洛阳证券公司联盟

锅炉煤改气可行性报告(全面+专业)

天然气咨询2019-06-13 14:20:14

关注"天然气咨询",你就关注了天然气发展机会与趋势


一、锅炉油(煤)改气准备工作


1、政策支持

做好锅炉油(煤)改气的宣传工作,让政府及相关部门、用户进一步了解燃煤、燃油锅炉改造为燃气锅炉的可行性、经济性和环保效应。从环保角度,协调政府发布推广使用天然气的相关文件,召开锅炉改造有关专题会议,促进用户了解相关政策,提高用户对锅炉油(煤)改气紧迫性的认识,加快锅炉改造进程。


2、风险规避

由于锅炉改造施工需要锅炉压力容器施工资质,为了回避改造过程中及改造之后的责任、风险,可以借鉴海沃能源的做法,选择具有丰富锅炉改造经验的锅炉供应商承担具体的改造工作,并由其承担改造后的相关责任和风险。


3、加强示范性宣传

在首个锅炉改造成功后,抓住机会做好改造的示范样板,用改造的实绩效果宣传锅炉油(煤)改气的可行性、经济性、环保性和必要性。

二、锅炉改造技术方案


(一) 燃油锅炉油改气技术方案


1、改造应满足的技术条件

(1) 选用可靠的燃烧器品牌,特别是燃气技术方面比较专业的燃烧器公司:随着市场的更专业化发展,根据实际需要,有针对性地选用相应的形式、型号、规格和专业侧重点,满足高程度的匹配要求。

(2) 保证改造后的燃烧器输出功率与原来的一致,以保证原设备的出力不变。

(3) 改造后的燃烧器输出的火焰尺寸与原设备吻合,以避免燃烧室内局部高温,保证原设备的正常使用寿命。

(4) 保证改造后的燃烧器输出的信号与原设备控制系统的协调。

(5) 对于蒸气锅炉,原则上不改动其受压元件。


2、改造的步骤及内容

(1) 原设备燃烧工况的测量及燃烧效率的整体评估,测量相关参数:耗油

量,火焰长度及宽度、排烟温度、前后烟箱温度,噪音及燃烧效率等。

(2) 对原燃烧器进行拆卸、清理、保养及装箱。

(3) 锅炉炉膛及烟管(火管)的清理。如有必要可进行锅炉水路系统(水管)除垢。

(4) 新的燃烧器联接法兰制作及火咀砖的改造,安装新的燃烧器。

(5) 锅炉房内主燃气管道、分支管道的碰接或安装。

(6) 电气控制系统的改造或更换,安装。

(7) 安装完毕后设备的调试运行并邀请政府相关部门对锅炉检测。

(8) 改造后对锅炉操作人员进行培训。


3、改造工程费用预算

以功率为20万Kcal/h(相当于 0.33t/h)的燃油锅炉改造为例:

序号

项目

费用(元)

内容

油改气价格

14500

包括燃烧器更换、施工费用

维修保养费用



1

上门维修

100

普通维修或故障排除(材料费除外)

