城市供熱是城市的一項(xiàng)重要工作，霧霾天氣增多使得傳統(tǒng)工業(yè)鍋爐供熱已經(jīng)不能滿(mǎn)足社會(huì)環(huán)境的需要。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高效煤粉鍋爐供暖與天然氣分布式采暖逐步成為供熱主力軍。但是，“煤富、氣少、缺油”的資源條件決定了中國(guó)能源結(jié)構(gòu)仍要以煤為主。
國(guó)家對(duì)高效煤粉鍋爐供暖的各種政策支持，也使的高效煤粉鍋爐供暖在不斷快速發(fā)展。2015年11月6日，國(guó)家能源局、國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家環(huán)保部等七部委聯(lián)合發(fā)布了《燃煤鍋爐節(jié)能環(huán)保綜合提升工程實(shí)施方案》，高效節(jié)能環(huán)保煤粉鍋爐技術(shù)作為鍋爐能效提升的核心技術(shù)，高效煤粉工業(yè)鍋爐的高效節(jié)能環(huán)保煤粉鍋爐技術(shù)作為鍋爐能效提升的核心技術(shù)獲得了國(guó)家科技支撐計(jì)劃、863計(jì)劃、國(guó)際合作及中央國(guó)有資本金預(yù)算等重點(diǎn)項(xiàng)目的資助。
高效煤粉工業(yè)鍋爐，其系統(tǒng)技術(shù)和裝備集中了現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)成果，改變了傳統(tǒng)工業(yè)鍋爐的概念和模式，是國(guó)家煤業(yè)工業(yè)鍋爐的一次技術(shù)革命，從目前來(lái)看： 煤炭燃燒率≥98％,鍋爐熱效率≥90％與傳統(tǒng)鍋爐相比節(jié)約煤30％以上，污染物排放物大大降低，符合國(guó)家節(jié)能減排要求和政策導(dǎo)向，是傳統(tǒng)燃煤鍋爐的理想替代品。對(duì)于減少污染物排放，天然氣分布式采暖也具有自身優(yōu)勢(shì)，但天然氣分布式能源目前只是在能效方面具有優(yōu)勢(shì)，而其經(jīng)濟(jì)性無(wú)從體現(xiàn)。另外，我國(guó)的熱價(jià)實(shí)行以燃煤供熱為主的基礎(chǔ)定價(jià)方式，天然氣價(jià)格相對(duì)較高，環(huán)保性在價(jià)格領(lǐng)域沒(méi)有體現(xiàn)，這也是造成其經(jīng)濟(jì)性較差的另一原因。還有一點(diǎn)，我國(guó)的燃機(jī)裝備國(guó)產(chǎn)化水平比較低，到目前為止，還沒(méi)有國(guó)產(chǎn)裝備能夠真正替代國(guó)外燃機(jī)，所以造成工程造價(jià)相對(duì)較高，維護(hù)成本也比較高。我國(guó)很多天然氣分布式能源項(xiàng)目在這方面的支出很大。但其價(jià)格比煤炭高出許多，后期運(yùn)行費(fèi)用也高于高效煤粉工業(yè)鍋爐，因此，高效煤粉工業(yè)鍋爐相對(duì)于天然氣分布式采暖更具優(yōu)勢(shì)。
近年來(lái)，國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)一系列推廣節(jié)能高效煤粉鍋爐技術(shù)的政策，各地區(qū)亦根據(jù)自身情況開(kāi)展煤粉鍋爐的試點(diǎn)與推廣。西北地區(qū)具有大量適用于煤粉生產(chǎn)的低硫、低磷、低灰、高發(fā)熱量的優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，西北五省份煤粉生產(chǎn)企業(yè)已達(dá)30多家，山西、陜西、甘肅等省份企業(yè)陸續(xù)投資煤粉生產(chǎn)，為當(dāng)?shù)氐那鍧嵜禾可a(chǎn)以及環(huán)境治理做出了重要貢獻(xiàn)。
下表為山西藍(lán)天集團(tuán)就新型高效煤粉工業(yè)鍋爐與燃?xì)忮仩t運(yùn)營(yíng)成本對(duì)比分析（以75t/h鍋爐為例）
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鍋爐型號(hào) |
高效煤粉工業(yè)鍋爐 |
燃?xì)忮仩t |
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1基本參數(shù) |
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每天平均運(yùn)營(yíng)時(shí)間小時(shí)（h） |
20 |
20 |
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全年平均運(yùn)行天數(shù)（d） |
330 |
330 |
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鍋爐熱效率 |
0.92 |
0.92 |
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2燃料費(fèi)用對(duì)比 |
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燃料熱值（Kcai/Kg）（Kcai/m3） |
5500 |
8000 |
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年燃料消耗量（t/年（m3/年） |
41087 |
28247283 |
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單位燃料價(jià)格（元/t）（元/m3） |
800 |
