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我國能源供應以煤炭為主，燃煤鍋爐占鍋爐總數的83%，其中燃煤工業鍋爐更是我國主要的動力設備。在國家倡導節能減排的政策下，許多地方政府要求企業將原有燃煤鍋爐更換為燃氣鍋爐，而此時企業出于經濟考慮，鍋爐煤改氣成為企業節省資金、工期短、見效快、切實可行首要選擇。

燃煤與燃氣鍋爐對比

1.1燃煤鍋爐運行

據1998年工業普查統計，全國工業燃煤鍋爐保有量為52萬臺120萬蒸噸，其中70%是蒸汽鍋爐，其余是熱水鍋爐，年耗煤炭約4億噸標準煤。工業燃煤鍋爐雖型式各異，但它們的熱效率平均只有67%，比發達國家低15～20個百分點，其主要原因是排煙熱損失和不完全燃燒熱損失過大。其一，發達國家燃煤工業鍋爐的過量空氣系數大多控制在1.3～1.5之間，中國實際運行值平均高達2.0～3.0，過分過量空氣加大排煙熱損失；其二，英國燃煤工業鍋爐煤渣含碳量設計要求在3%～5%之間，實際運行控制在1.4%～2.5%之間，而中國燃煤工鍋爐煤渣含碳量設計薦8%～12%，實際運行卻達到10%～27%。如此排煙熱損失和不完全燃燒熱損失浪費驚人，節能潛力巨大。

1.2燃氣鍋爐運行

天然氣是清潔環保的綠色能源，其主要成分是甲烷，是一種熱值高、燃燒穩定、清潔環保的優質能源。采用天然氣作為燃料供暖，節能減排效果明顯，低碳效應顯著。由于鍋爐是以天然氣為燃料，污染物的排放量大大降低，僅為常規燃煤鍋爐的1/10，脫硫效率可達99‰，二氧化硫排放在25mg/m3左右，氮氧化物排放只有常規供熱的15‰—20‰，耗水只有常規燃煤鍋爐的1/2—1/3,環保效益十分可觀。

1.3鍋爐煤改氣

燃煤工業鍋爐作為我國能源大戶，能源浪費相當嚴重，同時燃煤工業鍋爐還排放大量的煙塵、SO2和NOx等污染物，也是我國大氣主要污染源之一。天然氣主要成分為CO2和H2O,并且無灰塵，作為一種優質、高效、清潔的氣體燃料已經被世界各國廣泛采用，鍋爐煤改氣采用天然氣取代燒煤作為鍋爐的燃料可以大大減輕對環境的污染。

燃氣供熱節能主要技術

2.1煙氣冷凝熱能回收系統

由于燃氣鍋爐未完全燃燒損失和灰渣的物理熱損失，所以燃氣鍋爐排煙熱損失占鍋爐總熱損失80%以上，合理控制排煙溫度將這部分熱量回收回來，對提高鍋爐熱效率、降低燃氣耗量節約能源將起很重要作用。首先，通過降低煙溫方式，排煙溫度可控制在70～80℃。經過測試，降低煙溫20～50℃，可提高鍋爐熱效率1～3％；其次，通過水蒸氣冷凝成水的相變來實現，經過測試可提高鍋爐熱效率3～5％。燃氣鍋爐本身的熱效率已經達到90％，再通過采用煙氣冷凝熱能回收系統，在不影響鍋爐本身熱效率的前提下，再提高鍋爐熱效率3～8％，不失是一種投入最低、收益最大的節能方式。

2.2燃氣鍋爐房供熱集中控制系統

燃氣鍋爐的熱效率比燃煤鍋爐要高得多，一般可達到92%以上（大氣式燃燒的模塊鍋爐除外）。我們知道，鍋爐廠家所提供的鍋爐熱效率是在額定負荷下的熱效率，在實際運行中，外界所需熱負荷始終是變化的，運行的鍋爐不可能恒定在最佳工況點定負荷運行。在鍋爐房設計中不僅要選擇熱效率高的鍋爐，同時也要采取措施提高鍋爐房的總熱效率。多臺并聯運行的鍋爐通過群控來提高鍋爐房總效率是必要的。所謂群控就是根據外界所需熱負荷的變化合理確定鍋爐運行的臺數，科學分配各運行鍋爐的運行熱負荷，盡量使每臺鍋爐都在最佳工況點運行，從而提高鍋爐房總熱效率。

