國家發(fā)改委能源研究所公布的一項數(shù)據(jù)顯示，目前我國工業(yè)鍋爐排放的煙塵和二氧化硫分別占全國總排放量的41.6%和22.2%。在國家發(fā)改委印發(fā)的“十一五”重點節(jié)能工程實施意見中，燃煤工業(yè)鍋爐以高能耗、低效率、高污染排名。據(jù)悉，針對目前我國傳統(tǒng)燃煤工業(yè)鍋爐高能耗、高污染等問題，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)已成業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點。
傳統(tǒng)燃煤工業(yè)鍋爐成主要污染源
有研究表明，汽車尾氣、燃煤、道路揚塵與建筑施工是PM2.5的主要來源，根據(jù)不同城市的瞬時監(jiān)測顯示，主要污染源的比重會有不同。國家發(fā)改委能源研究所公布的一項數(shù)據(jù)顯示，目前我國工業(yè)鍋爐排放的煙塵和二氧化硫分別占全國總排放量的41.6%和22.2%。在國家發(fā)改委印發(fā)的“十一五”重點節(jié)能工程實施意見中，燃煤工業(yè)鍋爐以高能耗、低效率、高污染排名。
目前，我國燃煤工業(yè)鍋爐約有50萬臺，年耗原煤約7億噸，占全國煤炭消費總量的20%左右，是我國僅次于燃煤發(fā)電的第二大煤煙型污染源。能效水平低下、污染物排放嚴(yán)重、自動化水平低等是燃煤工業(yè)鍋爐存在的突出問題。
標(biāo)準(zhǔn)滯后燃煤鍋爐熱效率低
為有效降低燃煤工業(yè)鍋爐污染排放，提高鍋爐運行效率，引導(dǎo)燃煤工業(yè)鍋爐行業(yè)健康有序發(fā)展，國家出臺了一系列規(guī)劃、政策，均對工業(yè)鍋爐的能效提高、污染物控制提出了要求，如《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》、《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》、《關(guān)于推進(jìn)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量的指導(dǎo)意見》等。
業(yè)內(nèi)人士介紹說，我國現(xiàn)有鍋爐大多數(shù)還是老式的鏈條鍋爐，即通過鏈條把煤塊送進(jìn)燃燒室，由于煤塊的燃燒需要一定的時間，且煤塊與空氣的接觸面積小，容易導(dǎo)致不*燃燒。而如果把煤塊磨成200目左右比面粉還細(xì)的細(xì)粉，燃燒質(zhì)只是物理形式發(fā)生了變化，就可以帶來燃燒效率大幅的提高，進(jìn)而直接增加鍋爐使用的經(jīng)濟(jì)效益。
改造燃煤鍋爐zui現(xiàn)實
據(jù)了解，對于工業(yè)鍋爐進(jìn)行節(jié)能改造，主要采用兩條技術(shù)路線：一條是用石油、天然氣等能源代替煤炭；另一條是采用清潔燃燒技術(shù)，如用煤粉鍋爐代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃煤鍋爐。
為了治理大氣污染，近年來，我國不少城市采取以燃?xì)馓娲济旱霓k法，大力推廣燃?xì)忮仩t代替燃煤鍋爐的使用。但是，受能源供應(yīng)等條件影響，短期內(nèi)*以天然氣鍋爐替代燃煤鍋爐并不現(xiàn)實。煤粉鍋爐本身具有燃燒效率高、污染物排放少的天然優(yōu)勢。另外該鍋爐是系統(tǒng)化生產(chǎn)、安裝和運營，將脫硫、脫硝、除塵裝置進(jìn)行一體化成套安裝后，利用自主研發(fā)的工控系統(tǒng)進(jìn)行操控。目前，我國這項技術(shù)已經(jīng)成熟，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用已經(jīng)開始，在全國已有超過1000臺套系統(tǒng)在運營。
煤粉工業(yè)鍋爐自主研制
據(jù)了解，煤粉鍋爐在歐洲已經(jīng)十分普及。德國數(shù)十年前已經(jīng)*消滅了低效、高能耗、高污染的鏈條鍋爐、水煤漿鍋爐，由煤粉鍋爐、天然氣鍋爐取而代之。在我國上世紀(jì)九十年代以前，由于煤粉鍋爐燃燒器、煤粉輸送技術(shù)和工控技術(shù)的滯后，以及直接引進(jìn)產(chǎn)品價格過高等原因，煤粉鍋爐引進(jìn)和普及工作非常困難。
自2000年以來，山西藍(lán)天環(huán)保設(shè)備有限公司等廠家和科研單位通過自主研發(fā)、生產(chǎn)出以煤粉燃燒為核心技術(shù)，包括煤粉接收、儲備、輸送、燃燒及點火、鍋爐換熱、煙氣凈化、自動控制等技術(shù)構(gòu)成的完整、成套、新型工業(yè)鍋爐技術(shù)系統(tǒng)。新型煤粉工業(yè)鍋爐采用煤粉集中制備、精密供粉、空氣分級燃燒、爐內(nèi)脫硫和全過程自動控制等先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)了燃煤鍋爐的運行和潔凈排放。其關(guān)鍵技術(shù)包括全密閉供粉、狹小空間煤粉低氮穩(wěn)燃、鍋爐積灰和灰粘污自清潔、除塵脫硫等，是以鍋爐為核心的完整技術(shù)系統(tǒng)。鍋爐系統(tǒng)的運行由點火程序控制器和上位計算機(jī)系統(tǒng)共同完成。煤粉燃盡率大于98％，系統(tǒng)運行熱效率大于88％，煙塵排放小于等于30毫克/立方米，二氧化硫排放小于等于100毫克/立方米，氮氧化物排放小于等于200毫克/立方米，并可以使PM2.5等顆粒物的產(chǎn)生量比傳統(tǒng)燃煤鍋爐減少99.5%以上。
與傳統(tǒng)燃煤鍋爐相比，新型節(jié)能環(huán)保型煤粉工業(yè)鍋爐的節(jié)能率達(dá)到30％以上，排放的煙塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物濃度均低于國家標(biāo)準(zhǔn)，而且操作簡單，鍋爐運行、輸煤、燃燒、脫硫除塵、出渣等實現(xiàn)了全自動化控制，煤和渣不落地、不需要堆放場地。對于目前社會公眾比較關(guān)注的PM2.5問題，新型節(jié)能環(huán)保型煤粉工業(yè)鍋爐從技術(shù)和防控措施上也有著極為周全的考慮，并取得了不錯的效果。包括燃燒前控制，即在燃燒前降低煤中的外在礦物質(zhì)含量；燃燒中控制，即采取措施抑制煤中礦物質(zhì)的氣化過程，并促進(jìn)氣化后礦物質(zhì)的聚結(jié)；燃燒后控制，即采用電除塵及布袋除塵一體化技術(shù)。
解決鍋爐改造難題
目前，國內(nèi)重點城市都面臨著傳統(tǒng)工業(yè)鍋爐如何改造的問題，一種選擇是將落后的燃煤鍋爐改為先進(jìn)的燃煤鍋爐；另一種選擇是將燃煤鍋爐改為燃?xì)忮仩t。但是，大規(guī)模地將燃煤鍋爐改為燃?xì)忮仩t又存在地區(qū)能源結(jié)構(gòu)差異、運營價格偏高等諸多問題。在業(yè)內(nèi)人士看來，氣固雙燃環(huán)保鍋爐系統(tǒng)技術(shù)既能滿足國家及地方現(xiàn)有嚴(yán)格的環(huán)保要求，也可適應(yīng)將來更加嚴(yán)格的環(huán)保趨勢。