近(jin)年(nian)來(lai),通(tong)過(guo)實(shi)施(shi)煤(mei)電(dian)結(jie)構(gou)優(you)化(hua)和(he)轉(zhuan)型(xing)升(sheng)級(ji),我(wo)國(guo)鍋(guo)爐(lu)生(sheng)產(chan)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)和(he)節(jie)能(neng)環(huan)保(bao)運(yun)行(xing)水(shui)平(ping)顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)。但(dan)總(zong)體(ti)看(kan),還(hai)存(cun)在(zai)部(bu)分(fen)鍋(guo)爐(lu)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)效(xiao)率(lv)不(bu)高(gao)、碳排放和汙染物排放控製水平低等問題,鍋爐節能降碳減汙改造潛力較大。
“鍋爐是重要的能源轉換設備,廣泛應用於電力、供熱、石化、化工、鋼鐵、有色金屬等行業。目前,我國各類鍋爐年消耗能源約20億噸標準煤,碳排放量約占全國碳排放總量的40%,是我國能源消耗量大、碳排放量多的耗能設備。”近期,國家發改委有關負責同誌在就《鍋爐綠色低碳高質量發展行動方案》(以下簡稱《行動方案》)dajizhewenshibiaoshi,jinnianlai,tongguoshishimeidianjiegouyouhuahezhuanxingshengji,tuijinranmeigongyeguolujienenghuanbaozonghetisheng,woguoguolushengchanzhizaojishuhejienenghuanbaoyunxingshuipingxianzhutigao。danzongtikan,haicunzaibufenguolunengyuanliyongxiaolvbugao、碳排放和汙染物排放控製水平低等問題,鍋爐節能降碳減汙改造潛力較大。
此次由國家發改委、市場監管總局、工信部、生態環境部、國家能源局等五部門聯合發布的《行動方案》,圍繞鍋爐生產製造、建設運行、回收利用等全鏈條和各環節,提出加快推動鍋爐綠色低碳高質量發展的總體要求和重點任務,明確了工業鍋爐、電站鍋爐到2025年和2030年的熱效率等目標。我國鍋爐綠色低碳高質量發展進展如何,後續如何落實?
取得係列技術成果
總體來看,我國鍋爐產業在幾十年的發展過程中堅持技術創新,已有大量成果助力改造升級。
電站鍋爐方麵,清華大學能源與動力工程係研究員黃中告訴《中國能源報》記者:“woguoyimeiweizhudejibenguoqing,juedinglemeidianzaixiangdangchangshiqinei,rengjiangchengdannengyuangongyingyacangshidezuoyong,meidianyibudaowuchengdezhuangji,shengchanleyueliuchengdedianliang,zhichenglechaoqichengdegaofengfuhexuqiu,baozhanglebachengdedianwangfuhetiaojienengli。tongguojienengjiangtangaizao、供熱改造和靈活性改造,煤電能夠執行世界上為嚴格的能效和環保標準,超大容量、超高參數、超低排放的高效煤電機組比重持續提升,機組發電效率、汙染物排放控製水平均達到世界一。產業鏈上下遊完全具備自主研發、設計和製造能力,百萬千瓦空冷發電機組、二次再熱技術、大型循環流化床鍋爐等技術。”
中國科學院工程熱物理研究所所務委員、煤mei炭tan高gao效xiao低di碳tan利li用yong全quan國guo重zhong點dian實shi驗yan室shi副fu主zhu任ren朱zhu治zhi平ping表biao示shi,我wo國guo在zai燃ran煤mei發fa電dian鍋guo爐lu領ling域yu的de技ji術shu整zheng體ti達da到dao國guo際ji領ling先xian水shui平ping,目mu前qian重zhong點dian任ren務wu在zai燃ran煤mei發fa電dian調tiao峰feng支zhi撐cheng可ke再zai生sheng能neng源yuan。但dan工gong業ye鍋guo爐lu分fen為wei多duo種zhong爐lu型xing,情qing況kuang則ze較jiao為wei複fu雜za。“2020年發布的國家標準《工業鍋爐能效限定值及能效等級》中,對層燃爐、流化床鍋爐、生物質鍋爐和室燃鍋爐的熱效率進行了明確規定。從統計數據上看,近年來我國燃煤工業鍋爐的能效總體上不斷提升,如2012—2020年層燃爐定型產品熱效率平均值,從2012年的79%提高到了2020年的83%。這得益於國家標準、政策的引導以及鍋爐製造企業對新技術的應用等。2016年國家強製能效指標修訂並頒布實施加速了企業對新技術的應用,《大氣汙染防治行動計劃》也引導淘汰了一批小型鍋爐。”