2

煮炉除垢

600

用化学除垢方法,使锅炉中坚硬的水垢溶解变成松软的垢渣,以达到除垢的目的,从而确保锅炉能安全、经济地运行。

3

烟道清理

800

对锅炉的烟气通道进行清理、除尘,提高系统热效率和使用寿命。

4

锅炉燃烧效率分析及整定

1500

使用进口燃烧效率分析仪,通过对锅炉尾气成分的分析、整定及调整锅炉燃烧,提高锅炉燃烧效率,以达到节能目的。

5

常规保养

300

对锅炉的燃机及电控系统进行清洁、维护、调校、上油等检修保养,使锅炉能更经济、安全地运行。

6

整机二级保养

1000

除享受常规保养外,增加对锅炉炉体的煮炉除垢,以及对燃气工业管道的清洁除尘。

7

锅炉系统全保养

1800

除享受整机二级保养外,增加对锅炉烟气通道的清洁除尘(包括对烟囱的清理)。

8

锅炉设备大修

2000

根据锅炉设备的实际运行情况,对锅炉进行针对性维修,包括烟管更换、水管更换、水泵维修等


合计

8100


燃气工程配套费



1

燃气管道

10000


2

调压器

30000


3

阀门

1000


4

流量计

8000



合计

49000



费用总计

71600



4、运行费用对比及改造经济性分析

以功率为20万Kcal/h (相当于 0.33t/h )的燃油锅炉改造为例

(1) 燃油锅炉与燃气锅炉运行费用对比

基础数据

柴油的热值:10800 Kcal/kg

天然气的热值:8600 Kcal/m3

柴油的单价:5.0元/kg

天然气的单价:3元/ m3

燃油锅炉的效率:80%

燃气锅炉的效率:90%

每小时燃料费用计算

燃油锅炉每小时耗油量:                            200000/10800/80%=23.15 kg

燃气锅炉每小时的耗气量:                           200000/8600/90%=25.84 m3

天然气的单价:3元/ m3

每年燃料费用计算

燃油锅炉每年耗油费用总额:                          23.15*5*10*365=42.25万元

 

燃气锅炉每年耗气费用总额:                          25.84*3*10*365=28.29万元

 

每年运行费用总额计算比较

燃油锅炉:                                   42.25+0.22+1+1.8+0.5=45.77万元

 

燃气锅炉:                                           28.29+0.2+1.8=30.29万元

 

 

燃气锅炉每年的运行费比燃油锅炉节省:                   45.77-30.29=15.48万元

 

燃油、燃气锅炉运行费用的比较

序号

费用项目

燃油锅炉

燃气锅炉

消耗量

单价

总额

消耗量

单价

总额

1

燃料耗费

23.15

kg /h

5.0

元/ kg

115.75

元/h

25.84

m3/h

3

元/ m3

77.52

元/h

2

用电费用

0.22万元

0.20万元

3

灰渣清除费(人力、机械运费)

4

环保费

1万元

5

人力成本

1.8万元

1.8万元

6

设备检修费用

0.5万元

已包含在改造成本中

7

运行时间

1天按10小时计算,1年365天

1天按10小时计算,1年365天

  ( 2) 经济性分析

序号

项目

总额(万元)

备注

1

改造工程费用

7.16


2

燃油锅炉运行费用

45.77


3

燃气锅炉运行费用

30.29


4

运行费用节省额

15.48

燃气锅炉运行费用=燃气锅炉运行费用-燃油锅炉运行费用

5

改造回收期

0.46年



(二) 燃煤锅炉煤改气技术方案


1、改造应满足的技术条件

(1) 炉膛设计考虑天然气燃烧的火焰直径和火焰长度,使炉膛空间与火焰的充满度达到最佳,并设计相应的炉膛容积热负荷。

(2) 考虑到天然气主要成份为CH4,其燃烧后产生的H2O,蒸汽份额较大,故其辐射能力较强,炉膛受热可适当增加,以充分利用其辐射传热,提高热效率,降低钢材消耗,确保锅炉出力。

(3) 锅炉内燃烧采取微压运行,要求锅炉的炉墙,密封性能要加强。

(4) 由于燃气锅炉的空气过剩系数较小,只有1.05~1.2之间,燃烧所需风量较少一些,加上拆除除尘器及烟道系统烟尘较少的原因,烟道阻力较小,引风机风量有较多的富余采用档板风门调节,功率损耗较大,建议可考虑采用变频调速方式对引风机进行调控。

(5) 在炉膛后烟室看火门和烟道上方,安装两个两个防爆门,以提高锅炉的抗爆性能。

(6) 新增加燃烧器控制系统与原有的锅炉控制有机结合在一起,具有燃烧程控功能,能预吹扫自动点火,火焰检测器自检,负荷自动调节,火焰监测故障报警联锁停炉、燃气阀组检漏,压力高、低报警,水位调节、水位高、低报警,极低水位停炉,蒸汽压力、炉膛温度超高报警,引风机与燃烧器顺控联锁功能。


2、锅炉改造的步骤及内容

(1) 配置优质燃气燃烧器:配置一体化全自动燃烧器,包括组合电磁阀调压阀、过滤器、检漏装置,高压气压开关,气压表及连杆等组成阀组一套,并使该机输出功率与火焰尺寸与要求相匹配。

