1、工業鍋爐改造工程概述我國工業鍋爐運行現狀及改造方向節能改造工業鍋爐技術經濟和環境評價標準概述我國是以燃煤為主的國家，煤炭在一次能源中的比重約為70%，以煤為主的能源結構還將維持相當長的一段時期。我國共有60多萬臺，120多萬蒸噸工業鍋爐，其中燃煤的工業鍋爐占85%，并且以層燃方式為主。工業鍋爐年消耗原煤占全國煤年產量的1/3，而且效率低，污染物排放高。積極地開發，研究和應用節能技術對于提高工業鍋爐的效率，降低污染物排放和促進工業鍋爐的可持續發展有重要的意義。我國工業鍋爐的現狀及改造方向由于我國工業鍋爐(特別是燃煤鍋爐)產品設計和制造往往是重鍋爐本體而輕燃燒設備,重鍋爐主機而輕配套輔機和附件,加

2、上燃煤供應品種、煤質多變,實際燃煤與設計煤質偏離;用戶使用鍋爐時普遍存在“大馬拉小車”的現象,大多數鍋爐經常處于低負荷運行;鍋爐運行檢測儀表不全、司爐工操作技術和運行管理水平不高等致使我國工業鍋爐產品的實際運行效率往往要比鑒定熱效率低1015個百分點,結果造成一次能源的浪費。下面主要對在用燃煤工業鍋爐存在的問題進行分析,至于燃油(氣)工業鍋爐目前存在的問題主要是排煙溫度過高,這一問題可以通過增加尾部受熱面即加裝所謂的節能器來加以解決。 1. 煤質差且煤種多變我國是一個“富煤、貧油、少氣”的國家,這一能源資源特征決定了我國的工業鍋爐只能以燃煤為主,且這一現狀在2010年前不會有根本改變,這與目前

3、國外的情況相差很大。如:日本燃煤工業鍋爐僅占總數的1%,美國和西歐國家也不過是1%3%,石油危機后燃煤工業鍋爐略有增加。前蘇聯燃煤工業鍋爐較多,約占40%。就燃煤供應來講,不同地區的煤質相差較大,有些地區的煤質很差。工業鍋爐的燃煤多為未經過洗選加工的原煤,顆粒度、灰分等沒有保證,原煤中顆粒度<3mm的細末含量有的高達45% 65%,而顆粒度>10mm的塊粒含量僅占15%30%。由于我國幅員廣大,產煤地區和大、中城市工業鍋爐所使用的多為多品種煤主要是煙煤、無煙煤、貧煤等,工業鍋爐使用的煤種經常發生變化。雖然北京、上海等一些大城市為改善工業鍋爐的燃燒而供應部份專供工業鍋爐燃用的動力配煤

4、,但目前全國各城市動力配煤的配制能力仍然不大。我國的燃煤工業鍋爐以層燃鍋爐為主,而層燃鍋爐對煤種的適應性較差,當燃用煤種發生變化時,它的燃燒情況必然會變化,一般是變得更差些;況且供應的煤種經常變化,也使鍋爐運行、管理人員無法掌握煤質情況,摸不清運行規律,也不能采取有針對性的應對措施。這樣既降低了鍋爐運行熱效率,也增加了鍋爐污染物排放。 2. 在用工業鍋爐平均容量小,運行負荷低我國在用工業鍋爐的平均容量近幾年雖然有所提高,但仍然較小, 2003年在用工業鍋爐平均容量也只有2. 38MW /臺。同時,鍋爐運行負荷大多低于額定負荷。據統計目前全國工業鍋爐的平均運行負荷只是額定負荷的50%左右。由于鍋

5、爐的低負荷運行,致使一些鍋爐運行參數難以控制在合理的范圍內,如爐膛溫度、給風量、漏風系數等。如鍋爐在50%負荷下運行,散熱損失比在額定負荷運行時增大一倍,同時容易造成漏風量增大,火床和爐膛溫度偏低,燃燒速度明顯減慢，煤中的固定碳燃燒變得越加困難,爐渣含炭量增加,這樣就使不完全燃燒熱損失和排煙熱損失增大,運行效率下降。同時由于煙氣溫度及流速在變化,增大了尾部受熱面腐蝕與積灰堵塞的可能性。3. 鍋爐設備本身存在較多不足工業鍋爐多數是層燃爐,燃燒設備存在的缺陷較多,主要是對燃燒設備的設計、制造不夠重視造成的,在我國絕大多數鍋爐制造企業只重鍋爐本體設計,對燃燒設備并不多加研究, ;即便是專業配套廠通常

