兴义市马岭镇瓦嘎片区页岩砖厂煤改天燃气技术改造工程可行性研究报告Word文档格式.docx
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隧道窑
燃烧喷嘴
传动系统
燃烧喷嘴连接图
2.项目提出的背景及投资的必要性
根据黔西南州州人民政府办公室《关于印发黔西南州2015-2016年燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案的通知》（州府办发〔2015〕3号）文件精神，各地将进行节能环保改造，逐渐淘汰燃煤锅炉，推进燃料结构优化调整。
马岭镇位于兴义市东北部，交通十分便利。
辖区内有砖厂11家，其中正常生产5个，新建6个，主要由砖厂整顿行动中原先的22家砖厂整合而来，年产量达5亿块以上。
烧结页岩砖是以页岩为原料与煤阡石煅烧反应烧制而成，长期以来所用煤炭一直从周边县份调运。
由于设备老化程度严重，所用工业窑炉、锅炉及生活用煤消耗居高不下，造成大气环境低空污染的局面不断加重，使周围居民的生活环境和生活质量进一步恶化，不能适应现代化城市和可持续发展的需要。
兴义市环保局多次下达整改通知，要求各家砖厂必须下大力气改变环境污染的局面。
企业要生存和发展，只有淘汰原生产、生活所用的传统燃料—燃煤，采用清洁的天然气做燃料，实现工业烟尘、二氧化硫零排放，经济又环保。
3．天然气的优点
天然气是一种洁净能源，其主要成分是甲烷，燃烧后烟气中硫等有害物质的含量很低，所造成的污染仅为液化石油气的1/40。
天然气的安全也明显高于液化气，比空气轻，相对要安全。
发生泄漏，极易随风飘散，不易造成在低洼处的聚集。
另外，天然气在输配当中还按照国家标准加入了臭味剂，便于及时发现并处理泄露。
最为关键的一点就是天然气入户的出口压力是0.002兆帕，仅为液化气钢瓶出口压力的1/400（液化钢瓶的出口压力0.8兆帕）相对更安全。
天然气是最好的气体燃料，热位高，燃烧安全、杂质含量少、燃烧后产生污染物极少。
4.项目建设的意义
4.1利用天然气代替煤炭是改善环境的迫切需要
各家砖厂生产所用能源以煤炭为主，所需煤炭主要从周边县份调用，煤炭以其价格及资源便利的优势在当地的能源消耗中占有相当大的比例，锅炉、工业窑炉燃煤均向大气中排放大量的SO2、粉尘和烟尘，使大气中的悬浮颗粒物超过国家标准，并有上升趋势。
近年来，随着各地政府对环保问题越来越重视，各家砖厂一直致力于大气污染综合治理，曾投入大量资金安装除尘和脱硫装置，力求达到环境空气质量标准，大大的增加了企业的负担。
由于主要消耗能源依旧是煤炭，无组织排放仍然没有得到控制。
所以，使用天然气作为燃料是改善环境质量的迫切需要，目前隧道窑燃烧天然气技术已经成熟，且在很多地方得到推广实施。
4.2能源替代战略和提高企业产品产量和质量的需要
由于天然气具有清洁、高效的特点，而且随着煤炭储量的逐年减少，国家大力推行能源替代战略的实施，煤炭在能源消耗中所占的比例会逐渐降低。
同时，由于热值较高，使用天然气后将大大提高产品产量和质量。
4.3淘汰落后产能设备和节能减排的需要
根据国内技术发展现状，利用环保型隧道窑烧结工艺制砖技术成熟可靠并能耗用大量页岩工业固体废弃物，资源利用，变废为宝。
随着地方经济持续快速、健康发展，城镇住宅建设将成为兴义市新的经济增长点。
页岩加内燃隧道窑烧结工艺含有一定能量的可燃碳，具有一定发热量。
自身含有的热量足够烧结砖焙烧需要，而且有富余供干燥室烘干坯体及冬季采暖热，可真正达到烧砖少用煤。
5.工程概述
5.1工程建设规模
本工程进过技术改造实施后可满足瓦嘎片区所有页岩砖厂的窑炉用气，总用气量约2000万立方米／年。
5.2气化范围
公司所有工业用气均采用天然气。
5.3气源与输配系统简述
从天然气站送来的天然气,由总管送到车间，然后经过滤器、气动阀后送到窑炉上方的天然气总管道。
本窑的燃烧系统共分为14个主调节单元，（其中12个自动控制，2个手动控制）各单元所用燃料分别从窑上天然气管道引出，经单元手动阀门和由电动执行器带动的蝶阀（手动单元为手动蝶阀）后送至本调节单元的各烧咀。
5.4设计采用的主要标准与规范
《建筑设计防火规范》GBJ16－87
《城镇燃气设计规范》GB50028－93
《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ63－95
《原油和天然气工程防火设计规范》GB50183－93
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235－97
《输气管道工程设计规范》GB50251－2003
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236－97
《钢制法兰、垫片、紧固件》HG20592－20635－97
