工业锅炉节能潜力分析及政策措施研究

1、表5-1燃煤工业锅炉2010年2020年分阶段节能潜力预测目2005年2010年68%阶段划分2010 年 2015 年2015 年 2020 年燃煤工业锅炉要求达到的平均热效率72%75%10燃煤工业锅炉装机容燃煤工业锅炉装机容燃煤工业锅炉装机容量保持不变量保持不变量保持不变年平均节煤潜力（亿tce）（以2004年为基数）年平均节煤潜力（亿tce）0.1760.3890.5330.1760.2220.160（阶段相对计算值）燃煤工业锅炉要求达到的平均热效率68%72%75%工业锅炉装机容量每工业锅炉装机容量每工业锅炉装机容量每年增加3.6万MW ,装锅炉中燃气锅炉占 新装容量的15%。年增加

2、3.3万MW，新装锅炉中燃气锅炉占 新装容量的20%。年增加3.1万MW，新装锅炉中燃气锅炉占 新装容量的25%。年平均节煤潜力（亿tce）（以2004年为基数）0.1760.4720.728年平均节煤潜力（亿tce）（阶段相对计算值）0.1760.2540.1741）工业锅炉节能监督 体系基本建立，专项节 能法规、政策、最低能1）工业锅炉节能监督 体系健全并有效运转， 专项节能法规、政策、1）工业锅炉节能监督 体系有效运转，专项节 能法规、政策、最低能效标准和运行监测标最低能效标准和运行效标准和运行监测标准得到制修订、完善并监测标准得到进一步准完善，水平与国际先获得实施；2） 1/31/2主

3、要城市供应工业锅炉用煤，采用配煤；3）淘汰1万台、1万MW1t/h及以上手烧炉，更新12.5万台、30万MW超期服役锅炉，部分在 用锅炉完成节能改造完善、提高并严格实 施；2）主要城市供应 工业锅炉用煤，2/3燃用商品煤，其余为配 煤；3）更新12.5万台、30万MW超期服役锅 炉；4）大部分在用锅 炉得到改造并达到当进相当并严格实施； 主要城市工业锅炉全部燃用商品煤；3）新12.5万台、30MW超期服役锅炉； 在用锅炉均得到不同程度改造和完善并达到当时平均运行效率2）4）并达到当时平均运行时平均运行效率水平;效率水平；4）新装锅炉达到最低能效标准 要求；5）锅炉管理人5）新装锅炉达到最低 能

4、效标准要求；6） 炉管理人员和司炉人水平；5）新装锅炉达 到最低能效标准要求；6）锅炉管理人员和司 炉人员操作水平达到员和司炉人员得到全员达到职业化要求并职业化要求并能保证面节能知识培训，锅炉 管理水平和司炉操作能保证锅炉达到当时锅炉达到当时平均运水平普遍得到一定提平均运行效率；7） 环流化床锅炉等先进行效率；7 ）循环流化 床锅炉等先进燃烧技高并能保证锅炉达到燃烧技术产品比例提术产品比例提咼到总当时平均运行效率;高到总容量的15%以容量的20%以上；8）循环流化床锅炉等先 进燃烧技术产品比例 提高到总容量的10%以上；7）环保政策得 到进一步落实。上; 8）环保要求得到 进一步提高。环保要求

5、达到国际水 平。6推进我国工业锅炉节能工作保障措施建议从以上分析可知，影响我国工业锅炉节能工作开展和节能潜力发挥的因素是多方面的， 归纳起来主要有：（1）政策、法规、标准因素；（2 ）监督管理因素；（3）燃料供应因素；（4） 技术因素等。尤其缺乏像锅炉安全、环保监督管理那样的管理机构和监督体系。进一步发挥工业锅炉的节能潜力，必须采取相应的保障措施。为此针对上述因素分别提出相应建议。6.1建立健全适应我国特色市场经济的工业锅炉节能监督管理体系6.1.1组织机构建设政府机构改革和职能调整、转变后，目前工业锅炉节能工作既没有明确的监督管理部门， 也缺乏有效的运行监测实施机制。建议参照目前对锅炉安全、

6、环保的管理方式从国家到地方建立、健全相应的工业锅炉节能管理机构和监督检测机构，并明确、强化或赋予相应的职能。对于节能管理机构，在现有的基础上进一步明确、强化工业锅炉节能管理职能；对于新建节 能监测机构，可以利用各地节能中心中的锅炉监测资源辅之于原机械部系统的工业锅炉热工 检测资源加以优化重组。与此同时，理顺工业锅炉用能统计体系，开展工业锅炉及供热系统 节能技术审查等，并纳入到管理职能中去。6.1.2节能管理法规、制度建设目前，在国家节能法颁布实施的情况下，缺乏相应的、统一的工业锅炉节能管理 配套法规、制度。为此，建议制订下列工业锅炉节能法规和制度。 制订类似于锅炉安全技术监察规程那样的锅炉节能

