煤粉工業(yè)鍋爐發(fā)展前景分析

1、我國煤粉工業(yè)鍋爐的發(fā)展前景分析鍋爐類型n按用途電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、船舶鍋爐、核相關(guān)鍋爐、民用鍋爐n按燃料種類燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、核能鍋爐、余熱（廢熱）鍋爐、生物質(zhì)鍋爐n按爐內(nèi)壓力低壓（2.5MPa以下）、中壓、高壓（6MPa以上）、超高壓、亞臨界、超臨界、超超臨界（30MPa)能源結(jié)構(gòu)大背景在我國的能源結(jié)構(gòu)中煤炭占比67%左右，石油占比18%，水能占8%，天然氣5%，核能1%，其他1%。我國年消耗煤炭37億噸，約占全球80億噸的一半，其中電煤約18億噸，工業(yè)鍋爐供熱耗煤6億噸，鋼鐵耗煤約6億噸。也就是說全國接近65%的煤炭通過鍋爐燃燒的方式產(chǎn)生電力或蒸汽供熱。煤炭69%石油19%天然

2、氣5%核能1%水能5%其他1%我國能源結(jié)構(gòu)（我國能源結(jié)構(gòu)（2013年）年）49%16%16%7%5%7%12%我國煤炭消耗我國煤炭消耗電煤供熱鍋爐鋼鐵建材化工其他鍋爐行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀n截止到2013年12月，國內(nèi)鍋爐及原動設(shè)備制造企業(yè)1616家，行業(yè)平均毛利率12.4%，平均凈資產(chǎn)收益率8%。n截止到2010年12月電站鍋爐行業(yè)總產(chǎn)值468億元，工業(yè)鍋爐行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值138億元。n電站鍋爐由于國家的重視，幾大重點企業(yè)已具相當(dāng)規(guī)模，行業(yè)集中度較高；但工業(yè)鍋爐行業(yè)超千家，平均每個鍋爐企業(yè)年產(chǎn)鍋爐不到100臺，生產(chǎn)效率低下，產(chǎn)品參差不齊，工業(yè)鍋爐平均運行熱效率65%左右，低于發(fā)達(dá)國家工業(yè)鍋爐80%的平均

3、水平。電站鍋爐發(fā)展現(xiàn)狀n國際廠商國際廠商日本：三菱、日立、東芝（收購西屋）歐洲：阿爾斯通、西門子、蘇爾壽美國：GE、巴威公司（B&WBC)、FosterWheelern國內(nèi)產(chǎn)商國內(nèi)產(chǎn)商p3霸霸5家家哈爾濱鍋爐廠引進(jìn)巴威技術(shù)東方鍋爐廠引進(jìn)日立技術(shù)上海鍋爐廠引進(jìn)阿爾斯通技術(shù)北京鍋爐廠引進(jìn)巴威技術(shù)武漢鍋爐廠引進(jìn)阿爾斯通技術(shù)，后被阿爾斯通收購（控股51%）；st武鍋B瀕臨退市p國內(nèi)其他電站鍋爐廠家國內(nèi)其他電站鍋爐廠家濟(jì)南鍋爐、華光鍋爐、杭鍋、華西（小東方）及部分合資公司我國工業(yè)鍋爐現(xiàn)狀n2014年我國工業(yè)鍋爐保有量達(dá)到64萬臺，其中燃煤工業(yè)鍋爐保有量約50萬臺（占工業(yè)鍋爐總量的80%），年消耗煤炭超6

