节能减排要素对高耗能特种设备产业的影响研究——以锅炉产业为例

成德芳，鲍颖群，陈征宇，蔡莉萍，汤临佳

（1. 浙江省特种设备检验研究院，杭州 310020；2. 浙江工业大学中国中小企业研究院，杭州 310014）

粗放式经济发展模式难以为继，环境污染等问题倒逼企业采用清洁发展模式。近年来的雾霾天气、国际环境、社会因素都对企业采用更为清洁的可持续发展模式形成了强有力的倒逼机制。国务院印发《关于加快发展节能环保产业的意见》［1］，国家发展与改革委员会、环保部等七部委联合发布《关于印发燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案的通知》［2］，《中华人民共和国特种设备安全法》［3］特别增加有关特种设备节能管理的规定，鼓励和推进特种设备行业绿色发展。

高耗能特种设备企业的发展急需降低单位能耗、增强环境友好度以及提升企业社会价值。特种设备制造企业的产品，特别是锅炉这样重要的能源转换设备，在国民经济建设中扮演着重要角色。据抽样调查结果，我国燃煤工业锅炉平均运行效率为65%，比国际先进水平低10%～15%，具有年节约6 000～9 000万t原煤的潜力。锅炉产业节能减排空间巨大，急需加强节能管理，推动产业绿色发展模式。

1 国内外锅炉产业发展比较

1.1 国内锅炉产业发展样板和国外锅炉产业发展前沿

工业锅炉发展区域特色明显。“技术引领、研发先行”的江苏发展模式，在全国工业锅炉市场具有较强的竞争力。工业锅炉产量全国第一的河南，在寻求“从量到质”的转型升级。浙江省工业锅炉产业发展处于全国前列［4］。

电站锅炉高端技术大型企业垄断。我国哈尔滨锅炉厂有限责任公司、东方锅炉（集团）有限公司和上海锅炉厂有限公司三大公司为主生产的超临界、超超临界锅炉技术应用已达到国际先进水平。其他厂家在超临界发电锅炉机组市场所占份额很小。

国外锅炉“智造”发展迅猛。德国工业锅炉生产厂家以精湛的制造工艺著称，如今将数字技术融入生产中，形成智能工厂。如运用3D摄像自动检测产品尺寸，将蒸汽、热水和热电联产产品整合到智能体系中，锅炉实现全自动在线监测运行等。另外，作为燃油燃气锅炉的心脏——燃烧器，国内80%市场均被德国、意大利、芬兰等国家的燃烧器厂家占领，他们拥有先进独立实验室并致力于新产品研发。

1.2 国际竞争力现状分析

根据联合国商品贸易统计数据库，2014年世界工业锅炉的进口额约21亿美元，我国只占1.6%；2014年世界工业锅炉的出口额约24亿美元，我国约占14.8%，居世界前三［5］。近年来，我国工业锅炉贸易竞争力不断攀升，国际市场占有率在维持在15%以上，在国际市场上具有一定的竞争优势，但这种竞争优势只是出口量的优势，而非质的飞跃。企业需要重视产品改良、技术创新以提高核心竞争力。

2 浙江省锅炉产业发展现状及存在的主要问题

2.1 浙江省锅炉产业节能减排工作开展现状

浙江省政府发布《浙江省大气污染防治行动计划（2013—2017 年）的通知》［6］文件，要求到2017年基本淘汰10 t·h−1以下燃煤锅炉，多部门协同合作，堵疏结合。《“精准对接精准服务”支持特种设备产业发展的若干意见》［7］中指出，重点支持大中型节能环保型锅炉及煤的高效洁净燃烧技术的研发，鼓励中小制造企业走“专精特强”的差异化发展道路。征集“高效燃煤工业锅炉”，推广先进节能产品。同时，浙江省特种设备安全与节能协会锅炉分会成立，为企业搭建平台，推动锅炉行业产学研深度合作。

