近年來(lái)，通過(guò)實(shí)施煤電結(jié)構(gòu)優(yōu)化和轉(zhuǎn)型升級(jí)，我國(guó)鍋爐生產(chǎn)制造技術(shù)和節(jié)能環(huán)保運(yùn)行水平顯著提高。但總體看，還存在部分鍋爐能源利用效率不高、碳排放和污染物排放控制水平低等問(wèn)題，鍋爐節(jié)能降碳減污改造潛力較大。

“鍋爐是重要的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，廣泛應(yīng)用于電力、供熱、石化、化工、鋼鐵、有色金屬等行業(yè)。目前，我國(guó)各類鍋爐年消耗能源約20億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，碳排放量約占全國(guó)碳排放總量的40%，是我國(guó)能源消耗量大、碳排放量多的耗能設(shè)備。”近期，國(guó)家發(fā)改委有關(guān)負(fù)責(zé)同志在就《鍋爐綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》（以下簡(jiǎn)稱《行動(dòng)方案》）答記者問(wèn)時(shí)表示，近年來(lái)，通過(guò)實(shí)施煤電結(jié)構(gòu)優(yōu)化和轉(zhuǎn)型升級(jí)，推進(jìn)燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能環(huán)保綜合提升，我國(guó)鍋爐生產(chǎn)制造技術(shù)和節(jié)能環(huán)保運(yùn)行水平顯著提高。但總體看，還存在部分鍋爐能源利用效率不高、碳排放和污染物排放控制水平低等問(wèn)題，鍋爐節(jié)能降碳減污改造潛力較大。

此次由國(guó)家發(fā)改委、市場(chǎng)監(jiān)管總局、工信部、生態(tài)環(huán)境部、國(guó)家能源局等五部門聯(lián)合發(fā)布的《行動(dòng)方案》，圍繞鍋爐生產(chǎn)制造、建設(shè)運(yùn)行、回收利用等全鏈條和各環(huán)節(jié)，提出加快推動(dòng)鍋爐綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的總體要求和重點(diǎn)任務(wù)，明確了工業(yè)鍋爐、電站鍋爐到2025年和2030年的熱效率等目標(biāo)。我國(guó)鍋爐綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展進(jìn)展如何，后續(xù)如何落實(shí)？

取得系列技術(shù)成果

總體來(lái)看，我國(guó)鍋爐產(chǎn)業(yè)在幾十年的發(fā)展過(guò)程中堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，已有大量成果助力改造升級(jí)。

電站鍋爐方面，清華大學(xué)能源與動(dòng)力工程系研究員黃中告訴《中國(guó)能源報(bào)》記者：“我國(guó)以煤為主的基本國(guó)情，決定了煤電在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，仍將承擔(dān)能源供應(yīng)壓艙石的作用，煤電以不到五成的裝機(jī)，生產(chǎn)了約六成的電量，支撐了超七成的高峰負(fù)荷需求，保障了八成的電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)節(jié)能力。通過(guò)節(jié)能降碳改造、供熱改造和靈活性改造，煤電能夠執(zhí)行世界上為嚴(yán)格的能效和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，超大容量、超高參數(shù)、超低排放的高效煤電機(jī)組比重持續(xù)提升，機(jī)組發(fā)電效率、污染物排放控制水平均達(dá)到世界一。產(chǎn)業(yè)鏈上下游完全具備自主研發(fā)、設(shè)計(jì)和制造能力，百萬(wàn)千瓦空冷發(fā)電機(jī)組、二次再熱技術(shù)、大型循環(huán)流化床鍋爐等技術(shù)。”

中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所所務(wù)委員、煤炭高效低碳利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任朱治平表示，我國(guó)在燃煤發(fā)電鍋爐領(lǐng)域的技術(shù)整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，目前重點(diǎn)任務(wù)在燃煤發(fā)電調(diào)峰支撐可再生能源。但工業(yè)鍋爐分為多種爐型，情況則較為復(fù)雜。“2020年發(fā)布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)鍋爐能效限定值及能效等級(jí)》中，對(duì)層燃爐、流化床鍋爐、生物質(zhì)鍋爐和室燃鍋爐的熱效率進(jìn)行了明確規(guī)定。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上看，近年來(lái)我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐的能效總體上不斷提升，如2012—2020年層燃爐定型產(chǎn)品熱效率平均值，從2012年的79%提高到了2020年的83%。這得益于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、政策的引導(dǎo)以及鍋爐制造企業(yè)對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用等。2016年國(guó)家強(qiáng)制能效指標(biāo)修訂并頒布實(shí)施加速了企業(yè)對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用，《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》也引導(dǎo)淘汰了一批小型鍋爐。”

“我國(guó)在鍋爐產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了規(guī)模優(yōu)勢(shì)、體系優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有力支撐了國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，《行動(dòng)方案》制定的目標(biāo)可實(shí)施性強(qiáng)，通過(guò)加快產(chǎn)業(yè)改造提升，可以擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)供給，積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。”黃中說(shuō)。

