燃煤工業(yè)鍋爐現(xiàn)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(yàn)研究所

燃煤工業(yè)鍋爐現(xiàn)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(yàn)研究所

論述了我國燃煤工業(yè)鍋爐的現(xiàn)狀，分析了燃煤鍋爐存在的節(jié)能環(huán)保問題;結(jié)合產(chǎn)業(yè)政策、能源結(jié)構(gòu)及使用情況，針對當(dāng)前煤改措施效果及存在的問題，提出了具體建議。

工業(yè)燃煤鍋爐;煤改措施;清潔能源;余熱資源

1 燃煤工業(yè)鍋爐現(xiàn)狀

1.1 燃煤工業(yè)鍋爐制造現(xiàn)狀

1.1.1 國產(chǎn)燃煤鍋爐設(shè)計(jì)及制造處于國際較高水平

我國的燃煤工業(yè)鍋爐在經(jīng)歷了兩次主要的以提高熱效率為核心的性能的提升，產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造基本處于國際較高水平。一次是上世紀(jì)八十年代初國家根據(jù)節(jié)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(jī)械部組織了全國以制造企業(yè)牽頭的產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的“燃煤工業(yè)鍋爐新產(chǎn)品聯(lián)合設(shè)計(jì)”，并聯(lián)合八個(gè)部委分期分批淘汰了大量熱效率低、污染嚴(yán)重的老舊型號鍋爐，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率由原來的60%～70%提高了5個(gè)百分點(diǎn)以上。

1.1.2 非定型化設(shè)計(jì)還存在差距

工業(yè)鍋爐“多品種適應(yīng)多用途”并未得到很好的發(fā)揮。統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)型號、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)、統(tǒng)一的設(shè)計(jì)煤種和批量生產(chǎn)。

1.1.3 產(chǎn)品必配監(jiān)測、計(jì)量儀表及控制裝置

水平較低燃煤工業(yè)鍋爐產(chǎn)品出廠時(shí)缺少必要的運(yùn)行能效監(jiān)測、計(jì)量儀表或裝置的配備，導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行期間無法根據(jù)工況的變化，及時(shí)、科學(xué)的調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，使整個(gè)鍋爐系統(tǒng)難以在最佳匹配的狀態(tài)下運(yùn)行。

1.1.4 工業(yè)設(shè)計(jì)水平較低

鍋爐制造企業(yè)新產(chǎn)品研發(fā)能力較弱，技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造工藝、生產(chǎn)脫節(jié)，上千家工業(yè)鍋爐制造企業(yè)，真正具有產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力的不足百家，產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的創(chuàng)新模式還不普遍，大部分制造企業(yè)的新產(chǎn)品設(shè)計(jì)處于“簡單重復(fù)”的水平，產(chǎn)品性能方面缺陷得不到及時(shí)的完善。

1.2 燃煤工業(yè)鍋爐系統(tǒng)使用現(xiàn)狀

一是運(yùn)行效率低于設(shè)計(jì)效率，運(yùn)行工況與設(shè)計(jì)工況不符，對用戶熱負(fù)荷變化適應(yīng)性低，機(jī)組配置不合理，風(fēng)機(jī)、水泵等輔機(jī)設(shè)計(jì)裕量偏大，主、輔機(jī)匹配性差。二是燃料匹配性差，工業(yè)鍋爐大部分以燃用未經(jīng)洗選加工的原煤為主。三是運(yùn)行管理水平不高，企業(yè)管理人員節(jié)能環(huán)保意識不夠，內(nèi)部管理制度不健全，運(yùn)行人員技術(shù)技術(shù)水平不高，流動性較大。四是鍋爐系統(tǒng)效率低于系統(tǒng)應(yīng)有效率，現(xiàn)有的泵與風(fēng)機(jī)多為通用產(chǎn)品，無負(fù)荷調(diào)節(jié)檔次，與鍋爐的匹配性較差，輔機(jī)電耗過高，造成較大的能源浪費(fèi)。五是缺少必要的與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有關(guān)的監(jiān)測、計(jì)量儀表及裝置，司爐工憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作和調(diào)節(jié)。六是全系統(tǒng)熱工控制水平較低，大部分燃煤工業(yè)鍋爐系統(tǒng)沒有配備自動控制裝置，運(yùn)行、調(diào)節(jié)過程完全靠人工操作，設(shè)備及系統(tǒng)能效受司爐工技術(shù)水平影響較大。

1.3 燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)管現(xiàn)狀

鍋爐的安全監(jiān)管職責(zé)由質(zhì)檢總局負(fù)責(zé)，經(jīng)過60多年的發(fā)展，我國已建立了成熟的鍋爐安全監(jiān)察體系。在此基礎(chǔ)上，2007年中國修訂的《節(jié)約能源法》中，明確規(guī)定質(zhì)檢總局“對高耗能的特種設(shè)備，按照國務(wù)院的規(guī)定實(shí)行節(jié)能審查和監(jiān)管”。2009年《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》新增了對鍋爐等高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)管的具體要求，規(guī)定了節(jié)能審查和監(jiān)管的基本制度，將鍋爐安全監(jiān)察與節(jié)能監(jiān)管工作進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，在基于安全監(jiān)管的行政許可、監(jiān)督檢查、檢驗(yàn)檢測等工作內(nèi)容中增加了節(jié)能的相關(guān)要求。事實(shí)證明，通過這些年的努力，達(dá)到了預(yù)期的效果，做到了對鍋爐產(chǎn)品的能效把關(guān)，并且促進(jìn)了在用鍋爐能效的提升。

