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知识~天然气和煤炭做为烧结砖燃料的成本分析及

发布时间:2019-08-02 20:30

  1、数据来历:《烧结砖瓦行业的节能-欧盟九国烧结砖瓦工业能耗形势及节能成长形态综述》《砖瓦》2008.9p139,(李密芳、王竹茹译自《欧盟工业手艺》)

  烧结净水墙砖、铺路砖的用自然气的量1754Nm3/折万块,燃料价相当于6139元/万块,添加5087元/万块,与燃煤比拟近似添加0.51元/块。

  外洋多孔砖、空心砖的使用比例很高,品质很好,确实如斯,并且外洋在烧结砖产物钻研、原料处置、出产工艺、出产手艺方面坚韧不拔钻研,其主动化水平高,设施机能先辈,这些是必要咱们进修的。美国工业化已有一百多年,美国的烧结砖年产量才100亿块摆布,而中国2005年烧结砖产量已跨越9000亿块1。次要缘由是:国表里使用烧结墙材的功效分歧,国内把烧结墙材做为原料来历普遍、低本钱、多用处的根基建材产物,次要操纵烧结墙材的承重、围护、保温功效。而外洋重点使用了烧结砖的承重和粉饰功效,烧结砖外洋的使用更倾向于粉饰资料。

  即:标煤到厂价按900元/吨时。不思量投资、资本供应前提等要素,自然气价钱低于2.00元/Nm3替换煤燃料仅燃料方面从经济上讲是正当的。

  而现实使用中,按砖瓦行业习惯热耗3近似1.3~1.6吨标煤/折万块计较,每万块必要1071~1318Nm3自然气的热量,估算可取两头值按1200Nm3/折万块通俗砖。

  砖瓦行业是内燃烧砖为主,没有计较公式,参考汽锅行业的计较公式:年削减飞灰量=年替煤量×煤均匀灰分×烟气中烟尘占灰重量的比率×(1-除尘器的总效率)

  出格留意:以下是汽锅等行业保举的低氮氧化物燃烧手艺,在以煤为燃料时是不适合砖瓦行业的。但砖瓦行业采用自然气燃料时,就可操纵这些手艺。

  采用与标煤最附近的焦煤的不彻底燃烧值3%,按含碳量85%;每标立方米自然气彻底燃烧发生1.843kg二氧化碳来计较。则:替换1吨标煤可削减1.4935吨CO2的排放。

  2)、低落助燃氛围预热温度:燃烧氛围由27℃预热到315℃,NO排放量添加3倍;

  欧洲曾经在砖瓦行业片面利用自然气做为次要燃料来出产黏土烧结砖,尽管从外洋来看自然气做为烧结砖的燃料是一定的,但在欧洲砖瓦行业是一个微利企业举动,不是国度环保计谋中一员,没有威力和财力来替国度进行环保处置。利用煤或煤矸石做燃料是要进行严酷的环保处置的,特别是含硫量高的煤矸石,企业的投入产出比例太迥异,往往还无奈到达环保要求,所以外洋摒弃了煤或煤矸石做为砖瓦原料,这也是实在反应企业以好处至上的准绳。

  用煤做为燃料时(折吨标煤价809元),每万块通俗砖燃料价相当于1052元/万块。

  国内其他企业目前没有公然的内燃砖能耗数据,据长沙经济手艺开辟区经沣高新建材无限公司烧结净水墙砖、铺路砖的燃气热耗600 kcal/kg产物,折1754 Nm3/万块通俗砖。

  热力型NOx:高温下N2与O2反映天生的NOx瞬时NO:低温火焰下因为含碳自在基的具有天生的NO

  标煤热值为29.27MJ/kg(7000kcal/kg),自然气热值为35.53MJ/Nm3(8500kcal/Nm3),则在两者燃烧效率相称的抱负前提下,每立方米自然气相当于1.214kg尺度煤,即燃烧一吨标煤相当于燃烧824Nm3的自然气,但现实使用中另有燃烧效率1(留意燃烧效率与能源折算等价值的区别)。

  假定标煤价按900元/吨(即折实物煤价到厂642元/吨、折4500kcal/kg的煤到厂价578元/吨、均含损耗)时,则在两者燃烧效率相称的抱负前提下,燃烧一吨标煤相当于燃烧824Nm3的自然气,依照燃煤价钱折算到相对应的自然气价钱为1.09元/Nm3。

  通过以上比力不难看出,仅从经济角度比力,煤炭较自然气更具劣势。但分析情况庇护这一方面思量,若以煤炭为燃料,则用户需在情况庇护方面投入不少资金及人力资本。

  此中耗煤量以1吨标煤为基准,标煤中氮的含量取1.5%标煤中氮的转化率取25%。则:替换1吨标煤可削减0.0076吨(7.6公斤)NOx排放。

  采用与标煤最附近的焦煤的不彻底燃烧值3%,含碳量85%来计较,则:替换1吨标煤可削减0.0595吨CO的排放。

  年削减炉灰量=年替煤量×煤均匀灰分×(1-烟汽中烟尘占灰重量的比率)则:替换1吨标煤可削减0.12~0.17吨(煤粉炉为0.04~0.06吨)炉灰的排放。

  4)、两段燃烧手艺:第一段:氧气有余,烟气温度低,NOx天生量很小;第二段:二次氛围,CO、HC彻底燃烧,烟气温度低。

  2)、无效操纵的热能:分析燃烧效率的前提下,一吨标煤相当于燃烧458Nm3的自然气;