6、也只是來圖加工,缺少研發能力。目前我國機械爐排普遍存在漏煤量偏大、側密封不嚴等問題(往復爐排更為嚴重)。另外,鍋爐后部灰坑和爐墻都有漏風現象,鍋爐實測過量空氣系數平均在23之間,有的高達4以上;有些鍋爐的本體保溫不好,集箱和連通管等部件常常不加保溫;還有鍋爐(主要是較大容量的鍋爐)目前普遍沒設吹灰裝置,鍋爐受熱面積灰,尤其尾部受熱面積灰嚴重。這些都嚴重影響爐內正常燃燒,影響鍋爐運行效率。4. 鍋爐運行監測儀表不全,控制水平低目前在用鍋爐配置的運行監測儀表不全,尤其缺少顯示鍋爐經濟運行參數的儀表。因此,運行人員在調整鍋爐時,往往由于缺少數據,不能對鍋爐的運行狀況隨時做出準確判斷并實行相應的運行調

7、整,使鍋爐處于最佳工況運行。目前燃煤工業鍋爐控制水平很低,且多為位式、開環控制,沒有實現連續閉環控制,不能根據外界變化調節鍋爐運行狀態,無法使鍋爐運行較快地適應工況的變動和處于持續穩定狀態,鍋爐運行效率的保證和提高受到了限制。也使鍋爐運行人員的勞動強度加大,對運行人員的依賴性增大,因此提高鍋爐控制技術水平成為提高鍋爐效率的重要手段。5. 鍋爐水質達不到標準要求按照GB 1576 - 2001工業鍋爐水質標準2. 1、2. 2、2. 3規定,蒸汽鍋爐承壓熱水鍋爐的給水應采用鍋外化學處理,也就是要安裝水處理設備對鍋爐給水進行處理。然而,據2003年統計,全國在用工業鍋爐配置水處理設備的有33. 5

8、85萬臺,占工業鍋爐總數52.74萬臺的63. 68%。可見,仍有很大一部分工業鍋爐沒有使用水處理設備,尤其是地處邊遠地區和鄉鎮地區的工業鍋爐,既未安裝水處理設備,也未采用鍋內加藥處理方式。就是已配置的水處理設備其實際利用率也不足70%,據遼寧省調查,該省工業鍋爐水處理設備配置率不到70%,實際使用率不到50%。況且許多使用的水處理設備,并未起到應有作用。目前,從全國來看,水質能達到國家標準要求的工業鍋爐估計不到40%。由于水質不好,鍋爐往往結垢嚴重,有的鍋爐水垢厚度達到5mm,小容量鍋爐結垢已成為主要問題。鍋爐結垢,既影響鍋爐受熱面傳熱,增加熱阻,又危及鍋爐的安全運行。另外,有些鍋爐為了保持

9、鍋內較好的水質,常采用增大排污率的做法,有的排污率高達20%30%,使大量熱能白白放掉。6. 鍋爐輔機配套不當且質量不高目前,許多鍋爐的鼓、引風機和給水泵、循環水泵配套偏大。即使輔機是按鍋爐額定容量配置的,由于當前鍋爐多數處于低負荷運行狀態,輔機不能在高效率區域運行,仍會造成較大的能源浪費。現在使用的泵與風機多為通用產品,無負荷調節檔次,不能隨鍋爐運行工況的變動相應進行變速調節,而是靠擋板、閥門的節流來調節流量或壓力,這樣勢必影響鍋爐運行狀態的快速調整,從而影響鍋爐性能的正常發揮。另外,全國工業鍋爐配套輔機、附件質量水平普遍較低,效率低、噪音大、可靠性不高,嚴重影響了主機性能的發揮。據調查全國

