一、工業(yè)鍋爐節(jié)能減排政策

工業(yè)鍋爐的使用與人民生活息息相關(guān)，在工業(yè)方面它可以為工藝鑄造提供蒸汽，在民用方面它可以給人們提供熱水。雖然工業(yè)鍋爐的用途很廣，但它也給人們的生活帶來了很多危害，比如它所消耗的巨大的能源總量以及有害物的排放量，這些都嚴(yán)重影響了人們的工作生活。目前工業(yè)鍋爐的污染排放量在全國(guó)居于首位，空氣受其影響被污染的程度十分嚴(yán)重，為了構(gòu)建綠色生態(tài)文明社會(huì)，工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排工作迫在眉睫。


二、中國(guó)工業(yè)鍋爐行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

從產(chǎn)量來看，據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至到2019年11月份，中國(guó)工業(yè)鍋爐產(chǎn)量為335928蒸發(fā)量噸，同比增長(zhǎng)29.2%。


中國(guó)工業(yè)鍋爐產(chǎn)量分省市來看，產(chǎn)量排第一的是河南省，2018年工業(yè)鍋爐產(chǎn)量為89425.5蒸發(fā)量噸，排第二的是江蘇省，工業(yè)鍋爐產(chǎn)量為47989.3蒸發(fā)量噸，排第三的是安徽省，工業(yè)鍋爐產(chǎn)量為30459.3蒸發(fā)量噸。

工業(yè)鍋爐行業(yè)在2016年前發(fā)展較為迅速，2016年后，由于環(huán)保政策趨嚴(yán)以及對(duì)工業(yè)鍋爐行業(yè)的整治，工業(yè)鍋爐行業(yè)開始進(jìn)入寒冬。從銷售收入來看，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年中國(guó)工業(yè)鍋爐銷售收入為1537.1億元，同比降低19.8%。

利潤(rùn)方面，2018年中國(guó)工業(yè)鍋爐利潤(rùn)總額為81.66億元，同比降低22.2%。


三、中國(guó)工業(yè)粉煤爐發(fā)展面臨的問題分析

當(dāng)前國(guó)內(nèi)使用的工業(yè)鍋爐類型主要包括層燃爐、循環(huán)流化床鍋爐和工業(yè)煤粉爐3種。我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐以層燃鍋爐為主，而層燃鍋爐對(duì)煤種的適應(yīng)性較差。

工業(yè)煤粉鍋爐屬于懸浮煤粉室燃爐，煤粉粒徑控制在80μm以下，相對(duì)于鏈條爐的入爐煤粒徑50mm，流化床的入爐煤粒徑10～12mm，非常小，更易實(shí)現(xiàn)煤粉的著火和燃盡。通過燃燒器將煤粉送入爐膛內(nèi)組織燃燒。相較于鏈條爐，工業(yè)煤粉鍋爐具有更高的鍋爐熱效率和更低的起始NOx排放;與工業(yè)循環(huán)流化床鍋爐相比，工業(yè)煤粉鍋爐具有更低的造價(jià)和占地面積以及更高的鍋爐效率。但工業(yè)煤粉鍋爐對(duì)燃煤品質(zhì)有較高要求，煤種適應(yīng)性不如循環(huán)流化床鍋爐，且對(duì)入爐煤粉的細(xì)度要求較高。目前中國(guó)工業(yè)煤粉爐發(fā)展面臨的主要問題為：


四、中國(guó)工業(yè)煤粉爐發(fā)展方向分析

1、集中制粉技術(shù)

采用集中大規(guī)模制粉，用車送到用戶的辦法可解決制粉系統(tǒng)難于維護(hù)的困難。煤粉加工過程包括烘干和磨制2個(gè)步驟，按照加工方式可將煤粉加工分為2種:分步烘干磨制和同時(shí)磨制烘干。第1種方式對(duì)設(shè)備和控制系統(tǒng)的要求較低，在基本設(shè)備下就可實(shí)施，且工藝鏈長(zhǎng)、功能分散，適用于小規(guī)模制粉;第2種制粉方式較為簡(jiǎn)單，但對(duì)制粉設(shè)備的安全性和工藝性有較高要求，在大規(guī)模制粉中較為適合。目前，大規(guī)模制粉的經(jīng)濟(jì)覆蓋半徑約為100km左右，在該范圍內(nèi)，各煤粉用戶可通過直接購(gòu)買獲得現(xiàn)成的高質(zhì)量高細(xì)度煤粉，既節(jié)約了磨煤機(jī)的占地面積和磨煤所需的電耗，又能夠保證煤粉種類和質(zhì)量的穩(wěn)定。需要注意，煤粉的定價(jià)及制粉廠的位置還需要統(tǒng)籌。煤粉屬于易燃易爆品，長(zhǎng)距離運(yùn)輸存在安全隱患，且經(jīng)濟(jì)性較低