《爆炸及火灾危险环境电力装置设计规范》GB50028－92
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169－92
《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》GB50257－96
《建筑物防雷设计规范》GB50057－94
《供配电系统设计规范》GB50052－95
《化工装置自控工程设计规范》HG／T20636－20639－1998
《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93－86
《城市区域噪声标准》GB3096－93
《大气污染物综合排放标准》GB16297－1996
《环境空气质量标准》GB3095－96
《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范》SY／T0015.1-98
《输油（气）埋地钢制管道抗震设计规范》SY／T0450-97
第二章天然气气源简介
国家西部大开发战略决策实施以来，国家投入大量人力财力建设了中缅油气管道。
中缅油气管道是继中亚油气管道、中俄原油管道、海上通道之后的第四大能源进口通道。
2013年9月30日，中缅天然气管道全线贯通，开始向西南地区输气，结束了贵州省无管道燃气的历史。
这条管道每年能向国内输送120亿立方米天然气，至今的累计输气量才刚刚达到40亿立方米，仅达到设计年输气量的三分之一，气源非常充足。
中缅油气管道由云南进入贵州盘县，经过黔西南州普安县和晴隆县，周边地区将享用上节能环保、优质高效的天然气，为兴义市天然气的使用提供了得天独后的条件。
根据上述情况，确定煤改气工程气源是有保障的。
第三章煤改气规模及气化范围
1.煤改气原则和气化范围
1.1原则
（1）符合国家节能、节水、环保、安全生产和工业卫生等方面的法令、法规；
（2）达到或超过国内同类窑炉先进水平，包括产品的质量、电器控制精度及能耗等各方面；
（3）一次性建设投资省，同时设备的维修、替换更为方便快捷，减少停窑时间和次数，提高生产效率，降低生产成本；
（4）操作条件好，包括车间内环境、安全通道、窑炉的操作、维修及控制的方便性、可靠性等；
（5）发展使用天然气后提高产品产量和质量，改善劳动条件和提高经济效益。
1.2气化范围
本工程气化范围为公司所有工业窑炉和锅炉生产用气，有条件再增加生活用气。
2.天然气成分及主要物理性质
（1）天然气组分见下表：
组分
%
CH4
95.949
C4H10
0.01
H2
0.039
C2H6
0.908
C5H12
H20
0.005
C3H8
0.136
H2S
0.0002
N2Ne
0.723
IC4H10
0.012
CO2
2.208
（2）主要物理性质
低热值～33.4KJ／NM3
华白指数50.7MJ／NM3
燃烧势38
爆炸极限4.98～14.96%
密度0.76KG／NM3
3.工业用气不均匀性
工业用气量是根据企业生产规模、耗气设备额定能力及燃烧效率、生产班制决定的。
正常生产情况每个月和日用气的变化很小，无停产检修期的变化不变。
而小时用气变化体现在生产班制上。
不均匀系数如下：
一班制K1=12.5%
二班制K2=6.25%
三班制K3=4.1%
4.耗气量计算
一般以预热带和烧成带窑炉的进气阀组的多少来考虑。
窑炉生产线较短时（约37m）一般开启1～2个阀组,生产线较长时（约200m）一般开启3～4个阀组。
根据目前已设计的部分窑炉厂家烧制产品的实际用气量折算，每个烧嘴天然气用气量约2Nm3/h。
但具体情况还应根据不同厂家实际使用燃烧设备及烧制的产品情况而定。
第四章输配系统设计方案的确定
天然气输配系统方案的确定，关系到燃气系统运行是否安全
可靠、经济合理。
因此，除了选择合理的管道走向和管径以外，输配系统的调压方式以及管道的压力级制的确定也是影响整个输配方案是否经济合理的重要因素。
天然气输配系统应依据供气规模、供气压力、用气负荷确定，经过过滤、调压、计量、加臭进入输送中压管线送到公司。
1.管道敷设、焊接、试压
管道敷设应根据《输气管道工程设计规范》有关规定，为保证安全埋深大于1.0米且在冰冻层以下。
管道焊接焊缝坡口形式及尺寸应符合现行国家标准《埋弧焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB986）选取，焊接检验要求按《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235－97）要求进行，探伤方法及质量标准按《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236－97）执行，‖级为合格。