10、鍋爐水泵平均效率約50%,風機效率約60%。7. 鍋爐運行人員總體素質普遍較低根據“特種設備安全監察條例”規定,所有承壓鍋爐的司爐人員必須接受技術培訓和考試,經培訓和考試合格后取得當地鍋爐壓力容器安全監督管理部門頒發的操作證,才能獨立操作。各地鍋爐安全監督管理部門每年都組織若干次司爐工培訓班,著重進行安全操作的培訓,合格者頒發司爐操作證。此外,各地的節能服務中心及環保部門,有時也對司爐工進行節能和環保方面的培訓和教育。盡管如此,我國的工業鍋爐司爐人員平均技術素質仍普遍較低,大部分司爐人員因缺少對鍋爐相關知識、技能全面系統的學習和培訓,尤其缺乏實際操作技能的培訓,他們常常不能根據負荷、煤質變化等

11、情況正確地調整、運行鍋爐,從而大大限制鍋爐設備性能水平的充分發揮。有一些鍋爐使用單位甚至雇用農民工、臨時工、季節工無證上崗操作鍋爐,尤其是1t/h以下鍋爐用戶和三北地區鍋爐用戶這種現象更為常見。另一方面,現階段,我國司爐人員的流動性加大,許多司爐人員責任心和積極性也不高。然而事實說明,司爐人員的操作技術和責任心在很大程度上決定鍋爐的運行水平,在當前鍋爐運行監測儀表不全、控制水平低、煤質多變的情況下,司爐工人的技術水平和責任心就顯得至關重要。而這恰恰是我們的薄弱環節。8. 工業鍋爐節能監督管理薄弱盡管我國工業鍋爐節能工作隨著國家整體節能工作的開展取得了不小成績,但由于缺乏專業的節能管理法規和執法

12、監督體系,缺乏完善的節能標準和相應的適合市場經濟發展的節能政策,現有標準的技術水平較低,工業鍋爐的節能潛力仍未得到應有的發揮。二.我國面臨的能源形勢 我國一次能源以煤為主且將長期不變已是不爭的事實，我國目前一次能源消耗中煤炭占75%左右，其中84%直接用于燃燒，今后雖然由于能源的多元化利用，煤所占比例會有所降低，但絕對量是增加的。由于燃燒效率低、煤種適應性差，并缺乏有效的污染物控制技術，不僅造成了能源的很大浪費，還嚴重污染了環境。 為了節約煤炭資源，提高燃燒效率、改善對煤種的適應性和減少粉塵和有害氣體對大氣的污染，維持一個人類較為清潔的生存環境，對工業鍋爐進行改造亦是刻不容緩的任務。三.舊鍋爐

13、的改造方向 對這部分鍋爐的改造方向有三：在城區宜改成燃油、燃氣鍋爐；在郊區和城鎮宜改成流化床鍋爐；對煤源比較固定的鍋爐宜對燃燒設備進行改造，采用飛灰復燃和對除塵設備進行升級改造，如采用電除塵或布袋除塵等。循環流化床燃燒技術已是商業化的燃燒技術，具有高效、低污染、燃料適應性強等優點。如果用這種技術來改造舊鍋爐，則可達到節約資金、減少污染、增容和延長設備使用壽命的目的，國外已有不少成功的經驗可以借鑒。因此，將舊鍋爐改造成循環流化床鍋爐應作為鍋爐改型的主要改造方向。節能改造對于燃煤工業鍋爐,通過更新、改造、淘汰可以取得較好的節能效果。然而無論是更新還是改造均應以技術先進成熟、經濟合理為原則。一般的,

14、對于半新以上的鍋爐,采取技術改造措施比較經濟合理;對于接近壽命期的鍋爐,則以更新為佳。對于應淘汰鍋爐,則必須通過有關政策強制執行。(1)鍋爐更新、淘汰我國工業鍋爐使用壽命一般可達1520年,但某些水火管鍋爐的壽命不過810年。據此, 20052010年、20102015年分別有約14. 5萬臺、34. 5萬MW的燃煤鍋爐需要更新, 20152020年有約9. 5萬臺、23萬MW的燃煤鍋爐需要更新。但是,需要指出的是,這種更新并非是自然、自覺行為,國家需要制定強制更新政策,對超期且不達標鍋爐強制更新,同時輔之以相應激勵措施。2005年應先更新那些役期超過20年且難以達標的鍋爐約5萬臺、12萬MW

