谈液化天然气锅炉的安全运行及成本分析

袁伟，周松华，许道利，蓝卯

（浙江永联民爆器材有限公司遂昌永新分公司，浙江 丽水 323300）

1 企业锅炉“煤改气”背景

2016年，根据国务院《大气污染防治行动计划》（国发[2013]37号）、浙江省《浙江省大气污染防治行动计划》（浙政发[2013]59号）及《遂昌县高污染燃料“五炉”淘汰改造工作实施方案》遂政办发（2017）63号文件精神，要求“2017年9月30日前，全面淘汰或改造10蒸吨/小时以下的燃煤锅炉”及尾气排放严格要求，企业开始调研考虑更换清洁燃料锅炉（用电锅炉、生物质燃料锅炉和天然气锅炉），经从当时的运行成本、燃料的环保问题和生产蒸汽用量的实际情况考虑，最终选用1台2蒸吨/小时天然气锅炉，并建立液化天然气站，安装液化天然气储罐及气化设施，截止2017年9月底，淘汰了2台4蒸吨/小时燃煤锅炉，正式启用液化天然气锅炉。

2 液化天然气锅炉的优缺点、环保的提升要求和改进意见

（1）液化天然气锅炉与燃煤锅炉优势比较：一是启炉快，生产用汽启动快；二是不需要压炉为第二天烧炉做准备；三是天然气燃烧值高，蒸汽量生成快；四是自动化程度高，大大降低了司炉工的劳动强度；五是降低了人工成本，原两班6人轮班操作，现4人操作即可；六是天然气属清洁能源，按国家目前氮氧化物排放标准，无需增加尾气的治理设施和相关费用及担心锅炉尾气排放达标问题，根据《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271—2014）规定氮氧化物浓度上限是200mg/cm3，2018年企业经当地环保检测单位实际检测氮氧化物浓度是173mg/cm3。

（2）液化天然气锅炉与燃煤锅炉劣势比较：一是天然气价格高，价格受市场油气产品影响变化大，2018年到目前为止，价格上升近20%，导致生产成本上升；二是燃气锅炉自动化程度高，锅炉和液化天然气站设备零部件价格高，维修成本高；三是自动化程度高，对司炉工的操作水平要求更高，间接增加了锅炉操作和压力容器操作的培训等管理成本；四是按规定要求设立液化天然气站，增加液化天然气储罐及气化设施，且液化天然气属易燃易爆危险化学品，一旦使用管理不当，造成严重事故，所以增加了企业生产的危险系数和管理成本。

（3）建议和意见：一是生产车间合理使用和控制生产用气，节约生产成本；二是根据生产用汽需要，合理调节锅炉开、停机上下限压力，延长自动开、停机时间，延长设备和零部件寿命；三是液化天然气站的设立，严格按《城镇小型液化天然气气化站技术规程DB33T1155—2018》施工安装，加强安全管理和安全投入，安装天然气压力、液位显示和报警装置、管道输送自动切断和报警装置及泄漏浓度检测自动报警装置等必要的安全设施，提高设备设施本质安全和安全防护措施的有效性，确保锅炉和液化天然气站的安全运行。

3 液化天然气锅炉运行成本分析

按目前企业生产使用固体硝酸铵计算，每吨炸药在7月份的天然气成本如下（含管路损耗）：

7月份生产用固体硝酸铵用气量统计如下表1。

表1

成本计算结果：7月份夏季生产，原材料在固铵生产条件下，平均每吨产品的成本是63.012元。

4 分别采用固、液体硝酸铵生产天然气成本对比测算分析和建议（说明：因冬、夏季蒸汽损耗不同，故采用同一季度用气比较）

（1）液体硝酸铵生产用气量测算。

液体硝酸铵生产用气量统计（表2）。

表2

成本计算结果：按当前液化天然气价格4995元/吨计算，采用液体硝酸铵生产每吨炸药的成本是18.85元。

（2）固体硝酸铵生产用气量测算。

固体硝酸铵生产用气量统计（表3）。

成本计算结果：按当前液化天然气价格4995元/吨计算，采用固体硝酸铵生产每吨炸药的成本是64.343元。

结论：经测算对比分析，天然气锅炉，生产原材料采用液体硝酸铵生产比采用固体硝酸铵生产，每吨产品成本节省45.493元（见表4）。

成本比较（表4）。

（3）分析建议：在采用固体硝酸铵生产时，根据生产工艺需要、硝酸铵需要溶解成温度在90～110℃，溶解时需要大量的热量能耗，所以天然气用消耗比较大，但在采用液体硝酸铵生产时，液态硝酸铵本身温度有110℃左右，温度完全满足生产需要，不需要进一步加热，大大减少了蒸汽用量的需求，所以与生产用固体硝酸铵相比，天然液化气的用量大大减少。

表3

表4

因此，在固、液硝酸铵等同价格条件下，企业应使用液体硝酸铵生产，以降低生产成本，或根据固、液硝酸铵市场价格的变化和不同硝酸铵厂家的价格情况，及时转换采购使用固、液硝酸铵来降低生产成本。