(2) 拆除煤斗:在原锅炉基础平面±0.00处以上到锅炉前炉墙面板以前煤斗部分前落灰斗以及炉排的全轴部分。

(3) 拆除炉排:拆除炉排的全炉炉排及前后轴和后部老鹰铁。

(4) 拆除炉排中间的风箱组成燃烧室空间:根据火焰的尺寸要求,将上下炉排中间的风箱部分拆除,形成一个圆弧形炉膛底部。

(5) 密封炉排下面的落灰室以及后部的排渣斗,用炉渣将炉排底部的落灰室和后部的渣斗堵住并在炉渣上部放置80mm厚的保温混凝土,再在混凝土上放置两层耐火砖(圆弧形放置),最后用耐火混凝土浇注抹面形成圆弧形耐火保温炉膛底部。

(6) 制作全炉墙及燃烧器的连接面板:用厚度16mm的钢板加高前拱面板,在炉座基础平面处以上与锅炉全炉墙平面处进行焊接固定(与钢架相连焊接)根据燃烧器的安装固定尺寸要求,开孔并钻四个固定螺栓孔(攻丝),用耐火砖在钢板内侧砌筑耐火前墙(在钢板与耐火砖之间适当留50~80mm间隙用来填充保温材料)和原有前炉墙,与新做炉底相连,形成完全密封的新前炉墙。

(7) 用原有侧面和后部的看火门,改成两个防爆门。

(8) 拆除原有的鼓风机,除尘器,以及空气预热器,将原有的鼓风机及送风道全部拆除(预热器可根据情况考虑),原除尘器被拆除后,钢制烟道将原除尘器卷入口和出口之间空间进行连接,形成完整烟道。

(9) 清除炉内水冷壁管对流管束等受热面上的烟垢,同时将锅炉内侧的水垢进行清洗,提高锅炉受热面的传热能力。

(10) 对所有的炉墙及炉门类进行密封。由于燃气锅炉可在微压状态运行,为了安全,需要对所有的炉墙及炉门进行密封。

(11) 安装燃烧器:先将燃烧器拆下,装在前炉墙上的燃烧器连接面板上,并用耐火材料将燃烧筒与炉墙处进行密封;然后按要求依次装上燃气阀组及附件,最后装上燃烧器主体部分。

(12) 根据燃烧器要求,结合原有的控制系统,设计制作新的控制系统,充分利用原有的系统保留部分的控制器件,新增加部分重新做一个控制柜,将新控制柜与原有控制内保留部分结合,形成新的完整的控制系统,并能达到如下功能:

A、水位自动调节,指示。

B、水位高低报警、极低水位报警联锁停炉。

C、炉膛出口温度超高报警,停炉。

D、蒸汽压力超高报警,停炉。

E、燃烧负荷自动调节,大/小火自动转接。

F、燃烧程序自动控制,自动实现预吹扫,高压点火,火焰自检,火焰监测,故障熄火报警停炉联锁。

G、燃气高、低压报警。

H、燃气系统泄漏报警,停炉。

I、燃烧器停炉后吹扫。

J、引风机与燃烧器顺控联锁,起动时引风机先开,燃烧器后开,停炉时燃烧器先停,引风机后停。

K、所需的电机控制回路,都有短路、缺相、过载等保护功能。

(13) 调试时要对引风机的风量和压头进行调整:由于改造后引风机有较大富裕量,需要将引风门关小到一定程度,以减小风量和降低风压。

(14) 建议引风机改为变频控制:由于引风机功率较大,且改燃气后风量要求较燃煤时少,拆除除尘器和空气预热器的烟道阻力减小,引风机富裕量较大,采用挡板风门调节时,功率损耗较大,改为变频调节后,功能会降到原功能1/2~1/3;因此节能效果明显。


3、改造工程费用预算

以下数据以型号SZL-1.25-AⅡ,10t/h (相当于600万Kcal/h)的蒸汽锅炉为例:

改造燃煤锅炉的费用表

序号

项目

费用(万元)

备注

锅炉部分



1

燃烧器

18.9


2

燃烧阀组

6.5


3

变频引风系统

3.4


4

电控柜

1.4


5

改造工程费

4.2


6

改造材料费

8.3


7

热态调试及检验费

1.0



合计

43.7


燃气配套部分



1

调压计量柜

10.0


2

燃气管道

3.24


3

阀门

0.96


4

报警设备

0.6


5

工程安装费

2.0



合计

16.8



总计

60.5



   4、运行费用对比及改造经济性分析

(1) 燃煤锅炉与燃气锅炉运行费用对比

以型号SZL-1.25-AⅡ,10t/h(相当于600万Kcal/h)的蒸汽锅炉为例

基础数据

蒸汽锅炉的吨位:10t/h

 

