一、总论

    随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，人们对环境质量的要求也进一步提高。党中央国务院，也从科学发展的角度出发，对我国的工业发展提出了更高的要求。两会期间国务院提出了加大了对节能减排的力度，鼓励使用清洁能源。在国家产业政策指导下，使用清洁的天然气作为燃料是大势所趋和势在必行的。
取缔“高耗能、高污染”的一个重要原因就是以煤为直接燃料而造成的成本的浪费和治理的困难。煤的热能利用率低和燃烧产物的复杂性是造成这种现象的根本之所在。
煤气中硫的含量相当的高，硫对产品和人体的危害很大。煤气成分的不确定也造成了其热值的波动，从而给温度控制和产品质量造成了一定的影响。
天然气以其组成稳定、热值高、其产物对环境没有危害，而被称为最洁净的能源之一。
天然气素有绿色能源之称，是清洁高效的优质燃料。工业使用天然气作为燃料，可以减少对城市的环境污染，提高城市的整体水平。为了减少环境污染，国家相关部位颁布了许多鼓励使用天然气的政策，制定了发展天然气事业的规划。

二、天然气和气化炉煤气的宏观比较
 
天然气和发生炉煤气都可作为锅炉供热的燃料，但两者在性能上是有一定差别的，仅从以下几点予以比较：

1、物化性质比较

1）热值

天然气的热值为9000kcal/m3；
一段式发生炉煤气热值约为1258kcal/m3。即1m3t天然气相当于7.15m3一段式发生炉煤气。
两段式发生炉煤气的平均热值约为1400kcal/m3。即1m3天然气相当于6.43m3两段式发生炉煤气。
根据工艺过程的不同，发生炉煤气可以分为：空气煤气、空气-蒸汽煤气、水煤气等。空气煤气热值：3770-4600千焦/立，空气-蒸汽煤气热值：5020-5230千焦/立，水煤气热值：  10050~11300千焦/立。

2）毒性

天然气的主要成分为CH4（98%以上），CH4无毒，对人体没有危害，而且密度比空气小得多，极易向上扩散。即使发生泄漏也不易聚集，发生危险。而发生炉煤气的主要成分发是CO、H2、N2,其中CO的毒性很大，而且无色无味，不易扩散。达到一定浓度后，人一旦吸入，轻者发生头痛、反应迟钝、昏厥，重者有发生窒息的危险。并且其平均密度和空气很相近，极易发生聚集达到爆炸极限而发生爆炸。

由于煤中硫的含量相当的高，其生成的煤气中必然含有一定量的含硫化合物如H2S、SO２等，对长期从事发生炉操作的工人的健康有相当大的危害。另外煤中大分子有机化合物含量较高，在制气的同时会挥发出如笨、甲苯、萘、蒽等一系列致癌物质，对长期在其环境下的工人的健康有很大危害。

两种燃气成分组成如下表

            CH4    C2H6    C4H10    CO    H2    CO2    O2    N2    总计
天然气     99.14   0.03      －     －    －    0.2    －   0.63    1
发生炉煤气 1.8      －      0.4    30.4   8.4   2.4    0.2  56.4    1

3）安全
     
各种燃气的爆炸极限如下：

燃气类别    爆炸下限（%）    爆炸上限（%）
天然气           5               15
人工煤气      5—20.7          31—73
液化石油气      1.5              9.5

有上表可知天然气和煤气相比爆炸极限要小的多，故不易发生危险。

4）对工艺的影响

   煤由煤气发生炉制成煤气，其含有的各种杂质也发生变化进入煤气。主要有害成分有H2S、SO2、C6H6、甲苯、二甲苯、萘、蒽、菎等。其中主要可燃成分CO和H2会因操作条件的变化，其相对含量发生变化。从而造成火炉温度的改变。天然气主要成分为CH4（大于９８％），杂质已在进气站前完全过滤。燃烧放出的热量稳定，不会造成火炉温度的波动。燃烧生成的产物为CO2和H2O，对产品没有任何危害。

5）污染

    煤中的硫份经气化、燃烧生成SO2-，如果不经处理排入大气，会造成一系列的污染，而且很难消除。从气化炉出来的煤气如果不经过滤直接燃烧，将带来大量的粉尘污染空气。煤在进入气化炉前，需要进行筛分和洗煤，也将造成大量粉尘和污水，如果不经处理也会将造成大量污染。气化生成的炉渣如果处理不当不仅很占用土地，更将造成进一步的污染。天然气在这方面有很大优势，其燃烧只生成的CO2和H2O，对环境没有任何污染。因此也被誉为最清洁的能源。这一点也是国家近年来大力推行天然气的主要原因。

2、运营

1）操作与管理

    发生炉煤气需要专业操作工操作煤气发生炉。煤气发生炉属于二类设备，国家对这类设备有相当高的安全要求。所以企业对这类设备和相关人员的管理难度要大得多。

    不连续供气的煤气发生炉在使用前需要预先点燃，使用完毕后炉膛的温度需要自然冷却，所产生煤气的需要放空处理或者点燃。这就造成了能源的浪费和环境的污染。

对于天然气并不存在这样的问题。

其一，天然气有天燃气公司直接供气，经公司的调压站调压后可直接通入火炉燃烧，不需要二次加工，而且随用随开，随关随停。

其二，企业只需对火炉工进行简单的培训即可完成操作。

其三，企业减少了很大的安全隐患（煤气发生炉），对这一方面的投入也相对减少。

2）投资

    若使用煤气，用气量小的企业也需要建煤气发生炉一座，火炉一座，储煤仓库一座、分煤装置一台、洗煤装置一套、煤气过滤装置一套、废气处理装置一套。而用气量大的的企业一般需要煤气发生炉1-4台，另设1台备用，火炉若干座，储煤仓库一座、分煤装置一台、洗煤装置一套、煤气过滤装置若干套、废气处理装置一套。

而天然气仅仅只需建调压站一座。

    天然气价格执行定价2.65元每立方，煤气的价格大约0.5-0.6元每立方。通过能源热量对比，再加上人工工资，设备折旧，生产管理成本、场地占用成本，每立方天然气的价格大约是2.9元左右，而煤气的价格大约是2.5-2.8元左右。

    天然气不仅直接经济成本低于发生炉煤气，而且更重要的是在工艺和环保方面天然气的经济效益远远大于发生炉煤气。从长远来看天然气有着得天独厚的优势。其取代煤气也是势在必行的。
由此观之，天然气良好的社会和经济效益对企业的发展有着不可估量的作用。

三、总结

    从我国现阶段的能源利用水平来看，现在对煤炭的利用还仅仅停留在很原始的水平上。对煤炭如此粗放的利用和开采不仅污染了环境，而且从长远来看也是对我国能源战略储备的浪费。如果不能统筹兼顾的发展，能源危机将会是我国未来经济发展经济最大障碍。
 
   “清洁，高效，节能”是天然气所独有的优势，所以天然气可以在相当长的一段时间内成为我国能源结构调整的理想替代能源。天然气组分单一，燃烧稳定，产物地环境没有危害，而且流程简单，易于控制，是现阶煤炭的理想替代燃料。随着国家“西气东输”“俄气南输”“川气东输”等一系列大型天然气项目的建成，对维持我国天然气的稳定供应提供了很好的平台。