浅议蒸汽锅炉的技术与对比应用

刘鑫

摘要：在烟草行业里面，复烤行业因排放强度大，而对空气污染状况最为突出，为了达到节能减排的目的，本文分别对四种燃料介质锅炉进行调查研究，得到在云南省烟草行业里蒸汽锅炉使用的技术研究，贡献绿色环保力量。

关鍵词：蒸汽锅炉 节能减排 技术应用

引言

目前，我国的空气污染状况日渐严重，以PM2.5为关键指数的指标频频在线城市，大型城市爆表。云南省相对情况尚好，但是节能减排，绿色环保的任务刻不容缓。为积极响应云南省大气污染防治行动相关要求，进一步规范新建和改造锅炉选型工作，提高锅炉技改项目投资效益，按照提升节能减排水平要求，对四种燃料介质锅炉进行调查研究，形成以下锅炉选型对比分析研究。

一、技术应用情况

蒸汽锅炉按照燃料形式分为电加热锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、燃煤锅炉、沼气锅炉、生物质锅炉、太阳能锅炉等。目前复烤企业适用的锅炉有燃煤锅炉、燃气锅炉、生物质锅炉、燃油锅炉四种形式。

（一）燃煤锅炉

燃煤锅炉包括锅炉、引送风系统、给水系统、水处理系统、灰渣清除系统、自动控制和监测系统等，目前已在复烤行业广泛应用，热效率约为70%。

（二）生物质锅炉

生物质锅炉即利用烟梗废弃物成为工业锅炉燃料的燃烧技术，热效率约为80%；目前成该计算熟有效主要应用的有两种方式，第

种方式为用林木、秸秆（可加烟梗）掺配加工成颗粒燃料，作为锅炉燃料燃烧，陆良复烤厂于2014年开始应用；第二种方式为用烟梗与煤炭直接参配燃烧，泸西复烤厂于2015年开始应用。

（三）燃气锅炉

燃气锅炉燃料介质为天然气，热效率约为90%，目前复烤行业内在用的有贵阳卷烟厂、大理卷烟厂、湖北恩施复烤厂。

（四）燃油锅炉

燃油锅炉燃料介质主要为柴油，设备结构工艺与燃气锅炉类似，区别在于配置的燃烧器不同；其热效率约为90%，云南省烟草烟叶公司计划于2016年开始燃油锅炉投资建设。

二、经济技术分析

锅炉运营成本主要由燃料成本、电力成本、人工成本三个主要因素组成，结合复烤企业适用的燃煤锅炉、燃气锅炉、生物质锅炉、燃油锅炉四种形式进行以下对比分析。

（一）燃料成本

1.燃煤锅炉

2013至2015年，在八家使用燃煤锅炉的复烤厂，因燃煤采购成本、吨烟耗用蒸汽量的不同，其吨片烟燃料成本在619元至17009元之间，年平均吨烟燃料成本分别为：11357元、10723元、9461元，总体呈现下降趋势。

2.生物质锅炉

陆良复烤厂自2013年开始以BOT方式为生产提供蒸汽，其吨烟蒸汽消耗成本成逐年上升的趋势。泸西复烤厂自2014年开始以BOT方式为生产提供蒸汽，当年因生物质锅炉处于调试运行期，与燃煤锅炉交替使用，其吨烟耗汽成本也处于上升的趋势。

3.燃气锅炉

燃气锅炉参考湖北恩施复烤厂已在用的立式天燃气锅炉及保山、大理与当地燃气公司的咨询情况进行对比分析。

湖北恩施复烤厂于2010年技改，两条12000kg/h生产线配置了四台蒸发量为10T/h的天燃汽锅炉，据恩施复烤厂的使用情况，吨片烟消耗天然气约90立方米，燃气采购价为4元，立方。保山、大理两个厂于2013年就开始与中石油昆仑燃气公司进行接洽，初步意向气价分别为3.34元/m³，2.72元/m³。根据以上数据测算，使用天燃气的吨烟燃料成本介于244.8元到360元之间，平均为301.8元。

2015年12月，国家发改委下发了《关于降低非居民用天然气门站价格并进步推进价格市场化改革的通知》（发改价格[2015]2688号），云南省物价局根据国家发改委的通知要求，也下发通知明确：“一般工业用气价格最高限价由原来的3.42元，立方下调为2.72元，立方”。根据上述通知精神，预计未来的用气单价在2.72元以内。