15、。至于淘汰, 2005年應首先淘汰1t/h及以上固定爐排鍋爐約1萬臺、1萬MW。（2）節能改造由于在用工業鍋爐中鏈條爐排鍋爐居多數,且當前可應用的節能改造技術大部分是針對鏈條爐排鍋爐的,為此,建議對現有的不滿足當前節能要求的燃煤鍋爐采用下列措施優先改造,但要突出重點。給煤裝置改造我國的鏈條爐排鍋爐都是燃用原煤,原有的斗式給煤裝置使得塊、末煤混合堆實在爐排上,阻礙爐排進風,影響燃燒。如將斗式給煤改造成分層給煤,一般可提高效率45個百分點。該項改造投資少,見效快,投資回收也很快。部分單位的實踐已做出了很好的證明。爐拱改造鏈條爐排鍋爐的爐拱是按設計煤種配置的,拱型結構對煤種是否適應,對鏈條爐排燃燒好

16、壞是一個關鍵。目前在用鍋爐的絕大部分拱都是按類煙煤設計的,直接影響鍋爐的熱效率,甚至影響鍋爐出力。按照實際使用的煤種,適當改變爐拱的形狀與位置,可以改善燃燒狀況,提高燃燒效率,減少燃煤消耗。這項改造可降低爐(灰)渣含碳量30% 50%,而且可提高出力。技改投資半年左右可收回。燃燒系統改造對于鏈條爐排鍋爐由于負荷變化適應性差和排放難以控制的特點,在負荷變化或煤質變化尤其是變差時往往會冒黑煙,老齡鍋爐此種現象更為嚴重。近幾年,一項旨在降低污染、節約能源的工業鍋爐“氣、煤混燒”技術在美國等發達國家推廣應用。據了解,這種技術就是在爐膛適當部位噴入燃氣助燃燃煤,此項技術在美國的老齡鍋爐改造中應用較多,我

17、國也有改造實例(如宣化鋼鐵集團公司焦化廠3臺SHL20 -25 /400 - A II鍋爐的改造) 。該項技術具有下列優點:暖爐、點火干凈快捷;鍋爐負荷調節范圍擴大,避免降負荷損失;由于燃盡率提高和過量空氣減少,鍋爐熱效率提高;適應負荷快速變化和煤質變化等。因此,該項技術可以在現在或將來有供氣源的地方用于燃煤工業鍋爐的改造,節能效果一般可提高510個百分點。鍋爐輔機節能改造燃煤鍋爐的主要輔機鼓風機和引風機的運行參數與鍋爐的熱效率和能耗量直接相關,用適當的變頻調速技術,按照鍋爐的負荷需要調節鼓、引風量,維持鍋爐運行在最佳狀況,一方面可以節約鍋爐燃煤,另一方面又可以節約風機的耗電,節能效果較好。層

18、燃鍋爐改造成循環流化床鍋爐循環流化床鍋爐是燃煤在爐內循環流化燃燒,所以,它的熱效率比層燃鍋爐高1015個百分點,而且可以燃用劣質煤;由于可以使用石灰石粉在爐內脫硫,所以,不但可以大大減少燃煤鍋爐酸性氣體SO2的排放量,而且其灰渣可直接用于生產建筑材料。這種改造已有不少成功案例,但它的改造投資較高,約為購置新爐費用的70%,所以要慎重決策。控制系統改造工業鍋爐控制系統節能改造主要是按照鍋爐的負荷要求,實時調節給煤量、給水量、鼓風量和引風量,特別是實施燃燒自動調節,包括電動機的變頻調速,裝設煙氣氧量監測儀表,再配以先進的調風裝置,可大幅提高燃燒效率,降低過量空氣系數,使鍋爐經常處在良好的運行狀態,

