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玻璃燃料的特點(diǎn)及發(fā)展前景簡(jiǎn)析

放大字體 縮小字體 發(fā)布日期:2012-10-19 來源:新湖期貨 瀏覽次數(shù):1094
核心提示: 60年初代玻璃行業(yè)剛起步時(shí),生產(chǎn)企業(yè)均以燒煤的發(fā)生爐煤氣作為燃料。但隨著浮法工藝的提高和人們對(duì)于玻璃質(zhì)量需求的逐步提高,
      60年初代玻璃行業(yè)剛起步時(shí),生產(chǎn)企業(yè)均以燒煤的發(fā)生爐煤氣作為燃料。但隨著浮法工藝的提高和人們對(duì)于玻璃質(zhì)量需求的逐步提高,重油成為新的玻璃燃料并很快得到認(rèn)可,在過去的四五十年里重油作為玻璃生產(chǎn)的主要燃料得到運(yùn)用。但重油屬于原油中的重質(zhì)餾分油,占玻璃生產(chǎn)成本高達(dá)50%。隨著重油價(jià)格一路走高,給生產(chǎn)企業(yè)帶來了巨大的成本壓力。加上重油燃燒的廢氣通過煙囪排放到大氣中,造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。國(guó)家對(duì)玻璃行業(yè)的高能耗高污染現(xiàn)象越來越注重,并制定《平板玻璃行業(yè)準(zhǔn)入條件》和《平板玻璃工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》等相關(guān)政策。在符合國(guó)家對(duì)行業(yè)要求情況下,尋找新能源成了玻璃行業(yè)迫在眉睫的事。 
         一、玻璃燃料的特點(diǎn)分析     
         玻璃行業(yè)采用的燃料應(yīng)具備“高熱值、低價(jià)格、貨源足、污染小”的特點(diǎn):
         1、  高熱值。高溫熔化是提高產(chǎn)量、改善玻璃質(zhì)量和降低單位能耗的重要途徑,因此,生產(chǎn)企業(yè)在選著玻璃燃料是首先要考慮就是玻璃燃料所能提供的熔化溫度。        
         表1、玻璃熔化溫度與熔化率 
熔化溫度 每提高1oC,熔化率增加
1400oC------1450 oC 2%
1450oC------1500 oC 1%
1500oC------1550 oC 0.7%
數(shù)據(jù)來源:新湖期貨研究所
         從表1中我們可以看到燃料所能提供的熔化溫度不僅對(duì)于玻璃生產(chǎn)線的產(chǎn)量和質(zhì)量起著關(guān)鍵的作用,對(duì)于降低能耗、減少污染也起到作用。
         2、  低價(jià)位。燃料的耗費(fèi)在玻璃生產(chǎn)成本中占據(jù)相當(dāng)大的比重。在保證其提供的熱值達(dá)標(biāo)的情況下,尋找更低價(jià)位的燃料成了玻璃行業(yè)的又一個(gè)挑戰(zhàn)。
         3、  貨源充足。《平板玻璃行業(yè)準(zhǔn)入條件》中對(duì)于新建或改造的熔窯要求窯齡必須滿足8年以上。由于玻璃生產(chǎn)線一旦點(diǎn)火,必須24小時(shí)不停生產(chǎn),如果在此期間進(jìn)行燃料更改就需要停產(chǎn)、冷修將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以,對(duì)于選擇使用什么燃料對(duì)于玻璃行業(yè)來說不僅僅是關(guān)注當(dāng)前,更要著眼于未來。
         4、  降低能耗、減少污染。玻璃行業(yè)是高能耗、高污染的行業(yè),因此在西方也被稱為“夕陽(yáng)工業(yè)”。我國(guó)在出臺(tái)的《平板玻璃行業(yè)準(zhǔn)入條件》中明確:嚴(yán)格執(zhí)行行業(yè)準(zhǔn)入條件、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和淘汰落后產(chǎn)能計(jì)劃。建立能源計(jì)量管理制度,開展能源管理體系認(rèn)證和能效對(duì)標(biāo),對(duì)不達(dá)標(biāo)企業(yè)實(shí)施節(jié)能改造。推廣全氧燃燒、煙氣脫硫脫硝、余熱發(fā)電、變頻調(diào)速等先進(jìn)節(jié)能減排技術(shù),提高節(jié)能減排綜合水平。實(shí)施技術(shù)改造,推廣清潔生產(chǎn),建設(shè)二氧化硫、氮氧化物減排示范工程。按照該條例要求,企業(yè)對(duì)于燃料中的產(chǎn)熱率、硫、氮等指標(biāo)都有一定的要求。 