“我國在鍋爐產業已經形成了規模優勢、體係優勢和技術優勢,有力支撐了國民經濟和社會發展,《行動方案》製定的目標可實施性強,通過加快產業改造提升,可以擴大優質供給,積極穩妥推進碳達峰碳中和目標的實現。”黃中說。
工業鍋爐改造潛力更大
《行動方案》明確,到2025年,工業鍋爐、電站鍋爐平均運行熱效率較2021年分別提高5個百分點、0.5個百分點;到2030年,工業鍋爐產品熱效率較2021年將提高3個百分點,平均運行熱效率進一步提高。
“總體上看,電站鍋爐能耗管理意識更強、改造投入更大,也願意采用先進的節能技術。2022年,全國6000千瓦及以上火電廠供電標煤耗為301.5克/千瓦時,比2015年下降了13.5克/千瓦時,比2010年下降33.5克/千瓦時,煤耗下降減緩了電力行業二氧化碳排放量的增長。與之相比,工業鍋爐的應用場景更廣、數量更多,能耗水平相對更高,因此改造潛力巨大。”黃中表示。
中國科學院工程熱物理研究所循環流化床實驗室戰略規劃部部長高鳴介紹:“鍋爐的減碳潛力要看鍋爐熱效率,根據我們日前開展的‘工業領域煤炭高效清潔利用路徑’研究,對工業鍋爐用能情況進行了詳盡的分析調研,研究結果表明,國內的工業鍋爐總體平均熱效率和國際先進水平相比,還有5%—10%的提升空間,這和《行動方案》中提到的預期目標相契合。我們認為,通過新技術的應用,置換或改造現有的工業鍋爐,《行動方案》中的目標將能如期實現。”
此外,《行動方案》目標中提到的“運行熱效率”也(ye)格(ge)外(wai)重(zhong)要(yao)。朱(zhu)治(zhi)平(ping)進(jin)一(yi)步(bu)解(jie)釋(shi),這(zhe)是(shi)指(zhi)鍋(guo)爐(lu)實(shi)際(ji)運(yun)行(xing)時(shi)的(de)熱(re)效(xiao)率(lv)性(xing)能(neng),設(she)計(ji)的(de)熱(re)效(xiao)率(lv)高(gao),不(bu)代(dai)表(biao)實(shi)際(ji)運(yun)行(xing)熱(re)效(xiao)率(lv)也(ye)高(gao),比(bi)如(ru)設(she)計(ji)熱(re)效(xiao)率(lv)在(zai)90%,可能運行熱效率隻能到80%。“影響運行熱效率的因素很多,比如煤種、人員操作等,近年來,在工業鍋爐領域推廣自動控製技術成為了工業鍋爐能效提升的一個重要手段。”
加強全鏈條管理
上述國家發改委有關同誌指出,各地區、各有關部門和行業企業要堅持係統觀念,強化分類指導,加強鍋爐全鏈條管理,大力推進鍋爐節能降碳減汙改造,推動鍋爐設備“能源品種多元化、燃煤鍋爐大型化、燃氣鍋爐冷凝化、小型鍋爐電氣化、電站鍋爐高參數化”轉型升級,持續提升鍋爐綠色低碳高質量發展水平。
“工業熱能的需求擺在那,要想實現目標,就必須應用先進技術置換或改造現有的工業鍋爐。技術研發方、設備生產方和產業應用方需要形成三方合力。”朱(zhu)治(zhi)平(ping)表(biao)示(shi),此(ci)外(wai),國(guo)內(nei)大(da)量(liang)工(gong)業(ye)園(yuan)區(qu)都(dou)建(jian)有(you)自(zi)備(bei)電(dian)廠(chang),給(gei)園(yuan)區(qu)供(gong)熱(re)供(gong)電(dian)。在(zai)全(quan)球(qiu)應(ying)對(dui)氣(qi)候(hou)變(bian)化(hua)大(da)背(bei)景(jing)下(xia),不(bu)少(shao)企(qi)業(ye)在(zai)碳(tan)減(jian)排(pai)要(yao)求(qiu)下(xia)增(zeng)加(jia)了(le)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian),這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)燃(ran)煤(mei)發(fa)電(dian)鍋(guo)爐(lu)必(bi)須(xu)運(yun)行(xing)靈(ling)活(huo),可(ke)以(yi)滿(man)負(fu)荷(he),也(ye)可(ke)以(yi)超(chao)低(di)負(fu)荷(he)。但(dan)現(xian)有(you)的(de)鍋(guo)爐(lu)往(wang)往(wang)都(dou)按(an)照(zhao)高(gao)負(fu)荷(he)設(she)計(ji)熱(re)效(xiao)率(lv)指(zhi)標(biao),當(dang)其(qi)低(di)負(fu)荷(he)時(shi),鍋(guo)爐(lu)的(de)運(yun)行(xing)熱(re)效(xiao)率(lv)往(wang)往(wang)非(fei)常(chang)差(cha)。“國內像這樣的應用場景並不少見,如何保證鍋爐靈活生產過程中的運行熱效率,還需要更多的技術研發和應用。”
黃中建議,發揮國家工程研究中心在產業發展與科技創新之間的橋梁作用,凝聚高等院校、科研院所和產業鏈上下遊企業,構建產學研用協同創新體係,加大科研資金和人員投入,圍繞產業鏈部署創新鏈、圍繞創新鏈布局產業,持續推動鍋爐產業技術進步和創新能力提升,通過市場機製實現技術轉移和擴散。