2.2 主要存在问题

目前，浙江省锅炉产业发展存在的主要问题有：

（1）锅炉制造企业专业人才匮乏，研发能力不足，产品质量参差不齐。

（2）“低小散”、“粗放型”民营经济体决定锅炉平均容量偏小，运行效率偏低，在用10 t·h−1以上燃煤工业锅炉能效水平偏低，锅炉用户节能减排意识淡薄。

（3）锅炉节能环保方面的技术规范和标准尚不完善，创新驱动不足。

（4）工业锅炉缺少成本合理的节能减排新技术，锅炉企业在产品改进方面的投入积极性不高。

（5）清洁能源使用成本高，锅炉推广使用清洁燃料困难。

（6）节能市场体系不健全，合同能源管理缺乏企业诚信。

（7）质监、财政、环保、经信等部门未密切配合执行国家相关政策，未设置专项锅炉节能减排资金，导致工作开展效果不佳。

3 节能减排要素对锅炉产业的影响机制

3.1 节能环保方面的法律标准约束形成前端引导力量

新的《环境保护法》加大了污染物排放的执法力度。GB13271—2014《锅炉大气污染物排放标准》对污染物排放限值更为严格。目前我国电站锅炉通过改造，基本能达到排放标准；但是对于量大面广的工业锅炉来说，执行该标准需要采取调整燃料结构、使用清洁燃料等措施，还需增加脱硫脱硝除尘环保装备。工业锅炉产业面临产品结构调整，同时也是突破发展的机遇。

3.2 新型技术的成熟和应用成为锅炉产业节能减排工作的推力

采用余热锅炉技术，充分利用余热资源是工业节能减排的重要手段。根据国务院《关于加快发展节能环保产业的意见》［1］，余热锅炉行业将会迎来新的发展机遇，燃气轮机余热锅炉、垃圾焚烧余热锅炉、高炉煤气余热锅炉等产品有较好的市场前景。

生物质锅炉技术替代化石燃料的推广和应用，促进可再生新能源产业升级。对于生物质锅炉产业，除了设计制造节能低排放锅炉之外，生物质气化技术、生物质供热、生物质发电、生物成型燃料制作和销售、生物质锅炉改造都是产业发展方向。

电加热锅炉技术以其无污染、热效率高、适用范围广等特点，替代燃煤锅炉减少排放。近年来，我国和各地区政府及相关主管部门都针对鼓励实施电能替代、电锅炉采暖工程出台了一系列支持政策和措施，鼓励电加热锅炉使用。

冷凝式锅炉、真空热水锅炉、低NOx燃气燃烧器等高效燃气锅炉技术将得到快速发展。我国的“十二五”规划建议明确了能源产业的发展战略，天然气作为一种清洁能源在能源结构中所占的比例日渐提高，安全、节能的高效燃气锅炉市场巨大。

3.3 企业层面实施锅炉技术改造形成内生动力

高耗能企业实施锅炉节能减排改造有很多内生动力，通过老旧锅炉改造节约能耗以降低生产成本，集中供热供气保证安全生产和降低事故发生率。实施“煤改气”“电能替代”项目体现企业绿色GDP，促进企业转型发展，展示企业社会责任。试行“碳排放权交易”，碳排放富余企业出售配额获益。

3.4 政府层面节能减排指标考核加大约束力度

浙江省政府将锅（窑）炉淘汰工作写入政府工作报告，列入“十件民生实事”之一，并出台实施方案和配套政策。根据浙江省政府2015年度质量强省建设行动计划和质量工作考核要点要求，在环境质量提升专项行动中提及燃煤锅炉淘汰工作，并强调加强锅炉等特种设备产品质量安全监管。

4 浙江省锅炉产业节能减排及转型发展的有关政策建议

4.1 支持事业单位人才流向企业

支持从事技术研发、成果转让工作的事业单位高层次人才到企业工作。浙江省内59家锅炉制造企业中，杭州锅炉集团有百人以上研发团队，但众多小厂只有极少锅炉专业技术人员。打造“专精强”浙江锅炉产品，政府应“以人为本”支持实体经济发展。建立中长期激励机制，引导科技创新人才向企业集聚，鼓励事业单位优秀人才到企业服务。支持研究院所科技项目转化为企业产品创新成果，助力企业发展。

4.2 推进以创新驱动思路引领锅炉产业节能减排工作

加大高端节能减排锅炉产品研发力度，推进浙江省特种设备质量品牌建设。发电锅炉市场主要是60万kW及以上超超临界锅炉机组，浙江省内仅东方菱日锅炉有限公司具有一定竞争力，但实力远在三大锅炉厂之下。余热锅炉市场虽有国内余热锅炉龙头企业杭州锅炉集团有限公司，但竞争对手成长很快。目前热电锅炉市场主要也以杭州锅炉集团有限公司、杭州杭锅工业锅炉有限公司、湖州炜业锅炉容器制造有限公司三家锅炉厂参与市场竞争，且市场份额逐年萎缩。工业锅炉方面，由于受节能减排影响，主要是油气锅炉的竞争，浙江特富锅炉有限公司等虽市场份额较大，但优势地位不明显。浙江力聚热水机有限公司在真空热水锅炉市场、杭州华源前线能源设备有限公司在电加热锅炉市场、克雷登热能设备（浙江）有限公司在直流锅炉市场具有一定竞争力，但仍需不断创新提升产品质量。只有加大出台技术创新优惠政策，引领企业注重高端产品的研发，促进企业与研究院所合作，提高产品附加值，才能提升浙江省锅炉的竞争力。

