工業鍋爐發展現狀及趨勢

(大慶市特種設備檢驗研究所，黑龍江 大慶 163311)

0 引 言

工業鍋爐是重要的熱能動力設備，廣泛應用于工廠動力、建筑采暖、人民生活等各個方面，需求量很大。相當長的時間內，我國實行“以煤為主”的能源政策，工業鍋爐的生產、使用一直以燃煤鍋爐為主。但隨著我國節能減排、可再生能源利用等政策的推行，國家推出了一系列的節能減排政策和措施，鼓勵企業研發高效率、低能耗、低排放的產品，倡導節能減排全民意識，工業鍋爐的產品結構、燃燒方式也發生了不同程度的變化，流化床鍋爐、生物質鍋爐、余熱鍋爐等得到了較快發展[1]。

隨著國家節能減排工作的推進，新能源技術和產品、余熱余能利用技術和產品將會得到進一步發展；產品市場的發展越來越受到能源政策和節能、環保要求的制約。對燃煤工業鍋爐的節能提出了諸如推廣采用高效工業鍋爐、推廣集中供熱和熱電聯產等措施。城市化集中供熱帶來燃煤工業鍋爐向著大容量、高參數、高能效、低排放的方向發展，技術和管理都得到了長足的進步；在當前激烈的市場競爭環境下，如何實現管理的創新是每個企業都需要深刻考慮的問題，信息技術的發展為企業實現信息資源整合提供了條件，可以實現技術、業務、組織等諸多方面的創新[3-4]。

1 存在的主要問題

(1)我國工業鍋爐涉及企業眾多，設計水平不一，多數缺乏研發創新能力，企業研發投入普遍不足，研發創新手段缺乏，缺少燃燒、傳熱等共性、關鍵技術及基礎理論的研究和突破，很多企業規模小，生產能力低，無法形成規模化生產，產品質量、勞動生產率難以提高。一些老廠因企業體制和生產能力等問題，其產品數量及規格難以滿足市場需求。這些都嚴重影響了行業經濟效益和技術水平的提高。

(2)我國產品本體的設計和制造水平與國外相差不多，基本接近，但實際運行效率相差較大。調查發現我國工業鍋爐平均運行效率一般在65%左右；熱效率比發達國家低15%～20%。除了設計制造方面的原因外，燃料品質、運行管理水平、運行調節智能化程度以及節能、環保技術等都制約著鍋爐運行效率的提高。

2 發展趨勢

(1)專業化生產會日益加強

我國工業鍋爐企業普遍存在著規模小、生產能力低的問題，無法形成規模化生產，產品質量和勞動生產率難以提高。隨著市場經濟的發展，企業的經營模式也在發生變化，涌現了一大批技術服務型企業，生產企業也逐步向大規模、專業化生產轉變。

(2)燃煤鍋爐向大容量發展

循環流化床燃燒鍋爐具有燃盡率高，氮氧化物排放低，硫氧化物可以采用技術經濟合理的方法進行脫除，具有較好的環保和社會效益，適合燃用劣質煤。循環流化床燃燒鍋爐的平均熱效率可以穩定地達到82%～84%，略高于層燃鍋爐。但是，循環流化床燃燒鍋爐，鍋爐房基建投資高，設備投資大，輔機電耗大，事故率高，運行維護費用比較高，容量在35 t/h以上并實施熱電聯產，才具有綜合的節能減排效益；對35 t/h以下容量，單純用于集中供熱的綜合效益低于相同容量的層燃鍋爐。燃油燃氣鍋爐供熱是一種清潔的供熱技術，是城市能源較為理想的選擇。但是，我國燃油和天然氣供應一直面臨著油價上漲和氣源不穩定等問題，根據未來預測：燃油價格將會持續上漲，天然氣也將持續短缺。因此，未來城市能源中的燃油和天然氣主要滿足城市居民的生活需求，用于供熱的燃油燃氣鍋爐的容量一般不會超過10 t/h(7 MW)，大容量集中供熱鍋爐燃用油品和天然氣的可能性很小。

綜上所述，目前還沒有一種技術能夠全面替代層燃燃煤鏈條爐排鍋爐技術。隨著層燃燃燒設備大型化技術的發展，層燃燃煤鍋爐的容量仍然具有上升空間，大容量層燃燃煤水管鍋爐也會受到市場的進一步青睞。

(3)余熱余能利用技術和產品進一步發展

節能減排是我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針，也是一項極為緊迫的任務。在工業生產中，使用著各種窯爐，如回轉窯、加熱爐、轉爐、反射爐、沸騰焙燒爐等。這些窯爐都耗用大量的燃料，它們的熱效率都很低，一般只有30%左右，而被高溫煙氣、高溫爐渣、高溫產品等帶走的熱量卻達到40%～60%，其中可利用的余熱在冶金方面約占燃料消耗量的三分之一，機械、玻璃、造紙等方面占15%以上，工業生產過程中產生的余熱可用余熱鍋爐來加以回收利用，減低企業能耗，并廣泛應用于石油化工生產工藝過程和冶金、機械、造紙、建材等行業。回收余熱降低能耗對我國實現節能減排、環保發展戰略具有重要的現實意義。

(4)信息化技術的運用進一步加強

隨著計算機信息化技術的發展，計算機技術在工業鍋爐上的應用不僅僅停留在CAD、CAM，從市場信息的收集、原材料的供應、生產資源和技術資源的管理、客戶市場資源和企業財力資源的管理等，貫穿企業的整個運行過程。工業鍋爐行業部分重點企業通過信息化技術的運用，做到企業科研、開發、信息資源的管理和共享，節省了大量的人力、物力和財力的浪費，通過采用現代管理科學，以信息技術為實現手段，對信息化建設進行有效的系統管理，真正實現管理的創新，提高企業參與市場競爭的能力。

根據鍋爐強度、煙風、熱力、水動力四大鍋爐計算標準，結合專家的實際經驗，采用適合的自動化、信息化、數字化技術(主要包括機電一體化、信息化技術，運行自動監測、監控，運行優化專家系統，網絡遠程技術診斷與技術支持等)，綜合運用CAD、CAM、CAE等技術，實現工業鍋爐設計、產品制造、工藝過程、運行與管理信息化、數字化。

3 結束語

節能減排是我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針，也是一項極為緊迫的任務。節能減排是事關全國發展大局,覆蓋全國各行各業方方面面的復雜的系統工程,是需要政府和全社會參與并長期堅持的工作。

[1] 吳金卓，馬 琳，林文樹.生物質發電技術和經濟性研究綜述[J].森林工程，2012，28(5)：102-106.

[2] 王善武.我國工業鍋爐節能潛力分析與建議.

[3] 楊澤亮，楊 承，陳振林.工業鍋爐煤潔凈工程[J].動力工程，2004.

[4] 2013-2018年中國工業鍋爐市場發展趨勢及發展前景研究報告[D].北京：中研信息研究所，2013.