         二、玻璃燃料的優(yōu)缺點(diǎn)介紹 
         表2:一重量箱玻璃燃料熱值及占成本比例
  重油 天然氣 焦?fàn)t煤氣 石油焦 煤焦油
燃料熱值 Kcal/m3(kg) 9600 8500 4200 8500 9000
燃料均價(jià) 元/ m3(kg) 5.00 2.80 1.15 2.00 2.70
燃料用量 m3(kg) 9.10 11.00 22.26 11.00 10.39
燃料成本 元 45.50 30.80 25.60 22.00 28.05
一重量箱玻璃成本 82.55 67.85 62.65 59.05 65.10
燃料占比 % 55.11 45.39 40.86 37.25 43.08
數(shù)據(jù)來源:新湖期貨研究所
         目前我國(guó)玻璃生產(chǎn)企業(yè)燃料多以重油和天然氣為主,很多企業(yè)給每條生產(chǎn)線同時(shí)配套重油和天然氣2種燃料裝置。
         1、 重油 1)成本較高。重油在玻璃生產(chǎn)成本中占比可高達(dá)50%多,給玻璃生產(chǎn)成本來帶不小壓力,但由于其多年使用習(xí)慣,重油目前仍是玻璃生產(chǎn)線上常用的燃料之一。
         重油是從原油中分離出來的,又由于石油是不可再生資源,從長(zhǎng)期來看,油價(jià)的上漲是必然趨勢(shì)。我國(guó)是一個(gè)多煤、缺油、少氣的國(guó)家。為了保障中國(guó)能源安全,這些年實(shí)行石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備,并逐步尋找更多的海外資源。我國(guó)對(duì)海外石油的依存度也越來越高。預(yù)計(jì)到2013年,中國(guó)原油對(duì)海外依存度將超過60%。對(duì)于國(guó)內(nèi)的原油開采到運(yùn)用都還存在著勘查技術(shù)、資金、戰(zhàn)略等各方面的原因。國(guó)土資源部2012年2月公布了2011年全國(guó)石油產(chǎn)量2.01億,全國(guó)石油勘查新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量13.70億噸。但面對(duì)巨大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求,中國(guó)的原油仍然以進(jìn)口為主導(dǎo)。目前我國(guó)原油價(jià)格基本跟從世界原油價(jià)格走勢(shì)。那么重油的價(jià)格就受原油價(jià)格波動(dòng)而起伏,尤其是本世紀(jì)原油價(jià)格漲幅較大,使得重油跟著水漲船高。目前重油基本維持在5000元/噸的高價(jià),幾乎占據(jù)是玻璃成本的一半。在下游需求受限,競(jìng)爭(zhēng)激烈的玻璃市場(chǎng)上,燃料成本過大成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸。尋找新的替代燃料成為玻璃企業(yè)控制成本主要途徑。
         2)伴隨污染物。重油作為玻璃生產(chǎn)線使用的燃料油主要的工作原理即抽油泵把重油從儲(chǔ)油罐中抽出,經(jīng)粗、細(xì)分離器除去機(jī)械雜質(zhì),再經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱到70-120°C,預(yù)熱后的重油黏度降低,再經(jīng)過調(diào)節(jié)閥在8-20大氣壓下,由噴油嘴噴入爐膛,霧狀的重油與空氣混合后燃燒,燃燒廢氣通過煙囪排入大氣。重油這種燃燒工藝符合玻璃熔窯低灰、高熱值的要求。重油燃燒所采用的高效霧化噴嘴使燃料充分細(xì)化并和空氣接觸,既提高了燃料燃燒的效率,又減少了煙霧。重油作為玻璃燃料對(duì)環(huán)境的污染程度小于煤制燃料,但污染還是存在,并且對(duì)環(huán)境的影響日益明顯。
         3)貨源充足。從近幾十年來看,重油的貨源相對(duì)穩(wěn)定和充足,運(yùn)輸方便。
         2、天然氣 許多企業(yè)開始使用天然氣為替代重油的燃料。
