清洁高效煤粉技术或成燃煤锅炉改造现实选择

　　10月以来，我国中东部再次被雾霾笼罩，多地PM2.5频频爆表。北京、天津、河北等地纷纷提升雾霾预警级别，并采取紧急应对措施。

　　10月29日，由中国电器工业协会工业锅炉分会和上海工业锅炉研究所主办的2014上海国际供热、锅炉暨生物质能展 (以下简称“上海国际锅炉展”)在上海召开。在雾霾压城之际举办的这次展会上，清洁高效的新型工业锅炉技术自然成为业内瞩目的焦点。

　　传统燃煤工业锅炉亟待改造

　　不久前发布的京津冀三地空气颗粒物来源解析报告初步揭开了该地区雾霾成因。根据报告，京津冀大气污染中，燃煤、机动车和扬尘是主要污染因素。

　　而在燃煤这一因素中，工业锅炉难辞其咎。数据显示，我国现用的燃煤工业锅炉约50万台，是我国第二大燃煤用户，每年消耗标准煤超过5亿吨，约占我国煤炭消耗总量的四分之一。由于锅炉运行效率不高，能源浪费相当严重，每年多耗用燃煤约6000万吨，节能潜力巨大。

　　与此同时，由于工业锅炉排放大量烟尘以及SO2和NOX等污染物，成为我国大气主要煤烟型污染源之一。据中国环境科学研究院副院长柴发合介绍，我国燃煤工业锅炉烟尘排放量为375.2万吨，占全国烟尘排放量的41.6%；排放二氧化硫519万吨，占全国二氧化硫排放量的22%；排放氮氧化物250万吨左右，仅次于火电行业和机动车，位居全国第三。

　　环保部污染防治司相关负责人告诉记者，锅炉是城市大气污染治理的重要一环。目前锅炉存在的问题，一是量大面广，单体容量小。二是锅炉的排放贴近地面，严重影响环境质量。三是锅炉的技术、主辅机不匹配，这些问题导致了锅炉的二氧化硫和烟粉尘排放普遍不达标。

　　“因此，对工业锅炉，尤其是燃煤工业锅炉进行节能改造，对实现我国节能减排总体目标具有重要意义。”业内人士表示。

　　燃煤锅炉数十年来承担着城市电力、供暖、工业热利用的重任，但在防治大气污染的严峻形势下，全国各大中城市目前正加快燃煤锅炉改造、洁净煤技术推广的步伐，同时也将直接带动供热及锅炉行业又一次快速发展和转型升级。

　　有专家告诉记者，燃煤污染虽是现实问题，但这并非煤炭自身的问题，而是不清洁用煤导致了大量二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物的排放。因此，就雾霾解决之道而言，推动煤炭清洁高效利用应该成为当务之急，譬如用新型高效煤粉工业锅炉代替传统的燃煤锅炉。

　　新型高效煤粉工业锅炉成展会亮点

　　记者从上海国际锅炉展了解到，工业锅炉未来可以向燃油燃气锅炉、 生物质燃料锅炉等方向发展。不过，未来相当长的一段时间内，燃煤工业锅炉仍将是我国的主导产品。随着能源供应结构的变化和节能环保要求日益严格，采用清洁燃料和洁净燃烧技术的高效、节能、低污染工业锅炉将是产品发展的趋势。国内仍需大力发展工业锅炉高效燃烧和烟气除尘、脱硫一体化技术，同时发展动力煤优质化技术和大型煤炭洗选技术，提高动力煤质量，全过程地解决锅炉的燃烧与污染问题。

　　据悉，本届展会主要涵盖“锅炉及相关产品与技术”、“生物质能产品与技术”及“工业热能应用产品与技术”三大主题，打造了更大规模和多元化的环保供热技术专业平台。

　　作为洁净煤领域的行业领导者——山西蓝天集团的展台吸引了大批参观者。据展台工作人员介绍，山西蓝天集团自主研发的新型高效煤粉工业锅炉系统，是以煤粉燃烧为核心技术，采用煤粉集中制备、精密供粉、分级低氮燃烧、炉内脱硫、水管式锅炉换热、高效布袋除尘、烟气脱硫脱硝和全过程自动控制等先进技术，实现锅炉系统的高效运行和洁净排放。新型高效煤粉工业锅炉的煤粉燃尽率高于98%，锅炉运行热效率高于90%，比传统锅炉节能30%以上，烟尘≤30mg/m3、二氧化硫≤100 mg/m3、氮氧化物≤200mg/m3，低于国家排放标准，满足各地严格的环保要求。

　　山西蓝天集团总裁郎鹏德告诉记者，他们一直致力于研究和推进煤炭燃烧技术及洁净煤供热技术，先后成立了“国家级企业技术中心”、“国家环境保护燃煤工业锅炉节能与污染控制工程技术中心”及“燃煤工业锅炉高效洁净燃烧山西省重点实验室”三维一体的技术创新体系，在全国率先大规模地推广和应用新型高效煤粉工业锅炉系统。公司的核心技术之一 “新型高效节能环保煤粉锅炉及大气污染物净化技术”被列为国家“十一五”十大重点节能工程。“为了不断提高市场竞争力，积极应对行业挑战，山西蓝天集团将与国内外相关企业一起，同谋行业发展，共探前沿技术，实现全社会的碧水蓝天。”郎鹏德说。