天然气的热值:8600 Kcal/ m3

 

蒸汽的焓值:62万Kcal/t

 

天然气的价格:3元/ m3

 

煤的热值:5500 Kcal/ kg

 

燃气锅炉的热效率:90%

 

煤的价格:900元/t

 


燃煤锅炉的热效率:50%

 


每小时燃料耗量

燃煤锅炉每小时耗煤量:                              10*620000/5500/50%=2.25t

 

燃气锅炉每小时耗气量:                             10*620000/8600/90%=801m3

 

每年燃料费用总额

燃煤锅炉每年耗煤费用总额:                    2.25*900*10*365=739.13万元

燃气锅炉每年耗气费用总额:                         801*3*10*365=877.10万元

每年运行费用总额及比较

燃煤锅炉:                             739.13+20.33+3+10+8+3=783.46万元 

燃气锅炉:                              877.10+4.67+4+0.5=886.27万元

  10*620000/8600/90%=801 m3 

燃气锅炉比燃煤锅炉每年运行费用多:                886.27-783.46=102.81万元

燃煤、燃气锅炉运行费用的比较

序号

费用项目

燃煤锅炉

燃气锅炉

消耗量

单价

总额

消耗量

单价

总额

1

燃料耗费

2.25t/h

900元/t

2025元/h

801 m3/h

3元/m3

2403元/h

2

用电费用

20.33万元/年

4.67万元/年

3

灰渣清除费(人力、机械运费)

3万元/年

4

环保费

10万元/年

5

人力成本

8万元/年

4万元/年

6

设备检修费用

3万元/年

0.5万元/年

7

运行时间

每天10小时,一年365天

每天10小时,一年365天

注:填表内容可根据实际情况增减

(2) 改造之后经济性分析

序号

项目

总额

备注

1

改造工程费用

60.5万元


2

燃煤锅炉运行费用

783.46万元


3

燃气锅炉运行费用

886.27万元


4

燃气锅炉比燃煤运行费用节省额

-102.81万元

燃气锅炉运行费用=燃气锅炉运行费用-燃煤锅炉运行费用

5

改造回收期

不可回收


 

三、结论和建议


1、扶持政策的争取

燃气锅炉较燃油、燃煤锅炉,具有环保性能好、热效率高、附属设备少、节约设备投资、劳动强度低、运行成本低、热负荷适应性强、系统启动快、易实现自动控制、便于燃气供应量的调节等优点,各项目公司应当积极促成当地政府出台相关政策,从环境保护的角度,严格限定污染物的排放量,限制燃油、燃煤锅炉的使用,创造鼓励和支持使用天然气的政策环境。


2、改造目标的确定

(1) 对一些炉体状态良好,运行效率较高的燃油 (煤)锅炉改造为燃气锅炉在经济上、技术上是可行的。

(2) 对于一些热效率低和已接近报废期、改造难度大的锅炉,改造的价格可能超过更新一台燃气锅炉的价格,应该积极促成直接更新为燃气锅炉。

(3) 对于大型的燃煤锅炉,在改造为燃气锅炉之后,运行成本费用会有所增加(主要是燃料购置费用增加),但随着政府和居民环保意识的不断增强,对环境要求的不断提高,燃煤锅炉改造已是大势所趋,应当多方谋划,积极跟踪,力争促使其改用天然气。


来源:海波谈LNG


学习信息


※.国家质检局压力管道巡检与维护培训,河北廊坊,2017年5月14日-18日

1.城市燃气计量培训班,2017年4月18-21日,西安;

2.管道腐蚀与防护从业人员阴极保护初级(CPL1)培训,2017年4月16日至21日廊坊;

3.天然气场站安全运营管理培训班,2017年4月18-21日,洛阳;
4.
点供与城镇燃气特许经营权争端法律讲座,2017年4月28日,南京
5.高效经济型天然气分布式能源与售电高级研修班,2017年5月21-27日,上海;
6.俄罗斯天然气工业技术交流团,2017年6月;
7.德国荷兰天然气及工业4.0创新技术交流与项目引荐团,2017年7月;
8.国家职业资格防腐蚀工培训,2017年10月苏州;


手指按住三秒关注 微信号:Chinagas_org


天然气咨询

    投稿:gasconsultant@qq.com

Chinagas_org



天然气行业发展的润滑剂