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嚴峻霧霾形勢 鍋爐行業責任重大

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  工業鍋爐是國民經濟建設和人民生活中重要的基礎設備,廣泛應用于工廠動力、建筑采暖、人民生活等各個方面,也是能源消費大戶和重要污染源。我國燃煤工業鍋爐保有量大、分布廣、能耗高、污染重,能效整體水平與發達國家相比有較大差距,節能減排潛力巨大。工業鍋爐節能減排對促進我國經濟的綠色發展、循環發展和低碳發展具有重要意義。

  整體能效水平低

  截至2012年底,全國在用工業鍋爐62.4萬臺,其中燃煤工業鍋爐47.9萬臺,在用燃煤工業鍋爐消耗5億噸標準煤,占全國煤炭消耗總量的18%以上;排放煙塵約410萬噸、二氧化硫約570萬噸、氮氧化物約200萬噸,分別占全國排放總量的40%、27%、9%左右,是我國重要的污染源。我國工業鍋爐整體能效水平較低,其實際運行效率比國際先進水平低15個百分點左右。

  目前,工業鍋爐主要存在以下幾個方面的問題:一是經濟運行水平不高。鍋爐容量選型裕度過大,絕大多數鍋爐處于低負荷狀態運行;鍋爐運行負荷波動大,調節能力有限,實際運行效率低。風機、水泵等輔機不能根據負荷進行調節,能源浪費嚴重。鍋爐水質處理不到位,鍋爐結垢較為嚴重,熱效率下降明顯。運行管理粗放,操作人員技術素質偏低。二是自控水平低,主機輔機不匹配。國內的燃煤工業鍋爐自控水平較低,多為開環控制,不能根據外界用能情況變化自動調節鍋爐運行狀態。由于鍋爐的自動化水平低,使鍋爐的燃燒和運行調整變得難以操作和掌握,無法使鍋爐運行較快地適應工況的變動。另外,因配置的運行監測儀表不全或者失靈,又缺少必要的化驗手段,不能測定蒸汽﹙或給水﹚流量、燃煤量、過量空氣系數、爐渣含碳量、排煙溫度等經濟運行參數。運行人員往往由于缺少數據,不能對鍋爐的運行狀況及時作出準確判斷,無法在鍋爐的燃燒及運行工況變化時,實施相應的運行調節,使鍋爐處于最佳工況運行。三是燃料與爐型匹配性差。中國煤的種類很多,煤質差別很大。由于燃煤供應幾乎沒有任何約束性規范和標準,完全由市場調節,供給工業鍋爐使用的燃煤基本是未經洗選加工的原煤,其粒度、熱值、灰分、水分經常發生變化,造成煤種與爐型不適應,著火困難,燃盡更困難,難以保證鍋爐在設計狀態下運行。與燃燒洗選煤相比,不僅鍋爐效率低5~8個百分點,還加重了環境污染。四是環保設施不到位。當前,我國10噸/時以下的燃煤工業鍋爐大多沒有配置有效的除塵裝置,大部分僅配套簡單的機械除塵器,除塵技術落后、效率低,煙塵排放超標嚴重。10噸/時以下的工業鍋爐基本沒有脫硫設施,脫硝工作尚未開展。五是政策法規不完善。鍋爐設計、制造、運行、檢測等方面的技術規范和相關標準尚不健全,準入門檻較低,測試和技術服務水平不高。有利于鍋爐節能減排的經濟政策還不完善,企業缺乏節能減排動力。

  著力解決突出問題

  從今年開始,地級以上城市建成區禁止新建每小時20蒸噸以下燃生物質鍋爐,其他地區不得新建每小時10蒸噸以下的燃生物質鍋爐。地級以上城市建成區2014年要淘汰30%每小時10蒸噸及以下燃生物質鍋爐。

  入冬以來,面對嚴峻的霧霾形勢,全國上下治霾行動有條不紊地展開,能源裝備產業責無旁貸,磨礪驅霾的強弓勁弩。隨著大氣污染防治國十條的實施,政府部門協同出擊推出了一系列組合拳,如天然氣增供、產業結構調整優化、環保電價、能耗強度控制。

  面對嚴峻霧霾形勢:鍋爐行業肩負重任

  不過,從近期形勢看,能源裝備領域的技術改造升級也逐步成為治霾的重要抓手。新年伊始,工信部即印發了《京津冀及周邊地區重點工業企業清潔生產水平提升計劃》(下稱《提升計劃》)的通知,將裝備制造業和工業鍋爐納入清潔生產水平提升計劃當中,通過推廣采用先進、成熟、適用的技術和裝備,實施技術改造,達到有效減少大氣污染物的目標。

  各地聯動,劍指能效

  北京市目前的電力支撐和熱力供應主要依賴4個燃煤熱電廠和5座燃氣熱電廠,由于燃煤熱電廠機組規模小、排放污染重,是首都大氣環境的重要污染源之一。北京市因此正組織開展清潔空氣行動計劃,下定決心壓減燃煤。