3 |
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年燃料費(fèi)用（萬(wàn)元/年） |
3287 |
7909 |
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3系統(tǒng)耗電量 |
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運(yùn)行耗電量（KW） |
600 |
400 |
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每年用電（KW） |
3960000 |
2640000 |
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每度電費(fèi)用（元） |
0.7 |
0.7 |
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年費(fèi)用（萬(wàn)元/年） |
277 |
185 |
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4運(yùn)營(yíng)費(fèi)用對(duì)比 |
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運(yùn)營(yíng)工人數(shù) |
10 |
10 |
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每人每月 |
2500 |
2500 |
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年人工費(fèi)用（萬(wàn)元） |
12.5 |
12.5 |
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5檢修費(fèi)用對(duì)比 |
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年維修費(fèi)用（萬(wàn)元） |
20 |
20 |
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6燃燒產(chǎn)物處理費(fèi)用 |
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一年總灰量（噸） |
6492 |
0 |
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每噸處理費(fèi)用（元） |
30 |
0 |
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一年處理費(fèi)用（萬(wàn)元） |
20 |
0 |
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合計(jì)總運(yùn)行費(fèi)用 |
3616 |
8127 |
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備注：燃料費(fèi)用、人工費(fèi)用、電費(fèi)等以實(shí)際市場(chǎng)價(jià)為準(zhǔn)調(diào)整 |
從表中可以看出燃?xì)忮仩t合計(jì)總運(yùn)營(yíng)費(fèi)用是新型高效煤粉工業(yè)鍋爐的2.2倍，由此看出新型高效煤粉工業(yè)鍋爐在后期運(yùn)營(yíng)具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
業(yè)內(nèi)人士稱(chēng)，高效環(huán)保煤粉鍋爐是國(guó)家推廣的重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)項(xiàng)目，具有高效節(jié)能、清潔排放、自動(dòng)化水平高、環(huán)境友好等特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)能效益明顯。大力發(fā)展并推廣應(yīng)用高效環(huán)保煤粉鍋爐，對(duì)推動(dòng)煤炭清潔高效利用，改善大氣環(huán)境，發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)具有十分重要的意義。以山東為例：山東省經(jīng)信委、發(fā)改委、環(huán)保廳等聯(lián)合制定了《山東省高效環(huán)保煤粉鍋爐推廣行動(dòng)計(jì)劃(2016-2018年)》，旨在利用三年左右的時(shí)間擴(kuò)大煤粉鍋爐試點(diǎn)范圍，并逐步在全省范圍內(nèi)推廣應(yīng)用高效環(huán)保煤粉鍋爐?！队?jì)劃》提出，到2018年，在山東省內(nèi)累計(jì)推廣高效環(huán)保煤粉鍋爐2.5萬(wàn)蒸噸以上，煤粉鍋爐應(yīng)用比例達(dá)到65%以上，煤粉鍋爐平均熱效率達(dá)到87%以上，年節(jié)能能力增加180萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排煙塵4.8萬(wàn)噸、二氧化硫5.8萬(wàn)噸、氮氧化物1.1萬(wàn)噸。值得注意的是，《計(jì)劃》對(duì)煤粉質(zhì)量指標(biāo)作出規(guī)定，其中揮發(fā)分≥30%，水分≤5%，灰分≤15%，硫含量≤0.6%，這組指標(biāo)明顯嚴(yán)于國(guó)家發(fā)電煤粉鍋爐用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。此外，對(duì)于試點(diǎn)市及相關(guān)企業(yè)的資質(zhì)認(rèn)定，以及煤粉鍋爐項(xiàng)目運(yùn)行工況及排放等方面，均提出具體的要求，以規(guī)范并保障高效環(huán)保煤粉鍋爐項(xiàng)目的推廣。