7、技术监察规程，从锅炉设计制造、运行使用、供热系统设计、安装使用、改造、淘汰等方面提出相应的节能技术要求； 制订锅炉节能管理条例，对锅炉产品设计、供热工程设计管理，供热产品制造、市场准入、使用、验收管理等方面以及节能管理部门职能、节能监测管理、节能产品认证等提出相应要求； 制订工业锅炉用能统计实施办法，从统计组织体系、统计指标的建立、统计工作实施、统计结果的处理等方面提出要求；6.2推进技术进步，加强节能改造和节能技术推广6.2.1推进工业锅炉科技进步，加强节能科技研究（1 ）整合工业锅炉研发资源，建立节能技术研发中心目前，工业锅炉的科技研究、 开发处于散兵游涌状态且人才流失日趋严重，一方面大多

8、数企业缺少研发实力和手段，就是有能力研发产品的企业一般也少有创新，另一方面，原有的研究管理体制和研究机构因改革而弱化，行业技术研究和产品开发缺乏统一规划、组织、 实施，行业管理缺位和虚化，基础共性技术研究相对停滞，技术标准水平滞后，研究经费来 源短缺且使用分散，现有的一些节能技术得不到总结提高而难以在全国推广。为了适应节能要求，建议组建或选择符合一定条件的现有研究机构（如上海工业锅炉研究所）作为我国工业锅炉节能技术研发中心，从事工业锅炉节能技术和产品研发、技术标准的制修订、协助政府制定工业锅炉节能政策、节能新技术和新产品的评定、推广等工作，并从政策、资金上给予保证。（2）制订、修订有关节能技术

9、标准和基础技术标准 组织修订工业锅炉节能监测方法，提高相关技术指标要求，同时将该标准升格为强制性国家标准； 组织修订评价企业合理用热技术导则和工业锅炉经济运行标准，提高相关术 指标要求和可操作性； 组织制订强制性 工业锅炉最低能效标准 国家标准和推荐性的 工业锅炉能效标准 ， 前者强制执行并要求产品认证，后者由企业自愿执行并辅之以有关激励政策； 组织制订锅炉热力计算、 烟风阻力计算、 水动力计算标准， 目前这三种计算均没标准，设计时往往根据前苏联标准或教科书中的相关内容凭经验计算，有许多小锅炉的设计甚至不事关锅炉进行相关计算。 而这三方面的计算将决定锅炉受热面的布置以及结构型式的选取， 热工性

10、能的发挥，因此需要制定标准加以规范。 制订工业锅炉控制技术条件标准， 不断提高工业锅炉控制装置技术水平。目前我国没有相关标准， 燃煤工业锅炉的控制技术和设备的水平仍停留在上世纪 80 年代初的水平， 模拟、 开环控制， 不能根据负荷等外界情况的变化进行控制调整。因此制订相关标准对提高工业锅炉控制技术水平、保证锅炉性能的正常发挥至关重要。（3）加大节能技术和产品开发力度经过 50 多年的发展，我国已基本形成了独特适合我国燃料特点的工业锅炉技术和产品 系列，锅炉本体设计制造水平与国外总体相当，但在燃烧设备、配套辅机、附件、控制技术 和设备等方面还存在不小的差距。 随着我国节能要求的提高， 燃料供应

11、结构的不断调整， 再 生能源利用力度加大，现有的产品及技术必须改进、完善、提高，同时还必须开发新的技术 和产品以适应节能工作的新要求。 根据我们对国外工业锅炉产品发展趋势和国内相关现状和 发展趋势的了解和判断，建议重点进行下列技术和产品的完善、研究和开发工作： 层燃链条炉排燃烧设备结构改进和技术水平提高。开展这方面研究，重点要解决漏 煤较多、密封不严、布风不当、调节不顺等问题，这方面美国 RILEY 公司、 DETROIT 炉排 公司、丹麦 VOLOUND 公司的技术和产品值得借鉴。 小型锅炉炉内气化和燃烧技术的研究和产品开发。目前我国在用燃煤工业锅炉 中容量W 1t / h的锅炉台数占30%