19、從而提高鍋爐效率,一般可提高23個百分點。在供熱系統中推廣蓄熱器。由于采用蓄熱器,可以在用戶用熱負荷多變條件下,保持鍋爐的運行工況穩定,使鍋爐一直以額定負荷狀況工作,保持鍋爐的設計熱效率。經上海地區試驗,在供熱系統采用蓄熱器的情況下,鍋爐熱效率可提高510個百分點,且對系統也有益。據了解,法國等國對蓄熱器有不少先進技術,可供中國采用。工業鍋爐技術經濟與環境評價方法 我國工業鍋爐量大面廣，污染十分嚴重，在未來的20年內，中小型工業鍋爐仍然存在，燃煤工業鍋爐仍是主流。基于經濟條件和資源限制，我國鍋爐的改造不可能單純地追求技術的先進性，必須綜合考慮工業鍋爐的技術，經濟和環境需求，尋求適合于中國國情的

20、工業鍋爐發展道路。建立系統的工業鍋爐技術，經濟和環境的評價方法有利于工業鍋爐整體技術水平的提高和環境的改善。 以往國內對于工業鍋爐的評價從能效或排放標準等單一因素角度評價得較多，從技術，經濟和環境角度評價少，評價局限于技術層面，經驗的分析和定性的評價多，定量的研究方法少。北京煤炭工業潔凈煤工程技術研究中心的陳貴鋒和俞珠峰在國內首次采用定量的方法建立了工業鍋爐技術，經濟和環境等多因素綜合評價模型。該模型可作為工業鍋爐以及能源領域的政策研究的基礎，也可用于工業鍋爐發展的規劃，宏觀布局和微觀分析。1. 工業鍋爐技術，經濟和環境評價模型 工業鍋爐技術的綜合評價，涉及鍋爐裝備水平，運行效率，燃料性質與質

21、量，操作管理水平，現行環境標準要求，政策法規等多項重要因素；同時，地區間還存在較大差異。 要建立工業鍋爐的評價方法，必須確定工業鍋爐的評價標準，評價指標和建立評價模型。1.1 評價標準和評價指標體系 評價指標確定 涉及工業鍋爐的標準很多，其中包括鍋爐的設計制造標準，污染物排放標準，經濟評價標準，經濟分析原則等。根據這些標準可確定工業鍋爐的評價指標系統。工業鍋爐的技術，經濟和環境的綜合評價建立在現有各種標準之上，根據各種評價標準，確定綜合評價標準和評價指標。以環境指標為例，根據排放標準，將評價標準分為4級，見表1。表1 環境評價效果分類 單位：mg/m3環境等級1 234評價指標GWPB3199

22、9時段標準即：SO2900煙塵：一類區80 二類區200 三類區250GWPB31999時段標準即：SO21200煙塵：一類區100 二類區250 三類區350SO21500煙塵：一類區100二類區250三類區350不達標即：SO21500煙塵350引用的主要標準有：JB/T100941999工業鍋爐熱效率標準；ZBJ98011工業鍋爐通用技術條件；評價企業合理用熱導則；鍋爐大氣污染物排放標準GB1327191；國家環境保護標準：鍋爐大氣污染物排放標準GWPB31999；環境空氣質量標準GB30951996；建設項目經濟評價方法與參數（第二版）。 指標優化建立工業鍋爐的綜合評價模型的目的是為了

23、指標的優化，指標優化必須滿足2個條件：一是發展工業鍋爐的環境的負面影響最小；二是綜合效益必須最大。即：是通過環境評估得出的負面影響程度。是通過裝備，燃料，管理等的提高，發揮出最大的效益。根據上述條件建立了工業鍋爐的技術，環境，資金投入和運行成本的評價指標和評價模型。 評價框圖 2 模型實例計算分析 采用模型對15種鍋爐改造進行了計算和分析。重點對鍋爐燃用洗選煤，天然氣鍋爐和城市鍋爐改造進行了實例計算和分析。在同一基準條件下對不同鍋爐改造技術方案進行了能效，環境，投入和運行成本的比較分析，結果表明，每種技術都有其適應性，工業鍋爐的發展不能一刀切，必須分時段分地區選擇不同的技術水平檔次。2.1 燃

24、用洗選煤的模型計算 以工業鍋爐燃用洗選煤為例，進行模型的實例分析和評價。 燃用洗選煤的方案設計（1）現有工業鍋爐改燃原煤為洗選煤，洗選煤直接購進，不考慮建設選煤廠的相關費用；（2）采用先進的鍋爐技術和裝備；（3）鍋爐的操作管理嚴格按操作規程進行。 燃用洗選煤的主要參數選擇（1）原煤煤質取全國平均值，即灰分24%、硫分1%、熱值20930KJ/kg,原煤價為150元/t。（2）煤炭洗選取值：洗選脫硫率35%，脫灰率40%，洗選煤灰分18%，硫分0.81%,熱值23442KJ/kg。洗選煤價為原煤的1.4倍即210元/t。按我國煤炭平均運距500km計算，運雜費為50元/t。（3）由于鍋爐進行了相