2、煤粉安全運(yùn)輸、儲(chǔ)存技術(shù)

限制集中制粉技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要問題是煤粉的安全運(yùn)輸和儲(chǔ)存問題。煤制成煤粉后，比表面積迅速增大，與空氣的接觸面積大，析出的揮發(fā)分更多，且陰燃溫度降低，易出現(xiàn)自燃或自爆現(xiàn)象。為此，煤粉整個(gè)制備、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中，應(yīng)充分重視安全問題，應(yīng)設(shè)置多種保護(hù)措施進(jìn)行保護(hù)，包括:①全程隔絕空氣，使用惰性氣體填充、覆蓋煤粉表面，防止揮發(fā)分自燃和煤粉陰燃。②使用傳感器對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控，溫度出現(xiàn)超溫趨勢(shì)時(shí)，及時(shí)從下方充入N2驅(qū)趕空氣及揮發(fā)分，之后在煤粉上方?jīng)_入CO2覆蓋在煤粉表面隔絕空氣與揮發(fā)分。③設(shè)置防爆門泄壓泄爆，并采用耐壓的殼體材料，防止殼體泄露導(dǎo)致煤粉泄出與空氣接觸，引發(fā)大規(guī)模爆炸。④密封罐運(yùn)輸車應(yīng)設(shè)置降溫裝置，防止罐體在陽(yáng)光下長(zhǎng)

期暴露導(dǎo)致罐體整體溫度上升，產(chǎn)生安全隱患，同時(shí)罐裝車應(yīng)設(shè)置靜電接地裝置，防止運(yùn)輸過程中摩擦產(chǎn)生電火花引燃煤粉。

將煤粉從罐裝車向儲(chǔ)存塔轉(zhuǎn)移時(shí)，使用壓縮空氣對(duì)罐車內(nèi)的煤粉進(jìn)行加壓流化，之后開啟進(jìn)料閥門，煤粉通過密相模式進(jìn)入儲(chǔ)存塔的燃料加注管內(nèi)，之后煤粉在自重下下落，輸送風(fēng)在上部經(jīng)過濾器排放至空氣中，若輸送過程出現(xiàn)溫度迅速升高，則啟用惰性氣體保護(hù)裝置，迅速?gòu)南路匠淙隢2排出空氣，再在粉層上方覆蓋CO2，隔絕空氣。

3、爐內(nèi)SNCR技術(shù)

與SCR技術(shù)相比，SNCR技術(shù)具有不單獨(dú)占地、對(duì)鍋爐改造較小、不消耗催化劑、成本低、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。但工業(yè)煤粉爐爐膛溫度較電站鍋爐低，為滿足溫度窗口的要求，噴氨位置可能由爐膛出口提前至爐膛內(nèi)部，但需要結(jié)合爐膛氧量進(jìn)行考慮，若氧量過高，則不利于SNCＲ反應(yīng)進(jìn)行。工業(yè)鍋爐相較電站鍋爐，容積更小，停留時(shí)間更短，如何組織射入方式，使還原劑在有限的空間和時(shí)間內(nèi)能夠迅速與煙氣混合進(jìn)而產(chǎn)生反應(yīng)，很大程度上決定了工業(yè)煤粉爐上SNCＲ技術(shù)實(shí)際效率的高低。

4、工業(yè)煤粉鍋爐容量

鍋爐容量、爐膛高度及容量太小不能保證煤粉在爐內(nèi)充分燃盡。因此建議工業(yè)煤粉鍋爐設(shè)計(jì)容量在35t/h以上。爐膛高度要充分考慮，爐膛容積熱負(fù)荷不能太高。鑒于國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)和國(guó)內(nèi)技術(shù)實(shí)踐，煤粉工業(yè)鍋爐的開發(fā)推廣應(yīng)用符合國(guó)家節(jié)能減排政策導(dǎo)向，通過替代目前量大面廣、能效普遍偏低的在用燃煤工業(yè)鍋爐(特別是10t/h以下層燃爐)可大幅提高運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，替代油氣鍋爐，節(jié)約優(yōu)質(zhì)能源。

對(duì)于中國(guó)富煤燒油少氣的資源現(xiàn)狀， 燃煤業(yè)鍋爐數(shù)量龐大且不可能完全替代， 作為僅次于火電廠的第二大燃煤鍋爐， 其污染物控制技術(shù)研發(fā)迫在眉睫。而工業(yè)煤粉鍋爐具有高燃盡率，高鍋爐效率，低氮氧化物排放等優(yōu)勢(shì)，在日漸嚴(yán)峻的環(huán)境形勢(shì)下，具有很好的應(yīng)用前景。尤其是適用于工業(yè)煤粉爐的低氮燃燒技術(shù)更需進(jìn)一步研究。



原標(biāo)題:2019年中國(guó)工業(yè)鍋爐節(jié)能減排現(xiàn)狀、存在問題及對(duì)策「圖」