效益分析

3.1負荷

比較在統計各種鍋爐的總容量大小時，國際上通行用熱功率MW來表示。原有蒸汽鍋爐的容量為2t/h和4ffh，經過估算，并考慮蒸汽鍋爐的熱效率較低，它們能提供的熱負荷約為4.2MW。然而現在通過設計計算，選擇了700kw和2100kw的燃氣熱水鍋爐各一臺。總的制熱量為2.8MW，相比而言在負荷計算上做了大大的節約。

為什么原有系統設備的當量熱負荷會高出那么多?

主要原因是：鍋爐容量儲備系數過高。熱負荷值是供熱設備容量選擇的重要依據，可是在采暖設計中普遍存在著負荷估算偏高的現象，或是人為地加大計算結果，寧大勿小，留作日后發展余地，或是設計過程中不進行具體計算，采用指標法進行估算。經實踐證明，目前采用的熱估算指標，即使對我國的寒冷地區也偏高，對其一般地區就更是大大高于實際值了。雖然熱負荷取值已經偏高，但基于長久以來偏于安全的思想，在設備選型時常人為地進一步加大安全裕量，按照所給范圍的上限值選取，導致鍋爐的儲備系數過高。其實由于鍋爐必須具備10％的超負荷運行能力，其本身已經具備一定的安全余量，這種做法完全沒有必要。實踐證明，負荷率為70％～100％是鍋爐的高效率運行區間，低于60％鍋爐就處于非經濟運行狀態。由于大部分鍋爐的容量遠遠大于實際需要，鍋爐運行中長期處于低負荷狀態，造成熱效率普遍較低，不但增加了設備的初投資，而且造成了燃料的大量浪費，增加了運行管理費用，同時對環境保護工作造成了額外的壓力。

燃料消耗比較

原有燃煤蒸汽鍋爐消耗的煤量可以參照常用的樣本得到相同蒸發量的鍋爐所需要消耗的煤量。兩臺燃煤蒸汽鍋爐每小時消耗煤的量為1048kg，兩臺燃氣熱水鍋爐每小時的耗氣量為688．4Nm3。

那么兩種燃料單位時間消耗的資金可以按照下面的簡易公式計算：

A=BxQ(2-1)式中：A—燃料單位時間消耗的資金，元廂；B一燃料的價格，元瓜g或元，m3；Q—燃料的用量，kg/h或Nm3/h。對于AII煤，A1=0．66元/kg×1048kg/h=691.68元/h。對于城市天然氣，按照民用價格計算，A2=2.30元/Nm3×307.8Nm3/h=707.94元/h。由此可見，煤改氣后燃氣和燃煤的費用基本上是一致的。假設改造前后水泵的耗功率是一樣的，那么對于燃氣鍋爐，存在燃燒器的用電功率，一天按照8個小時正常工作時間，那么每天的電費：A2,=0．8元/度×(1.1×8+4.0×8)=32.64元/天。然而原有燃煤鍋爐除了本體的配套輔機外，還涉及到破碎機、篩煤機等輔助設備的耗電率，大概10kwh/t左右，兩臺鍋爐則約為60kw，遠大于燃氣鍋爐燃燒器的用電功率。那么每天的電費：A1,=0.8元/度×(40×8+20×8)=384元/天。則燃煤每天費用：A1+A1,=5917.4元/天，燃氣每天費用：A2+A2,=5648.16元/天。

那么相比之下，可以認為兩者每天的燃燒費用是基本持平的。實際上提供相同熱負荷的前提下，燃煤的費用比燃氣的費用低，這里不符合這一說法主要是因為提供的負荷不相等，原來燃煤蒸汽鍋爐的儲備系數是超出要求的。