　　据中国神华煤制油化工有限公司研究员杜铭华介绍，总体而言，新型高效煤粉工业锅炉主要采用了以下几项技术： 第一，高效、低氮的燃烧技术。煤粉燃烧属于悬浮燃烧，燃烧速度快、燃尽率高，烟气热损失低。第二，多段组合污染物脱除技术。通过燃前煤质测控及污染物脱除、低氮燃烧、布袋除尘固硫、尾部烟气脱硫脱硝 ，具有显著的低硫排放的特点。第三，自动控制技术。加强对空气过剩氧量的控制，通过对尾气含氧量的检测，自动调节送风量和给粉量，根据负载变化，自动调节炉温，增强节能降耗效果。

　　郎鹏德介绍说，新型高效煤粉工业锅炉产业在发展中得到了国家大力支持，被环保部列入了《国家先进污染防治示范技术目录》和《国家鼓励发展的环境保护技术目录》等文件。

　　记者了解到，我国新型煤粉锅炉的污染物排放水平已能做到与燃油、燃气的锅炉差不多，而分别采用石油、天然气、煤粉作为燃料的锅炉，其运营成本之比大致为10∶3∶1。显然，面对大范围大规模的老旧锅炉改造，采用清洁煤技术改造，最现实也最经济。

　　根据测算，相比链条炉等传统的工业锅炉，一台7MW的新型高效煤粉工业锅炉运行一年可节约897.14吨标煤，同时可减少二氧化碳排放量2141.8吨，减少二氧化硫排放量26.04吨，减少氮氧化物排放量3.93吨，节能减排效果显著。

　　郎鹏德表示，若将现有燃煤工业锅炉的10%（约40万蒸吨）改造为新型高效煤粉工业锅炉，则每年可节约3588万吨标煤，减碳8567万吨，同时可减少二氧化硫排放量约104万吨，减少氮氧化物排放量约16万吨，节能减排潜力巨大。

　　2013年，山西蓝天集团与国内知名的热力公司沈阳惠天热电股份有限公司达成战略合作协议，还与河北省石家庄市政府、供暖办及相关大型城市供热企业达成合作协议。据介绍，将于2014年年底前完成石家庄市主城区老旧锅炉房改造及若干座集中供热热源厂的基础设施建设工作，工程完工后，石家庄市主城区几千万平米的冬季供暖热源将完全采用新型高效环保煤粉锅炉设备进行生产，大大有利于改善石家庄市近年来的空气雾霾污染问题。

　　郎鹏德透露，作为集技术研发、装备制造、工程建设、投资运营为一体的能源解决方案服务商，山西蓝天集团拥有国内最大、年产40000蒸吨的新型高效煤粉工业锅炉及烟气净化成套装备生产线，成功开发了2.8MW-116MW热水工业锅炉和 4t/h-220t/h 蒸汽工业锅炉等系列化产品。截至目前，山西蓝天集团已在山西、新疆、天津、河北、河南、福建、云南、甘肃、辽宁、山东等省区推广应用新型高效煤粉工业锅炉近千台套，并实现商业化运行，产生了良好的经济社会效益，市场占有率居行业首位。

　　最严排放标准倒逼清洁煤粉技术研发

　　今年7月1日，被誉为史上最严的《锅炉大气污染物排放标准》开始正式实施。新的锅炉大气排放标准的实施将为新技术的应用和发展带来契机，“未来谁的技术能够满足这样的标准，或者是能够稳定的达到这样的标准，谁的技术就会在市场上有存在的价值，反之的话就会被淘汰。”柴发合认为。

　　国家环境保护燃煤工业锅炉节能与污染控制工程技术中心副主任赵景表示，随着锅炉排放标准的提高，对新技术、新装备提出了更高的要求。与此同时，国家也对工业锅炉改造指明方向，如提高效率，提升自动化程度，实现主辅机配套等。新型高效煤粉工业锅炉技术正是适应了这一要求。

　　资料显示，环保部批准依托山西蓝天集团建设的“国家环境保护燃煤工业锅炉节能及污染控制工程技术中心”，是目前国内唯一一个以燃煤工业锅炉节能和环保为研发重点的工程技术中心。

　　赵景告诉记者，在过去两年的建设期，工程技术中心共申请专利57项，目前授权的发明专利有一项，授权的实用新型专利是22项。工程技术中心作为主要的起草单位，完成了3项地方标准，1项协会标准。同时，工程技术中心也向国家相关部门提供了很多的相关政策建议，包括京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则、大气污染防治行动计划以及锅炉大气污染排放标准等。

　　赵景称，在未来三年里，工程技术中心也有很雄伟的目标。就平台建设而言，在进一步优化现有平台的基础上，要建成两个新的平台，一个是烟气污染物联合脱除研发平台，另一个是工业锅炉智能网络监控研发平台。在重点研发内容方面，要开发出更大级别的煤粉工业锅炉及污染物控制成套装备，并且实现工业示范运行；进行大型气固双燃工业锅炉成套技术及装备开发；推进燃煤大气污染物一体化技术研发以及智能控制和网络监控技术研发。在编制行业标准方面，今年要进行粉尘工业锅炉系统技术规范行业标准的制定。

　　在郎鹏德看来，通过国家环境保护燃煤工业锅炉节能及污染控制工程技术中心的前瞻性研究，把产、学、研有机结合在一起，可以带动新型高效煤粉工业锅炉行业更好更快发展。“目前，新型高效煤粉工业锅炉已经实现了系列化生产。在当前治理雾霾和大力倡导节能减排的环境下，新型高效煤粉工业锅炉的发展前景非常广阔。”郎鹏德说。