工业锅炉发展现状及趋势

2014-03-06

应用能源技术 2014年5期

(大庆市特种设备检验研究所，黑龙江大庆 163311)

0 引言

工业锅炉是重要的热能动力设备，广泛应用于工厂动力、建筑采暖、人民生活等各个方面，需求量很大。相当长的时间内，我国实行“以煤为主”的能源政策，工业锅炉的生产、使用一直以燃煤锅炉为主。但随着我国节能减排、可再生能源利用等政策的推行，国家推出了一系列的节能减排政策和措施，鼓励企业研发高效率、低能耗、低排放的产品，倡导节能减排全民意识，工业锅炉的产品结构、燃烧方式也发生了不同程度的变化，流化床锅炉、生物质锅炉、余热锅炉等得到了较快发展[1]。

随着国家节能减排工作的推进，新能源技术和产品、余热余能利用技术和产品将会得到进一步发展；产品市场的发展越来越受到能源政策和节能、环保要求的制约。对燃煤工业锅炉的节能提出了诸如推广采用高效工业锅炉、推广集中供热和热电联产等措施。城市化集中供热带来燃煤工业锅炉向着大容量、高参数、高能效、低排放的方向发展，技术和管理都得到了长足的进步；在当前激烈的市场竞争环境下，如何实现管理的创新是每个企业都需要深刻考虑的问题，信息技术的发展为企业实现信息资源整合提供了条件，可以实现技术、业务、组织等诸多方面的创新[3-4]。

1 存在的主要问题

(1)我国工业锅炉涉及企业众多，设计水平不一，多数缺乏研发创新能力，企业研发投入普遍不足，研发创新手段缺乏，缺少燃烧、传热等共性、关键技术及基础理论的研究和突破，很多企业规模小，生产能力低，无法形成规模化生产，产品质量、劳动生产率难以提高。一些老厂因企业体制和生产能力等问题，其产品数量及规格难以满足市场需求。这些都严重影响了行业经济效益和技术水平的提高。

(2)我国产品本体的设计和制造水平与国外相差不多，基本接近，但实际运行效率相差较大。调查发现我国工业锅炉平均运行效率一般在65%左右；热效率比发达国家低15%～20%。除了设计制造方面的原因外，燃料品质、运行管理水平、运行调节智能化程度以及节能、环保技术等都制约着锅炉运行效率的提高。

2 发展趋势

(1)专业化生产会日益加强

我国工业锅炉企业普遍存在着规模小、生产能力低的问题，无法形成规模化生产，产品质量和劳动生产率难以提高。随着市场经济的发展，企业的经营模式也在发生变化，涌现了一大批技术服务型企业，生产企业也逐步向大规模、专业化生产转变。

(2)燃煤锅炉向大容量发展

循环流化床燃烧锅炉具有燃尽率高，氮氧化物排放低，硫氧化物可以采用技术经济合理的方法进行脱除，具有较好的环保和社会效益，适合燃用劣质煤。循环流化床燃烧锅炉的平均热效率可以稳定地达到82%～84%，略高于层燃锅炉。但是，循环流化床燃烧锅炉，锅炉房基建投资高，设备投资大，辅机电耗大，事故率高，运行维护费用比较高，容量在35 t/h以上并实施热电联产，才具有综合的节能减排效益；对35 t/h以下容量，单纯用于集中供热的综合效益低于相同容量的层燃锅炉。燃油燃气锅炉供热是一种清洁的供热技术，是城市能源较为理想的选择。但是，我国燃油和天然气供应一直面临着油价上涨和气源不稳定等问题，根据未来预测：燃油价格将会持续上涨，天然气也将持续短缺。因此，未来城市能源中的燃油和天然气主要满足城市居民的生活需求，用于供热的燃油燃气锅炉的容量一般不会超过10 t/h(7 MW)，大容量集中供热锅炉燃用油品和天然气的可能性很小。

综上所述，目前还没有一种技术能够全面替代层燃燃煤链条炉排锅炉技术。随着层燃燃烧设备大型化技术的发展，层燃燃煤锅炉的容量仍然具有上升空间，大容量层燃燃煤水管锅炉也会受到市场的进一步青睐。

(3)余热余能利用技术和产品进一步发展

节能减排是我国经济和社会发展的一项长远战略方针，也是一项极为紧迫的任务。在工业生产中，使用着各种窑炉，如回转窑、加热炉、转炉、反射炉、沸腾焙烧炉等。这些窑炉都耗用大量的燃料，它们的热效率都很低，一般只有30%左右，而被高温烟气、高温炉渣、高温产品等带走的热量却达到40%～60%，其中可利用的余热在冶金方面约占燃料消耗量的三分之一，机械、玻璃、造纸等方面占15%以上，工业生产过程中产生的余热可用余热锅炉来加以回收利用，减低企业能耗，并广泛应用于石油化工生产工艺过程和冶金、机械、造纸、建材等行业。回收余热降低能耗对我国实现节能减排、环保发展战略具有重要的现实意义。

(4)信息化技术的运用进一步加强

随着计算机信息化技术的发展，计算机技术在工业锅炉上的应用不仅仅停留在CAD、CAM，从市场信息的收集、原材料的供应、生产资源和技术资源的管理、客户市场资源和企业财力资源的管理等，贯穿企业的整个运行过程。工业锅炉行业部分重点企业通过信息化技术的运用，做到企业科研、开发、信息资源的管理和共享，节省了大量的人力、物力和财力的浪费，通过采用现代管理科学，以信息技术为实现手段，对信息化建设进行有效的系统管理，真正实现管理的创新，提高企业参与市场竞争的能力。

根据锅炉强度、烟风、热力、水动力四大锅炉计算标准，结合专家的实际经验，采用适合的自动化、信息化、数字化技术(主要包括机电一体化、信息化技术，运行自动监测、监控，运行优化专家系统，网络远程技术诊断与技术支持等)，综合运用CAD、CAM、CAE等技术，实现工业锅炉设计、产品制造、工艺过程、运行与管理信息化、数字化。