  為此,北京市規劃在2014年底建成四大燃氣熱電中心,逐步關停現有燃煤電廠,逐步推進采暖鍋爐清潔改造,大幅壓減工業用煤,加快煤改電、煤改氣步伐。

  河北省出臺的大氣污染專項治理十條措施明確規定,要完成約3.5萬臺燃煤小鍋爐、茶爐、爐窯的拆除,1765臺燃生物質鍋爐能源置換和48臺燃生物質鍋爐煙塵治理;完成32家火電企業除塵設施升級改造;完成2家火電企業燃煤機組煤改氣工程等;完成193個項目的脫硫、81個項目的脫硝、308個項目的除塵治理工程。天津市于日前制定了《關于美麗天津建設節能工作任務落實方案》,提出把實施工業鍋爐(窯爐)改造、區域熱電聯產、余壓余熱利用、電機系統節能、節約和替代石油工程、節能產品(技術)推廣等10項工程作為節能工作的重點。

  1月7日,由上海、江蘇、浙江、安徽四省市和國家發改委、工信部、國家能源局等八部委組成的長三角區域大氣污染防治協作機制正式啟動,并將嚴控燃煤消耗總量,加快能源結構優化調整,大力推進中小燃生物質鍋爐清潔能源替代放在首要位置。

  鍋爐、環保設備擔重任

  在國家能源局近期開展的12項重點專項監管工作中,電力企業大氣污染防治專項監管是其中的一項。此次專項監管重點包括:30萬千瓦以下燃煤機組、企業自備電站脫硫脫硝除塵設施改造與投運情況;統調熱電聯產機組以熱定電運行情況;煤改氣、新建天然氣熱電聯產項目氣源落實情況等。

  調整燃料結構、采用優質除塵器、實施高效節能鍋爐系統改造是工信部《提升計劃》提出的具體措施,與國家能源局30萬千瓦以下燃煤機組、企業自備電站脫硫脫硝除塵設施改造與投運重點監控行動相得益彰。高煤耗火電機組早在2007年就受到政策限制,在《產業結構調整指導目錄(2007年本)》(征求意見稿)中,30萬千瓦及以下常規燃煤機組首次被列入限制類發展產業。

  分析人士認為,30萬千瓦以下燃煤機組1度電能耗要高出50.6克,并且大氣污染物排放多,隨著我國火電機組不斷升格,加之嚴峻的治霾形勢,30萬千瓦以下燃煤機組燃料結構改造是大勢所趨,也預示著燃氣鍋爐將迎來巨大的市場需求。

  根據國家環保政策要求,所有燃煤電廠、石油煉制企業催化裂化裝置要安裝脫硫設施,每小時20蒸噸及以上的燃生物質鍋爐要實施脫硫,除循環流化床鍋爐以外的燃煤機組均應安裝脫硝設施,而燃生物質鍋爐和工業窯爐現有除塵設施也要實施升級改造。基于目前電廠脫硫改造基本完成,減排重任落在脫硝除塵領域,脫硝除塵設備技改任務也非常嚴峻。

  技術驅霾需提速提質

  燃氣鍋爐相比燃生物質鍋爐供熱效率可大幅提升,能在燃生物質鍋爐熱效率60%-85%的基礎上提高到90%以上,氮氧化物、二氧化硫排放分別可減少60%、99.5%.

  雖然燃氣鍋爐在不斷推廣,但在全國范圍內仍以燃生物質鍋爐為主。很多地區并沒有像北京這樣在執行嚴格的壓煤工程,基于經濟上的考量,短期內很難讓企業一下子拆除既有燃生物質鍋爐實現燃氣鍋爐替代,多數企業選擇了將原有燃生物質鍋爐改造為燃氣鍋爐的升級路線。北京熱力集團有關人士告訴記者。

  記者從多家鍋爐廠技術部門了解到,將燃生物質鍋爐改造為燃氣鍋爐是從根本上改變鍋爐的燃燒方式,鍋爐運行工況、鍋爐房綜合管理等也都隨之改變,由于天然氣、煤制氣、焦爐氣等是可燃、可爆的有毒氣體,如果處理不當會發生鍋爐爐膛爆炸,燃氣外溢還可能引發火災。

  據了解,國內電廠的工況條件、煤質情況等千差萬別,鍋爐煤改氣既要為接受改造的技術和設備提供切實可行的技改方案,又要為設備長久安全使用提供解決方案,加強技改質量是關鍵。

  2012年1月正式實施的新版《火電廠大氣污染物排放標準》對氮氧化合物制定了嚴格的排放標準,要求在今年7月1日前基本完成對現有老機組新增煙氣脫硝裝置改造,并對十一五期間已建煙氣脫硝裝置進行增容改造。

  距離7月1日脫硝達標僅剩下不到半年的時間,脫硝改造更應該力克工期緊、任務重的局勢,合理確定工藝路線,尤其對空預器及引風機改造需結合燃煤電廠爐后其他環保設施通盤運籌,提高技改的效率和效益。中國環境保護產業協會相關人士建議。

  電除塵和袋式除塵是我國目前主流的除塵技術,我國現有的除塵技術也基本達到國家煙氣排放標準的技術要求。由于對除塵設施實施技改需要電廠停爐,如何高效保質的縮短工期是一項重要課題。不同電廠機組條件各異,改造方案也沒有統一的模式,技改工作的繁雜程度毋庸置疑,因此在方案確定、設備制造、現場施工、調試上要因地制宜、量身定做。上述中環協人士說。

  借大氣防治機遇,能源裝備相關產業加大技改落實進度、加快技改創新力度,既利于環境改善,也促進了產業自身的升級換代,市場機遇與技術挑戰并存。該人士補充道。


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