沥青搅拌厂改用天然气经验材料

1、沥青拌和厂改用天然气经验推广材料编制单位：北京中燃翔科油气技术有限公司主编:杨泽斌编制时间：2012年12月审核单位:中燃总部市场客服部协审单位: 呼和浩特中燃城市燃气发展有限公司包头申银天然气加气有限公司2 北京中燃翔科油气技术有限公司发布时间:2013年3月目 录一、项目背景2二、基本概况22.1 工艺流程与生产概况22.2 主要耗能设备5三、项目投资63.1 燃烧器改造投资63.2 燃气设施投资63.3 投资汇总7四、对拌合站使用天然气的经济性分析74.1 理论燃气与重油的换算关系74.2 实际生产中燃气与重油的换算关系74.3 直接经济性分析及开发方式84.4 间接经济性分析114.5

2、 综合效益汇总分析124.5.1 经济效果124.5.2 减排量计算134.5.3 项目意义14l经济意义14l社会意义14l环境意义14五、使用条件及注意事项14六、结论15 北京中燃翔科油气技术有限公司一、项目背景从2008年开始，由于重油及柴油价格的上涨，国内的沥青拌合站开始寻找替代能源，最早由廊坊采油四厂输气管线附近的廊坊公路局沥青拌合站开始适用天然气，其采用意大利的燃烧机，由燃气公司负责燃气设备的改造，沥青拌合站负责燃烧器的改造。因为拌合站只有春夏秋三个季节用气，这样可以作为燃气公司管网的夏季调峰气量，故此当时采油四厂的领导非常支持此事，气价定的比较低，大约为2.0元。拌合站在试用一

3、个年度后，发现采用天然气比使用重油经济：大约每生产一吨石子料约消耗天然气6立方米，重油是7公斤，该站产量约为30万吨石子料，则耗气为180万立方米，按照计算，耗油为210万公斤，2100吨。燃气使用费用为360万元，重油费用为3000*2100=630万元。则一年节约成本在270万元。故此，在当年的拌合站交流会上，该拌合站作为范例推广。从此，河北省各个市县拌合站开始大量使用天然气作为替代能源。沥青拌和厂生产中耗能设备一般分为两部分，一为燃重油油石子料干燥滚筒和燃柴油导热油炉，目前重油价格依据不同采购地点和厂家约为4000元-4500元/吨，柴油价格约为7000元-8000元/吨。一般计算燃气与

4、重油、燃气与柴油的成本时，根据廊坊拌合站运营经验数据为，每生产一吨沥青石子料与燃气价格相比，燃气价格要远低于重油和柴油的价格。对燃气公司而言，一般一个沥青拌合站年产量约为15万吨沥青料，约消费天然气90-110万立方米，可以作为燃气公司的气量增长点，另外，沥青拌合站生产时间为每年的4月至11月，又可以为燃气公司提供调峰的作用。二、基本概况2.1 工艺流程与生产概况燃气替代方案中，由两种模式可以选择，其一为拌合站附近有我公司天然气主管网时，可以采用管道气供气模式。另外，若主管线距离较远，铺设费用大于100万以上时，建议采用CNG供气模式。CNG供气流程：分别介绍北京中燃和呼市中燃现使用的2种工艺

5、,供参考。2.1.1、北京中燃CNG减压工艺（适合较大规模沥青拌合厂）压缩天然气输配技术包括储运系统、储配高压系统、辅助系统，其工艺流程如下：CNG技术的工艺流程示意图：居民用户调压系统换热系统装车运输卸气系统 工业用户压缩天然气由高压天然气钢瓶撬车送入储配调压站，通过高压软管与系统相连。高压天然气经过换热器加热后，进入调压系统（分三级），首先进入一级调压器，压力由20.0兆帕调压至2.0兆帕，再经过二级调压由2.0兆帕调压至0.2兆帕，经计量后进入三级调压装置，经调压后，向燃烧系统供气。当撬车钢瓶内压力降至3.0兆帕时，天然气可经过另一路调压设施，由3.0兆帕调压至0.2兆帕进入三级调压装置

6、。当撬车内天然气卸至0.5兆帕时，停止送气。天然气在卸气过程中第一级调压由20.0兆帕降至2.0兆帕，压差很大，压力的突然降低引起介质温度骤降，为防止降压过程中结霜、结露和送入三级调压系统的天然气温度过低，在一级调压器前设换热器。换热的热媒为热水，热水由天然气热水锅炉加热，由热水循环泵供应，闭路循环。热水炉用燃料取自二级调压后的天然气管道。CNG减压工艺用地主要是槽车停放、CNG卸气柱和CNG减压撬占地，用地面积约为2200平方米，长、宽约50m×43.5m。CNG减压工艺中CNG槽车和卸气柱的与围墙的等其他构筑物的距离参照城镇燃气设计规范GB50028-2006中的规定，其平面布置