12、-40%它涉及面广，但热效率低（50%左右）。国内 大多采用双层炉排等半机械化燃烧技术，如操作不当，就变成手工燃烧，热效率更低， 排尘浓度增加。 但采用在炉膛内将煤转化成煤气供锅炉燃烧的方式运行， 既提高热效率， 又减少环境污染。国内开展这一燃烧技术的研究并应用于小容量锅炉， 将会对此类锅炉 的节能和发展起到保证和推动作用。 燃煤工业锅炉控制技术研究及产品开发。随着控制技术和信息技术的发展，提高燃 煤工业锅炉控制技术水平应不成问题， 目前国外锅炉产品已实现位式、 闭环控制， 分别通过 蒸汽压力传感器、炉膛压力传感器、 高低水位传感器等对锅炉给煤、供水、 鼓引风机挡板进 行调节。我们在借鉴的同时

13、，通过开发优化集成了信息技术、计算机技术、模糊控制技术、 变频技术、 通信技术等的控制产品和锅炉专用传感器、 监测仪器和执行机构可以实现锅炉的 单台控制、集群控制、远程控制并提高锅炉运行水平。5 研究开发工业锅炉能源审计和效果评估软件及锅炉能源统计分析系统软件相关工作的效率和科学性。 目前国外如美国已开发成功类似的软件并在节能工作中获得成功 应用，我国应着手开展这方面的研究、 推广且宜优先开展锅炉能源统计会计分析系统软件开 发。目前，我国对工业锅炉的用能情况可谓仁者见仁，智者见智，缺乏相对准确的数据，就 是其它部门 （如国家质检总局特种设备局） 发布的数据也有矛盾之处， 可见建立相关统计组 织

14、体系、指标体系，编制、推行统一的统计软件何等迫切。 开发冷凝式燃气锅炉。国外发达国家纷纷开发、推广冷凝式燃气锅炉并从政策上鼓 励。据我们了解， 2004年全世界冷凝式锅炉的销售量将超过 100 万台，其中 90%的市场在 荷兰、英国、德国和意大利 4 个国家。 近年来韩国也加大了冷凝式燃气锅炉的开发应用力度，目前最大容量 40t/h 的冷凝式燃气锅炉已开发成功并投入使用。随着我国天然气开发和应用 力度加大， 越来越多的天然气锅炉将投入使用， 我国至今还没有独立知识产权的真正意义上 的冷凝式燃气锅炉面世，为此建议我国加大冷凝式燃气锅炉开发推广力度。 开发研制水煤浆锅炉。水煤浆既保留了煤的燃烧特性

15、，又具备了类似重油的液态燃 烧特性，燃烧效率高，污染物排放低。 “十五”期间，我国水煤浆生产、应用得到较快发展， 2005年水煤浆产量将达到 1000万t左右，形成年代油 400万500万t的能力。在我国以煤 为主的燃料供应情况下， 水煤浆在量大面广的工业锅炉中应用对提高目前我国燃煤工业锅炉 的运行效率将发挥重要作用，同时可以替代我国相对较少的油、气燃料。因此应加紧、加快落实水煤浆燃烧技术和水煤浆工业锅炉开发， 形成系列产品批量生产、 投放市场， 代替现有 的部分燃煤锅炉，以取得相应的节能效益。6.2.2 加强节能改造和节能技术、产品推广对于燃煤工业锅炉， 通过更新、 改造、淘汰可以取得较好的

16、节能效果。 然而无论是更新 还是改造均应以技术先进成熟、 经济合理为原则。 一般地，对于半新以上的锅炉， 采取技术 改造措施比较经济合理； 对于接近寿命期的锅炉， 则以更新为佳。 对于应淘汰锅炉，则必须 通过有关政策强制执行。（ 1 ）锅炉更新、淘汰我国工业锅炉使用寿命一般可达15年20年，但某些水火管锅炉的寿命不过8年10年。据此，2005年2010年、2010年2015年分别有约14.5万台、34.5万MW 的燃煤锅炉 需要更新，2015年2020年有约9.5万台、23万MW的燃煤锅炉需要更新。但是，需要指 出的是，这种更新并非是自然、 自觉行为，国家需要制定强制更新政策，对超期且不达标锅

17、 炉强制更新，同时辅之以相应激励措施。 2005年应先更新那些役期超过 20年且难以达标的 锅炉约5万台、12万MW。至于淘汰，2005年应首先淘汰1t/h及以上固定炉排锅炉约 1万 台、 1 万 MW。（2）节能改造由于在用工业锅炉中链条炉排锅炉居多数， 且当前可应用的节能改造技术大部分是针对 链条炉排锅炉的， 为此， 建议对现有的不满足当前节能要求的燃煤锅炉采用下列措施优先改 造，但要突出重点。 给煤装置改造我国的链条炉排锅炉都是燃用原煤， 原有的斗式给煤装置使得块、 末煤混合堆实在炉排 上，阻碍炉排进风，影响燃烧。如将斗式给煤改造成分层给煤，一般可提高效率4 个5 个百分点。 该项改造投

