天然气炉窑节气市场机遇
煤改气行业造就了数千亿的炉窑生产企业中国工业燃料炉窑大约有6.6万台,机械行业炉窑7.5万台,冶金行业炉窑1万台,陶瓷,建材等炉窑2万
煤改气行业造就了数千亿的炉窑生产企业
中国工业燃料炉窑大约有6.6万台,机械行业炉窑7.5万台,冶金行业炉窑1万台,陶瓷,建材等炉窑2万台,石油化工炉窑1万台,其他工业锅炉数十万台(热水炉,蒸汽炉等)。
2017年环保政策推出,大量的燃煤炉窑禁止使用,由于政策限制,企业必须更换成天然气环保炉窑,同年炉窑生产企业如雨后春笋一样大量发展起来。
生态环境部、国家发改委、工信部、财政部联合发布《工业炉窑大气污染综合治理方案》,要求:1、加大煤气发生炉淘汰力度。2、推进重点行业污染深度治理。
广东省多家正在内部测算“煤改气”成本的陶企表示,小改的话,产品能耗肯定上涨,企业吃不消;大改的话企业肯定会‘伤筋动骨’,“归根到底,市场不好时煤改气,企业有可能就此倒下。
有陶企测算后认为,当气价降至2.2元/立方米时,用气成本与用煤成本相当。当天然气价格超过2.5元/立方米时,即使是国内的知名陶企,也恐怕会面临亏损的境况。
“煤改气”已经成为牵动各产区陶企神经的敏感话题。有业内人士总结,无论哪种方式的“煤改气”,企业都要承受亏损。在行业整体利润率偏低甚至零利润和负利润的情况下,高昂的改造成本成为阻碍企业煤改气的“拦路虎”。
市场规模
工业炉窑是指在工业生产中利用燃料燃烧或电能等转换产生的热量,将物料或工件进行熔炼、熔化、焙(煅)烧、加热、干馏、气化等的热工设备,包括熔炼炉、熔化炉、焙(煅)烧炉(窑)、加热炉、热处理炉、干燥炉(窑)、焦炉、煤气发生炉等八类(见附件1)。工业炉窑广泛应用于钢铁、焦化、有色、建材、石化、化工、机械制造等行业,对工业发展具有重要支撑作用,同时,也是工业领域大气污染的主要排放源。相对于电站锅炉和工业锅炉,工业炉窑污染治理明显滞后,对环境空气质量产生重要影响。京津冀及周边地区源解析结果表明,细颗粒物(PM2.5)污染来源中工业炉窑占20%左右。
从工业炉窑装备和污染治理技术水平来看,我国既有世界上最先进的生产工艺和环保治理设备,也存在大量落后生产工艺,环保治理设施简易,甚至没有环保设施,行业发展水平参差不齐,劣币驱逐良币问题突出。尤其是在砖瓦、玻璃、耐火材料、陶瓷、铸造、铁合金、再生有色金属等涉工业炉窑行业,“散乱污”企业数量多,环境影响大,严重影响产业转型升级和高质量发展。
市场上存在大量小微企业,由于没有管道天然气,目前仍然使用LNG点供方式,采取LNG储罐方式供气价格略低一些,采取LNG气瓶供气方式,气体价格普遍比管道气及储罐供气高。
燃气节能行业现状
炉窑节能行业经历了数十年的发展,年市场份额达到数千亿规模,由于数十年炉窑使用煤炭等低端燃料,降低了燃烧热效率,节能空间巨大。
煤改气之后,炉窑均采用节能燃烧方式,“全纤维炉”;蓄热式工业炉,余热回收及红外涂料技术等,燃气节能效率可操作空间明显下降,导致大量炉窑节能企业倒闭,燃气节能领域形成了真空地带。
如何在整合已有的节能技术单独或集成使用,进一步大幅度节能,是资源形势和技术发展的要求。中国工业炉窑节能环保服务的发展是根据下游行业需求发展而来,其主要技术发展是与市场和科技现代化发展相适应并和国际环保工业同步,目前正通过技术改造加快技术进步,朝着大型化、环保型、节能型、有效提高资源利用率的方向发展。
随着各企业工艺逐步优化,控制和管理水平的提高,以及新型耐火保温材料和常规技术的采用,工业炉窑节能环保行业为工业企业充分利用低热值燃料和提供余热回收相关环保设备和解决方案,目前行业主要是以提供技术、提供节能减排系统解决方案和配套方案的环保设备的三种经营模式。工业炉窑节能减排系统解决方案依托于核心技术,以自身生产节能环保设备为辅,通过设备运营发挥核心技术的节能减排优势,为工业企业提供节能环保综合技术服务。当前融合核心技术自身生产设备为客户提供工业炉窑节能减排系统解决方案的企业较少,行业内仅有少数优势企业具有提供节能减排综合服务的能力。