高效煤粉工業(yè)鍋爐運(yùn)行原理：新型高效節(jié)能環(huán)保煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)是一種以煤粉燃燒為核心，由煤粉接受、儲(chǔ)備、輸送、燃燒及點(diǎn)火、鍋爐換熱、煙氣凈化、自動(dòng)控制等技術(shù)構(gòu)成的成套新型鍋爐技術(shù)系統(tǒng)。新型高效煤粉工業(yè)鍋爐房系統(tǒng)主要設(shè)備包括：煤粉倉(cāng)、旋轉(zhuǎn)卸料閥、中間粉倉(cāng)、螺旋給料機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、煤粉燃燒器、鍋爐主機(jī)、省煤器、布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)、脫硫裝置、煙囪、吹灰器和自動(dòng)控制系統(tǒng)等。
新型高效煤粉工業(yè)鍋爐與國(guó)家鍋爐大氣污染物排放濃度限值對(duì)比表
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指標(biāo)名稱(chēng) |
在用鍋爐 |
在建鍋爐 |
新型高效煤粉工業(yè)鍋爐排放數(shù)值 |
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燃煤 |
燃?xì)?/td>
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燃煤 |
燃?xì)?/td>
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煙塵（TSP） |
80 |
30 |
50 |
20 |
30 |
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二氧化硫（so2） |
400 |
100 |
300 |
50 |
100 |
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氮氧化物（NOx） |
400 |
400 |
300 |
200 |
200 |
單位 mg/m3
從圖上可以看出，目前在建燃?xì)忮仩t與新型高效煤粉工業(yè)鍋爐排放數(shù)值具有微小差異，但在經(jīng)濟(jì)上，煤粉運(yùn)營(yíng)費(fèi)在0.18元/m3以下，而天然氣運(yùn)營(yíng)費(fèi)在0.2元/m3以上，因此在經(jīng)濟(jì)及后期運(yùn)營(yíng)成本上，新型高效煤粉工業(yè)鍋爐具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
在技術(shù)上：高效煤粉工業(yè)鍋爐具有各種優(yōu)勢(shì)
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安全可靠
煤粉在爐前的煤粉倉(cāng)內(nèi)密閉儲(chǔ)存，防止揚(yáng)塵;靜電接地及CO
2 保護(hù)裝置，防止煤粉倉(cāng)內(nèi)煤粉自燃；完善可靠的鍋爐安全聯(lián)鎖保護(hù)，防止鍋爐爆燃。
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操作簡(jiǎn)單
鍋爐輸粉、燃燒、除塵、脫硫、脫硝、出渣排灰實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程自動(dòng)控制；可實(shí)現(xiàn)一鍵點(diǎn)火，自動(dòng)啟/停鍋爐；鍋爐系統(tǒng)在全密閉狀態(tài)下運(yùn)行，工作環(huán)境好。
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占地節(jié)省
系統(tǒng)流程簡(jiǎn)捷，設(shè)備布置緊湊；煤和渣不落地，不需堆放場(chǎng)地，節(jié)省占地。
4.經(jīng)濟(jì)節(jié)約
節(jié)約燃料成本及人工成本；減少污染治理費(fèi)用。
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節(jié)能高效
煤炭燃燒率≥98％,鍋爐熱效率≥90％與傳統(tǒng)鍋爐相比節(jié)約煤30％以上。
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環(huán)保清潔
多段組合污染物脫除技術(shù)、排煙含量≤30mg/m3、SO2≤100mg/m3、NOx≤200mg/m3、污染物低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足地方嚴(yán)格環(huán)保要求、有效減少工業(yè)鍋爐MP2.5排放濃度。
從各方面討論，相對(duì)于天然氣供熱， 新型煤粉鍋爐供熱成本較低， 運(yùn)行經(jīng)濟(jì)， 有利于維護(hù)供熱企業(yè)利益， 防止運(yùn)營(yíng)虧損， 減少因供熱價(jià)格上漲帶來(lái)的支出負(fù)擔(dān)。由于新型煤粉鍋爐供熱的生命力更強(qiáng)、 適應(yīng)性更廣，以新型高效煤粉工業(yè)鍋爐對(duì)城鎮(zhèn)集中供熱是未來(lái)城市供熱的首選。