25、應改進，運行效率比燃用原煤提高16%（即由60%提高到76%）。（4）取10t/h鍋爐改造費用100萬元。折舊期15a,鍋爐每年運行3600h。 模型計算結果 采用模型，對工業鍋爐燃用洗選煤的計算結果如表2。結果表明：工業鍋爐如果把提高煤質，技術裝備和管理水平三者緊密結合，能收到非常顯著的效果，工業鍋爐的節能率可達21%，SO2排放總量下降42.9%。工業鍋爐的總體運行成本會有所下降，即使是洗選煤價格是原煤的1.4倍，輸出每GJ熱量的燃料成本仍會減少0.15元/GJ，總運行成本下降1.28元/GJ，下降6.45%。 表2 鏈條爐燃用洗選煤總體評價結果評價類別 評價指標 目前技術鏈條爐燃洗煤結果

26、分類技術評價鍋爐效率（%） 6076效率有明顯提高節能率（%） 0 21資金投入評價改造投入（萬元/蒸t） / 10資金投入小，減排投入低。減排SO2投入（元/t） / 1269減排煙塵投入（元/t） / 1707減排SO2和煙塵投入（元/t） / 728節能投入（元/tce） / 61.6綜合指數 / 366環境評價SO2減排率（%） / 42.9減排SO2效果明顯，鍋爐除塵效率84.5%時，粉塵排放能滿足排放要求。除塵效率（%） / 84.5減排SO2量（kg/GJ） / 0.58減排煙塵量（kg/GJ） / 0.43SO2排放濃度（mg/m3） 1789 1377煙塵排放濃度(mg/m3

27、) 722 197經濟評價燃料成本變化（元/GJ） 0 -0.15鍋爐改造和提高煤質結合，運行成本有所降低。燃料運雜費變化（元/GJ） 0 -1.17污染物減排費用（元/GJ） 0 -0.68其他成本變化（元/GJ） 0 0.73總運行成本變化（元/GJ） 0 -1.28綜合評價有經濟效益，SO2總量減排43%，但SO2排放濃度較高，適合中小城市采用。2.2 工業鍋爐燃用洗選煤的綜合結果分析 燃料變化對運行成本的影響工業鍋爐燃用洗選煤是否可以成功推廣，關鍵在于燃用洗選煤的運行成本，是否低于目前燃用原煤的運行成本。影響鍋爐運行成本變化的主要因素之一是燃料成本。影響燃料成本變化的三個指標為：燃料價

28、格比值（包括燃料費，附加費和各種雜費），燃料熱值比值和鍋爐運行效率比值。若×，燃料變化將會導致燃料成本降低，相反則會導致燃料成本增加。燃料價格變化用當量價格和實際價格來表征。當量價格是按輸出等值能量計算出的價格，本研究中當量價格計算以原煤為基準；實際價格是購買燃料的價格，受供求關系及加工費用的影響。 當量價格與實際價格的差異反映出加工，運輸，資源費等中間成本的大小。在市場條件下，用戶容易接受實際價格低于當量價格或與當量價格比較接近的燃料。在一些特殊條件下，需采用實際價格遠高于當量價格的燃料如采用油，天然氣和電，以保護環境，這就必須有政策的引導和相關標準的支持。幾種燃料的當量價格和實際

29、價格如圖2所示。 模型分析結果表明：運行成本變化與燃料價格比值的變化成線性關系，當在1.31.6之間變化時，運行成本的變化由負變正，表示燃用洗選煤和目前燃原煤相比，用戶的經濟效益有正值變為負值。當=1.56時，燃用洗選煤和燃用原煤在運行成本上相等，只要洗選煤價格與原煤價格比小于1.56倍，燃用洗選煤都是有經濟效益。見圖3， 運行效率對運行成本的影響 運行成本變化與鍋爐運行效率呈準線性關系（見圖4所示）。當運行效率有65%增加到77%時，運行成本變化由正變負，表示燃用洗選煤由負效益變為正效益，提高鍋爐運行效率對降低運行成本有利。 當燃用洗選煤鍋爐效率為70%時，燃用洗選煤和燃用原煤相比，運行成本

