燃煤與燃氣供熱方式的綜合分析比較

來源：m.nblkq02.cn發表時間：2016-07-14

1 概述
    北方大部分地區以煤炭作為供熱燃料，隨著人們環保意識的不斷加強，各地大力推廣使用清潔能源，實施了一些供熱熱源煤改氣工程。對燃煤、燃氣供熱方式的環境效益和經濟效益進行對比，探討煤改氣的優缺點，對決定熱源供熱燃料的類型十分必要。
本文對同等供熱負荷下的燃煤、燃氣供熱方式的環境效益和經濟效益進行分析對比，供熱設備分別為2臺58MW的燃煤鍋爐(SHL58-1.6/130/70-AⅡ)和燃氣鍋爐(SZS58-1.6/130/70-Q)。
2 環境效益分析
    煤(煙煤-II)的元素分析見表1，天然氣的組成見表2。其中煤的低位發熱量為17690kJ/kg，天然氣的低熱值為36533kJ/m3。2×58MW的燃煤、燃氣供熱方式全年運行2293h的鍋爐效率、燃料耗量及污染物排放量見表3。其中燃煤供熱方式無脫硫除塵設施。
從表3得知，燃煤鍋爐的效率為82%，而燃氣鍋爐的效率高達92%。燃煤(無脫硫除塵設施)比燃氣燃燒會產生更多的有害產物，雖然排放的NOx僅多4.4%，但是排放的CO2多49.6%，而且燃煤要排放SO2和灰渣等。CO2是溫室氣體，會加劇溫室效應；SO2作為酸性氣體也是大氣主要污染物之一。
表1 煤(煙煤-II)的元素分析

表2 天然氣的組成

表3 2×58MW的燃煤、燃氣供熱方式全年運行2293h的鍋爐效率、燃料耗量及污染物排放量

煤炭燃燒后產生的灰渣給周圍環境造成了污染。因此在環保方面，燃氣供熱方式優于燃煤供熱方式。
3 兩種供熱方式的工程建設比較
為了減少燃煤帶來的污染，GB13271——2014《鍋爐大氣污染物排放標準》對燃煤、燃氣鍋爐房的污染物排放濃度提出了限制要求，為了達到這種要求，要求對燃煤鍋爐房進行排煙除塵，需要加設脫硫除塵設施。本例燃煤鍋爐房采用布袋除塵器+脫硫塔兩級除塵脫硫，除塵效率可以達到99.6%，脫硫效率能達90%。這樣可以極大減少對環境的污染，但是勢必增加造價和運行費用。不僅如此，在工程建設方面，燃氣供熱方式也優于燃煤供熱方式，工程比較見表4
表4 2×58MW燃煤、燃氣供熱方式的工程建設比較

由表4可知，燃氣供熱與燃煤供熱方式相比，具有占地面積小、土建項目少、建筑高度低、設備荷載小、地基處理易、施工難度小、工程周期短等特點。
4 經濟效益分析比較
①造價
兩種供熱方式的造價比較見表5。從表5可以看出，燃煤供熱方式的造價比燃氣供熱方式約高35%，原因主要是燃煤供熱方式具備除塵脫硫、上煤除渣及干煤棚等設施。
表5 兩種供熱方式的造價比較

②運行費用
燃煤、燃氣供熱方式的運行費用比較見表6，表6中的管理費基數取銷售收入。由表6可知，燃氣供熱方式的運行費用比燃煤供熱方式高2057.77×104元/a，約高40%。
表6 燃煤、燃氣供熱方式的運行費用比較

③銷售收入
供熱面積按照200×104m2計算，其中居民用戶供熱面積為150×104m2，非居民用戶供熱面積為50×104m2。熱價:居民用戶為25元/（m2·a），非居民用戶為36元/（m2·a）。兩種供熱方式在滿負荷運轉情況下，總的銷售收入相同，為5550×104元/a。
④贏利情況
兩種供熱方式的贏利情況見表7。
從表7可知，運行一個供暖期，燃煤供熱能贏利447.13×104元，燃氣供熱則虧損1610.64×104元。
表7 兩種供熱方式的贏利情況

⑤經濟評價指標
基于上述基礎數據，計算得出經濟評價指標(財務指標)，見表8。
表8 兩種供熱方式的經濟評價指標

由表8可知，燃煤供熱方式滿足財務評價條件，項目具有生存能力，保本微利運行；而燃氣供熱方式不能計算出財務效益，在項目投資現金流量中，現金流入嚴重短缺而現金流出量過大，凈現金流量在評價期內始終虧損，項目不具備生存能力。
    如要保證燃氣供熱項目的正常運行，需要補貼收入，只有在得到補貼收入的情況下項目才可能滿足財務評價條件。補貼收入是與項目收益相關的政府補助，包括政府按銷量或工作量等依據國家規定的補助定額計算并按期給予的定額補貼。補貼收入首先根據項目投資現金流量表中的“補貼收入”項目試算注入補貼資金，再計算出滿足行業和項目的財務內部收益率，在保證保本微利的前提下，最后確定項目需要的每年的補貼資金。每單位燃料消耗量補貼等于每年的補貼資金與每年的燃氣消耗量之比。
5 結論和建議
對燃煤、燃氣供熱方式的環境效益和經濟效益進行分析比較得知，燃氣供熱方式在環境保護、工程量、造價等方面均優于燃煤供熱方式，但是燃氣供熱方式的運行成本過高，其優勢不是體現在經濟效益方面，而是體現在環境效益方面。
我國天然氣資源有限，在“富煤、貧油、少氣”的現有條件下，煤炭仍將長期占據我國能源結構的主體地位，天然氣資源很難滿足大面積的煤改氣需求。此外，燃氣供熱方式運行成本很高，在沒有國家財政補貼的前提下，地方財政很難獨立支撐。燃煤供熱方式在增加脫硫除塵設備進行處理后，形成的硫化物和粉塵均能得到有效治理。綜上考慮，建議燃氣供熱方式在環保要求高、燃氣資源充足、供熱面積小的地區使用。

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來源：m.nblkq02.cn發表時間：2016-07-14

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