我国工业锅炉节能改造技术路径及存在的问题剖析

Posted 2023-01-12 工业锅炉

篇首语：少年恃险若平地，独倚长剑凌清秋。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了我国工业锅炉节能改造技术路径及存在的问题剖析相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

我国工业锅炉的节能改造技术路径主要有以下三种：
一)将淘汰分散小锅炉，改用热电联产中进行集中供热；
二)对存量燃煤锅炉的改造，即改造成天然气、太阳能、生物质成型燃料等清洁能源；
三)推广煤粉工业锅炉等高效节能锅炉。
1、分散供热改集中供热：部分地区管网不能覆盖
中国供暖模式：集中供暖占比70%，分散供暖占比30%。供热方式有分散供热和集中供热两大类，一是由热电厂供热则形成地区集中供热，供热规模大，采用高参数高效率的大型锅炉(热效率为85%以上)，热电厂和区域锅炉供暖是集中供热的主要形式。二是，在用户处就地分散供热，因供热规模限制，只能采用低参数热效率不高的小型锅炉(热效率为50%左右)。由于分散供热效率低，对环境污染严重，因此从90年代开始，国家大力发展集中供热，目前集中供热占比已经接近70%，分散供热占比下降到30%。
集中供暖以热电联产为主要方式。热电联产相比热电分别产能节约1/3左右燃煤消耗，是目前我国北方集中供热的主要方式，供热量约占北方集中供热一半以上。热电联产机组发电量占全国火力发电比例已经超过20%，总装机容量超过1亿千瓦。热电联产作为采暖热源，其供热能耗甚至低于目前市场上热议的水源热泵等方式。
目前，我国火力发电中热电联产机组占比已经超过了1/3，其中高温热泵利用余热制造高品质热量进而集中供暖逐渐成为供热的主要方式，高效环保的优势使得市场前景非常广阔。同时，在一些比较偏僻的地区无法做到集中供热，高温热泵替代燃煤小锅炉的趋势也在逐渐推行开来。
中国建筑热工设计分布

全国燃煤锅炉分布情况

2、煤改电效率低，煤改气成本高
冬季燃煤取暖存在着很大的潜在危害。大量的煤灰对人体存在着极大的危害，粉尘易导致肺病，燃烧未尽的废煤容易导致煤气中毒及火灾。长期燃煤产生的大量废煤垃圾量大而且难以清理，浪费大量的人力、物力。随着国家大力推广清洁能源，提倡节能减排，煤改电和煤改气等一系列工程如火如荼的开展。
煤改电—以北京农村煤改电改革方案为例：实行谷峰电价，利用高效蓄能技术，在晚间低谷电价时段加热并将热能储存起来，等到白天峰电时段释放储存的热能来取暖。假设以平均每户一间15平方米计算，安装一台3.2千瓦的电采暖器，每晚21：00-早6：00时加热9小时，每小时耗电3.2度，在低谷电价时段每度0.3元。(理论计算)。若享受0.2元/度的补贴政策，政府给居民每度电0.2元补贴，居民自掏0.1元，每户一采暖季(约150天)平均花费432元左右。相较以前用煤采暖，一个采暖季150天，每天每户平均用煤8块，每块煤加运费按0.90元计，一个采暖季每户平均花费1080元以上，费用高于蓄能式电采暖。
煤改气清洁环保，热值高。燃气锅炉具有清洁环保的特征，热效率较燃煤锅炉有巨大优势。
燃气锅炉相比燃煤锅炉的优势

中国产业信息网发布的《2015-2020年中国工业锅炉及配件行业深度分析及未来发展前景研究报告》指出：为了激发锅炉企业煤改气、煤改电的积极性，各地也出台了相应的燃煤锅炉拆改的补贴政策。2015年1-6月广东阳江、河源、江门、梅州、辽宁沈阳等地的燃煤锅炉拆改补贴不完全统计。由于各个地方各自出台补贴方案，所以补贴金额并不一致，每蒸吨从不足一万到六七万不等。
3、煤改气、煤改电推广中存在的问题：初期投资成本和运营成本都比较高。
1)初始投资成本和运营成本高。“煤改气”政策的核心内容就是将过去占主导地位的煤炭热电设施，改造为燃气热电设施，而燃气设备国产化程度低造成的购买成本高，导致初始投资成本巨大；煤改气设备的维护成本高于燃煤锅炉，造成了运营成本高。
长春市煤改气工程成本
2)天然气供应紧张，容易遭遇“气荒”。我国天然气储量分布严重不均衡，即便“西气东输”工程在一定程度上缓解了东部地区用气紧张的局面，但是煤改气工程依旧面临气源不足的严峻挑战。以吉林省为例，根据吉林省能源局统计数据显示，截至2012年底，吉林省天然气的探明可采储量是1025亿立方米，2013年天然气的产量是24.2亿立方米。如果长春市将1207万平方米的小锅炉全部进行改造，一年需要的天然气量是2.05亿立方米左右，大约占全省产量的8.5%。目前，长春市计划“煤改气”的面积仅占全市采暖面积的6.9%。若长春市全部推行“煤改气”，仅长春市一年就需要天然气将近30亿立方米，超过全省天然气生产总量。
2008-2020年全国天然气产量和消费量

煤改电过程中同样存在着投资成本和运营成本过高的问题，国家加大了补贴力度，增加了国家财政负担，也增加了用电高峰期电力系统的负荷。