30、相等，當效率70%時，燃用洗選煤有經濟效益。 目前我國洗選煤價格與原煤價格比平均為1.4，燃用洗選煤和目前水平相比，鍋爐效率只有大于70%時，才會有經濟效益。 SO2排放 SO2排放與煤中含硫量和采用的脫硫技術的脫硫效率關系很大。以采用洗選煤作燃料為例，若煤中硫分能降到0.5%以下，SO2排放能達到900mg/m3,在沒有采用SO2減排技術的條件下，也能達到一級排放標準；若煤的硫分在0.7%以下，SO2排放濃度能達到1200mg/m3，在沒有采用SO2減排技術的條件下，可達二級排放標準；若煤的硫分0.7%，則必須配合采用其它技術才可能達標排放。燃料中硫分越高，則對脫硫的技術水平要求也越高，脫硫

31、難度也越大。 進一步對煤中硫分，鍋爐技術脫硫率與SO2排放濃度的關系進行研究，結果見圖5所示。 為達到SO2排放標準，燃用不同硫分的煤時，需要采用不同的鍋爐改造技術，結果見表3。當煤中硫分在0.5%1%時，要達到一級排放標準，需采用脫硫率在30%50%的技術；要達到二級排放標準，需采用脫硫率早033%的技術，如燃用精煤水煤漿，煤粉爐爐內固硫，固硫型煤等，可達標排放。當煤的硫分在1%1.5%時，需采用脫硫率更高些的技術，如洗選煤+煤粉爐爐內固硫，洗選煤+固硫型煤，循環流化床等；當煤中硫分大于1.5%時，除非采用脫硫率大于55%的技術，否則很難達到排放標準；當煤中硫分大于2%時，現有的工業鍋爐脫硫

32、技術都不能滿足環境標準。表3 不同硫分煤需采用的SO2減排技術硫分（%） 0.5 0.51 11.5 1.52SO2排放濃度900 1200 1500 900 1200 1500 900 1200 1500 900 1200 1500SO2減排率（%） 0 050 033 016 5067 3355 1644 6775 5567 4458采用技術 1 燃用精煤水煤漿 1 洗選煤+煤粉爐內固硫1洗選煤+煙氣脫硫 2 煤粉爐爐內固硫 2 洗選煤+固硫 2爐內固硫+煙氣脫硫可直接燃燒排放3 洗選煤 3 循環流化床 3 循環流化床4 固硫型煤 因此，現有工業鍋爐不能燃用硫分大于2%的煤。考慮工業鍋爐的

33、脫硫技術水平和脫硫成本，在采用脫硫技術時，工業鍋爐應限制硫分大于1.5%煤炭的使用；在不采用脫硫技術時，工業鍋爐應燃用硫分小于0.7%的煤。3 全國工業鍋爐改造效果分析經過模型的分析研究，認為工業鍋爐改造必須分時段和分地區進行，不同時段和不同地區應采用不同的技術。工業鍋爐改造主要有3條途徑：（1）通過煤炭加工處理提高煤質；（2）采用清潔燃料如采用油，氣，電；（3）鍋爐升級和提高管理水平相結合。經過合理的布局和選擇，全國工業鍋爐改造分一類地區，二類地區和三類地區同時進行。模型的計算結果表明，工業鍋爐改造后其能效，環境和經濟效益上都會產生很大的變化，全國鍋爐改造的效果如表4。表4 全國鍋爐改造效果一類地區二類地區三類地區合計燃料消耗（Mtce/a）13.93136.1434.99185.1替代原煤（Mt/a）27.84231.9756.94316.75運行成本增量（億元/a）141.9119.813.88275總運行成本（億元/a）169.7700.5156.231068.5改造投入（億元）161.12729.23108.4998SO2減排量（Mt/a）0.43281.7050.3582.496CO2減排量(Mt/a)27.0881.41913.918122.41煙塵減排量(Mt/a)0