我国工业锅炉的现状与节能潜力

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1、我国工业锅炉的现状 与节能潜力工业锅炉节能工作的现状一、背景 二、我国工业锅炉能耗及节能工作现状 三、我国工业锅炉节能潜力及方法 四、关于工业锅炉节能一些动向背景n我国是一个能源消耗大国，随着我国经济的持续发 展，能源供应的紧缺，特别是石油资源短缺的矛盾更 显得突出。到2005年底我国各级锅炉制造许可证的企 业有1349家，其中C级以上有639家，年生产量18万蒸 吨左右。工业锅炉行业协会的70家企业，2005年共生 产63020万蒸吨(10863台)。据2005年统计,全国在用 工业锅炉近60万台、165万蒸吨，接近电站锅炉装机 容量的2倍。其中约48万台锅炉为燃煤工业锅炉。工业 锅炉的实际

2、运行效率只有65%左右，比国外先进水平 低15-20%。n中国工业锅炉量大面广，平均容量小，且以燃煤为 主，年耗燃料约4亿t标准煤，约占我国煤炭总产量的 1/4强。由于锅炉运行效率不高，能源浪费相当严重， 每年多耗用燃煤约6000万t，节能潜力巨大。另外由于 工业锅炉排放大量烟尘以及SO2和NOX等污染物，成为 我国大气主要煤烟型污染源之一。我国每年工业锅炉 的污染物排放约为：烟尘排放：280万t/a；SO2：900 万t/a；CO2：12.5亿t/a。n2006年全国在用工业 锅炉55.38万台n总容量165万蒸吨 (115.5万MW)该数据是2003统计的数据。我国煤炭用途分布北京市各种污

3、染源分布我国动力煤分布二、我国工业锅炉能耗及 节能工作现状n我国节能工作开始于上世纪80年代初，从那时起国 家有关部门陆续制定了有关能源、节能管理方面的法 规、办法，并不断探索适应社会主义市场经济的节能 管理方式和机制，从行政、经济、技术、法律等方面 加强和规范节能工作的管理，可以说到目前为止我国 采用的节能政策、措施已相当丰富，国外采用的节能 机制、政策和手段我国已基本采用和尝试采用，以 1997年中华人民共和国节约能源法及其后相关配 套法规的颁布和实施为标志，我国的节能管理工作开 始纳入法制化轨道。经过二十年左右的努力，我国节 能工作取得了相当的成就。n1984，原国家经委立项组织开展工业

4、锅炉产品评比选 优，后演变为行业经常性的节能产品评审，直至1998年 为止，共有10来批、一百多个产品被评为节能产品并推 向社会，同时分批淘汰了数十个落后低效产品；上世纪 90年代，在全球环境基金会（GEF）的资助下，工业锅 炉行业小部分企业中标参加了GEF中国高效工业锅炉项 目，但实施效果与当初设想相差较大，虽然引进消化、 开发了一些产品，但未能很好推广；另外，上世纪90年 代后期，原国家经贸委还组织开展了75t/h循环流化床锅 炉的研制工作，并取得了相应的实用成果。以上成果对 工业锅炉的节能起到十分重要的作用，但仅仅限于产品 技术的改进和提高。由于工业锅炉整体能耗水平的降低 是一个系统工程

5、，与此相关的一些问题至今未能很好解 决，如运行管理、燃煤供应等，很大程度上制约了工业 锅炉技术性能的发挥。n我国燃煤工业锅炉的设计效率与国外相 比，差距不大，但实际运行效率只有65% 左右，比国外先进水平低15-20%，通过 节能改造和完善管理，仅燃煤锅炉节煤潜 力可达7000万吨标准煤。n根据收集到的有关省市工业锅炉节能 监 测数据（广州、南京、西安、甘肃 、辽宁、上海）统计计算：（1）20t/h及以下燃煤工业锅炉的加权 平均热效率为68.72。（2）20t/h及以下燃油（气）工业锅炉 的加权平均热效率为82.61。各类燃煤工业锅炉的平均热效率各类燃油燃气锅炉平均热效率造成燃煤工业锅炉运行效

6、率低 的原因我国燃煤工业锅炉运行效率低下的原因主要如 下： 1、制造企业原因：在设计上都更重视受压元 件部分，而对燃烧装置部分不如受压元件部分 重视。 2、锅炉使用单位的原因：锅炉用户在选用锅 炉时所选容量与实际使用容量不匹配。3、司炉人员的原因：对于司炉人员 的培 训更 侧重于安全方面的培训，司炉人员的流动较频 繁，有些地区的采暖锅炉甚至使用季节工。 4、燃用的煤种与锅炉的设计煤种不符：由于 燃用煤的热值、挥发份或颗粒度等煤质指标不 符合锅炉设计煤种要求。5.工业锅炉节能监督、管理机构和相关 制度法规不健全，监督管理不力 6.工业锅炉节能技术和产品研究开发力 量分散、薄弱，节能技术推广不力7

