高效煤粉工業鍋爐與傳統鏈條鍋爐相比，能節約50%的煤、10%至15%的電，熱效率提高25%至30%，排放完全符合國家標準。

“技術是項好技術，但在實際推廣中遇到了很大的阻礙。”7月23日，記者來到中國煤炭科工集團煤炭科學技術研究院有限公司節能分院，了解該院開發的具有完全自主知識產權的高效煤粉工業鍋爐系統時，院長尚慶雨說。

“現在我們先搞個試點，抱著試試看的態度，如果可行，再擴大規模。”節能分院市場部主任范瑋說。

“很多人一聽是煤炭，就直擺手，說不行。這個觀念就有問題。像談戀愛似的，如果連個機會都不給，怎么能成功呢？”尚慶雨幽默地說。

理想替代品

“現在的霧霾天氣，很多人都歸罪于煤炭。其實，煤炭是個好東西，關鍵看怎么清潔高效利用。”尚慶雨認為，高效煤粉工業鍋爐是傳統鏈條鍋爐的升級換代產品，是油氣鍋爐的理想替代品。

尚慶雨給記者算了一筆賬。就鍋爐來說，1噸飽和蒸汽大約需要80立方米至83立方米天然氣，按1立方米天然氣4元計算，成本大約需要320元；換成油，需要66升原油，成本約為400多元；換成油，需要110公斤煤粉，成本約為90元。

煤粉鍋爐具有較高的經濟性環保性。

“很多企業改成天然氣或者重油后，由于成本太高，所以沒有利潤。”尚慶雨說，“現在很多城市推廣煤改氣，包括供暖。據了解，河北石家莊煤改氣供暖后，政府每1平方米補貼15元，僅此一項，政府一年就要補貼10億元。一旦地方不再補貼，天然氣供暖價格升高，就可能引發一系列社會問題。如果全部實施煤改氣，無論從我國能源的賦存條件來說，還是從經濟條件考量，均不符合我國的基本國情。特別是天然氣的基礎設施建設不夠完善，部分地區的管網鋪設還沒能做到全覆蓋。”

據了解，高效煤粉工業鍋爐原料選擇覆蓋我國80%的動力煤種；鍋爐容量大，最大已達100蒸t/h；鍋爐熱效率高，達90%以上；污染物排放少，采用先進的布袋除塵和脫硫脫硝技術后，煙塵≤10mg/m3、SO2≤100mg/m3、NOx≤200mg/m3，完全能滿足《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB13271-2014）關于重點地區鍋爐大氣污染物特別排放限值的要求。

“我們感覺高效煤粉爐不僅效率高，更主要的是它的污染物排放少。既保證了藍天，也保證了企業的發展。”江蘇三明新能源有限公司副總經理趙明說。

較傳統鏈條鍋爐，高效煤粉工業鍋爐可節約煤炭50%以上、節電10%至15%，熱效率提高25%至30%。同時，杜絕跑、冒、滴、漏現象，減少用人1/3，節地50%至60%，同時勞動強度減輕，測控水平提高。

“神東煤炭集團工業煤粉爐現在有18臺，是從2010年開始改造的。相比較而言，現在煤粉爐的鍋爐效率基本上達到90%，節煤提升了30%。”神華神東煤炭集團礦業服務公司副總經理師新峰說，“改造后，整個生產車間鍋爐房里可以說是窗明幾凈，原來的傳統鍋爐房里的冒灰冒煙現象已經沒有了。”

“目前，我們有三個目標市場。”尚慶雨說，一是煤炭企業集團，二是市政供熱，三是大型工業園區。

如何把煤燒好

高效煤粉工業鍋爐系統的研發，要從十幾年前說起。

1998年，當時的煤炭科學研究總院相關領導去德國考察，無意中看到德國的煤粉工業鍋爐，發現與國內的鍋爐有很大區別，“工作環境像賓館一樣”。不僅排放少，而且實現了無人值守。“看來，關鍵是要把煤炭燒好。”尚慶雨回憶。

差距激發奮進的動力。研發高效環保燃煤鍋爐列上科技攻關日程。從1999年起，他們開始了煤粉工業鍋爐系統的研發工作。2007年，高效煤粉工業鍋爐通過了由中國煤炭工業協會組織的專家組鑒定。2010年，在神東煤炭集團進行大面積工業化應用。

“合適的煤種經過烘干和研磨，成為煤粉。煤粉通過罐車或者倉泵氣力輸送的方式打到燃料倉內，每個鍋爐房前都有一個成品倉，成品倉通過供料系統把煤粉送到爐膛燃燒，完成換熱之后，通過煙氣凈化脫硫除塵工藝，減少排放。”尚慶雨介紹。

據了解，我國大部分燃煤電廠的鍋爐為煤粉爐，但是高效煤粉工業鍋爐并不是簡單地將電站鍋爐進行縮小得來的。“這種燃燒技術爐子越小越難做，因為爐膛空間受限，跟傳統的鍋爐完全相反。”范瑋說。

主要區別有兩點：一是該鍋爐所用煤粉可提前制取，采用冗余安全安定儲存技術，保證了煤粉倉、燃料倉的安全性。二是高效煤粉工業鍋爐采用無脈動濃相輸送方式，結合雙錐逆噴燃燒室，可實現煤粉快響應著火、大范圍負荷調節，并可與油（氣）部分或全部互換。