18、资少， 见效快， 投资回收也很快。 部分单位的实践已做出了很好的证明。 炉拱改造链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的， 拱型结构对煤种是否适应， 对链条炉排燃烧 好坏是一个关键。目前在用锅炉的绝大部分拱都是按n类烟煤设计的，直接影响锅炉的热效30%50，而且率，甚至影响锅炉出力。 按照实际使用的煤种，适当改变炉拱的形状与位置，可以改善燃烧 状况，提高燃烧效率，减少燃煤消耗。这项改造可降低炉（灰）渣含碳量 可提高出力。技改投资半年左右可收回。在负荷变化或煤质变 燃烧系统改造 对于链条炉排锅炉由于负荷变化适应性差和排放难以控制的特点，化尤其是变差时往往会冒黑烟，老龄锅炉此种现象更为严重。近几年，一

19、项旨在降低污染、 节约能源的工业锅炉“气、煤混烧”技术在美国等发达国家推广应用。据了解，这种技术就 是在炉膛适当部位喷入燃气助燃燃煤， 此项技术在美国的老龄锅炉改造中应用较多， 我国也 有改造实例 （如宣化钢铁集团公司焦化厂三台 SHL20-25/400-AII 锅炉的改造） 6。该项技术 具有下列优点：暖炉、点火干净快捷；锅炉负荷调节范围扩大，避免降负荷损失；由于燃尽率提高和过量空气减少， 锅炉热效率提高；适应负荷快速变化和煤质变化等。因此，该项技 术可以在现在或将来有供气源的地方用于燃煤工业锅炉的改造，节能效果一般可提高5 个10 个百分点。 锅炉辅机节能改造 燃煤锅炉的主要辅机 鼓风机和

20、引风机的运行参数与锅炉的热效率和能耗量直接相 关，用适当的变频调速技术，按照锅炉的负荷需要调节鼓、引风量，维持锅炉运行在最佳状 况，一方面可以节约锅炉燃煤，另一方面又可以节约风机的耗电，节能效果较好。10 个 15 层燃锅炉改造成循环流化床锅炉 循环流化床锅炉是燃煤在炉内循环流化燃烧， 所以， 它的热效率比层燃锅炉高个百分点， 而且可以燃用劣质煤；由于可以使用石灰石粉在炉内脱硫， 所以，不但可以大大 减少燃煤锅炉酸性气体 SO2 的排放量， 而且其灰渣可直接用于生产建筑材料。 这种改造已有 不少成功案例，但它的改造投资较高，约为购置新炉费用的 70% ，所以要慎重决策。 控制系统改造 工业锅炉

21、控制系统节能改造主要是按照锅炉的负荷要求， 实时调节给煤量、 给水量、 鼓 风量和引风量， 特别是实施燃烧自动调节， 包括电动机的变频调速， 装设烟气氧量监测仪表， 再配以先进的调风装置， 可大幅提高燃烧效率， 降低过量空气系数， 使锅炉经常处在良好的 运行状态，从而提高锅炉效率，一般可提高2 个3 个百分点。5个10 在供热系统中推广蓄热器。由于采用蓄热器，可以在用户用热负荷多变条件下， 保持锅炉的运行工况稳定， 使锅炉一直以额定负荷状况工作，保持锅炉的额定设计热效 率。经上海地区试验，在供热系统采用蓄热器的情况下，锅炉热效率可提高 个百分点，且对系统也有益。据了解，法国等国对蓄热器有不少先

22、进技术，可供中国采 用。6.3 加强培训，提高锅炉节能管理和运行操作人员的综合素质6.3.1 加强对锅炉运行人员节能知识和运行操作技能培训 鉴于目前锅炉运行人员节能知识贫乏和运行操作技能不高的现状，应对锅炉运行人员 开展从能源形势、 节能法律法规、 节能专业知识、 运行操作技能等方面相关知识和技能的强 制教育和培训，并通过严格的考试、考核，合格者颁发工业锅炉经济运行上岗证 ，不合 格者不予上岗司炉。 为此， 建议国家节能主管部门在锅炉运行人员节能知识和运行操作技能 的培训方面开展下列工作：（ 1）制定类似锅炉司炉工人安全技术考核管理办法的锅炉司炉工人节能技术考核 管理办法，对司炉人员节能技术考