7、.工业锅炉的节能技术法规标准不健全，或年 久未修订目前在工业锅炉节能管理标准方面，只有 GB/T3486-1993 评价企业合理用热技术导则、 GB/T15317-1994 工业锅炉节能监测方法、 GB/T17954-2000 工业锅炉经济运行这三个推荐 性标准，缺乏强制性的产品最低能效标准（现行的 JB/T 10094-2002 工业锅炉通用技术条件只是规 定了相关产品的设计热效率）来保证产品性能。况且 前三个标准由于年久未予修订，有关技术指标已不能 适应当前节能工作的要求。8.缺少有效的节能激励政策和措施随着市场经济的深入，政府相关政策 的调整和变动，原有的部分节能激励政策 措施或已失效或

8、已废止，现有的节能政策 、措施在针对性、专一性、协调配套性、 可操作性等方面与市场经济的要求存在不 同程度的不相适应。 其他原因还有：n运行负荷低，平均负荷率不高n燃煤质量不稳定且多变 n锅炉设备本身存在较多不足 n锅炉水质达不到标准要求的锅炉仍然不 少 n锅炉辅机配套不当且质量不高 三、工业锅炉的节能（一）燃煤工业锅炉的节能层燃链条炉排燃烧设备结构改进和技术水 平提高链条炉排燃煤工业锅炉作为我国的主要 炉型，量大面广，做好链条炉排燃烧设备结构 改进和技术水平提高工作，对提高燃煤工业锅 炉的运行效率，发挥节能潜力将有举足轻重的 作用。重点要解决漏煤较多、密封不严、布风 不当、调节不顺等问题。n

9、给煤装置改造n炉拱及燃烧系统改造 n层燃锅炉的改造n控制系统改造n锅炉辅机节能改造n水处理装置的科学合理的使用n系统节能是更重要的节能(二) 燃油(气)工业锅炉的节能n冷凝式锅炉 随着我国燃料结构的调整，以及国家对于环 保要求的不断提高，天然气作为锅炉的燃料将会 有一个较大的发展。然而，由于相对于煤的价格 ，单位发热量的价格天然气要比煤的价格高出许 多，比燃料油也高。即使考虑现有锅炉热效率的 因素，燃用天然气用户的成本也会比燃煤或燃油 锅炉的成本高。如何提高天然气的利用率，进一步提高现有 锅炉的热效率，将成为一个比较迫切的要求。冷 凝式锅炉是一种比较可行的提高现有锅炉效率的 锅炉形式。由于天然

10、气是一种以CH4为主的燃料 ，燃料中的H成分较高，使得燃烧后产生的烟气 中带有较多的水分。冷凝式锅炉是通过进一步吸 收烟气中水蒸气的潜热来提高锅炉的热效率。目前我国使用的燃油燃气锅炉通常不带尾部 受热面，它们的排烟温度一般都在220250 之间，更有部分锅炉的排烟温度甚至可高达 300以上，大量的能源被白白的浪费掉了。就 是国外进口的带有尾部节能装置的燃油燃气锅炉 ，其排烟温度也在160以上。造成锅炉排烟温度过高的原因除了设计上 的需要考虑的问题以及受到燃油燃气燃烧器背压 的要求影响外，一个相当重要的原因就是过低的 排烟温度会引起锅炉烟气中的带有腐蚀作用的成 分在与锅炉受热面的接触过程中冷凝而

11、结露，导 致锅炉受热面的损坏和锅炉的不安全运行。因此 在通常的锅炉设计中，为了避免由于冷凝结露引 起锅炉受热面的腐蚀损坏，往往把锅炉的排烟温 度设定在比较高的水平。n冷凝锅炉的原理当水蒸汽冷凝凝结后有大量的热量释放， 也就是释放汽化潜热。冷凝式锅炉正是利用了 天然气的这个特点，它将冷凝凝结换热原理应 用于锅炉尾部受热面的换热，当烟气温度逐渐 降低，达到相应水蒸汽分压力的饱和温度的时 候，烟气中的水蒸汽开始冷凝而形成冷凝水。 随着烟气温度的继续降低，冷凝水量也逐渐增 加。通过降低烟气温度并使烟气中的部分水蒸 汽达到冷凝，最大限度的提高锅炉的换热效果 ，提高锅炉的热效率。 n举例（以上海地区）n锅

