談液化天然氣鍋爐的安全運行及成本分析

袁偉，周松華，許道利，藍卯

（浙江永聯(lián)民爆器材有限公司遂昌永新分公司，浙江 麗水 323300）

1 企業(yè)鍋爐“煤改氣”背景

2016年，根據(jù)國務(wù)院《大氣污染防治行動計劃》（國發(fā)[2013]37號）、浙江省《浙江省大氣污染防治行動計劃》（浙政發(fā)[2013]59號）及《遂昌縣高污染燃料“五爐”淘汰改造工作實施方案》遂政辦發(fā)（2017）63號文件精神，要求“2017年9月30日前，全面淘汰或改造10蒸噸/小時以下的燃煤鍋爐”及尾氣排放嚴(yán)格要求，企業(yè)開始調(diào)研考慮更換清潔燃料鍋爐（用電鍋爐、生物質(zhì)燃料鍋爐和天然氣鍋爐），經(jīng)從當(dāng)時的運行成本、燃料的環(huán)保問題和生產(chǎn)蒸汽用量的實際情況考慮，最終選用1臺2蒸噸/小時天然氣鍋爐，并建立液化天然氣站，安裝液化天然氣儲罐及氣化設(shè)施，截止2017年9月底，淘汰了2臺4蒸噸/小時燃煤鍋爐，正式啟用液化天然氣鍋爐。

2 液化天然氣鍋爐的優(yōu)缺點、環(huán)保的提升要求和改進意見

（1）液化天然氣鍋爐與燃煤鍋爐優(yōu)勢比較：一是啟爐快，生產(chǎn)用汽啟動快；二是不需要壓爐為第二天燒爐做準(zhǔn)備；三是天然氣燃燒值高，蒸汽量生成快；四是自動化程度高，大大降低了司爐工的勞動強度；五是降低了人工成本，原兩班6人輪班操作，現(xiàn)4人操作即可；六是天然氣屬清潔能源，按國家目前氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)，無需增加尾氣的治理設(shè)施和相關(guān)費用及擔(dān)心鍋爐尾氣排放達標(biāo)問題，根據(jù)《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13271—2014）規(guī)定氮氧化物濃度上限是200mg/cm3，2018年企業(yè)經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保檢測單位實際檢測氮氧化物濃度是173mg/cm3。

（2）液化天然氣鍋爐與燃煤鍋爐劣勢比較：一是天然氣價格高，價格受市場油氣產(chǎn)品影響變化大，2018年到目前為止，價格上升近20%，導(dǎo)致生產(chǎn)成本上升；二是燃?xì)忮仩t自動化程度高，鍋爐和液化天然氣站設(shè)備零部件價格高，維修成本高；三是自動化程度高，對司爐工的操作水平要求更高，間接增加了鍋爐操作和壓力容器操作的培訓(xùn)等管理成本；四是按規(guī)定要求設(shè)立液化天然氣站，增加液化天然氣儲罐及氣化設(shè)施，且液化天然氣屬易燃易爆危險化學(xué)品，一旦使用管理不當(dāng)，造成嚴(yán)重事故，所以增加了企業(yè)生產(chǎn)的危險系數(shù)和管理成本。

（3）建議和意見：一是生產(chǎn)車間合理使用和控制生產(chǎn)用氣，節(jié)約生產(chǎn)成本；二是根據(jù)生產(chǎn)用汽需要，合理調(diào)節(jié)鍋爐開、停機上下限壓力，延長自動開、停機時間，延長設(shè)備和零部件壽命；三是液化天然氣站的設(shè)立，嚴(yán)格按《城鎮(zhèn)小型液化天然氣氣化站技術(shù)規(guī)程DB33T1155—2018》施工安裝，加強安全管理和安全投入，安裝天然氣壓力、液位顯示和報警裝置、管道輸送自動切斷和報警裝置及泄漏濃度檢測自動報警裝置等必要的安全設(shè)施，提高設(shè)備設(shè)施本質(zhì)安全和安全防護措施的有效性，確保鍋爐和液化天然氣站的安全運行。

3 液化天然氣鍋爐運行成本分析

按目前企業(yè)生產(chǎn)使用固體硝酸銨計算，每噸炸藥在7月份的天然氣成本如下（含管路損耗）：

7月份生產(chǎn)用固體硝酸銨用氣量統(tǒng)計如下表1。

表1

成本計算結(jié)果：7月份夏季生產(chǎn)，原材料在固銨生產(chǎn)條件下，平均每噸產(chǎn)品的成本是63.012元。

4 分別采用固、液體硝酸銨生產(chǎn)天然氣成本對比測算分析和建議（說明：因冬、夏季蒸汽損耗不同，故采用同一季度用氣比較）

（1）液體硝酸銨生產(chǎn)用氣量測算。

液體硝酸銨生產(chǎn)用氣量統(tǒng)計（表2）。

表2

成本計算結(jié)果：按當(dāng)前液化天然氣價格4995元/噸計算，采用液體硝酸銨生產(chǎn)每噸炸藥的成本是18.85元。

（2）固體硝酸銨生產(chǎn)用氣量測算。

固體硝酸銨生產(chǎn)用氣量統(tǒng)計（表3）。

成本計算結(jié)果：按當(dāng)前液化天然氣價格4995元/噸計算，采用固體硝酸銨生產(chǎn)每噸炸藥的成本是64.343元。

結(jié)論：經(jīng)測算對比分析，天然氣鍋爐，生產(chǎn)原材料采用液體硝酸銨生產(chǎn)比采用固體硝酸銨生產(chǎn)，每噸產(chǎn)品成本節(jié)省45.493元（見表4）。

成本比較（表4）。

（3）分析建議：在采用固體硝酸銨生產(chǎn)時，根據(jù)生產(chǎn)工藝需要、硝酸銨需要溶解成溫度在90～110℃，溶解時需要大量的熱量能耗，所以天然氣用消耗比較大，但在采用液體硝酸銨生產(chǎn)時，液態(tài)硝酸銨本身溫度有110℃左右，溫度完全滿足生產(chǎn)需要，不需要進一步加熱，大大減少了蒸汽用量的需求，所以與生產(chǎn)用固體硝酸銨相比，天然液化氣的用量大大減少。

表3

表4

因此，在固、液硝酸銨等同價格條件下，企業(yè)應(yīng)使用液體硝酸銨生產(chǎn)，以降低生產(chǎn)成本，或根據(jù)固、液硝酸銨市場價格的變化和不同硝酸銨廠家的價格情況，及時轉(zhuǎn)換采購使用固、液硝酸銨來降低生產(chǎn)成本。