燃煤工業鍋爐現狀及能效提升途徑研究

文/張大生，營口市鍋爐壓力容器檢驗研究所

燃煤工業鍋爐現狀及能效提升途徑研究

文/張大生，營口市鍋爐壓力容器檢驗研究所

論述了我國燃煤工業鍋爐的現狀，分析了燃煤鍋爐存在的節能環保問題;結合產業政策、能源結構及使用情況，針對當前煤改措施效果及存在的問題，提出了具體建議。

工業燃煤鍋爐;煤改措施;清潔能源;余熱資源

1 燃煤工業鍋爐現狀

1.1 燃煤工業鍋爐制造現狀

1.1.1 國產燃煤鍋爐設計及制造處于國際較高水平

我國的燃煤工業鍋爐在經歷了兩次主要的以提高熱效率為核心的性能的提升，產品設計及制造基本處于國際較高水平。一次是上世紀八十年代初國家根據節能的需要，為了淘汰考克蘭、蘭開夏、鑄鐵鍋爐等一批金屬消耗量大、熱效率低的“煤老虎”鍋爐，原機械部組織了全國以制造企業牽頭的產學研相結合的“燃煤工業鍋爐新產品聯合設計”，并聯合八個部委分期分批淘汰了大量熱效率低、污染嚴重的老舊型號鍋爐，使產品設計效率由原來的60%～70%提高了5個百分點以上。

1.1.2 非定型化設計還存在差距

工業鍋爐“多品種適應多用途”并未得到很好的發揮。統一的標準型號、統一標準參數、統一的設計煤種和批量生產。

1.1.3 產品必配監測、計量儀表及控制裝置

水平較低燃煤工業鍋爐產品出廠時缺少必要的運行能效監測、計量儀表或裝置的配備，導致鍋爐運行期間無法根據工況的變化，及時、科學的調整運行參數，使整個鍋爐系統難以在最佳匹配的狀態下運行。

1.1.4 工業設計水平較低

鍋爐制造企業新產品研發能力較弱，技術開發、產品設計與制造工藝、生產脫節，上千家工業鍋爐制造企業，真正具有產品設計能力的不足百家，產、學、研相結合的創新模式還不普遍，大部分制造企業的新產品設計處于“簡單重復”的水平，產品性能方面缺陷得不到及時的完善。

1.2 燃煤工業鍋爐系統使用現狀

一是運行效率低于設計效率，運行工況與設計工況不符，對用戶熱負荷變化適應性低，機組配置不合理，風機、水泵等輔機設計裕量偏大，主、輔機匹配性差。二是燃料匹配性差，工業鍋爐大部分以燃用未經洗選加工的原煤為主。三是運行管理水平不高，企業管理人員節能環保意識不夠，內部管理制度不健全，運行人員技術技術水平不高，流動性較大。四是鍋爐系統效率低于系統應有效率，現有的泵與風機多為通用產品，無負荷調節檔次，與鍋爐的匹配性較差，輔機電耗過高，造成較大的能源浪費。五是缺少必要的與經濟運行有關的監測、計量儀表及裝置，司爐工憑經驗進行操作和調節。六是全系統熱工控制水平較低，大部分燃煤工業鍋爐系統沒有配備自動控制裝置，運行、調節過程完全靠人工操作，設備及系統能效受司爐工技術水平影響較大。

1.3 燃煤工業鍋爐節能監管現狀

鍋爐的安全監管職責由質檢總局負責，經過60多年的發展，我國已建立了成熟的鍋爐安全監察體系。在此基礎上，2007年中國修訂的《節約能源法》中，明確規定質檢總局“對高耗能的特種設備，按照國務院的規定實行節能審查和監管”。2009年《特種設備安全監察條例》新增了對鍋爐等高耗能特種設備節能監管的具體要求，規定了節能審查和監管的基本制度，將鍋爐安全監察與節能監管工作進行了有機結合，在基于安全監管的行政許可、監督檢查、檢驗檢測等工作內容中增加了節能的相關要求。事實證明，通過這些年的努力，達到了預期的效果，做到了對鍋爐產品的能效把關，并且促進了在用鍋爐能效的提升。

2 影響燃煤工業鍋爐能效提高的主要因素

2.1 觀念因素

一是重主機輕輔機。關注點集中在鍋爐主機的技術進步，忽視配套輔機、附屬設備的研究、生產和選配等。二是重設備輕儀表。大部分工業鍋爐系統沒有配備基本的與能效有關的（溫度、流量、燃料量、用電量）監測、計量儀表或裝置等。三是重單機輕配置。系統設計過程只考慮設備性能、效率，缺少系統整體功能、效率、調節的要求等。四是重設計輕運行。鍋爐產品設計、制造忽視調節性能，隨機文件沒有使用操作說明書或極其簡單，使用環節缺少經濟運行考核等。

2.2 市場因素

隨著市場經濟的快速發展，工業生產企業或供暖行業的工業鍋爐用戶的管理者，往往只重視自身產品質量、材料成本和供熱品質，忽略了能源消耗和節能的重要性。在激烈競爭的環境下，由于高效節能鍋爐價格平均約高15%～20%左右，低價中標的采購模式導致市場有效需求不足，市場占有率不足5%。極大地影響了生產企業進行技術創新，開發高效節能鍋爐的積極性，阻礙了工業鍋爐節能技術的發展。

2.3 政策因素

一是工業鍋爐節能相關政策“政出多門”，系統性、完整性、融合性不夠，激勵約束機制還不夠完善。二是政策的階段性特點突出，持久性、連續性不夠。三是資金投入往往強調階段性節能成效，忽視相關基礎條件建設和完善。四是標準制修訂缺乏足夠經費支持，一些關鍵性標準技術要求低、指標落后，不能適應當前節能工作的要求。

3 燃煤工業鍋爐能效提升途徑

3.1 堅持政府引導與市場配置資源相結合

明確政府和企業的事權，充分發揮市場配置資源的決定性作用，增強市場主體的內生動力。通過強化約束性法規標準,創新財稅激勵政策，推廣市場化機制，引導和鼓勵生產企業進一步提升所生產鍋爐的效率。企業優先選用節能環保的工業鍋爐，淘汰高耗能、高排放的落后工業鍋爐。

3.2 堅持技術進步與強化管理相結合

在確保安全的前提下，鼓勵永磁同步電機、變頻調速、能量反饋等節能技術的集成應用，加快推廣高效鍋爐。與此同時完善工業鍋爐房管理制度建設，強化司爐人員工業鍋爐安全、經濟、環保運行的專業技能培訓，確保先進的技術和裝備的優勢得以充分發揮。

3.3 堅持重點突破和系統推進相結合

重視工業鍋爐本質效率提升的同時，注重鍋爐輔機配套、鍋爐用煤品質、監管能力、服務支撐等因素，從各方面提升工業鍋爐系統整體運行效率。

結束語

霧霾的成因很復雜，但燃煤小鍋爐由于燃燒器技術落后、燃燒效率低、煙氣凈化設施簡陋，排放分散，成為燃煤污染物治理的重中之重?！笆濉逼陂g，為有效改善空氣質量，全國樹立了保障燃煤鍋爐安全經濟運行、提高能效、減少污染物排放目標。

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[2]楊明森.中國環境年鑒[M].北京:中國環境年鑒社，2015.

[3]中國電力企業聯合會.2016年度全國電力供需形勢分析預測報告[R].北京，2016.