工业锅炉发展趋势浅析

工业锅炉发展趋势浅析

史成

河北省 特种设备监督检验研究院唐山分院 , 河北唐山 063000

摘要:目前，我国工业锅炉已经形成了比较完备的体系，随着时代的发展，对工业锅炉产品提出了更高的要求。本文从燃烧技术、燃料替代、节能减排等方面对我国主流工业锅炉的发展趋势进行了阐述分析;描绘了信息化、智能化在工业锅炉全生命周期的应用场景。具有一定的前瞻性和指导意义。

关键词:工业锅炉；趋势；燃烧技术；燃料替代；信息化

引言

目前，我国工业锅炉已经形成了较完整的规格体系，以不同燃料为划分边界，形成了燃煤锅炉、燃气锅炉、生物质锅炉等类型。随着国家节能环保要求的提高以及科学技术的发展，今后工业锅炉行业的发展，主要在于核心设备、关键技术的自主研发，节能措施的推广，以及检测和自动化程度的完善提高。对于不同类型的锅炉，有针对性的改良相应的配套辅机附件，在降低成本的同时提升效益。下面进行分列阐述。

1工业锅炉当前运行能耗较大的原因

目前很多工业锅炉在运行过程中平均负荷低于70%，处于低负荷的运行状态，经常会存在大马拉小车的问题，能量利用效率低。从现场的测验结果来看，锅炉的排烟温度均保持在105℃到245℃的区间内，一些锅炉排烟温度或高或低不符合标准规定，而且热损失量达到了百分之十之间，固体未能完全燃烧使热量损失达到了百分之二到百分之二十四。目前，由于排烟以及固体无法完全燃烧而导致热损失，也是当前工业锅炉节能方面具有较大潜力的途径。一些燃煤的工业锅炉没有配置相应的控制以及检测器，因此无法及时针对锅炉燃烧情况并将其控制在最佳状态，从一定程度上影响了设备及辅机的运行效率，导致能源浪费严重。很多锅炉在运行过程中存在侧密封不严，漏风情况严重，漏煤量大，积灰也比较严重，挡板调节失灵导致一定程度的热能量损失。除此之外，一些工业锅炉没有做好水处理的相关设备，导致水质不达标，存在严重的结垢现象，影响了其运行效率和使用寿命。不稳定的燃煤质量也会影响锅炉的处理效果，由于目前很多工业锅炉燃煤主要是以没有经过精心加工的原煤为主，因此在挥发分，灰分，热值等方面无法得到有效保障，影响了最终的运行效果。

2提高工业锅炉能量利用率的有效措施

2.1燃煤工业锅炉将向烟气无害化、

洁净燃烧方向发展近年来，北方雾霾现象不断加重，其中一个很重要的原因就是大量的燃煤锅炉排放不达标。随着环保要求的提高，燃煤锅炉的市场占有率呈下滑趋势。如果燃煤锅炉想要重获市场青睐，那么如何使其排放达标将是一个躲不过绕不开的坎。由于成本原因，很难要求所有的燃煤锅炉(包括循环流化床锅炉)都使用高品质、含硫量低的无烟煤。所以，研发适合于不同容量锅炉的除尘脱硫、脱硝的烟气处理设施成为当务之急。燃煤锅炉相比燃气锅炉而言，具有成本优势，只有将其短板补齐，其优势才能发挥出来。洁净燃烧技术也是燃煤锅炉一个很好的发展路径。在中小容量燃煤锅炉中(t≤35)，水煤浆燃烧技术是洁净燃烧的优秀代表。水煤浆属于液体燃料，可采用管道输送，减少储煤、运煤造成的污染，且水煤浆燃烧温度低，NOx排放浓度小，环保效益好。