7、图如下：备注：上面的工艺占地可根据实际情况采取相应的措施进行调整2.1.2、呼市中燃CNG减压工艺（比较简化、实用）压缩天然气由槽车直接通入减压撬，压力由20Mpa降到0.4Mpa再通过调压箱由0.4Mpa调压向燃烧系统供气。减压撬降低过程中吸收大量热能，为防止低温结霜调压器冻结堵塞管道，一般用电热棒直接加热减压撬水浴，无须用燃气锅炉热水系统。搅拌站为临时性供气场所，以投资少、盈利大、安全、运行简单为佳。呼市地区经营模式：槽车和减压撬采用设备租赁模式打入气价中，剩余工业管道及调压箱等工程费用向用户收取，并按周或车结算燃气费，用电、人工费用由搅拌厂负责。2.1.3、生产概况以德州拌合站为例说明沥

8、青拌合厂生产情况以及与燃气对比情况。以4000型拌和站为例说明，每座4000型拌合站，最大小时生产量为320t；年运行时间约为240天，间歇生产，年产量约17万吨，生产成品料单吨耗重油7公斤，年耗重油1190吨；沥青拌和厂有导热油炉，用于加热沥青，经与拌合站沟通，4000型拌合站日耗柴油约500Kg，全年240天共计消耗柴油约为120吨。下表中附有1000型、2000型、3000型、4000型拌和机采用重油及燃气的理论消耗值对比。搅拌设备型号小时理论产量（T）燃油消耗（7kg/T.小时）重油费用（按照4000元/吨）燃气消耗（6立方米/T）燃气价格（按照3.5元/立方米）每小时节省费用槽车配置

9、情况保证连续供气时间1000120840336072025208403（2停1运）9小时200016011204480960336011203（2停1运）7小时3000240168067201440504016805（3停2运）7小时4000320224089601920672022405（3停2运）5小时说明：1、根据路况、运距、装车时间可调整槽车配置数量。槽车公称容积4000M3/车，实际平均可泄气量3500M3/车.2、单位热值的燃油价：燃气价按1:0.75测算。 3、小型沥青拌合厂启动该市场应特别慎重，因为一次投资大，市场不稳定。2.2 主要耗能设备本方案所涉及天然气替代的耗能设备为石

10、子料干燥滚筒和沥青导热油锅炉。表1：石子料干燥滚筒和导热油炉资料耗能设备型号数量（台）现用燃料现燃料使用量（吨/年）导热油炉柴油120石子料干燥滚筒4000型1重油1190备注：1、导热油炉耗油量取均值0.5吨/天；三、项目投资3.1 燃烧器改造投资（1） 石子料干燥滚筒燃烧器更换投资石子料干燥滚筒现用燃烧器为重油燃烧器，建议全新更换燃烧器。天然气/重油两用燃烧器约46万元/台（4000型），单独使用燃气的燃烧器价格约为40万元。 注：3000型油气两用燃烧器约为40万元，单独使用燃气的燃烧器价格为35万元。采用沈阳格威机电设备有限公司进口的意大利的分体式冷风型空气雾化油气两用燃烧器。（2）

11、燃油导热油锅炉改造费用将现用燃油导热油锅炉改为燃气导热油锅炉，费用约6万元/台。两台导热油炉费用约为12万元。若采用沈阳格威机电设备有限公司的设备，其价格约为4.5万元/台。注：经过与沈阳格威机电设备有限公司多次洽谈，最终导热油炉及拌和机燃烧器总价为49.9万元。3.2 燃气设施投资（1） CNG撬装站投资由于沥青搅拌站据燃气管网较远，为保证安全稳定生产，采取CNG撬装站为沥青厂供气，以确保稳定供气。撬装站投资45万元。若采用简易撬装站设备科最低价格为25万元(主要根据生产流量确定)。其中包括撬装减压设备一套，卸气柱一套，高压连接管线一套。3.3 投资汇总表2：投资汇总表燃烧器改造投资燃气设施

12、投资项投资额（万元）投资项投资额（万元）干燥滚筒燃烧器更换46撬装站25导热油锅炉改造12工程、设计费8合计58（最终价格为50万元合计33总计（万元）83该站全年生产石子料25万吨，用气150万立方米，撬装站投资总额为83万元，我公司从山东母站加气，运距约为50公里，按照每方气计算，则运费约为0.5元，管理费用及输差约为0.3元，成本约为0.8元，气价与成本差价约为0.6元，则我公司及危货公司全年利润为90万元，可以完全做到当年投资当年收回。四、对拌合站使用天然气的经济性分析4.1 理论燃气与重油的换算关系表3：燃气与重油的热值及效率燃料种类热值热效率重油10000大卡/kg60%75%天然