工業(yè)鍋爐改造潛力更大

《行動(dòng)方案》明確，到2025年，工業(yè)鍋爐、電站鍋爐平均運(yùn)行熱效率較2021年分別提高5個(gè)百分點(diǎn)、0.5個(gè)百分點(diǎn)；到2030年，工業(yè)鍋爐產(chǎn)品熱效率較2021年將提高3個(gè)百分點(diǎn)，平均運(yùn)行熱效率進(jìn)一步提高。

“總體上看，電站鍋爐能耗管理意識(shí)更強(qiáng)、改造投入更大，也愿意采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)。2022年，全國(guó)6000千瓦及以上火電廠供電標(biāo)煤耗為301.5克/千瓦時(shí)，比2015年下降了13.5克/千瓦時(shí)，比2010年下降33.5克/千瓦時(shí)，煤耗下降減緩了電力行業(yè)二氧化碳排放量的增長(zhǎng)。與之相比，工業(yè)鍋爐的應(yīng)用場(chǎng)景更廣、數(shù)量更多，能耗水平相對(duì)更高，因此改造潛力巨大。”黃中表示。

中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所循環(huán)流化床實(shí)驗(yàn)室戰(zhàn)略規(guī)劃部部長(zhǎng)高鳴介紹：“鍋爐的減碳潛力要看鍋爐熱效率，根據(jù)我們?nèi)涨伴_展的‘工業(yè)領(lǐng)域煤炭高效清潔利用路徑’研究，對(duì)工業(yè)鍋爐用能情況進(jìn)行了詳盡的分析調(diào)研，研究結(jié)果表明，國(guó)內(nèi)的工業(yè)鍋爐總體平均熱效率和國(guó)際先進(jìn)水平相比，還有5%—10%的提升空間，這和《行動(dòng)方案》中提到的預(yù)期目標(biāo)相契合。我們認(rèn)為，通過(guò)新技術(shù)的應(yīng)用，置換或改造現(xiàn)有的工業(yè)鍋爐，《行動(dòng)方案》中的目標(biāo)將能如期實(shí)現(xiàn)。”

此外，《行動(dòng)方案》目標(biāo)中提到的“運(yùn)行熱效率”也格外重要。朱治平進(jìn)一步解釋，這是指鍋爐實(shí)際運(yùn)行時(shí)的熱效率性能，設(shè)計(jì)的熱效率高，不代表實(shí)際運(yùn)行熱效率也高，比如設(shè)計(jì)熱效率在90%，可能運(yùn)行熱效率只能到80%。“影響運(yùn)行熱效率的因素很多，比如煤種、人員操作等，近年來(lái)，在工業(yè)鍋爐領(lǐng)域推廣自動(dòng)控制技術(shù)成為了工業(yè)鍋爐能效提升的一個(gè)重要手段。”

加強(qiáng)全鏈條管理

上述國(guó)家發(fā)改委有關(guān)同志指出，各地區(qū)、各有關(guān)部門和行業(yè)企業(yè)要堅(jiān)持系統(tǒng)觀念，強(qiáng)化分類指導(dǎo)，加強(qiáng)鍋爐全鏈條管理，大力推進(jìn)鍋爐節(jié)能降碳減污改造，推動(dòng)鍋爐設(shè)備“能源品種多元化、燃煤鍋爐大型化、燃?xì)忮仩t冷凝化、小型鍋爐電氣化、電站鍋爐高參數(shù)化”轉(zhuǎn)型升級(jí)，持續(xù)提升鍋爐綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展水平。

“工業(yè)熱能的需求擺在那，要想實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，就必須應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)置換或改造現(xiàn)有的工業(yè)鍋爐。技術(shù)研發(fā)方、設(shè)備生產(chǎn)方和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方需要形成三方合力。”朱治平表示，此外，國(guó)內(nèi)大量工業(yè)園區(qū)都建有自備電廠，給園區(qū)供熱供電。在全球應(yīng)對(duì)氣候變化大背景下，不少企業(yè)在碳減排要求下增加了光伏發(fā)電，這意味著燃煤發(fā)電鍋爐必須運(yùn)行靈活，可以滿負(fù)荷，也可以超低負(fù)荷。但現(xiàn)有的鍋爐往往都按照高負(fù)荷設(shè)計(jì)熱效率指標(biāo)，當(dāng)其低負(fù)荷時(shí)，鍋爐的運(yùn)行熱效率往往非常差。“國(guó)內(nèi)像這樣的應(yīng)用場(chǎng)景并不少見，如何保證鍋爐靈活生產(chǎn)過(guò)程中的運(yùn)行熱效率，還需要更多的技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用。”

黃中建議，發(fā)揮國(guó)家工程研究中心在產(chǎn)業(yè)發(fā)展與科技創(chuàng)新之間的橋梁作用，凝聚高等院校、科研院所和產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新體系，加大科研資金和人員投入，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈、圍繞創(chuàng)新鏈布局產(chǎn)業(yè)，持續(xù)推動(dòng)鍋爐產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新能力提升，通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散。