4燃油锅炉

根据燃气燃油锅炉额定负荷下气、油消耗比值测算，燃油锅炉吨片烟消耗柴油量约86.4升，按近期O号柴油零售价5.09元/升测算，吨片烟燃料成本约为439.78元。

通过对四种燃料锅炉的数据对比，燃煤锅炉的吨烟燃料成本最低，为94.6元、生物质锅炉为154.57元、燃气锅炉为244.8元，最高为燃油锅炉，439.78元。

（二）电力成本

燃煤及生物质锅炉工艺设备安装容量约为422kW，燃气、燃油锅炉房工艺设备安装容量为112kW。按照个烤季生产8个月，设备运行4846小时测算，燃煤及生物质锅炉每烤季支付电费约109.76万元，燃气、燃油锅炉每烤季支付电费约28.56万元；若按照生产加工片烟叶3万吨测算，燃煤及生物质锅炉吨片烟电力成本36.59元，燃气、燃油锅炉吨片烟电力成本9.52元。

（三）人力成本

燃煤锅炉运行需用工（含司炉、水处理、上煤除渣、脱硫除尘等）28人，按照年均工资福利等5万元，人测算，每年人工成本约140万元；燃气、燃油锅炉运行需用工14人，每年人工成本约70万元；若按照生设计制造及其自动化专业。产加工片烟叶3万吨测算，燃煤锅炉吨片烟人力成本46.67元，燃气、燃油锅炉吨片烟人力成本23.33元。生物质锅炉房因其为BOT运营模式不计算人力成本。

（四）运营成本

通过对四种类型锅炉的吨片烟燃料成本、电力成本、人工成本三个主要因素进行测算，燃煤锅炉、生物质锅炉（BOT）、燃气锅炉、燃油锅炉每吨片烟运营成本分别为177.86元、191.16元、277.65元和472.63元。

（五）投资成本

通过对四种类型锅炉的建筑、设备购置及安装、外部费用等投资成本进行测算，燃煤锅炉投资成本为1787万元，生物质锅炉（BOT）模式投资成本为0，生物质锅炉（自建）投资成本为1537万元，燃气、燃油锅炉投资成本为800万元。endprint

三、环境影响分析

目前，全复烤行业列入减排考核指标为：二氧化硫、化学需氧量、氨氮和氮氧化物，其中，二氧化硫是复烤企业的主要排放物，也是环保监控的主要指标。据国家局的统计数据显示：2014年，全行业消耗能源总量为159.8万吨（标准煤），复烤企业消耗占比15.9，为25.4万吨；复烤企业二氧化硫排放总量为12821屯，超过了卷烟工业企业，占全行业的45.9%。

2014年，云南省人民政府下发了《关于印发云南省大气污染防治行动实施方案的通知》要求：“到2017年底，基本淘汰每小时10蒸吨及以下燃煤工业锅炉，禁止新建每小时20蒸吨以下燃煤工业锅炉，具备天然气供和使用条件地区不再新建每小时10蒸吨以下燃煤工业锅炉”。

2014年，国家颁布了《锅炉大气污染物排放标准》（GB1 3271-2014）要求，自当年7月1日起，新建锅炉执行新的排放限值。

表中规定的大气污染物其中燃煤锅炉与生物质锅炉排放量最高，燃气锅炉次之，燃油鍋炉最低。

四、结语

在烟草行业中，复烤企业整体排放问题较为突出，二氧化硫排放总量为1282吨，超过了卷烟工业企业，占全行业的排放比重为45.9%，排放强度较大，其中锅炉在二氧化硫排放中占重要环节，节能减排的意义十分重大。

通过对复烤企业适用的燃煤锅炉、生物质锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉的运营成本、投资成本、环境影响做对比，每吨片烟运营成本由低到高排列：燃煤锅炉、生物质锅炉（BOT）、燃气锅炉、燃油锅炉分别为177.86元、191.16元、27765元和472.63元；生物质锅炉（BOT）比燃煤锅炉运营成本略高，燃气锅炉运营成本比燃煤锅炉高约一半，燃油锅炉运营成本比燃煤锅炉高约两至三倍。投资成本由低到高排列：生物质锅炉（BOT）、燃气锅炉、燃油锅炉、生物质锅炉（自建）、燃煤锅炉分别为O、800万元、800万元、1537万元、1787万元；环境影响指标中燃煤锅炉与生物质锅炉排放量最高，燃气锅炉次之，燃油锅炉最低。

数据文件引用：

1.关于降低非居民用天然气门站价格并进一蚩推进价格市场化改革的通知（发改价格[2015]688号）

2.云南省物价局转发国家发展改革委关于降低非居民用天然气门站价格文件的通知（云价价格[2015]127号）

3.云南省人民政府关于印发云南省太气污染防治行动实施方案的通知（云政发[2014]9号）

4.锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2014）endprint