小型工业锅炉技术经济性分析

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【摘要】文章分析国内小型锅炉的实际应用情况，从经济性角度分析提高小型工业锅炉技术经济性的途径，论述了锅炉节能技改的技术经济评价方法，对国内小型工业锅炉的发展起到了一定指导意义。

【关键词】工业锅炉;经济性;锅炉效率

截止2009年底，我国在用工业锅炉58.48万台，和165.69万蒸吨，每年销售工业锅炉量持续增长，但单台平均容量较小，约为2.5t/h。工业锅炉以燃煤为主（近90%），其中层燃链条炉占总数的60%、往复炉排炉占21%、固定炉排炉占14%、流化床锅炉占4%、抛煤机炉接近1%。在用工业锅炉普遍存在效率低、煤耗量大，煤种适应性差等缺点，燃烧高灰分低热值煤也很难达到理想效果，能烧劣质煤的流化床锅炉还未能得到广泛应用[1-3]。机械故障多、维护费用高、大气污染物排放普遍超标等问题，使得小型工业锅炉的技术经济性大大降低，小型工业锅炉的发展受到限制。与世界发达国家工业锅炉水平相比我国工业锅的技术经济性还有很大的提升空间。

1.提高锅炉技术经济性的途径

锅炉热损失包括排烟热损失q2、气体不完全燃烧热损失q3、固体不完全燃烧热损失q4、散热损失q5、灰渣热损失q6。工业锅炉热损失主要是排烟热损失q2和固体不完全燃烧热损失q4。要提高锅炉效率，应该尽可能降低排烟温度和过剩空气系数，以减少q2;强化炉内气流混合、提供充足的氧气、保证足够的温度和燃烧以减少q3、q4;采用合理的保温措施以减少q5降低排渣温度以减少q6。

1.1 加强运行管理

运行管理包括建立对水、汽参数、流量、燃煤量、煤质分析及燃烧工况的日常连续监测、计量和记录系统;合理调度锅炉负荷;保证锅炉维修、保养质量，设备与管道的保温、防漏质量;用汽设备的凝结水回收，排污量控制及排污热能的回收;定期考核锅炉平均运行热效率、供汽煤耗和供汽综合能耗，制定能耗定额，开展节能竞赛，实行奖惩制度;加强对工人和技术人员的思想教育、技术培训和业务考核;节能技改方案要结合技术经济分析论证。锅炉技术改造，包括改进和完善锅炉运行管理，这也是锅炉节能技改的重要内容。

1.2 采用先进的燃烧方式

各种燃烧技术有一定的适用范围，表1列出各种燃烧技术特点。一般35t/h以下容量锅炉采用火床炉，130t/h及其以上容量锅炉普遍采用煤粉炉，35-75t/h应根据当地煤种选择合适的燃烧设备。为了高效洁净利用煤炭资源，尽可能采用流化床燃烧技术。针对劣质煤，还可选用抛煤机炉和往复推饲炉。

1.3 加大锅炉容量

实行集中供热，在区域供热锅炉房内设置容量较大的、效率较高的锅炉，可提高热效率8-10%，对常年稳定供热锅炉，采用热电联产是节能的又一重要措施。《关于发展热电联产的规定》中要求20t/h及其以上容量锅炉均要求采用热电联产。

1.4 采用优质燃料

我国工业锅炉效率低的根本原因在于烧原煤，而且要烧中低质原煤。煤的灰分和颗粒度是影响q4的主要因素，这两个因素不予改善，就限制了锅炉效率的提高。天然气锅炉燃烧强度大、效率高，操作简便，易实现自动控制，无燃煤储运、渣除灰麻烦，无污染物排放，具有很好的环境效益。好的天然气锅炉效率可保证在90%以上，如采用烟气直接混合加热给水的天气锅炉热效率可达到98%。油燃烧污染是煤的1/20，而天然气燃烧污染又是油的l/40。油气锅炉燃料成本高于煤锅炉，但综合考虑排污费、燃煤及除渣占地、电耗、工资及维护费用，油气锅炉综合经济效益应优于煤锅炉[5-6]。

燃料优质化包括小型锅炉燃用油气或原煤经洗选加工后燃料，是重要的节能途径。这应从国家燃料政策和用户燃煤采购上着手。

2.锅炉节能技改的技术经济评价方法

锅炉性能评价是个复杂过程，包括对锅炉历史状况进行调查，查阅锅炉设计资料，利用节能中心的仪器设备做性能试验（特别是反平衡热效率试验），然后进行数据对照分析，寻找问题和判断形成问题的原因，制定改造或改进措施，措施实施后进行复验性测试，以确定改造效果和证明初期评价的正确性。

一台锅炉通常有多种技改措施，根据现场条件这些措施的改造难易程度、改造周期、改造效果、投资费用等都会有较大差别，在决策前必须研究各种方案的技术可靠性，分析其可能达到的技术指标能否满足要求、能否达到满意的经济效益等，从中选出最佳方案。如果是多种方案比较，可计算追加投资回收期。

技术可靠性，除要分析其理论依据和经过典型时间检验外，还要对照分析这些措施的使用条件，以及由此而来的各方面影响。每种技术均有其适用范围和使用条件特别是对煤种、煤质的要求，能适用的锅炉容量及型式，采用的技术措施是否对症下药，结构参数和操作参数是否在合理范围内，技术指标能否达到要求，结构安全性和寿命能否满足要求，技改后操作是否方便等，均应考虑周到。经济合理性，包括价值表现的经济效果和节能效果。标准投资回收期可取为3-5年，设备使用年限（发挥效益年限）应大于投资回收期。节能量可折合成标煤量，计算出年节约吨标煤投资（改造的投资金额除年节能量）不超过1500元/吨标煤，或者直接计算年节约燃料费用。有时还要计算内部收益率。

另外，还要考虑财政上的可行性，应考虑采取技改措施所借贷款的本金和利息的偿还能力。如果年节能收益相对于投资额较低，偿还年限超过了设备的使用年限，那方案在财政上就是不可行的。当然，技改还有利于减少污染、免除环保罚款，减少启停、稳定生产，减轻劳动强度，减少运行人员等，如把这些收益考虑进去，将会大大缩短投资偿还期。

3.结论

提高小型锅炉节技术经济性，应在运行管理、燃烧方式及燃料上下工夫，小型锅炉技改应增强其煤种适应性、提高燃烧效率和热效率、减少粉尘和有害气体的排放、提高运行水平和设备可靠性，从而提高小型锅炉的技术经济性。

参考文献

[1]杨春海，沈伟，孙文艳.我国工业锅炉行业现状分析及发展对策[J].机电信息，2008，（4）：32-34.

[2]王善武.中国工业锅炉行业现状分析及前景展望[J].工业锅炉，2004，（1）：1-9.

[3]王利梅，王善武.工业锅炉行业工艺工作现状与改进措施建议[J].工业锅炉，2007，（5）：1-14.

[4]杨宁.对工业锅炉现状与节能改造发展可行性的探讨[J].黑龙江科技信息，2009，（7）：l-17.

[5]刘建峰.工业锅炉燃烧设备改造[J].机械管理开发，2006，（8）：7-8.

[6]顾永坚.工业锅炉用煤现状与分析[J].煤炭加工与综合利用，1984，（3）：5-9.

作者姓名：马毅（1960―），男，学士，1983年毕业于大连工学院金属材料专业，高级工程师，现供职于沈阳特种设备检测研究院。