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工业锅炉2015年发展预测

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行业资讯
2014/12/09 02:19
  一、2015年行业技术发展水平
  开展工业锅炉共性、关键技术的研究:层燃燃烧机理和特性研究,生物质燃烧机理研究,垃圾焚烧技术研究,降低烟尘、SO2、NOx等污染物排放的锅炉尾气净化关键技术研究等。从基础技术研究和制造技术关键入手,提高工业锅炉整体运行效率。
  (1)层燃燃烧特性研究
  我国每年生产燃煤工业锅炉1.5万多台,40%是链条炉排锅炉,其运行效率仍很低,很大一部分原因是因为炉排结构不好、运行不完善,导致燃烧不完全。同时,我国燃煤品种很多,不同燃煤的燃烧特性需要不同燃烧技术。通过对不同燃煤的层燃燃烧特性的研究,开发适应多煤种(包括烟煤和无烟煤)燃烧的链条炉排和新型炉拱结构的优化设计技术,提高链条炉排锅炉燃烧效率,为链条炉排工业锅炉设计提供理论依据,并用于指导燃煤链条炉排工业锅炉的节能改造。
  (2)锅炉尾气净化技术研究
  燃煤所排放的SO2和NOX产生的酸雨已对我国造成巨大损失,近年国家对燃煤锅炉SO2和NOX排放出台了系列强制性规定,建立了一些示范,虽局部有所改观,但整体不容乐观,国内燃煤锅炉迫切需要技术成熟、经济合理的烟气脱硫、脱硝、飞灰处理技术。
  (3)生物质利用和秸秆气化技术研究
  我国面临能源短缺和环境污染的双重压力,要保持国民经济的可持续发展,必须开发清洁的可再生能源。我国每年农作物秸秆产量6亿吨以上,是未来替代化石燃料主要可再生能源之一。
  垃圾焚烧和秸秆发电是当前世界各国采用的主要生物质能利用技术之一。开展多种生物质特别是低灰熔点黄色秸秆的燃烧特性、结渣特性等研究,针对燃烧所涉及到的燃料进料方式、燃烧室形状、燃烧方式、燃烧配风、受热面的布置等优化设计和优化运行等复杂问题开展试验和研究,提出生物质锅炉稳定、高效燃烧的理论依据,推进生物质燃料的综合利用。另外可将数量众多的各类生物料输送到气化炉使其气化变成优质、高效气体燃料,然后加以利用。
  (4)循环流化床锅炉防磨技术
  循环流化床炉内温度水平受脱硫最佳温度限制,一般在850℃左右,最高不超过930℃,这样的温度远低于煤粉炉中的温度水平,并低于一般煤的灰熔点。因此,与煤粉炉相比,循环流化床锅炉内结渣和碱金属析出现象要改善很多,而且由于固体物料冲蚀磨损速度相当快,因而循环流化床锅炉水冷壁管的失效机理以冲蚀磨损为主。开展循环流化床防磨技术的研究,延长受损部件的使用寿命,保证机组的安全运行。
  (5)冷凝锅炉技术
  目前我国天然气工业锅炉应用正处于持续较快发展阶段。天然气燃烧产生的烟气中水蒸气的含量比其他燃料要高得多。水蒸气凝结时有大量的热量释放,也就是释放汽化潜热。冷凝锅炉正是利用了天然气的这个特点,将冷凝凝结换热原理应用于锅炉尾部受热面的换热。通过开展排烟温度与冷凝量、锅炉效率的关系和冷凝液对材料腐蚀速率等实验研究,最大限度地提高锅炉的换热效率,提高锅炉的热效率。
  (6)大容量层燃锅炉炉排技术
  大容量层燃锅炉高效节能的关键是降低飞灰、炉渣和漏煤中的含碳量,因此,灵活、可靠的大面积(大于100 m2)的链条炉排的生产是关键。选用金属模机器造型生产的炉排片或由其组装的炉排,控制炉排片加工精度,减少漏煤热损失;研究炉排燃烧配风技术和二次风强化燃烧技术以及两者优化匹配技术,减少灰渣含碳量和过量空气系数,减少灰渣含碳量引起的热损失和排烟热损失;研究炉拱和二次风的强化燃尽技术以及创新飞灰高温分离和高温再燃结构,减少飞灰含碳量和由此引起的热损失。
  (7)余热锅炉的防磨防腐技术