  采用自然气为燃料时,烧结砖的产物布局向净水墙粉饰砖、空心砖及砌块等高附加值产物标的目的成长;工艺要以外燃料燃烧为主。跟着自然气使用,本钱添加,市场所作加剧,自然气使用后烧结砖与其它墙材本钱劣势消逝殆尽,市场款式产生严重变迁,必要进一步思量烧结砖的修立功效、市场定位、使用范畴。

  分析比力:以自然气做为燃料较煤炭更环保。同时因为自然气燃烧时的火焰及温度都较燃煤不变,且易于节制,对烧结砖等产质量量更有包管,同时因为煤炭价钱的上涨,经济性的差别在逐步缩小。

  3、长沙经济手艺开辟区经沣高新建材无限公司烧结净水墙砖、铺路砖的燃气热耗600 kcal/kg、折每万块1754 Nm3。

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  经计较:1标立方米的自然气(甲烷含量按96%计较,其余4%按杂质思量;自然气密度为0.6980kg/Nm3),彻底燃烧将发生1.843kg二氧化碳。

  为了简化以下折算量都采用(GB30526-2014)的制约值(实心砖51kgce/t),折自然气的量1024Nm3/折万块通俗砖。因为煤炭、自然气分歧地域价钱不同大,分歧自然气价对本钱影响很大。

  2、河南省等地的自然气价钱在3.50元/Nm3摆布时:煤炭也按(热值4500kcal/kg摆布)到厂价520元(折吨标煤价809元)计较,按每万块砖1.3~1.6吨标煤/万块通俗砖计较。

  “内燃烧砖法”尽管是我国砖瓦事情者的一个创造,可提高产量、低落能耗、削减排放量,但对产质量量影响很大,产物品位低。若是采用自然气做为燃料,烧成工艺都必要转变。

  2、采用自然气为燃料时必要进一步定位烧结砖的修立功效和市场使用。采用自然气为燃料时,烧结砖的产物布局向净水墙砖、粉饰砖、空心砖及砌块等高附加值产物标的目的成长;工艺要以外燃料燃烧为主。跟着自然气使用,本钱添加,市场所作加剧,自然气使用后烧结砖与其他墙材比本钱劣势消逝殆尽,市场款式产生严重变迁,必要进一步思量烧结砖的修立功效、市场定位、使用范畴。

  NOX排放量(吨)=1.63×耗煤量(吨)×(燃煤中氮的含量×燃煤中氮的NOX转化率%+0.000938)。

  1)、燃烧效率相称的抱负前提下:一吨标煤相当于燃烧824Nm3的自然气;

  煤次要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素构成。故其燃烧后会发生SO2、NOx等大气污染物。又因为煤做为固体燃料,若其燃烧时与氛围接触不充实会导致燃烧不彻底,会形成CO气体发生。

  明显,在国内自然气求过于供的环境下,添加这么大的需求,能不克不迭包管供应?若是全数采用自然气压力更大,必要行业和国度认线、要准确意识外洋不消煤和煤矸石的缘由

  自然气是一种优良、高效、洁净的能源,热值高,燃烧发生的无害物质少。在国度重视环保,夸大理能减排,提倡低碳的政策指导下,自然气做为燃料,在气体品质、输送利用、情况庇护、削减大气污染等方面有着无奈对比的优胜性。尽管自然气在我国事比力紧缺的能源。市场供应也具有一些问题,在烧结砖出产中做为燃料的前提逐步趋于成熟,有推广操纵的可能。下面咱们仅仅通过内燃砖利用煤炭与自然气做为燃料的比拟,切磋自然气在烧结砖行业的使用,净水墙砖、铺路砖等其他产物的耗能另文会商。

  分析燃烧效率,则燃烧一吨标煤相当于燃烧458Nm3的自然气,此时依照燃煤价钱折算到相对应的自然气价钱为1.97元/Nm3。

  2、此中折标砖是自己计较的。单元换算:烧结砖的密度按1.7t/m3,砖1m3=684块,万块烧结砖体积=14.62m3,万块烧结砖品质=24.85吨计较。

  砖瓦行业是能源的耗损比力大的行业,按年产烧结砖8000亿(折通俗砖)(每万块按标煤1.3吨/万块,自然气1024 Nm3 /万块)估算,若是按一半产量烧结砖出产采用自然气。年需自然气8000x1024x50%≈410亿m3,仅烧结砖的必要量靠近2015年天下的三分之一。

  1、自然气在烧结砖出产中做为燃料使用因为各地价钱差别,本钱比目前用煤炭要高1~3倍,尽管具有一些问题,但前提逐步趋于成熟,有益用的可能。

  1、以甘肃省的工业都会白银市为例:目前煤炭(热值4500kcal/kg摆布)正常到厂价520元(折吨标煤价809元)摆布,工业用自然气(热值7800kcal/kg摆布)最低能够到2.20元/Nm3。