         1)無污染。天然氣是一種潔凈、環(huán)保的優(yōu)質(zhì)能源,幾乎不含硫、粉末和其他有害物質(zhì),燃燒時(shí)產(chǎn)生的CO2也相對(duì)較少。有助于減少酸雨的形成和降低溫室氣體的排放。從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā),天然氣是玻璃行業(yè)比較理想的燃料。但是天然氣自身也存在著一些有待解決的問題。
         2)勘探開發(fā)難度大,成本高。我國(guó)的天然氣主要分布在西部環(huán)境惡劣的地區(qū)且埋藏較深、儲(chǔ)量豐度較低,對(duì)勘探技術(shù)要求較高。我國(guó)氣田最主要的特點(diǎn)是規(guī)模小、分布集中在西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)。國(guó)土資源部2012年2月公布了2011年全國(guó)天然氣勘查新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量7659.54億立方米,同比增長(zhǎng)29.6%。新增探明技術(shù)可采儲(chǔ)量3956.65億立方米,同比增長(zhǎng)37.6%。2011年新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量超過千億立方米的大氣田有2個(gè),分別為長(zhǎng)慶蘇里格和南方元壩。2011年全國(guó)新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量大于300億立方米的盆地有4個(gè),合計(jì)新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量6562.80億立方米,占全國(guó)新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量的85.7%。 這些分布在西部的氣田使得天然氣開采成本較高,開采難度較大。
         3)貨源分布不均。我國(guó)天然氣資源主要分布在西部區(qū)域:大大型氣田主要分布在四川盆地、鄂爾多斯盆地、塔里木盆地、松遼盆地等地。由于氣田60%分布于經(jīng)濟(jì)落后的中西部,20%分布在沿海城市,而中國(guó)的工商業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)基本分布在華東、華南沿海地區(qū)的城市,而中西部由于工業(yè)較少,對(duì)于天然氣的利用不足。這樣使得資源的開發(fā)區(qū)和消費(fèi)區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重的空間錯(cuò)位。由于資源得不到合理的分配,這種原本較為理想的玻璃生產(chǎn)燃料在的替代性上受到阻礙。
         4)各地價(jià)格差距大。雖然國(guó)家多年來一直致力于西氣東輸,但仍有些地方暫時(shí)無法惠及。各地的工業(yè)天然氣價(jià)格差距較大,也使得不同地區(qū)在共同使用天然氣為燃料時(shí),產(chǎn)生的成本差距較大。根據(jù)2012年6月,各地工業(yè)用天然氣報(bào)價(jià),現(xiàn)在以生產(chǎn)1重量箱平板玻璃好用天然氣11M3折算,各地天然氣耗費(fèi)成本如下:
         圖2:各城市玻璃行業(yè)天然氣使用成本對(duì)比
        
         數(shù)據(jù)來源:新湖期貨研究所
         從上圖中我們很明顯看到銀川耗費(fèi)燃料成本為19.25元/重量箱;上海耗費(fèi)燃料成本為42.79元/重量箱;廣州、深圳耗費(fèi)燃料成本為超過50元/重量箱。作為玻璃行業(yè)發(fā)展最早、最快的華南地區(qū),我們看到沿海城市在使用燃料方面沒有凸顯天然氣的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。對(duì)于這里工業(yè)發(fā)達(dá)、能源需求旺盛的地區(qū)出現(xiàn)的“氣荒”還有待近一步解決。