  很多工业窑炉排出的烟气中,常含有一些腐蚀性气体和腐蚀性物质,如硫的氧化物,钒的氧化物,硫酸盐络化物等。这些物质会对锅炉产生强烈的腐蚀,严重时,在很短的时间内会使锅炉遭到损坏。同时,由于烟气中含有较多的烟尘,如处理不当,受热面就会产生严重的磨损,磨损和腐蚀往往是交织在一起的。当烟气流速低的时候,腐蚀是主要矛盾;而烟气流速高的时候,磨损为主要矛盾,即使烟气中二氧化硫含量很高的地方也是如此。因此,通过对余热锅炉防磨防腐技术的研究,了解磨损和腐蚀的机理,掌握其规律,减少磨损和防止腐蚀的产生,以保证锅炉长期安全、可靠地运行。
  二、2015年行业产品发展趋势
  工业锅炉主要还是在国内市场,产品市场的发展越来越受到能源政策和节能、环保要求的制约。对燃煤工业锅炉的节能提出了诸如推广采用高效工业锅炉、推广集中供热和热电联产等措施,城市化集中供热带来大容量、高参数燃煤工业锅炉技术发展;随着国家节能减排工作的推进,新能源技术和产品、余热余能利用技术和产品将会得到进一步发展;在当前激烈的市场竞争环境下,如何实现管理的创新是每个企业都需要深刻考虑的问题,信息技术发展为企业实现信息资源整合提供了条件,可实现技术、业务、组织等诸多方面的创新。
  (1)燃煤锅炉向大容量发展
  循环流化床燃烧锅炉具有燃尽率高,氮氧化物排放低,硫氧化物可以采用技术经济合理的方法进行脱除,具有较好的环保和社会效益,适合燃用劣质煤。循环流化床燃烧锅炉的平均热效率可以稳定地达到82%~84%,略高于层燃锅炉。但其锅炉房基建投资高,设备投资大,辅机电耗大,事故率高,运行维护费用高,35 t/h以上并实施热电联产,才具有综合节能减排效益;35 t/h以下,单纯用于集中供热的综合效益低于相同容量层燃锅炉。燃油燃气锅炉供热是一种清洁的供热技术,是城市能源较为理想的选择。但我国燃油和天然气供应一直面临着油价上涨和气源不稳定等问题,根据预测:燃油价格将会持续上涨,天然气也将持续短缺。因此,未来城市能源中的燃油和天然气主要满足城市居民的生活需求,用于供热的燃油燃气锅炉的容量一般不会超过10 t/h(7 MW),大容量集中供热锅炉燃用油品和天然气的可能性很小。
  (2)新能源技术和产品得到进一步发展;
  可再生能源利用(生物质气化、垃圾焚烧等)的产品与技术在工业锅炉上将会得到进一步的推广应用。
  (3)余热余能利用技术和产品进一步发展
  工业生产中,使用着各种窑炉,这些窑炉都耗用大量燃料,且热效率都很低,一般30%左右,而被高温烟气、高温炉渣、高温产品等带走热量却达40%-60%,其中可利用的余热在冶金方面约占燃料消耗量的三分之一,机械、玻璃、造纸等方面占15%以上,这些余热可用余热锅炉来加以回收利用,减低企业能耗,并广泛应用于石油化工生产工艺过程和冶金、机械、造纸、建材等行业,对我国实现节能减排、环保发展战略具有重要的现实意义。
  (4)信息化技术运用进一步加强
  虽然我国许多锅炉企业的设计采用了计算机技术,但也仅仅是计算机辅助设计(CAD)技术,计算机辅助制造(CAM)和计算机辅助工程(CAE)技术还没有得到广泛应用,数字化的加工程序在我国仅有少数企业在部分工艺上应用,缺乏贯穿整个生产流程的计算机集成技术。根据锅炉强度、烟风、热力、水动力四大锅炉计算标准,结合专家的实际经验,采用适合的自动化、信息化、数字化技术(主要包括机电一体化、信息化技术,运行自动监测、监控,运行优化专家系统,网络远程技术诊断与技术支持等),综合运用CAD、CAM、CAE等技术,实现工业锅炉设计、产品制造、工艺过程、运行与管理信息化、数字化。
  行业部分重点企业通过信息化技术运用,做到企业科研、开发、信息资源的管理和共享,节省了大量人力、物力和财力,通过采用现代管理科学,以信息技术为实现手段,对信息化建设进行有效的系统管理,真正实现管理创新,提高企业竞争力。
  近十年来,工业锅炉行业的广大科技人员除了对普遍使用的层燃炉排燃煤技术进行进一步完善提高并向大型化发展之外,已经在循环流化床技术、生物质资源利用技术、垃圾焚烧技术、余热余能利用技术等方面取得了一定的成果,但尚需进一步完善和发展,因此行业和企业应积极关注并发展这方面的产品同时争取国家的重点支持。

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