工业炉窑节能环保行业是根据高能耗、重污染行业工业炉窑的特点,提供节能减排技术服务和核心设备,最终达到工业炉窑清洁生产、降低能耗、资源循环利用的目标。工业炉窑应用于国民经济的各行各业,量大面广。我国大部分工业窑炉在炉型结构、燃烧系统、余热利用、绝热材料、热工检测、自控、微机应用及环保等方面都比较落后,而且我国工业炉窑容量大部分偏小,造成能源浪费,同时环境污染严重。
我们以湖南巴陵炉窑节能股份有限公司的节能技术为例:
公司研发的“无旁通不成对蓄热式燃烧技术”,首次提出蓄热式不成对配置方式,采用递进式换向、取消辅助烟道的模式,优化了出口烟道面积,提高了烟气余热利用率。用户使用表明,该技术比传统蓄热式燃烧器的配置方式炉压更稳定,可使单位产品能耗降低20%。
“蓄热式再生铝熔炼炉”此产品相比普通熔炼炉的能耗下降30%-40%。
通过不同技术的创新,炉窑能耗下降比例幅度较大。对于特殊行业的炉窑的节能,通过改进炉窑结构等工艺,可以达到理想的节能效果,对于大部分炉窑,当能源利用率很高时,节能效率明显下降,对于这样一个市场,形成了空白区域。
根据不完全统计,全国燃气炉窑总数已达到上百万台,其中中大型炉窑数量突破了数十万台,在这样庞大数量规模的市场下,仅仅能够实现燃气节能3%计算,年节气量高达4200亿元。
采用传统的节能方式很难达到3%甚至更高的节气效率,通过优化燃料系统,提能增效技术,能够在千亿市场规模中获得较高的利润回报。
天然气催化蓄能系统降低天然气消耗5-20%
同样的加热方式,火焰温度相差数十度
催化燃烧:催化燃烧能够提高燃气燃烧效率
在化学领域存在很多复杂的化学反应,煤炭在一定环境下可以生成可燃气体,秸秆木屑等在一定环境下也可以生成可燃气体;当甲烷加热到1000℃时,甲烷生成乙炔,同等条件下,乙炔能量密度要远远高于甲烷,这就是化学的神奇之处。
天然气灶具有额定负荷,华白数等技术参数,当天然气烧水时,燃气瞬间流量为10.64左右,只有达到这样的流速情况下,水在11分钟时可以达到91℃。
天然气通过催化蓄能系统后,燃气流量在6.7-7.3左右,在同样的时间内,水的温度可以达到93℃。
扩散燃烧:即燃气与空气混合速度低于化学反应速度,则燃烧过程取决于混合速度。过渡燃烧:即化学反应与混合速度很接近,则燃烧过程取决于化学反应与混合速度。
影响锅炉耗气量的主要因素
天然气锅炉的耗气量主要取决于锅炉容量、天然气热值、锅炉热效率等因素。
对于同一燃气锅炉来讲,耗气量是评估燃气锅炉质量的重要指标,也是用户比较关注的重要问题。这个数据将直接决定企业对锅炉运行的投入费用成本。
我们以1吨容量作为基数,来计算锅炉耗气量,帮助你更加了解燃气锅炉。
首先是燃气锅炉的受热面积:受热面积在锅炉整体中占比越大,燃料燃烧传递给锅炉的热量会更加充分,燃料利用率也会有所提高。
其次,燃料成本,天然气燃烧热值8600大卡/立方米,单价在2.5-4元/立方不等 ;3500-5600元/吨左右,小规模企业用气量价格普遍偏高。
再就是燃气锅炉的热效率:热效率取决于锅炉受热面积、烟气回收、燃烧技术等方面;热效率越高,燃料利用越充分,锅炉耗气量越少,成本越低。
天然气催化蓄能系统
工业燃气炉窑节气市场规模在4200-7000亿,工业炉窑每年以20%的数量递增,未来几年,工业炉窑市场保有率可达到上百万套,以当前的炉窑市场保有率计算,天然气炉窑每年的节能率可达到千亿规模,在当下市场竞争激烈的前提下,企业降低能耗是及其重要的环节,对于炉窑使用企业来说,炉窑的使用及燃料耗费成本无法通过自身的技术手段实现节能目的,对于炉窑的节能企业一直以来都在寻找最有效的节约方式,由于受技术及专业知识的限值,企业无法实现燃气节能的目的。
尤其是众多国有企业,节能是领导考核的重要指标,能在燃料方面节能2-3%,对于领导干部至关重要,这决定着一些领导干部的升迁及考核。对于民营企业来说,节能是降低生产成本的重要途径,好的产品及运营模式,是改善企业生产环境的重要的手段。
节能系统为企业节省燃气3%计算,年节约32万,节能6%计算,年节约64万。如果分享企业节能率的30%计算,可以获得每个企业的9.6-19.2万元/年,按照10000家企业计算,年可分享9.6-19.2亿元。