4、億噸；n總?cè)萘?00萬蒸噸/小時（t/h,約合280萬千瓦），鍋爐平均單臺容量6.25t/h，平均運行效率65%，單臺容量小于10t/h的占比超75%，小鍋爐是淘汰改造的重點。n由于單體容量小，70%的燃煤鍋爐為鏈條爐燃煤工業(yè)鍋爐燃燒方式燃煤工業(yè)鍋爐燃燒方式塊煤-固定床層燃鏈條鍋爐粉煤-流化床沸騰燃燒流化床鍋爐煤粉-氣流床懸浮燃燒煤粉、水煤漿鍋爐煤粉工業(yè)鍋爐n煤粉工業(yè)鍋爐簡單的說就是把煤炭磨成200目的細(xì)煤粉注入鍋爐燃燒，有的公司命名為較新鮮的“微煤霧化”n高效節(jié)能：燃燒效率98-99%，鍋爐運行效率90%，較傳統(tǒng)鍋爐節(jié)能25%n大幅度降低污染物排放，號稱達(dá)到燃油和燃?xì)忮仩t的排放水平煤粉工業(yè)鍋

5、爐系統(tǒng)1罐車；罐車；2燃料罐；燃料罐；3供料器；供料器；4二次風(fēng)機(jī)；二次風(fēng)機(jī)；5二次風(fēng)管；二次風(fēng)管；6二次風(fēng)控制器；二次風(fēng)控制器；7點火油箱；點火油箱；8燃燒器；燃燒器；9鍋爐本體；鍋爐本體；10布袋除塵器；布袋除塵器；11煙囪；煙囪；12罐車罐車煤粉鍋爐主要技術(shù)指標(biāo)煙塵（煙塵（TSP） 50mg/Nm3 鍋爐熱效率鍋爐熱效率 90% 與天然氣鍋爐相當(dāng)與天然氣鍋爐相當(dāng)SO2、NOx技技術(shù)術(shù)指指標(biāo)標(biāo)煤粉工業(yè)鍋爐是新技術(shù)n“微煤霧化”+“高技術(shù)指標(biāo)”，煤粉鍋爐是最新出爐的研究成果？n初新崛起的循環(huán)流化床鍋爐外，幾乎所有燃煤電站均采用煤粉鍋爐。我國對小型煤粉工業(yè)鍋爐的探索在上世紀(jì)60年代就開始了。n

6、上世紀(jì)80年代我國之所以退出煤粉工業(yè)鍋爐的研發(fā)主要是，燃料制備運輸困難、設(shè)備投資過高、不符合當(dāng)時的國情目前的進(jìn)展n現(xiàn)在的小型煤粉工業(yè)鍋爐，是煤科院于2005年開始研究，于2007年在大同向13家用戶推廣了18臺小型煤粉工業(yè)鍋爐。然后又衍生了山西藍(lán)天、山東華源、山東泰山鍋爐、天立環(huán)保（億利能源）等。n被國家多個部委列為重點節(jié)能技術(shù)推廣，其中山西省將其列入政府“十一五”和“十二五”計劃n之后幾年的推廣較緩慢，雷聲大雨點小。資本市場對煤粉鍋爐的關(guān)注度似乎高于產(chǎn)業(yè)煤粉鍋爐的優(yōu)點和缺點n煤粉工業(yè)鍋爐燃燒效率的確很高，點火便捷啟停方便，鍋爐房整潔，操作自動化層度較高。n但其優(yōu)點以及技術(shù)指標(biāo)并不像宣傳那樣節(jié)

7、能、環(huán)保、特別是經(jīng)濟(jì)效果更是其推廣的攔路石。運行效率比較n我國工業(yè)鍋爐的平均運行效率為65%左右，這主要是由容量和燃料的差別引起的。國內(nèi)鍋爐的平均噸位小，而且只能用普通原煤。國家制定標(biāo)準(zhǔn)“鏈條爐排鍋爐用煤技術(shù)條件GB/T18342-2001”，要求使用低硫優(yōu)質(zhì)顆粒煤：灰分10%，硫分24MJ/kg，而且顆粒度在5-20毫米。如果執(zhí)行了此標(biāo)準(zhǔn)，占工業(yè)鍋爐絕大多數(shù)的鏈條鍋爐效率完全可以達(dá)到75%更高。n隨著集中供熱的普及，國內(nèi)工業(yè)鍋爐大型化的趨勢明顯。大中型鏈條鍋爐在燒原煤的條件下，熱效率已達(dá)80-85%左右。循環(huán)流化床工業(yè)鍋爐也在大型化，燃用劣質(zhì)燃料時效率就可達(dá)85%。n如果各自選用理想的燃料，

