推广高效煤粉锅炉为何如此难?
网址：www.chinazhongchuang.cn 更新时间：2017-01-11 11:41 浏览次数：：116次
高效煤粉工业锅炉与传统链条锅炉相比，能节约50%的煤、10%至15%的电，热效率提高25%至30%，排放完全符合国家标准。但是，好的东西不一定容易被接受，为何推广高效煤炭锅炉如此难呢?
“技术是项好技术，但在实际推广中遇到了很大的阻碍。”7月23日，记者来到中国煤炭科工集团煤炭科学技术研究院有限公司节能分院，了解该院开发的具有完全自主知识产权的高效煤粉工业锅炉系统时，院长尚庆雨说。
“现在我们先搞个试点，抱着试试看的态度，如果可行，再扩大规模。”节能分院市场部主任范玮说。
“很多人一听是煤炭，就直摆手，说不行。这个观念就有问题。像谈恋爱似的，如果连个机会都不给，怎么能成功呢?”尚庆雨幽默地说。
理想替代品
“现在的雾霾天气，很多人都归罪于煤炭。其实，煤炭是个好东西，关键看怎么清洁高效利用。”尚庆雨认为，高效煤粉工业锅炉是传统链条锅炉的升级换代产品，是油气锅炉的理想替代品。
尚庆雨给记者算了一笔账。就锅炉来说，1吨饱和蒸汽大约需要80立方米至83立方米天然气，按1立方米天然气4元计算，成本大约需要320元;换成油，需要66升原油，成本约为400多元;换成油，需要110公斤煤粉，成本约为90元。
煤粉锅炉具有较高的经济性环保性。
“很多企业改成天然气或者重油后，由于成本太高，所以没有利润。”尚庆雨说，“现在很多城市推广煤改气，包括供暖。据了解，河北石家庄煤改气供暖后，政府每1 平方米补贴15元，仅此一项，政府一年就要补贴10亿元。一旦地方不再补贴，天然气供暖价格升高，就可能引发一系列社会问题。如果全部实施煤改气，无论从我国能源的赋存条件来说，还是从经济条件考量，均不符合我国的基本国情。特别是天然气的基础设施建设不够完善，部分地区的管网铺设还没能做到全覆盖。”
据了解，高效煤粉工业锅炉原料选择覆盖我国80%的动力煤种;锅炉容量大，最大已达100蒸t/h;锅炉热效率高，达90%以上;污染物排放少，采用先进的布袋除尘和脱硫脱硝技术后，烟尘≤10mg/m3、SO2≤100mg/m3、NOx≤200mg/m3，完全能满足《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)关于重点地区锅炉大气污染物特别排放限值的要求。
“我们感觉高效煤粉炉不仅效率高，更主要的是它的污染物排放少。既保证了蓝天，也保证了企业的发展。”江苏三明新能源有限公司副总经理赵明说。
较传统链条锅炉，高效煤粉工业锅炉可节约煤炭50%以上、节电10%至15%，热效率提高25%至30%。同时，杜绝跑、冒、滴、漏现象，减少用人1/3，节地50%至60%，同时劳动强度减轻，测控水平提高。
“神东煤炭集团工业煤粉炉现在有18台，是从2010年开始改造的。相比较而言，现在煤粉炉的锅炉效率基本上达到90%，节煤提升了30%。”神华神东煤炭集团矿业服务公司副总经理师新峰说，“改造后，整个生产车间锅炉房里可以说是窗明几净，原来的传统锅炉房里的冒灰冒烟现象已经没有了。”
“目前，我们有三个目标市场。”尚庆雨说，一是煤炭企业集团，二是市政供热，三是大型工业园区。
如何把煤烧好
高效煤粉工业锅炉系统的研发，要从十几年前说起。
1998年，当时的煤炭科学研究总院相关领导去德国考察，无意中看到德国的煤粉工业锅炉，发现与国内的锅炉有很大区别，“工作环境像宾馆一样”。不仅排放少，而且实现了无人值守。“看来，关键是要把煤炭烧好。”尚庆雨回忆。
差距激发奋进的动力。研发高效环保燃煤锅炉列上科技攻关日程。从1999年起，他们开始了煤粉工业锅炉系统的研发工作。2007年，高效煤粉工业锅炉通过了由中国煤炭工业协会组织的专家组鉴定。2010年，在神东煤炭集团进行大面积工业化应用。
“合适的煤种经过烘干和研磨，成为煤粉。煤粉通过罐车或者仓泵气力输送的方式打到燃料仓内，每个锅炉房前都有一个成品仓，成品仓通过供料系统把煤粉送到炉膛燃烧，完成换热之后，通过烟气净化脱硫除尘工艺，减少排放。”尚庆雨介绍。
据了解，我国大部分燃煤电厂的锅炉为煤粉炉，但是高效煤粉工业锅炉并不是简单地将电站锅炉进行缩小得来的。“这种燃烧技术炉子越小越难做，因为炉膛空间受限，跟传统的锅炉完全相反。”范玮说。