4.3 结合“智能制造”工程推进锅炉节能减排功能升级

积极推进现代先进设计制造技术在行业的应用。以项目推进、工程示范、中介培育、考核评价为手段，深入推进“智能设计”“机器换人”。在工业锅炉生产规模化的基础上，企业要充实技术力量，应用计算机辅助技术完善设计开发，推进工业锅炉设计系列化。利用Fluent等软件，将数值模拟应用于锅炉设计和实验优化。引进焊接机器人，提高焊接工艺以满足工件精度高的要求。将数控技术融入生产过程中，形成完整的自动化生产系统，进一步提高生产效率并保证产品质量。对于我国工业锅炉行业来说，数控设备已经得到普遍应用，但是高端智能化设备应用成本较大，建议出台政策推广。

4.4 制订更加符合地方经济现状的节能减排标准

强化节能减排标准的引领作用。我国生物质燃料相关行业的发展已初具规模，但生物质锅炉制造和改造水平参差不齐。为进一步促进我国生物质成型燃料工业锅炉制造产业健康有序和可持续发展，其标准的制定迫在眉睫。目前，生物质锅炉国家标准暂未出台，建议支持燃生物质工业锅炉产品和管理的地方标准出台。利用浙江省政府推动浙江制造的契机，鼓励锅炉龙头企业制定余热锅炉、真空热水机组等浙江制造团体标准，推进我省锅炉制造水平提升。

4.5 加快燃烧器等一批核心技术的攻关与发展

加大锅炉燃烧器核心技术研发支持力度，争取在燃烧器产业有新的亮点。随着环保要求的提高，燃油燃气锅炉将大范围应用。国内越来越多的企业开始制造燃烧器，并且一些企业通过技术引进或自主创新，企业迅速发展，产品质量和性能得到快速提升。目前，浙江省燃烧器生产厂家主要有杭州克雷登热能设备中国有限公司、杭州锅炉集团股份有限公司、浙江力聚热水机有限公司等。在当前节能减排的机遇下，出台资金扶持、税收减免等政策，加强浙江省企业实验室建设，推动引进开发高效环保的燃烧器产品，及时抢占燃烧器市场，必将对燃烧器和工业锅炉行业的竞争力提高挥发巨大影响。同时，开放研究院所实验室设备，鼓励企业与科研机构合作，共同提升研发实力。

4.6 鼓励锅炉企业从单一制造向节能减排综合服务方向转型

鼓励有条件的企业开展节能减排综合服务。积极发展工程总包（EPC）、合同能源管理（EMC）、建设经营转让（BOT）业务模式发展，鼓励具备条件的企业细分节能环保市场、注重科技创新、加快国际化步伐，从单一制造企业向综合服务型企业转型。一些锅炉龙头制造企业正积极调整销售模式，向产业链下游延伸，这样既能更好地为用户服务，又能提高企业的盈利能力，同时减少或避免过度的市场价格竞争。

4.7 积极应用“互联网+”等新兴技术加强锅炉附加性能

积极推动信息技术、大数据等新技术在锅炉产业的应用，提升产品的安全性、节能性、环保性。鼓励物联网技术、地理信息技术、云计算技术在锅炉制造、运行管理服务的应用试点，积极总结和推广新技术应用经验。利用“互联网+”契机，带动传统锅炉行业换代升级，引导企业拓展国际市场。工业锅炉运行的自动化控制系统和物联网平台建设，可将锅炉能效分析、安全状态、环保水平等结果反馈至锅炉使用、制造、维保以及能源合同管理等单位，可指导优化燃烧、安全运行以及后续的节能改造工作，有效提升锅炉管理水平。

5 结 语

本文通过比较国内外锅炉产业发展情况，以及调研浙江省锅炉产业节能减排工作开展现状，分析了节能减排要素对锅炉产业的影响，提出了针对浙江省锅炉产业转型发展的政策建议。相关结论对国家以及浙江省锅炉产业的未来发展提供了理论支撑。下一步可以基于本文实际研究，从体制机制、政策目标、法律手段、市场需求等方面，创新绿色发展模式、节能减排发展模式等理论观点，帮助指导企业管理规划、技术改革、营销创新，提高我国锅炉产品国际竞争力。