8、煤粉工業(yè)鍋爐的效率有優(yōu)勢，但并不十分明顯。根據(jù)與鍋爐行業(yè)從業(yè)者的討論，相同的容量、相同的燃料，煤粉鍋爐高出一般層燃工業(yè)鍋爐10%左右，節(jié)能效果尚可，但遠(yuǎn)不是公司宣傳和賣方報告中的熱效率高出25-30%之多。環(huán)保效果比較n毫無疑問，由于煤粉燃燒的高效率，與層燃（鏈條爐）相比將減少燃煤量10%左右，相應(yīng)的污染物排放總量也應(yīng)下降約10-15%（其中SO2和NOx排放總量隨之下降，但粉塵總量上升），有一定的減排效益。n煤粉燃燒的特性，飛灰份額（即灰分中有多少隨煙氣逸出鍋爐）在90%左右，而層狀燃燒的飛灰份額僅為15%左右，因此，煤粉燃燒的原始排放濃度要比層燃高得多。n燃煤鍋爐煙氣中的SO2濃度主要取決

9、于煤的含硫量和熱值，與采用何種燃煤技術(shù)基本無關(guān)。在爐膛內(nèi)脫硫有一定的效果，想達(dá)標(biāo)排放，多數(shù)情況必須采用爐后的煙氣脫硫裝置。n現(xiàn)行“鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB13271-2001”沒有規(guī)定工業(yè)鍋爐的NOx排放要求。在三種燃燒方式中，煤粉燃燒由于燃燒溫度高，NOx排放是最高的。n因此采用相同的除塵和脫硫裝置，普通鏈條爐也可以達(dá)到煤粉爐宣傳的減排效果。煤粉質(zhì)量與源煤n煤粉工業(yè)鍋爐成敗的關(guān)鍵是煤粉。由于著火和燃盡條件比電站煤粉鍋爐差，工業(yè)煤粉鍋爐煤粉選擇面較窄，要求低灰、低硫、高揮發(fā)份和高熱值。n我國大多是中灰煤（含灰量25%左右），低灰煤（10-15%），特低灰煤（10%）更少。n工業(yè)煤粉鍋爐要求2

10、00目，比電站煤粉細(xì)得多，這將增加制粉電耗。德國煤粉工業(yè)鍋爐使用情況n小型煤粉工業(yè)鍋爐的技術(shù)，首推德國。而德國之所以能夠比較廣泛的推廣煤粉鍋爐技術(shù)，除了煤粉鍋爐低廉的燃燒成本、優(yōu)秀的德國工業(yè)技術(shù)，同樣重要的一點，是德國有褐煤礦產(chǎn)、有非常穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的褐煤粉市場供應(yīng)。德國穩(wěn)定的褐煤粉供應(yīng)商有RWE、Vattenfall等公司。n煤炭是德國第三大能源，在能源消耗的20%左右；年消耗煤炭約8500萬噸，其中硬煤占煤炭比重的45%，褐煤占比55%。德國自產(chǎn)煤炭主要為硬煤和褐煤；主要產(chǎn)煤區(qū)為魯爾區(qū)（約占60%）。德國褐煤生產(chǎn)全部為露天開采，開采成本低。德國70%的煤炭用來發(fā)電，25%用來煉鋼，不到5%用來供