         5)政策鼓勵(lì) 由于我國(guó)天然氣價(jià)格與國(guó)際天然氣價(jià)格隔離,2006年以前,我國(guó)都以自己自足的模式來運(yùn)用天然氣。06年之后則開通進(jìn)口天然氣的渠道以滿足人民生產(chǎn)、生活增長(zhǎng)的需求。2007年,國(guó)家發(fā)改委頒布并實(shí)施了《天然氣利用政策》。政策規(guī)定天然氣的利用順序:優(yōu)先滿足城市燃?xì)?,尤其是居民生活用氣和天然氣汽車使用,還包括天然氣發(fā)電;允許使用的是工業(yè),包括建材、輕紡、機(jī)電等;限制類的主要是天然氣化工類的。 因此,天然氣在玻璃生產(chǎn)中能否保持長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)得到使用時(shí)玻璃企業(yè)必須考慮的問題。當(dāng)然,還有可以作為玻璃燃料的能源還包括:焦?fàn)t煤氣、石焦油等。
         3、焦?fàn)t煤氣
         1)污染相對(duì)較小。 又稱焦?fàn)t氣,其主要成分為氫氣(55%~60%)和甲烷(23%~27%),另外還含有少量的一氧化碳(5%~8%)、C2以上不飽和烴(2%~4%)、二氧化碳(1.5%~3%)、氧氣(0.3%~0.8%))、氮?dú)?3%~7%)。因此作為燃料其污染先對(duì)較小。生產(chǎn)過程是用幾種煙煤配制成煉焦用煤,在煉焦?fàn)t中經(jīng)過高溫干餾后,在產(chǎn)出焦炭和焦油產(chǎn)品的同時(shí)所產(chǎn)生的一種可燃性氣體,是煉焦工業(yè)的副產(chǎn)品。
         2)價(jià)格便宜。焦?fàn)t氣是混合物,其產(chǎn)率和組成因煉焦用煤質(zhì)量和焦化過程條件不同而有所差別。焦?fàn)t煤氣價(jià)格相對(duì)較低1.15元/平方米,不到天然氣的一半,生產(chǎn)玻璃所用成為26.5元/重量箱。
         3)貨源不穩(wěn)定。目前,我國(guó)焦化產(chǎn)業(yè)只注重焦炭生產(chǎn)而忽略其副產(chǎn)品的回收。焦化生產(chǎn)的主要副產(chǎn)品焦?fàn)t氣大量直接燃燒排放,還沒有得到真正的重視和利用,對(duì)于玻璃企業(yè)在需找長(zhǎng)期穩(wěn)定的燃料時(shí),也是考慮的一個(gè)方面。 
         4、石油焦 
         1)成本低。石油焦是煉油廠延遲焦化的產(chǎn)物,具有高熱值,低揮發(fā)等特點(diǎn),灰度一般僅為0.1%-0.3%,在清潔度和熱值方便非常接近重油效果。且價(jià)格相對(duì)于重油來說可以少2/3,生產(chǎn)每重量箱玻璃耗費(fèi)成本僅22元。從控制成本的角度看,石焦油替代重油的前景非常好。然而石焦油作為玻璃燃料也存在很多為題有待解決。
         2)能耗高。石油焦燃燒的特性與無煙煤相似,常溫下難以點(diǎn)燃和燃盡。不完全燃燒對(duì)于玻璃生產(chǎn)線來說一是不符合國(guó)家要求的提高能源利用率的節(jié)能要求;二是不完全燃燒可能影玻璃的白度。
         3)污染大。石油焦含有較高的硫和氮,在其燃燒后,會(huì)有大量的二氧化硫和氮氧化物隨著尾氣排放到空中,形成酸雨,給環(huán)境造成危害。
         4)貨源不充足。石油焦資源主要集中在石油煉化企業(yè),其產(chǎn)量有限,很難滿足對(duì)于重油的替代需求,對(duì)于需求可持續(xù)利用燃料的玻璃企業(yè)來說,選擇石油焦未必是理想選擇。
         5、煤焦油 現(xiàn)在部分工廠用煤焦油代替重油,以降低成本。但作為玻璃能源也存在著問題。
         1)  成本低。煤焦油作為玻璃生產(chǎn)燃料,每重量箱耗費(fèi)成本28元左右,占整個(gè)玻璃生產(chǎn)成本的40%左右。從成本優(yōu)勢(shì)來說,只能算相對(duì)便宜。
         2)  有污染。從國(guó)家對(duì)于污染控制角度來說,煤焦油燃燒所伴隨的污染物較多,對(duì)環(huán)境影響較大。
         3)  貨源不穩(wěn)定。煤焦油是煉焦工業(yè)煤熱解生成的粗煤氣中的產(chǎn)物之一,其組成極為復(fù)雜,多數(shù)情況下是由煤焦油工業(yè)專門進(jìn)行分離、提純后加以利用。這樣燃料供應(yīng)不穩(wěn)定。
         較各種因素對(duì)比,筆者相對(duì)偏重于天然氣的使用。玻璃燃料的選取不僅僅是對(duì)于生產(chǎn)成本的控制,更是整個(gè)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素,對(duì)于減少污染,造福后代也是起著原則性的作用。
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