除此以外，高效煤粉工業鍋爐還有幾項創新。一是燃燒器的設計研發。一般鍋爐均將燃料直接噴入爐內，但高效煤粉工業鍋爐將煤粉首次噴入后又折回，回噴時最后部分煤粉點燃，如此反復供料，使煤粉達到自維持穩燃狀態。二是爐膛的設計。將鍋殼式火管鍋爐的流場應用于煤粉燃燒。設計出的爐膛具有自清潔功能，可以保證受熱面不結渣，不落灰。三是煙塵排放技術。煙氣采用布袋除塵。煙氣脫硫方面，在國內外首次利用煤粉中礦物質快速熱解形成的活性鈣，創造性地開發出高倍率灰鈣循環脫硫除塵一體化技術。脫硫共分兩次進行，總脫硫率可達90%以上。四是測控系統。在國內首次設計出全開式清潔煤粉制備系統、耐壓煤粉儲罐以及一鍵式高效煤粉工業鍋爐智能測控系統。實現了一鍵點火、遠程控制、智能群控，并可根據室內、室外溫差，控制點火溫度。

“最近我們的鍋爐主要在脫硫工藝上進行了改進。”尚慶雨說。“從實驗的結果看，入口處每立方米200毫克至600毫克的二氧化硫，經過我們的煙氣脫硫處理后，煙氣分析儀顯示二氧化硫的排放為零。”剛從北京大興區采育產業基地做完實驗回來的節能分院研發中心辦公室副主任梁興說。

推廣困難重重

“最近我們要在南京郊區建制粉廠，可是當地的環保部門一聽是煤炭，就拒絕了。”尚慶雨說，“清潔利用煤炭資源，才是有效改善大氣污染狀況的關鍵，但是人們的觀念很難改變。”

“燃料和系統的問題，也困惑了我們很多年。”尚慶雨舉例說，“前幾年在廣西，有人看到我們的鍋爐非常感興趣，但是沒有制粉廠。貴州只有一個制粉廠，也不敢上項目，怕錢都被制粉廠賺去，容易被卡住脖子，變得被動。”

據了解，現在的制粉廠大多由民營企業建設。“把煤研磨成煤粉，技術含量并不高。一般是民營企業主看到在一個地區有幾個煤粉鍋爐要建，有利可圖，便開始建制粉廠。”尚慶雨說。

矛盾的地方在于，如果先上制粉廠，沒有用戶的話，投資就回收不了；如果先上鍋爐系統的話，沒有燃料，或者燃料在別人手中，最后節煤不節錢。

“在山東煙臺我們就遇到這種情況，上了鍋爐系統，但是煤粉賣得特別貴。”范瑋說。

據統計，全國目前在用燃煤工業鍋爐約47萬余臺。很多城市，尤其是北方城市和缺乏天然氣供應的城市都在尋求投資適宜、運行成本低、可有效控制燃煤污染的技術，以減少二氧化碳、煙塵、可吸入顆粒物的排放量。因此，市場需求巨大。

但是，目前工業鍋爐行業門檻低，產業集中度低，無序和惡性競爭現象嚴重，煤粉工業鍋爐的市場亂象凸顯。一些實力不強的鍋爐廠看到廣闊的市場前景后，紛紛涉足這一領域，但設備質量差、系統可靠性不佳，影響了煤粉工業鍋爐的應用效果，極大地影響了用戶的信心，使煤粉工業鍋爐的形象受損。

“過去和我們合作過的民營企業，大約有5家至6家想做這套系統。”尚慶雨說，“有的企業有鍋爐廠，有的甚至鍋爐廠都沒有，就開始做煤粉鍋爐。結果，系統上了之后，卻沒有什么效果。有一家企業去了3個地方，都以失敗告終，讓人對煤粉鍋爐產生了誤解。我們再去跑市場，別人說，沒效果啊。”

尚慶雨認為，要加強工業鍋爐行業管理，制訂相關標準，設置煤粉工業鍋爐門檻，規范行業行為，確保有一定實力的企業開展煤粉工業鍋爐項目建設，保證煤粉工業鍋爐系統的質量，“現在，我們已經開始制訂企業標準”。

此外，煤粉鍋爐開發是一個系統，涉及配料系統、燃燒系統等，技術開發和配套設施需要一個過程，在某種程度上，也制約了其發展。“我們計劃有3大系列15個標準化產品推向市場，是一個不斷優化、改進、完善的過程。”尚慶雨說。

據了解，在歐洲，煤粉工業鍋爐發展比較好的地區都引入了合同能源管理的方式。目前，煤炭科學技術研究院有限公司節能分院也借鑒了國外的方式，將合同能源管理模式引入煤粉工業鍋爐項目的建設當中，并提供專業化運營服務，保障煤粉工業鍋爐的運行效果。但新技術的研發和新商業模式的探索缺乏資金、政策上的支持，進展比較緩慢。

“央企的資本優勢沒有得到充分發揮。”尚慶雨表示，“如果把我們的資本優勢、技術優勢、團隊優勢結合起來，尋找合適客戶做合同能源管理，可能會走得更快更遠。”