍋爐負荷調節滯后,自控難度較大,而燃氣鍋爐受熱慣性影響較小,實現自控相對容易,節約管理成本,提高燃料利用率。

  以西安市某高校的3 臺額定蒸發量為10 t 的鍋爐系統改造為例,將其每年4 個月采暖期內的主要技術指標進行對比。對于用能單位而言,額定蒸發量相同的兩種類型的鍋爐,燃氣鍋爐的熱爐效率明顯高于燃煤鍋爐,且燃料熱值大(表1)。在每年相同供熱需求的前提下,燃煤鍋爐排放大量的CO2、SO2 以及有害煙塵,造成嚴重的大氣污染,為此用能單位需要支付高昂的環保費,并且用于鍋爐日常清理保養的費用較高,人力成本的投入更是燃氣鍋爐的4 倍,而燃料費用過高是造成鍋爐“煤改氣”項目整體費用較大的主要原因。然而,通過多途徑、多渠道、多手段,合理規避分擔費用,可以使“煤改氣”項目全面快速開展。


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