煤与天然气的优劣势比较(详细版)

精品文档 1欢迎下载 我国是一个产煤大国 煤炭在我国一次能源结构中占 70 以上 是世界上现有少数以 煤为主要燃料的国家之一 由于我国煤炭中灰分和硫分含量高 洁净煤技术尚未普及 所 以我国一些大中城市和工业 经济较发达的地区 形成了煤烟型的大气污染 根据有关部 门对大气污染检测表明 直接燃煤 污染环境 引发酸雨 造成地球温室效应 引起光化 学烟雾 与低效高污染的煤相反 天然气是一种优质 高效 清洁的能源 热值高 燃烧 产生的有害物质最少 经济评价和环境评价最好 被人们称为 绿色能源 在国家注重 环保 强调节能减排 倡导低碳的政策引导下 天然气作为绿色燃料 在气体质量 输送 使用 环境保护 减少大气污染等方面有着无法比拟的优越性 为使煤炭与天然气的优劣势更直观 现将煤炭 天然气作为燃料进行下列综合比较 为便于计算 在使用量及价格方面 采用国际统一标准的能量单位 标准煤与天然 气进行比较 但由于标煤是一个能量单位 没有各类成分含量的具体数据 故通常以与标 煤能量接近的焦炭计算其各类大气污染物的排放量 现取标煤热值为 29 308MJ kg 天然气热值为 35 3MJ Nm3 并假定标煤价格为 900 元 吨 则在两者燃烧效率相等的条件下 燃烧一吨标煤相当于燃烧 830 Nm3的天然气 此时 相对应的天然气价格为 1 08 元 Nm3 若以煤的燃烧效率为 40 天然气的燃烧效率为 90 计算 则燃烧一吨标煤相当于燃烧 369 Nm3的天然气 此时相对应的天然气价格为 2 44 元 Nm3 另有对照表如下 不同燃烧效率下天然气价格对照表 单位 元 Nm3 燃料种类天然气 燃烧效率 80859095 402 172 302 442 57 501 731 841 952 06 601 441 541 631 72 701 241 321 391 47 标煤 801 081 151 221 29 注 以上天然气价格为标煤价格为 900 元 吨时相对应的价格 精品文档 2欢迎下载 经过使用量及价格方面的比较后 现再从环境污染角度将两种燃料进行对比 天然气作为绿色能源 其在上游就已经过净化 几乎不含硫 其完全燃烧后的产物可 近似认为仅含二氧化碳和水 经计算 1 标米立方的天然气 甲烷含量按 96 计算 其余 4 按杂质考虑 天然气密度为 0 6980kg Nm3 完全燃烧将产生 1 843kg 二氧化碳 煤主要由碳 氢 氧 氮 硫和磷等元素组成 故其燃烧后会产生 SO2 NOx 等大气污 染物 又由于煤作为固体燃料 若其燃烧时与空气接触不充分会导致燃烧不完全 会造成 CO 气体产生 现参考 煤气规划设计手册 中相关计算方法 并按每标米立方天然气完全 燃烧产生 1 843kg 二氧化碳 计算出替代 1 吨标煤所减少的大气污染物排放量如下 1 减少 SO2排放量计算 年减少二氧化硫排放量 1 6 年替煤量 煤的平均含硫量 硫的含量根据煤种不同而定 国家规定标准煤的含硫量为 1 则 替代 1 吨标煤可 减少 0 016 吨 16 千克 SO2 排放 2 减少飞灰量计算 年减少飞灰量 年替煤量 煤平均灰分 烟气中烟尘占灰分量的比率 1 除尘器的总 效率 根据各种炉型的不同 其产生的烟气中烟尘占灰分量的比率达范围为 0 15 0 4 煤粉 炉为 0 7 0 8 除尘率按 85 计算 煤的平均灰分按 20 计算 则 替代 1 吨标煤可减少 0 0045 0 012 吨 煤粉炉为 0 021 0 024 吨 飞灰的排放 另一种较简易的算法 耗煤量 吨 煤的灰分 灰分中的烟尘 1 除尘效率 烟尘排放量 吨 1 烟尘中的可燃物 其中耗煤量以 1 吨标煤为基准 煤的灰分以 20 为例 灰分中的烟尘是指烟尘中的灰 分占燃煤灰分的百分比 与燃烧方式有关 以常见的链条炉为例 15 25 取 20 除尘 以旋风除尘为例 取 80 烟尘中的可燃物一般为 15 45 取 20 则 1 吨标煤的烟尘排放量 1 20 20 1 80 1 20 0 01 吨 10 千克 若除尘效率为 85 1 吨标煤烟尘排放量 7 5 千克 精品文档 3欢迎下载 3 减少炉灰量计算 年减少炉灰量 年替煤量 煤平均灰分 1 烟汽中烟尘占灰分量的比率 则 节省 1 吨标煤可减少 0 12 0 17 吨 煤粉炉为 0 04 0 06 吨 炉灰的排放 4 减少 CO 排放量计算 年减少 CO 排放量 年替煤量 CO 生成量 采用与标煤最相近的焦煤的不完全燃烧值 3 含碳量 85 来计算 则 节省 1 吨标煤 可减少 0 0595 吨 CO 的排放 5 减少 NOX排放量计算 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 其中耗煤量以 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 替代 1 吨标煤可减少 0 0076 吨 7 6 公斤 NOx 排放 6 减少 CO2排放量计算 年减少 CO2排放量 年替煤量 CO2生成量 采用与标煤最相近的焦煤的不完全燃烧值 3 按含碳量 85 每标米立方天然气完全 燃烧产生 1 843kg 二氧化碳来计算 则 节省 1 吨标煤可减少 1 4935 吨 CO2的排放 通过以上比较不难看出 仅从经济角度比较 煤炭较天然气更具优势 但综合环境保 护这一方面考虑 若以煤炭为燃料 则用户需在环境保护方面投入不少资金及人力资源 故综合比较下 以天然气作为燃料较煤炭更经济 更环保 另 由于天然气燃烧