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玻璃燃料的特點及發(fā)展前景簡析

       60年初代玻璃行業(yè)剛起步時,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50%。隨著重油價格一路走高,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,造成了嚴重的環(huán)境污染。國家對玻璃行業(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。在符合國家對行業(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、玻璃燃料的特點分析     
         玻璃行業(yè)采用的燃料應(yīng)具備“高熱值、低價格、貨源足、污染小”的特點: 

         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于玻璃生產(chǎn)線的產(chǎn)量和質(zhì)量起著關(guān)鍵的作用,對于降低能耗、減少污染也起到作用。 

         2、  低價位。燃料的耗費在玻璃生產(chǎn)成本中占據(jù)相當(dāng)大的比重。在保證其提供的熱值達標(biāo)的情況下,尋找更低價位的燃料成了玻璃行業(yè)的又一個挑戰(zhàn)。 

         3、  貨源充足?!镀桨宀A袠I(yè)準入條件》中對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)線一旦點火,必須24小時不停生產(chǎn),如果在此期間進行燃料更改就需要停產(chǎn)、冷修將造成巨大的經(jīng)濟損失。所以,對于選擇使用什么燃料對于玻璃行業(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“夕陽工業(yè)”。我國在出臺的《平板玻璃行業(yè)準入條件》中明確:嚴格執(zhí)行行業(yè)準入條件、污染物排放標(biāo)準和淘汰落后產(chǎn)能計劃。建立能源計量管理制度,開展能源管理體系認證和能效對標(biāo),對不達標(biāo)企業(yè)實施節(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)速等先進節(jié)能減排技術(shù),提高節(jié)能減排綜合水平。實施技術(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 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,從長期來看,油價的上漲是必然趨勢。我國是一個多煤、缺油、少氣的國家。為了保障中國能源安全,這些年實行石油戰(zhàn)略儲備,并逐步尋找更多的海外資源。我國對海外石油的依存度也越來越高。預(yù)計到2013年,中國原油對海外依存度將超過60%。對于國內(nèi)的原油開采到運用都還存在著勘查技術(shù)、資金、戰(zhàn)略等各方面的原因。國土資源部2012年2月公布了2011年全國石油產(chǎn)量2.01億,全國石油勘查新增探明地質(zhì)儲量13.70億噸。但面對巨大的國內(nèi)市場需求,中國的原油仍然以進口為主導(dǎo)。目前我國原油價格基本跟從世界原油價格走勢。那么重油的價格就受原油價格波動而起伏,尤其是本世紀原油價格漲幅較大,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,幾乎占據(jù)是玻璃成本的一半。在下游需求受限,競爭激烈的玻璃市場上,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油罐中抽出,經(jīng)粗、細分離器除去機械雜質(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環(huán)境的污染程度小于煤制燃料,但污染還是存在,并且對環(huán)境的影響日益明顯。 

         3)貨源充足。從近幾十年來看,重油的貨源相對穩(wěn)定和充足,運輸方便。 

         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),燃燒時產(chǎn)生的CO2也相對較少。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、儲量豐度較低,對勘探技術(shù)要求較高。我國氣田最主要的特點是規(guī)模小、分布集中在西部欠發(fā)達地區(qū)。國土資源部2012年2月公布了2011年全國天然氣勘查新增探明地質(zhì)儲量7659.54億立方米,同比增長29.6%。新增探明技術(shù)可采儲量3956.65億立方米,同比增長37.6%。2011年新增探明地質(zhì)儲量超過千億立方米的大氣田有2個,分別為長慶蘇里格和南方元壩。2011年全國新增探明地質(zhì)儲量大于300億立方米的盆地有4個,合計新增探明地質(zhì)儲量6562.80億立方米,占全國新增探明地質(zhì)儲量的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)濟落后的中西部,20%分布在沿海城市,而中國的工商業(yè)發(fā)達地區(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,對于天然氣的利用不足。這樣使得資源的開發(fā)區(qū)和消費區(qū)出現(xiàn)嚴重的空間錯位。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)各地價格差距大。雖然國家多年來一直致力于西氣東輸,但仍有些地方暫時無法惠及。各地的工業(yè)天然氣價格差距較大,也使得不同地區(qū)在共同使用天然氣為燃料時,產(chǎn)生的成本差距較大。根據(jù)2012年6月,各地工業(yè)用天然氣報價,現(xiàn)在以生產(chǎn)1重量箱平板玻璃好用天然氣11M3折算,各地天然氣耗費成本如下: 
 
          圖2:各城市玻璃行業(yè)天然氣使用成本對比
        
         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燃料成本為19.25元/重量箱;上海耗費燃料成本為42.79元/重量箱;廣州、深圳耗費燃料成本為超過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格優(yōu)勢。對于這里工業(yè)發(fā)達、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 由于我國天然氣價格與國際天然氣價格隔離,2006年以前,我國都以自己自足的模式來運用天然氣。06年之后則開通進口天然氣的渠道以滿足人民生產(chǎn)、生活增長的需求。2007年,國家發(fā)改委頒布并實施了《天然氣利用政策》。政策規(guī)定天然氣的利用順序:優(yōu)先滿足城市燃氣,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)中能否保持長時間、連續(xù)得到使用時玻璃企業(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%))、氮氣(3%~7%)。因此作為燃料其污染先對較小。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煤氣價格相對較低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,對于玻璃企業(yè)在需找長期穩(wěn)定的燃料時,也是考慮的一個方面。 

         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,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。且價格相對于重油來說可以少2/3,生產(chǎn)每重量箱玻璃耗費成本僅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,常溫下難以點燃和燃盡。不完全燃燒對于玻璃生產(chǎn)線來說一是不符合國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,很難滿足對于重油的替代需求,對于需求可持續(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,每重量箱耗費成本28元左右,占整個玻璃生產(chǎn)成本的40%左右。從成本優(yōu)勢來說,只能算相對便宜。
         2)  有污染。從國家對于污染控制角度來說,煤焦油燃燒所伴隨的污染物較多,對環(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。 

         較各種因素對比,筆者相對偏重于天然氣的使用。玻璃燃料的選取不僅僅是對于生產(chǎn)成本的控制,更是整個行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素,對于減少污染,造福后代也是起著原則性的作用。

 
 

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