工業(yè)鍋爐發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

(大慶市特種設(shè)備檢驗(yàn)研究所，黑龍江 大慶 163311)

0 引 言

工業(yè)鍋爐是重要的熱能動力設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工廠動力、建筑采暖、人民生活等各個(gè)方面，需求量很大。相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，我國實(shí)行“以煤為主”的能源政策，工業(yè)鍋爐的生產(chǎn)、使用一直以燃煤鍋爐為主。但隨著我國節(jié)能減排、可再生能源利用等政策的推行，國家推出了一系列的節(jié)能減排政策和措施，鼓勵企業(yè)研發(fā)高效率、低能耗、低排放的產(chǎn)品，倡導(dǎo)節(jié)能減排全民意識，工業(yè)鍋爐的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、燃燒方式也發(fā)生了不同程度的變化，流化床鍋爐、生物質(zhì)鍋爐、余熱鍋爐等得到了較快發(fā)展[1]。

隨著國家節(jié)能減排工作的推進(jìn)，新能源技術(shù)和產(chǎn)品、余熱余能利用技術(shù)和產(chǎn)品將會得到進(jìn)一步發(fā)展；產(chǎn)品市場的發(fā)展越來越受到能源政策和節(jié)能、環(huán)保要求的制約。對燃煤工業(yè)鍋爐的節(jié)能提出了諸如推廣采用高效工業(yè)鍋爐、推廣集中供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)等措施。城市化集中供熱帶來燃煤工業(yè)鍋爐向著大容量、高參數(shù)、高能效、低排放的方向發(fā)展，技術(shù)和管理都得到了長足的進(jìn)步；在當(dāng)前激烈的市場競爭環(huán)境下，如何實(shí)現(xiàn)管理的創(chuàng)新是每個(gè)企業(yè)都需要深刻考慮的問題，信息技術(shù)的發(fā)展為企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息資源整合提供了條件，可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)、業(yè)務(wù)、組織等諸多方面的創(chuàng)新[3-4]。

1 存在的主要問題

(1)我國工業(yè)鍋爐涉及企業(yè)眾多，設(shè)計(jì)水平不一，多數(shù)缺乏研發(fā)創(chuàng)新能力，企業(yè)研發(fā)投入普遍不足，研發(fā)創(chuàng)新手段缺乏，缺少燃燒、傳熱等共性、關(guān)鍵技術(shù)及基礎(chǔ)理論的研究和突破，很多企業(yè)規(guī)模小，生產(chǎn)能力低，無法形成規(guī)?；a(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率難以提高。一些老廠因企業(yè)體制和生產(chǎn)能力等問題，其產(chǎn)品數(shù)量及規(guī)格難以滿足市場需求。這些都嚴(yán)重影響了行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)水平的提高。

(2)我國產(chǎn)品本體的設(shè)計(jì)和制造水平與國外相差不多，基本接近，但實(shí)際運(yùn)行效率相差較大。調(diào)查發(fā)現(xiàn)我國工業(yè)鍋爐平均運(yùn)行效率一般在65%左右；熱效率比發(fā)達(dá)國家低15%～20%。除了設(shè)計(jì)制造方面的原因外，燃料品質(zhì)、運(yùn)行管理水平、運(yùn)行調(diào)節(jié)智能化程度以及節(jié)能、環(huán)保技術(shù)等都制約著鍋爐運(yùn)行效率的提高。

2 發(fā)展趨勢

(1)專業(yè)化生產(chǎn)會日益加強(qiáng)

我國工業(yè)鍋爐企業(yè)普遍存在著規(guī)模小、生產(chǎn)能力低的問題，無法形成規(guī)?；a(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率難以提高。隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，企業(yè)的經(jīng)營模式也在發(fā)生變化，涌現(xiàn)了一大批技術(shù)服務(wù)型企業(yè)，生產(chǎn)企業(yè)也逐步向大規(guī)模、專業(yè)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。