11、熱。n德國褐煤粉有一個特點，就是灰分、硫份非常低，灰分大部分在4%左右，一般不高于6%；硫份大部分均在0.7%以內(nèi)；顯然已經(jīng)經(jīng)過成熟的處理。這說明德國的褐煤粉供應(yīng)是產(chǎn)業(yè)化的，是非常成熟穩(wěn)定的。這是國內(nèi)無法比擬的。煤粉的加工和配送n找到滿足工業(yè)煤粉鍋爐要求的原煤并非易事。用洗精煤是擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)煤源的有效途徑，國外無論電站還是工業(yè)鍋爐大都使用洗精煤。n集中制粉：如果先上制粉廠，沒有用戶的話，投資就回收不了；如果先上鍋爐系統(tǒng)的話，沒有燃料，或者燃料在別人手中，最后節(jié)煤不節(jié)錢。n煤粉儲運的安全性：煤粉的儲運過程易發(fā)生自燃和爆炸，特別是煤粉越細(xì)，煤質(zhì)越好，爆炸的危險性就越大。結(jié)焦積灰n 結(jié)焦、積灰和腐蝕是燃

12、煤鍋爐普遍遇到的難題，其中尤以煤粉燃燒方式為最。n煤粉燃燒的結(jié)焦幾乎是不可避免的，煤粉火炬溫度在1400以上，其中融熔的灰粒在達(dá)到受熱面之前，不能全部冷卻固化，總有顆粒會粘在壁面上，不斷積累就形成結(jié)焦。n微米級的灰粒極易附著在受熱面上，電站鍋爐在爐膛和對流受熱面均配有完善的吹灰系統(tǒng)，但煤粉工業(yè)鍋爐因受空間限制，很難布置有效的清灰裝置，這將逐漸導(dǎo)致出力和效率的下降。經(jīng)濟(jì)效益對比1.節(jié)煤效果：企業(yè)宣傳煤粉工業(yè)鍋爐節(jié)煤30%不可信，但煤粉鍋爐效率提高10-15%，節(jié)煤15%左右還是可信的。2.節(jié)點效果：煤粉鍋爐需要額外的制粉電耗和布袋除塵電耗（鏈條爐粉塵濃度小而且顆粒粗，要求的除塵效率遠(yuǎn)低于煤粉爐）

13、。如果將這部分電耗計入，煤粉工業(yè)鍋爐是節(jié)煤費電，綜合節(jié)能效果就會打折扣。3.煤粉鍋爐需要優(yōu)質(zhì)煤源，價格高于鏈條爐使用的普通原煤，加上粉料罐車的運輸費和制粉電耗（電站制粉20度/噸）；燃料成本高于普通鏈條爐和流化床爐。4.煤粉鍋爐的經(jīng)濟(jì)效益主要來源于節(jié)煤，煤粉價格關(guān)系到煤粉鍋爐運行費用能否明顯低于鏈條爐?？紤]投資大幅度提高、燃料差價擴(kuò)大和布袋除塵器增加的運行費等，短期回收投資的恐怕難以實現(xiàn)。政策推廣n山西省政府制定了資金補(bǔ)貼煤粉鍋爐政策（省級補(bǔ)貼8-10萬元/蒸噸，地方配套1.6-2萬元/蒸噸，再加工程免稅等，藍(lán)天環(huán)保設(shè)備公司是目前山西省內(nèi)唯一生產(chǎn)該類鍋爐的企業(yè)。n要在中國大力推廣煤粉工業(yè)鍋爐，“采用集中大規(guī)模制粉，長期穩(wěn)定的提供優(yōu)質(zhì)煤粉”，須放在第一位。小結(jié)n從運行成本上來說，鏈條爐和煤粉爐熱效率差距不會超過20%，直接運行成本（包括燃料、電、人工、設(shè)備維護(hù)等）不會超過10%，鑒于煤粉爐高得多的投資額（投資差額20-30萬/蒸噸），經(jīng)濟(jì)性無優(yōu)勢。n從非經(jīng)濟(jì)性角度考慮，煤粉爐具有優(yōu)勢，燃料消耗少，自動化程度高，排放污染低，鏈條爐如果配置布袋除塵器也能達(dá)到同樣的效果，但很多鏈條鍋爐均沒有配置除塵設(shè)備。n除了前面提及的