13、气8900大卡/立方米92%说明：天然气热值以北京燃气及燃气用具产品质量监督检验站检测为准根据表3，按热值换算得：1方天然气相当于1.092-1.365公斤重油4.2 实际生产中燃气与重油的换算关系表4：加热1t石子料至190所耗燃料对比加热1t石子料所需重油量加热1t石子料所需天然气量7kg6.0m3说明：加热1t石子料所需天然气量为廊坊交通局下属沥青搅拌站经验数据。根据表4换算得1方天然气相当于1.167公斤重油,与理论计算值相当。4.3 直接经济性分析及开发方式拌合站大部分位于野外，距城市燃气管网较远，一般采取CNG供气方式；当然如果在我们城市燃气管网较近或管网辐射范围内，采用管道供气，

14、经济更为合理；首先介绍CNG供气模式下的沥青拌合站的经济分析及合作方式，根据目前生产厂家的经营身份来看，大部分为当地的国营交通及城建部门，是半官半商，目前采用的燃料主要是重油和采油，如改为天然气，需对相关关键设备如燃烧器进行改造，增加投资，由于观念上的保守，对接收新生事物有一定难度，特别是在设备改造投资方面难度很大，为此，在本项目的开发过程中，需要一定的公关技巧和灵活的合作模式，下面，根据，项目的投资及供气价格三种合作开发模式！方案一：设备改造费用由厂家负责，供气设备由供气方负责；以4000型为例，搅拌燃烧器及导热油炉燃烧器的更换费用58万元由用气方负责。由供气单位负责CNG撬装设备的安装费用

15、33万元。供气价格4.00元/m3³（1）干燥滚筒改造经济性分析重油价格市场价为4000元/吨；则供气价格按4.0元/方计算。改造后年天然气购气成本为：4.0元/方×6方/吨×17万吨/年=408万元/年改造前年重油成本为：4000元/吨×7公斤/吨×17万吨/年=476万元/年单吨成品料燃料成本节约：4000元/吨×7公斤/吨-4元/方×6.0方/吨4元/吨年可节约燃料费476-408=68万元/年。（2）导热油锅炉改造经济性分析柴油市场价格约为7200元/吨；CNG供气价格为4元/方。柴油与燃气基本上可以按照1Kg柴油相

16、当于1方天然气计算。改造后年天然气购气成本为：12万方/年×4元/方48万元改造前年柴油成本为：120吨×7200元/吨864000元86.4万元年可节约燃料费：86.4万元48万元38.4万元/年用气方总体燃料节约成本68+38.4=106.4万元。减去厂家当年投资58万元。当年总体结余资金48.4万元。供气方毛利102*0.93=93万元，减去税金、运营费0.20*102=20.4税前利润72.6万元，完全收回当年投资33万元；结余39.6万元；危运公司利润0.80*102=96万元直接费用加管理费0.2*102=24万元毛利72万元。方案二：由拌合站负责搅拌燃烧器及导

17、热油炉燃烧器的更换费用58万元。及CNG撬装设备的安装费用78万元。合计136万元。重油价格市场价为4000元/吨；则供气价格按3.8元/方计算。改造后年天然气购气成本为：3.8元/方×6方/吨×17万吨/年=387.6万元/年改造前年重油成本为：4000元/吨×7公斤/吨×17万吨/年=476万元/年单吨成品料燃料成本节约：4000元/吨×7公斤/吨-3.8元/方×6.0方/吨5.2元/吨年可节约燃料费476-387.6=88.4万元/年（2）导热油锅炉改造经济性分析柴油市场价格约为7200元/吨；CNG供气价格为3.8元/方。柴油

18、与燃气基本上可以按照1Kg柴油相当于1方天然气计算。改造后年天然气购气成本为：12万方/年×3.8元/方45.6万元改造前年柴油成本为：120吨×7200元/吨864000元86.4万元年可节约燃料费：86.4万元45.6万元40.8万元/年方案三：由供气单位负责搅拌燃烧器及导热油炉燃烧器的更换费用58万元。及CNG撬装设备的安装费用78万元。合计136万元。重油价格市场价为4000元/吨；则供气价格按4.5元/方计算。改造后年天然气购气成本为：4.5元/方×6方/吨×17万吨/年=459万元/年改造前年重油成本为：4000元/吨×7公斤/吨&