  按《烧结墙体资料单元产物能源耗损限额》(GB30526-2014)的制约值(实心砖51kgce/t),折自然气的量1024Nm3/折万块通俗砖。

  按照国际燃气网(援用发改委网站)数据:2014年自然气消费量1828亿m3。2015年,自然气产量1350亿m3,自然气进口量614亿m3,自然气消费量1932亿m3。

  用自然气做为烧结砖燃料仅仅是理论的切磋,最环节的是自然气的供应量、供应体例、平安性决定在烧结砖行业的使用。

  砖瓦行业对社会的严重孝敬之一是利废、消纳其他行业的煤矸石、粉煤灰、尾矿、污泥等工业固体烧毁物。但在环保的保存压力下,该当混淆长短,采用低硫煤、自然气等洁净燃料,仅负担为社会供给优良的墙体资料的义务,工业固体烧毁物应由“谁污染谁管理”,若是行业还要很“高贵”的利废、用煤矸石、尾矿、污泥等做砖,负担污染转移,繁重的环保压力会将砖瓦行业压垮。

  3)、万块通俗砖煤耗1.3~1.6吨标煤,近似相当于燃烧1071~1318Nm3的自然气。按《烧结墙体资料单元产物能源耗损限额》(GB30526-2014)的制约值(实心砖51kgce/t),折自然气的量1024Nm3/折万块通俗砖。

  按照各类炉型的分歧,其发生的烟气中烟尘占灰重量的比率达范畴为0.15~0.4(煤粉炉为0.7~0.8);除尘率按85%计较,煤的均匀灰分按20%计较。则:替换1吨标煤可削减0.0045~0.012吨(煤粉炉为0.021~0.024吨)飞灰的排放。

  1)、低氧燃烧:低落NOx的同时提高汽锅热效率,有余是CO、HC、碳黑发生量添加;

  在烧结砖行业燃料布局变迁历程中自创外洋先辈经验,连系中国产物的修建使用是烧结砖行业值适当真切磋的问题。

  在用煤炭做为烧结砖燃料时,因为烧成温度低(1200℃)NOx以燃料型(燃猜中的固定氮天生的NOx)和瞬时NO(低温火焰下因为含碳自在基的具有天生的NO)为主。在用自然气做为烧结砖燃料时,尽管烧结砖必要的温度低,但燃烧器燃烧的温度高,以热力型NOx(高温下N2与O2反映天生的NOx)为主。

  思量燃烧效率,砖瓦行业的能源操纵率取50%2,自然气燃烧效率大于90%。即无效操纵的热能:燃烧一吨标煤相当于燃烧458Nm3的自然气。

  用自然气的量1024Nm3/折万块通俗砖,燃料价相当于3584元/万块通俗砖,添加2532元/万块,与燃煤比拟近似添加0.25元/块。

  NOx的来历:固氮菌、雷电等天然历程、人类勾当:燃料燃烧占90%,95%以NO情势,其余次要为NO2。

  因为目前国内以内燃烧砖为主,能耗相对要低一些,以外燃为主的欧盟九国烧结砖瓦工业能耗4折算为1.770~2.077kg吨标煤/万块通俗砖。相当于自然气882.5~1711Nm3/折万块通俗砖。

  用自然气的量1024Nm3/折万块通俗砖,燃料价相当于2253元/万块通俗砖,添加1201元/万块。与燃煤比拟近似添加0.12元/块

  砖瓦行业目前的燃烧工艺以内燃为主,因为行业贫乏这方面的数据,下面的计较参考《煤气规划设想手册》中有关计较方式,并按每标立方米自然气彻底燃烧发生1.843kg二氧化碳,计较出替换1吨标煤所削减的大气污染物排放量。

  硫的含量按照煤种分歧而定,国度尺度划定煤的含硫量1%为低硫煤,则:替换1吨标煤可削减0.016吨(16千克)SO2排放。

  自然气做为燃料适合出产净水墙粉饰砖、保温砌块、高等空心砖等附加值高的产物,因为本钱高,出产通俗烧结砖,多孔砖等产物从经济性上不划算。

  NOx的性子:N2O单个分子的温室效应为CO2的200倍,并参与臭氧层的粉碎。

  3、烧结砖行业不该负担其他行业的污染转移。砖瓦行业负担为社会供给优良的墙体资料的义务,工业固体烧毁物应由“谁污染谁管理”,若是行业还要很“高贵”的利废、用煤矸石、尾矿、污泥等做砖,负担污染转移,繁重的环保压力会将砖瓦行业压垮。

  自然气做为绿色能源,其在上游就曾颠末净化,险些不含硫。其彻底燃烧后的产品可近似以为仅含二氧化碳和水。

  通过以上阐发:自然气的价钱决定替换煤炭做为燃料经济性和可行性,用自然气替换煤炭做为烧结砖的燃料,仅燃料本钱添加1~3倍。

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