23、核内容，培训、考核的组织、实施、 工业锅炉经济运行 上岗证的发放与管理加以规范。（ 2）组织有关节能管理、 锅炉研究、 运行操作方面的专家制订全国统一的培训教学大纲， 编写全国统一的相关培训教材（包括多媒体教材） ；（ 3）在全国建立符合相关要求（师资要求、机构要求、培训手段等方面）的培训机构， 并对培训机构、培训质量进行监督；（ 4）培训师资，并颁发培训上岗证；（ 5）制定培训规划和年度计划， 并分解落实， 对各地的培训工作纳入部门工作考核内容。 从长远来看，国家节能主管部门应取得与国家质检总局特种设备局、国家环保总局、人 事部的合作， 整合培训资源， 统编培训教材， 将司炉工职业教育和培训

24、纳入国家职业资格认 证范围。6.3.2 加强锅炉节能管理人员节能知识培训 随着政府机构改革与职能转变、 节能工作开展的不断深入、 知识更新速度的加快， 锅炉 节能管理人员无论是管理部门的还是用能单位的， 他们的知识结构已经逐渐老化， 越来越不适应节能管理工作的需要， 应对锅炉节能管理人员进行有关节能法律、 节能管理、 节能新知 识、锅炉专业知识等方面的培训， 一方面学习国外先进的节能管理经验、 管理方法、 管理念、 锅炉专业新知识、节能新知识， 另一方面更新知识、转变观念，提高新形势下的节能管理水 平。为此，建议：( 1)采用类似上述锅炉运行人员节能知识培训的办法对锅炉节能管理人员进行相关知识

25、 培训，并严格考核；( 2)设立能源管理师，将能源管理师职业的教育和培训纳入国家职业资格认证范围。今 后，凡从事能源管理的人员必须获得相应的职业资格认定。 同时国家应在建立节能监督管理 体系时建立能源管理师网络，向重点用能单位派遣能源管理师。6.4 改善供煤状况，提高工业锅炉燃煤品质 我国燃煤工业锅炉燃用的大多为原煤，粒度、热值、灰份、水份均无定规，一般来什么 烧什么， 严重地影响了工业锅炉运行热效率的提高和烟尘排放浓度的降低， 成为目前影响我 国燃煤工业锅炉运行热效率提高的主要因素之一。因此，必须改变工业锅炉燃煤供应状况， 参照国际上工业锅炉的燃煤要求， 按照我国工业锅炉用煤标准来优化工业锅

26、炉燃煤质量。 此建议：( 1)确立工业锅炉燃用优质燃料的思想，并通过政策加以体现，严格实施。同时利用价 格杠杆作用，节约用煤；( 2)建立燃煤加工、分销体系，确保燃煤供应质量。能否像油气、电力那样将煤炭 开采与加工分销分开，各自独立运作。这样国家既可加强对煤炭资源的开采控制，又可 整合煤炭加工资源，吸引资本投入，提高加工能力，保证工业锅炉等设备的用煤质量。(3)从现在起至“十一五”末，在 1/31/2主要城市燃煤工业锅炉上推广使用优质 燃煤、筛选块煤、配煤、商品煤，今后逐渐推广至所有城市，以提高燃煤工业锅炉热效 率和减少烟尘的排放。6.5 建立基于市场的工业锅炉节能激励措施 随着政府机构改革和

27、职能转变以及我国特色社会主义市场经济的深入发展， 在节能这个建立工业锅存在市场“部分失灵” 的领域，迫切需要在借鉴国外先进国家节能管理经验和做法的基础上， 探索并建立我国特色的节能工作新机制， 建立、 完善有关节能管理工作的法规、 制度和激励 政策措施。 就工业锅炉节能工作而言，既要充分重视市场的作用， 建立良好的节能机制，更 要强调政府的监督管理； 也要从锅炉制造企业、锅炉用户、有关中介机构的利益出发， 明确 各自的责、权、利，配套制定相应的财政激励措施。为此建议： 加大公共财政对工业锅炉节能工作的支持力度。 除了增加节能资金拨款外， 炉节能专项基金， 完善有关减免税政策， 一方面弥补目前工业锅炉节能资金的短缺， 维持工 业锅炉节能机制的运转， 另一方面用于鼓励高效工业锅炉的研发、 生产、推广，调动锅炉企 业、研究机构、节能服务公司、用户推动节能的积极性。6.6 其他措施( 1)继续根据实际情况推进现有的有关集中供热、热电联产政策的落实，逐步替代众多 分散的中小型工业锅炉， 特别是燃煤工业锅炉。 在采暖供热地区或用热比较集中的地区， 优 先采用集中