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电解水制氢燃料与天然气炉掺烧方案(草案)

XX公司天然气窑炉掺氢燃烧、实现安全节能环保减碳目标

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发表时间:2024-06-06 16:04

山东航成新能源装备有限公司

电解水制氢掺烧技术方案 (草案)

——XX有限公司电解水制氢燃料,现场制氢、

不储运、与天然气炉掺烧项目

一、现场基本情况

现有2.5MW光伏发电系统,(之后也可以利用微风发电、谷电等等)可用于电解水制氢,按照0.15/度计算电费,企业每年天然气消耗1000m³,费用4000余万元,燃气参数:每小时用量约1000m³/h,压力约0.12MPa,   流速约0.38m³/S,工作场地一定的富余。 发挥自身优势,消纳光伏余电用于燃烧,助力双碳目标实现,提高企业经济效益,为此公司做了充分的调研,就电解水框架碱法制氢、PEM制氢、甲醇重整制氢等技术路线做了认真的比较;权重分析后认为:电解水制氢燃料技术路线,投资少、路线捷径、性价比高,可以实现企业目标的理想方案,做到安全节能环保无碳排劳动友好,即产即用,不储运。

二、掺氢燃烧技术方案:掺氢燃烧是在天然气(油品、煤粉、甲醇等化石燃料、生物质燃料等)为主燃料,添加10-30%纯氢或氢混燃料,在不改变现有燃烧器、PID控制等燃烧体系的前提下的一种混合燃烧,目的是提高燃烧效率、节约能源、降低成本、减少污染、减少碳排放;从燃烧机理上分析,有叠加式燃烧、有链式增长反应的燃烧等;混合氢氧气与天然气掺烧是一种链式引发并增长反应过程,是化石燃料燃烧加热改性的一种好途径,既与现有生态能衔接,又能与新能源革命相切合,为未来更健康、可持续的发展奠定了基础。

工艺流程描述:光伏发电(+1000kVA储电)——航成氢能装备电解水制氢燃料——掺烧窑炉。         

按加氢量200/小时计算:需要配18台模块机(16台用,2台备份,山东航成专利产品),产氢量240/小时的制氢机(按设备暂载率80%左右,240*84%=200/小时),设备额定功率42kw/台,16台实际工作功率约565kw左右,工作电流(380伏)约800安培,消耗纯净水少于20公斤/小时。

设备价格:15.80万元/,18*15.80=284.4万元/套。

三、项目目标1、节约天然气消耗25%以上(250/H以上),燃烧效率(工效)提高10-15%,减少碳排放4.22/H,减少氮氧化合物排放30%以上(短时减少不多,是因为加氢燃烧后,温度提升快,有利于氮氧化合物的形成,总平均减少30%以上),减少二氧化硫排放25%以上,减少一氧化碳排放50ppm以上,综合节约环保成本30%以上;节约天然气200/小时(约150公斤甲烷),减少生成二氧化碳700公斤/小时,年减少二氧化碳排放6000多吨,节约碳税60万元(按碳交易价100/吨)。

     以上数据与燃烧器及天然气热值有关。

2节约天然气250/H,价值900.00元,用电*多600/H可节约价值900-600*0.15=810.00/H,日可节约19440.00/,月节约58余万元,年节约690余万元,5个月节约的天然气费用可低氢能装备投资款,即半年内用节约的款项就能收回氢能装备投资款

四、其他事项:电解水制氢燃料装备,需要不少于50㎡的主机占用室内场地,循环水处理需要30㎡场地;日常维护人员2人。山东航成新能源装备有限公司负责设备使用培训,设备一年内质保,终身维修;

    山东航成公司承诺:设备5年后可折价回收。

            山东航成新能源装备有限公司技术部

2024.6.3编制


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