(2)燃煤鍋爐向大容量發(fā)展

循環(huán)流化床燃燒鍋爐具有燃盡率高，氮氧化物排放低，硫氧化物可以采用技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的方法進(jìn)行脫除，具有較好的環(huán)保和社會效益，適合燃用劣質(zhì)煤。循環(huán)流化床燃燒鍋爐的平均熱效率可以穩(wěn)定地達(dá)到82%～84%，略高于層燃鍋爐。但是，循環(huán)流化床燃燒鍋爐，鍋爐房基建投資高，設(shè)備投資大，輔機(jī)電耗大，事故率高，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用比較高，容量在35 t/h以上并實(shí)施熱電聯(lián)產(chǎn)，才具有綜合的節(jié)能減排效益；對35 t/h以下容量，單純用于集中供熱的綜合效益低于相同容量的層燃鍋爐。燃油燃?xì)忮仩t供熱是一種清潔的供熱技術(shù)，是城市能源較為理想的選擇。但是，我國燃油和天然氣供應(yīng)一直面臨著油價(jià)上漲和氣源不穩(wěn)定等問題，根據(jù)未來預(yù)測：燃油價(jià)格將會持續(xù)上漲，天然氣也將持續(xù)短缺。因此，未來城市能源中的燃油和天然氣主要滿足城市居民的生活需求，用于供熱的燃油燃?xì)忮仩t的容量一般不會超過10 t/h(7 MW)，大容量集中供熱鍋爐燃用油品和天然氣的可能性很小。

綜上所述，目前還沒有一種技術(shù)能夠全面替代層燃燃煤鏈條爐排鍋爐技術(shù)。隨著層燃燃燒設(shè)備大型化技術(shù)的發(fā)展，層燃燃煤鍋爐的容量仍然具有上升空間，大容量層燃燃煤水管鍋爐也會受到市場的進(jìn)一步青睞。

(3)余熱余能利用技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)一步發(fā)展

節(jié)能減排是我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，也是一項(xiàng)極為緊迫的任務(wù)。在工業(yè)生產(chǎn)中，使用著各種窯爐，如回轉(zhuǎn)窯、加熱爐、轉(zhuǎn)爐、反射爐、沸騰焙燒爐等。這些窯爐都耗用大量的燃料，它們的熱效率都很低，一般只有30%左右，而被高溫?zé)煔?、高溫爐渣、高溫產(chǎn)品等帶走的熱量卻達(dá)到40%～60%，其中可利用的余熱在冶金方面約占燃料消耗量的三分之一，機(jī)械、玻璃、造紙等方面占15%以上，工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的余熱可用余熱鍋爐來加以回收利用，減低企業(yè)能耗，并廣泛應(yīng)用于石油化工生產(chǎn)工藝過程和冶金、機(jī)械、造紙、建材等行業(yè)。回收余熱降低能耗對我國實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、環(huán)保發(fā)展戰(zhàn)略具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

(4)信息化技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)一步加強(qiáng)

隨著計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)鍋爐上的應(yīng)用不僅僅停留在CAD、CAM，從市場信息的收集、原材料的供應(yīng)、生產(chǎn)資源和技術(shù)資源的管理、客戶市場資源和企業(yè)財(cái)力資源的管理等，貫穿企業(yè)的整個(gè)運(yùn)行過程。工業(yè)鍋爐行業(yè)部分重點(diǎn)企業(yè)通過信息化技術(shù)的運(yùn)用，做到企業(yè)科研、開發(fā)、信息資源的管理和共享，節(jié)省了大量的人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)，通過采用現(xiàn)代管理科學(xué)，以信息技術(shù)為實(shí)現(xiàn)手段，對信息化建設(shè)進(jìn)行有效的系統(tǒng)管理，真正實(shí)現(xiàn)管理的創(chuàng)新，提高企業(yè)參與市場競爭的能力。

根據(jù)鍋爐強(qiáng)度、煙風(fēng)、熱力、水動力四大鍋爐計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合專家的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，采用適合的自動化、信息化、數(shù)字化技術(shù)(主要包括機(jī)電一體化、信息化技術(shù)，運(yùn)行自動監(jiān)測、監(jiān)控，運(yùn)行優(yōu)化專家系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程技術(shù)診斷與技術(shù)支持等)，綜合運(yùn)用CAD、CAM、CAE等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、工藝過程、運(yùn)行與管理信息化、數(shù)字化。

3 結(jié)束語

節(jié)能減排是我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，也是一項(xiàng)極為緊迫的任務(wù)。節(jié)能減排是事關(guān)全國發(fā)展大局,覆蓋全國各行各業(yè)方方面面的復(fù)雜的系統(tǒng)工程,是需要政府和全社會參與并長期堅(jiān)持的工作。

[1] 吳金卓，馬 琳，林文樹.生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性研究綜述[J].森林工程，2012，28(5)：102-106.

[2] 王善武.我國工業(yè)鍋爐節(jié)能潛力分析與建議.

[3] 楊澤亮，楊 承，陳振林.工業(yè)鍋爐煤潔凈工程[J].動力工程，2004.

[4] 2013-2018年中國工業(yè)鍋爐市場發(fā)展趨勢及發(fā)展前景研究報(bào)告[D].北京：中研信息研究所，2013.