主要区别有两点：一是该锅炉所用煤粉可提前制取，采用冗余安全安定储存技术，保证了煤粉仓、燃料仓的安全性。二是高效煤粉工业锅炉采用无脉动浓相输送方式，结合双锥逆喷燃烧室，可实现煤粉快响应着火、大范围负荷调节，并可与油(气)部分或全部互换。
除此以外，高效煤粉工业锅炉还有几项创新。一是燃烧器的设计研发。一般锅炉均将燃料直接喷入炉内，但高效煤粉工业锅炉将煤粉首次喷入后又折回，回喷时最后部分煤粉点燃，如此反复供料，使煤粉达到自维持稳燃状态。二是炉膛的设计。将锅壳式火管锅炉的流场应用于煤粉燃烧。设计出的炉膛具有自清洁功能，可以保证受热面不结渣，不落灰。三是烟尘排放技术。烟气采用布袋除尘。烟气脱硫方面，在国内外首次利用煤粉中矿物质快速热解形成的活性钙，创造性地开发出高倍率灰钙循环脱硫除尘一体化技术。脱硫共分两次进行，总脱硫率可达90%以上。四是测控系统。在国内首次设计出全开式清洁煤粉制备系统、耐压煤粉储罐以及一键式高效煤粉工业锅炉智能测控系统。实现了一键点火、远程控制、智能群控，并可根据室内、室外温差，控制点火温度。
“最近我们的锅炉主要在脱硫工艺上进行了改进。”尚庆雨说。“从实验的结果看，入口处每立方米200毫克至600毫克的二氧化硫，经过我们的烟气脱硫处理后，烟气分析仪显示二氧化硫的排放为零。”刚从北京大兴区采育产业基地做完实验回来的节能分院研发中心办公室副主任梁兴说。
推广困难重重
“最近我们要在南京郊区建制粉厂，可是当地的环保部门一听是煤炭，就拒绝了。”尚庆雨说，“清洁利用煤炭资源，才是有效改善大气污染状况的关键，但是人们的观念很难改变。”
“燃料和系统的问题，也困惑了我们很多年。”尚庆雨举例说，“前几年在广西，有人看到我们的锅炉非常感兴趣，但是没有制粉厂。贵州只有一个制粉厂，也不敢上项目，怕钱都被制粉厂赚去，容易被卡住脖子，变得被动。”
据了解，现在的制粉厂大多由民营企业建设。“把煤研磨成煤粉，技术含量并不高。一般是民营企业主看到在一个地区有几个煤粉锅炉要建，有利可图，便开始建制粉厂。”尚庆雨说。
矛盾的地方在于，如果先上制粉厂，没有用户的话，投资就回收不了;如果先上锅炉系统的话，没有燃料，或者燃料在别人手中，最后节煤不节钱。
“在山东烟台我们就遇到这种情况，上了锅炉系统，但是煤粉卖得特别贵。”范玮说。
据统计，全国目前在用燃煤工业锅炉约47万余台。很多城市，尤其是北方城市和缺乏天然气供应的城市都在寻求投资适宜、运行成本低、可有效控制燃煤污染的技术，以减少二氧化碳、烟尘、可吸入颗粒物的排放量。因此，市场需求巨大。
但是，目前工业锅炉行业门槛低，产业集中度低，无序和恶性竞争现象严重，煤粉工业锅炉的市场乱象凸显。一些实力不强的锅炉厂看到广阔的市场前景后，纷纷涉足这一领域，但设备质量差、系统可靠性不佳，影响了煤粉工业锅炉的应用效果，极大地影响了用户的信心，使煤粉工业锅炉的形象受损。
“过去和我们合作过的民营企业，大约有5家至6家想做这套系统。”尚庆雨说，“有的企业有锅炉厂，有的甚至锅炉厂都没有，就开始做煤粉锅炉。结果，系统上了之后，却没有什么效果。有一家企业去了3个地方，都以失败告终，让人对煤粉锅炉产生了误解。我们再去跑市场，别人说，没效果啊。”
尚庆雨认为，要加强工业锅炉行业管理，制订相关标准，设置煤粉工业锅炉门槛，规范行业行为，确保有一定实力的企业开展煤粉工业锅炉项目建设，保证煤粉工业锅炉系统的质量，“现在，我们已经开始制订企业标准”。
此外，煤粉锅炉开发是一个系统，涉及配料系统、燃烧系统等，技术开发和配套设施需要一个过程，在某种程度上，也制约了其发展。“我们计划有3大系列15个标准化产品推向市场，是一个不断优化、改进、完善的过程。”尚庆雨说。
据了解，在欧洲，煤粉工业锅炉发展比较好的地区都引入了合同能源管理的方式。目前，煤炭科学技术研究院有限公司节能分院也借鉴了国外的方式，将合同能源管理模式引入煤粉工业锅炉项目的建设当中，并提供专业化运营服务，保障煤粉工业锅炉的运行效果。但新技术的研发和新商业模式的探索缺乏资金、政策上的支持，进展比较缓慢。
“央企的资本优势没有得到充分发挥。”尚庆雨表示，“如果把我们的资本优势、技术优势、团队优势结合起来，寻找合适客户做合同能源管理，可能会走得更快更远。”
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