12、炉每天满负荷运行8小时，每年运行 250天，锅炉每年总共运行8250=2000时 。n上海天然气的市场价格为3.30元/M3，天 然气的发热量为8500kcal/ M3 。2t/h燃天然气锅锅炉排烟温度效率燃料耗量年燃料费费用常规锅规锅 炉24088%171.12m3/h112.94万元带带尾部装置常规锅规锅 炉180 91%165.32m3/h109.11万元 冷凝式锅锅炉6098.50%152.88m3/h100.9万元（三）节能在管理工作上的建议1.在建立健全工业锅炉节能监督管理体系、体制，修订 和完善节能法规、标准的同时，强化节能监督工作，加 大处罚和责任追究力度，使工业锅炉的节能工作

13、成为各 级政府相关部门的日常工作和广大用户的自觉行动。2.加强和提高司炉人员和锅炉管理人员的技能和素质 。3.建立节能是一种责任的意识，要把节能提高到战略 高度来认识。节能不仅关系到企业的效益，更重要的是 关系到公共环境以及国家长期发展和人类生存的问题。 三、关于节能工作的一些动向1998年开始实施的中华人民共和国节约 能源法； 2006年1月1日起实施的中华人民共和国 可再生能源法 于2006年起步的能源法将作为我国的 一部基本法旨在通过法律的形式来“保障能 源安全、提高能源效率、强化能源环保”。初稿规定的能源法的十二项制 度1. 战略与规划制度 2. 能源管理主体制度 3. 市场开放与监管

14、制度 4. 能源资源开发与建设制度 5. 能源供应与服务制度 6. 能源利用与节约制度 7. 能源储备与应急制度 8. 农村能源制度 9. 能源环境保护制度 10. 能源技术进步与科技创新制度 11. 对外能源合作制度 12. 法律责任制度 国家的“节能中长期专项规划 ” 国家发改委在2005年制定了“节能 中长期专项规划”。在该项规划中，列 出了十大重点工程。其中“燃煤工业锅 炉（窑炉）改造工程”列为这十大重点 工程的第一项。 “十一五”国家科技支撑计划重点项目“动 力煤优质化技术与高效燃煤锅炉技术开发” 工业锅炉是我国第二大燃煤用户，每年燃 煤4-5亿吨，污染物排放总量接近电站锅炉。 我国

15、迫切需要发展工业锅炉高效燃烧和烟气除 尘、脱硫一体化技术，同时发展动力煤优质化 技术和大型煤炭洗选技术，提高动力煤质量， 全过程地解决锅炉的燃烧与污染问题。发展动 力煤优质化技术和高效燃煤工业锅炉技术是我 国重大节能工程任务之一，是构建“资源节约 型社会”和“环境友好型社会”的重要举措。 项目总体目标：形成适应不同煤种、不同规 模的先进燃煤锅炉系统技术和实用改造技术，形 成分散式燃煤配套烟气除尘、脱硫一体化技术锅 炉的效率提高10以上，满足国家和地方污染物 排放标准。形成具有知识产权的大型动力煤洗选 技术及装备，区域型煤炭加工系统技术，实现低 成本提高动力煤质量。为解决分散式燃煤存在的 效率低

16、、污染严重问题提供换代技术和实用改造 技术。 课题一：高效工业煤粉锅炉系 统及关键技术 研究目标：开发出4-35t/h系列先进煤粉 工业锅炉系统。实现低氮燃烧、炉内脱 硫和高效除尘，锅炉热效率达86%以上 ；形成4-35t/h中小型煤粉锅炉系列产品 ，形成可广泛推广应用的中小型燃煤锅 炉换代技术。课题二：半悬浮带回燃式抛煤 机锅炉及关键技术 研究目标：开发出新型强化燃 烧、飞灰回燃式抛煤机炉及控制技术 。实现半悬浮带回燃式抛煤机锅炉全 系统技术和装备国产化，形成10- 65t/h 抛煤机锅炉系列产品。形成的 技术可作为10-65t/h工业锅炉的改造 和换代技术，广泛用于大中城市小区 取暖或工业供热。课题三：链条锅炉的优化改造 关键技术 研究目标：开发出适应主要煤 种的链条炉全程优化配风技术、适 应负荷变化的链条炉自动控制技术 ，提高链条锅炉的自动控制水平， 形成的技术可广泛用于现有锅炉改 造和新锅炉配套。 课题四：燃煤工业锅炉烟气除 尘、脱硫一体化技术 研究目标：开发出适宜不同容 量、不同类型锅炉