2.2燃气工业锅炉向低氮燃烧、冷凝换热与多燃料适应方向发展

燃气锅炉以其燃料运输方便(一般均为管道运输)、无灰渣处理费用、自动化程度高，运行环境好，在市场上广受欢迎。随着科技的进步，燃气锅炉将向低氮燃烧、冷凝换热与多燃料适应方向发展。燃气锅炉以天然气为燃料，理论上其燃烧产物主要是水和二氧化碳，但实际运行中，氮氧化物(NOx)也是其燃烧产物之一，随着国家环保要求的提高，发展低氮燃烧技术将是技术趋势。目前燃气燃烧机为以进口为主，国产为辅，而低氮燃烧机则全部是进口。所以，加紧研发具有自主知识产权的低氮燃烧机是当前任务的重中之重。可以说谁掌握了低氮燃烧技术，谁就牢牢把握住了市场主动权。燃气锅炉的烟气中含有大量的水蒸汽。如能降低排烟温度，将烟气中的水蒸气冷凝，则可以大幅提高锅炉热效率(一般至少为10%)。在我国燃气锅炉约有3.5万至4万台，不断提高现有的烟气冷凝技术，全面推广冷凝式燃气锅炉产品所带来的效益将是巨大的、不可估量的。为节约化石能源，创造更好的经济效益做出巨大的贡献。在生产中，可以作为燃料的气体有很多，比如煤气，焦炉气等等。如果能通过对相应燃烧机的进一步研发，增加燃气锅炉对燃料的适应性，那么，燃气锅炉的应用范围将会进一步拓宽，其市场份额会进一步加大。尤其在我国许多以矿业、煤业为主要产业的城市中，随着环保要求的提高，燃气锅炉所占的优势将会愈发明显。

2.3生物质工业锅炉的技术优化

我国地大物博，生物质能源丰富，生物质燃料以其清洁性、可再生性逐步受到重视。目前，利用农业废弃物(如秸秆，稻糠，薪柴)生产生物质成型燃料技术日益成熟，生产厂家日益增多，为生物质工业锅炉的推广奠定了坚实基础。近年来，我国很多地区饱受雾霾困扰，这其中有很大原因是由于农村地区的冬季供暖直接燃烧化石燃料或是农业废弃物造成的，如能大力推广生物质锅炉在农村地区集中供暖中应用，将具有巨大的环境效益。从能源替代和资源充分利用的角度来看，随着化石燃料的价格一路走高，生物质工业锅炉的推广可以是对化石燃料的补充与替代，具有很好的经济效益;其燃烧灰渣又可以作为高品质肥料，又促进了资源的就地利用，一举两得。生物质燃料与化石燃料相比，在热值、挥发分含量等方面均有不同，这也就决定了生物质锅炉在炉膛、炉排结构以及相关配套辅机等方面与传统工业锅炉势必存在差异。针对生物质锅炉的特点，加强生物质锅炉专用燃烧设备、烟气净化设备的开发与推广;同时不断增强生物质锅炉设备的自动化程度，力争实现从上料到排灰渣的全自动化，从有人值守向无人值守迈进。这样，生物质锅炉将以其低廉的燃料成本(同等情况下，约为化石燃料成本的50%)和低廉的人工成本优势在未来市场中赢得更多用户的青睐。

2.4余热锅炉的技术升级

余热锅炉主要集中在大型厂矿，将工业生产中的余热废热收集并加以利用，能够显著降低能耗，提高企业效益。余热锅炉的发展主要有三个方向:一是余热利用向专业化发展，如焦化余热锅炉、钢铁冶炼余热锅炉，玻璃炉窑余热锅炉等，根据不同行业不同的生产特点，采用更加专业化的设备，提高余热利用效果;二是余热锅炉向高温、高压方向发展，如水泥炉窑余热发电锅炉等;三是余热利用向中、低温方向发展，热管式余热锅炉的出现使其成为可能。

结语

未来工业锅炉行业将聚焦节能、环保、新能源利用、信息化融合四大领域。根据地域特点与应用需求，进一步加强关键技术、核心设备的研发;同时，大力推广节能技术，不断提高设备的自动化与信息化程度，争取以更少的燃料，更少的人力，更低的排放，创造更好的效益。在未来竞争全球化的时代，为我国工业锅炉行业的持续发展注入新的更强大的动力，为我国工业锅炉在世界市场上赢得一席之地奠定良好基础。

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