管道试压要求按《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235－97）执行。
2.管道走向
2.1.窑炉供气管道布置
根据窑炉生产特点，燃气管道为成组布置，一般为四个或八个烧嘴为一组，有单层和多层设置，也有少数其他布置类型，窑炉
两侧为对称布置。
2.2窑炉燃烧形式
1）了解窑炉燃烧时，是采用鼓风机自然鼓风形式还是设置加压的空气管道或氧气管道鼓风以及混合管路的混合形式。
2）了解鼓风机和空气管道上是否设置静电接地装置。
（窑炉设备加压空气一般为800～3000Pa）。
第五章环境保护、节能减排情况简述
兴义市马岭镇瓦嘎片区的页岩砖厂，生产、生活所用燃料一直以煤炭为主，每年消耗大量的燃煤，生产过程中产生大量的废渣、SO2、烟尘。
环境污染难以控制。
如果采用天然气作为燃料，可实现SO2、烟尘可实现零排放，还可以提高产品产量和质量。
社会效益十分明显。
5.1.热值换算
根据窑炉以往使用的燃料进行换算，例：
以煤炭为例，根据煤炭实际用量折合为天然气计算，每吨煤折合天然气约400～450Nm3/h。
（天然气热值取8217kcal，煤炭热值取6000kcal，煤炭按有效利用率为60%计算，每吨煤折合天然气用气量。
经计算和厂家实际燃气用量相当。
）
5.2.经验估算
主要以产品类型和窑炉结构为主要因素，例
1）在本地生产墙壁用的腰线砖的小型窑炉，窑炉生产线长37m，用气量约为25～40Nm3/h；
2）生产地板砖或琉璃瓦的窑炉生产线长200m左右，用气量约400～600Nm3/h；
3）生产其他产品类型的窑炉生产线长80m左右，用气量约100～200Nm3/h。
具体用气量多少，应视设备的情况而定。
4）相同产品其厚度的不同和产品和的差异，对用气量的影响，例：
根据每平方的耗气量测算：
每平方墙面砖天然气耗气量约为0.7～0.85Nm3/h，每平方彩码砖天然气耗气量约为0.8～0.9Nm3/h，每平方地板砖天然气耗气量约为1.2~1.3Nm3/h。
第六章消防安全
1.设计依据和范围
《建筑设计防火规范》（GBJ16－87）
《城镇燃气设计规范》（GB50028－93）
《工业企业火花气设计规范》（GBJ6222－86）
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50028－92）
《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140－90）
2.工程概况及危险性分析
本工程设计规模为2000万立方米／年，主要从义龙试验区经中压输配管网、调压设施组成。
整个工艺流程在全封闭系统进行，正常情况下无天然气外泄。
第七章劳动安全卫生
1.设计依据
《建设项目（工程）劳动安全监察规定》
《工业企业卫生设计标准》（TJ36－79）
《工业企业煤气安全规程》（GBJ6222－86）
2.设计中采用的主要措施
贯彻以安全为主的原则，全面杜绝各种不安全因素，严格执行规范，避免天然气的泄露，加强仪表监控，提高运行和管理水平，为职工创造一个良好的工作环境，设计中采取以下措施：
（1）对天然气管道、调压设施的运行参数设仪表监测，可为天然气输配系统安全稳定供气提供良好的基础，消灭事故隐患。
（2）采用先进计量设施，提高管理水平，减少天然气的供应差率。
（3）设为安全生产与检修所必须的各种阀门和分段阀门供事故和检修时切断气源。
3.劳动卫生机构及人员
公司设有专职劳动安全机构，其机构分为三级管理即公司、部门和班组，每班组配有一名兼职安全员，贯彻岗位责任制。
第八章工程投资估算及经济分析
1.工程投资估算
1.1工程概况
本项目为兴义市马岭镇瓦嘎片区页岩砖厂煤改天然气工程可行性研究报告，工程的主要内容为燃气管道建设及隧道窑燃气系统的改进。
1.2工程投资
单位：
万元
费用名称
费用合计
工程费用
692.4
其他费用
53
固定资产投资
745.4
工程总投资
803
工程内容及编制依据：
（1）输气中压管道D108×
6.4约米×
2036.5元／米=万元
（2）工艺管道、跳压设施及加臭设施约米×
97.06元／米=万元
（3）土地有偿使用费约万元
2.经济分析
2.1项目规模与实施进度
本项目计划2015年11月开始建设，2016年2月建成供气并达到设计最终供气规模，年供气量为2000万立方米。
2.2投资估算
工程总投资万元。
2.3本次技术改造的重要意义
◇每年使用煤炭向空气中排放的大量SO2、烟尘可实现零排放；
◇每年减少1万吨以上废渣废弃排放量。
◇增加产品产量和质量，经济效益十分明显。
◇节能减排的效果十分明显。
该项目符合国家的产业政策，为发展循环经济和建立和谐社会奠定了基础。
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