2 影響燃煤工業(yè)鍋爐能效提高的主要因素

2.1 觀念因素

一是重主機(jī)輕輔機(jī)。關(guān)注點(diǎn)集中在鍋爐主機(jī)的技術(shù)進(jìn)步，忽視配套輔機(jī)、附屬設(shè)備的研究、生產(chǎn)和選配等。二是重設(shè)備輕儀表。大部分工業(yè)鍋爐系統(tǒng)沒有配備基本的與能效有關(guān)的（溫度、流量、燃料量、用電量）監(jiān)測、計(jì)量儀表或裝置等。三是重單機(jī)輕配置。系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程只考慮設(shè)備性能、效率，缺少系統(tǒng)整體功能、效率、調(diào)節(jié)的要求等。四是重設(shè)計(jì)輕運(yùn)行。鍋爐產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造忽視調(diào)節(jié)性能，隨機(jī)文件沒有使用操作說明書或極其簡單，使用環(huán)節(jié)缺少經(jīng)濟(jì)運(yùn)行考核等。

2.2 市場因素

隨著市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)或供暖行業(yè)的工業(yè)鍋爐用戶的管理者，往往只重視自身產(chǎn)品質(zhì)量、材料成本和供熱品質(zhì)，忽略了能源消耗和節(jié)能的重要性。在激烈競爭的環(huán)境下，由于高效節(jié)能鍋爐價(jià)格平均約高15%～20%左右，低價(jià)中標(biāo)的采購模式導(dǎo)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(chǎn)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)高效節(jié)能鍋爐的積極性，阻礙了工業(yè)鍋爐節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。

2.3 政策因素

一是工業(yè)鍋爐節(jié)能相關(guān)政策“政出多門”，系統(tǒng)性、完整性、融合性不夠，激勵(lì)約束機(jī)制還不夠完善。二是政策的階段性特點(diǎn)突出，持久性、連續(xù)性不夠。三是資金投入往往強(qiáng)調(diào)階段性節(jié)能成效，忽視相關(guān)基礎(chǔ)條件建設(shè)和完善。四是標(biāo)準(zhǔn)制修訂缺乏足夠經(jīng)費(fèi)支持，一些關(guān)鍵性標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求低、指標(biāo)落后，不能適應(yīng)當(dāng)前節(jié)能工作的要求。

3 燃煤工業(yè)鍋爐能效提升途徑

3.1 堅(jiān)持政府引導(dǎo)與市場配置資源相結(jié)合

明確政府和企業(yè)的事權(quán)，充分發(fā)揮市場配置資源的決定性作用，增強(qiáng)市場主體的內(nèi)生動力。通過強(qiáng)化約束性法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),創(chuàng)新財(cái)稅激勵(lì)政策，推廣市場化機(jī)制，引導(dǎo)和鼓勵(lì)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)一步提升所生產(chǎn)鍋爐的效率。企業(yè)優(yōu)先選用節(jié)能環(huán)保的工業(yè)鍋爐，淘汰高耗能、高排放的落后工業(yè)鍋爐。

3.2 堅(jiān)持技術(shù)進(jìn)步與強(qiáng)化管理相結(jié)合

在確保安全的前提下，鼓勵(lì)永磁同步電機(jī)、變頻調(diào)速、能量反饋等節(jié)能技術(shù)的集成應(yīng)用，加快推廣高效鍋爐。與此同時(shí)完善工業(yè)鍋爐房管理制度建設(shè)，強(qiáng)化司爐人員工業(yè)鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保運(yùn)行的專業(yè)技能培訓(xùn)，確保先進(jìn)的技術(shù)和裝備的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮。

3.3 堅(jiān)持重點(diǎn)突破和系統(tǒng)推進(jìn)相結(jié)合

重視工業(yè)鍋爐本質(zhì)效率提升的同時(shí)，注重鍋爐輔機(jī)配套、鍋爐用煤品質(zhì)、監(jiān)管能力、服務(wù)支撐等因素，從各方面提升工業(yè)鍋爐系統(tǒng)整體運(yùn)行效率。

結(jié)束語

霧霾的成因很復(fù)雜，但燃煤小鍋爐由于燃燒器技術(shù)落后、燃燒效率低、煙氣凈化設(shè)施簡陋，排放分散，成為燃煤污染物治理的重中之重。“十二五”期間，為有效改善空氣質(zhì)量，全國樹立了保障燃煤鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、提高能效、減少污染物排放目標(biāo)。

[1]王善武.中國工業(yè)鍋爐行業(yè)現(xiàn)狀分析及前景展望[J].工業(yè)鍋爐，2014(1):1－9.

[2]楊明森.中國環(huán)境年鑒[M].北京:中國環(huán)境年鑒社，2015.

[3]中國電力企業(yè)聯(lián)合會.2016年度全國電力供需形勢分析預(yù)測報(bào)告[R].北京，2016.