19、#215;17万吨/年=476万元/年单吨成品料燃料成本节约：4000元/吨×7公斤/吨-4.5元/方×6.0方/吨1.0元/吨年可节约燃料费476-459=17万元/年（2）导热油锅炉改造经济性分析柴油市场价格约为7200元/吨；CNG供气价格为4.5元/方。柴油与燃气基本上可以按照1Kg柴油相当于1方天然气计算。改造后年天然气购气成本为：12万方/年×4.5元/方54万元改造前年柴油成本为：120吨×7200元/吨864000元86.4万元年可节约燃料费：86.4万元54万元32.4万元/年注：最终合同签订方式为由燃气公司负责燃烧器及撬装站的全部投资

20、，合计为83万元，因工程施工慢，导致拌合站2011全年使用天然气仅为149万立方米，（正常全年应使用210万立方米），公司售气利润约为每方气0.6元，总计毛利约为89.4万元。公司全年即可收回全部成本，并略有盈余6.4万元。4.4 间接经济性分析（1）节省重油泵更换成本替换前：重油燃烧需要雾化，油质较差、压力较高，导致重油泵极易损坏。（进口油泵约34万元/台，国产油泵约20003000元/台。）替换后：天然气燃烧无需油泵设备，每年可节省35个油泵的更换费用。（2）减少设备维修成本替换前：重油含硫量高，油质差，容易造成炉内管道及其他设备的腐蚀、损坏。替换后：天然气几乎不含硫、清洁，对设备无损害，

21、借鉴已改造单位经验，新设备3年无需维修，节省了设备维修成本。（3）减少了燃料浪费替换前：搅拌站点火时经常出现无法点火或点火后燃烧中途熄火等现象，造成大量石料和燃油的浪费。替换后：天然气点火简单，不会出现无法点火或中途熄火的现象。（4）节省人工成本替换前：设备损坏，更换维修较频繁，且重油非清洁能源，工人工作环境恶劣，劳动强度较大。替换后：天然气清洁、无毒、易挥散，对设备无损害，自动化控制程度高，减少了设备的维修更换频率，改善了工人工作环境，降低了劳动强度。（5）降低除尘成本替换前：由于重油含杂质较多、且燃烧不完全，产生油烟易糊住布袋，且对除尘布袋有腐蚀，需经常更换。（除尘布袋约200300元/条

22、，每个除尘器约600条布袋。）替换后：天然气为清洁能源，燃烧后只产生CO2和水蒸气，无腐蚀性，延长了除尘布袋的使用寿命，降低了除尘成本。（6）粉料回用，降低成本替换前：重油含杂质多，品质较差，烧余粉料及除尘器收集的尘粉不能回收再利用。替换后：天然气清洁，属高品质能源，烧余粉料及除尘器收集的尘粉可以回收再利用，减少了浪费，降低了成本。（7）提高生产率替换前：由于设备维修更换率较高，加之难以点火和中途熄火及更换布袋等问题，增加了非正常停机次数。替换后：降低设备维修更换频率，减轻了工人劳动强度，减少了非正常停机次数，提高了劳动生产率。4.5 综合效益汇总分析4.5.1 经济效果根据以上计算，汇总得经

23、济性对比表如下：按照方案一计算：表5：燃气替换前后可计算成本对比项目替换前成本（万元/年）替换后成本（万元/年）节省成本（万元/年）干燥滚筒燃料成本47640868导热油锅炉燃料成本86.44838.6重油泵更换成本1.501.5设备维修成本306除尘布袋更换成本301515合计596.9471125.9说明：（1）除尘成本计算中燃重油时平均1年更换2次除尘袋，燃天然气时1年更换1次。4.5.2 减排量计算为便于减排量的计算，此处只计算干燥滚筒和导热油炉燃气替代所产生的减排量。根据不同燃烧设备及燃料的排放因子，计算每年以306万方天然气替代3120吨燃油所产生的减排量如下：表7：干燥滚筒和导热油炉进行天然气替代后的减排量燃料类型污染物种类及排放量（吨/年）TSPPM10SO2NOxCOTHCCO2柴油0.18101.0210.6570.38660.3816.25重油3.30401.5772.7138.5140.22521.771.57天然气痕迹00.20512.0060.3989063.45替代后减排量3.4851.5773.52897.1650.21292.0824.37说明：TSP（总悬浮颗粒物）：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100微米的颗粒物。是大气质量评价中的一个通用的重要污染指标。PM10（可吸入颗粒物或飘尘）：粒径在10微米以下的颗粒物。S