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    工業鍋爐行業發展的重點任務和項目建議

    時間:2021-01-19 18:49:28 來源: 點擊:1707次

    工業鍋爐行業發展的重點任務和項目建議

      1、優化行業結構、產品結構,轉變發展方式和經營模式,推進企業兼并重組與技術改造,提高產業集中度,助力實施走出去戰略

      “十三五”期間,工業鍋爐行業要緊緊圍繞節能減排戰略,認真貫徹和組織實施《中國制造業發展綱要(2015-2025)》、《燃煤鍋爐節能環保綜 合提升工程實施方案》,以高效、節能、降耗為中心,潔凈、減排、環保為目標,堅持以市場為導向,開展組織結構優化和技術創新,切實改進和提高產品的節能技 術和環保技術水平、質量水平,主動轉型升級,增強行業、企業參與國內外市場競爭的綜合能力。

      (1)堅持以市場為導向,合理產能布局

      我國工業鍋爐行業發展必須堅持以市場為導向,圍繞節能減排戰略,通過加強鍋爐生產許可證的發放和管理,調整、優化行業規模;在政策上鼓勵和扶持工 業鍋爐企業間的兼并和重組,提高企業的綜合實力;選擇產業基礎較好、供應鏈配套較為集聚的地區進行產業集群的建設引導和產業能級與層級提升示范,優化行業 產能布局,配合“一帶一路”戰略鼓勵企業走出去。

      (2)調整產品結構,加強品牌建設

      圍繞能源發展戰略、節能減排戰略,通過研發推廣節能新產品、淘汰落后產品等一系列措施,調整產品結構;同時加強產品品牌建設,形成一批以名優產品為核心的具有競爭力的特色企業集團。

      (3)加強基礎技術研究,提高創新能力

      工業鍋爐行業應該以提高工業鍋爐設計研發能力為主,通過產業聯盟等合作形式,開展行業節能減排基礎、共性技術研究和成果示范與推廣;借助互聯網技術、 信息技術、新能源利用技術等引導行業傳統技術的改良、關鍵技術的創新和核心技術的突破,形成一批擁有自主知識產權的技術、產品和標準;提高系統集成創新能 力,促進工業鍋爐行業技術發展。

      (4)加強技術改造,提高市場競爭力

      工業鍋爐制造企業應以提高核心制造能力保證和提高質量水平為導向、產品為依托、重要工序的質量和效率提升為目標進行工藝技術、裝備升級改造,推廣應用 符合節能減排要求的新工藝、新設備;通過CAD、CAM、MES的應用和推廣,提高企業滿足市場需求(個性化、單件或少量)的質量保證能力、快速工藝反應 能力和制造工藝(自動化、智能化制造)水平;同時,工業鍋爐制造企業應嚴格貫徹全面質量管理體系標準,嚴格過程控制和質量管理,保證產品的設計和制造質 量,切實提高產品質量,增強企業的市場競爭能力。

      (5)積極推進配套輔機質量提升

      改變我國鍋爐行業重主機輕輔機的現狀,切實提高國內鍋爐配套輔機質量和性能水平:組織行業主輔機企業技術骨干優化、完善配套輔機性能水平;開展鍋爐配套輔機產品質量認證和配套許可。

      2、基于信息化、智能化、互聯網化、數字化的產品全生命周期的企業創新和可持續發展能力建設

      在普遍實現工業鍋爐主導企業管理信息化的基礎上推廣應用MES(制造執行系統)、PLM(產品全生命周期的管理)/PDM(產品數據管理)系統;重點 開展工業鍋爐的數字化設計能力建設和典型工業鍋爐產品的數字化設計示范;以油氣爐等可實現全自動控制的鍋爐為載體借助于互聯網技術、物聯網技術、信息技 術、現代設計技術、控制技術等實現基于產品全生命周期的信息化技術應用突破,切實提高企業運營全過程的信息化水平以及管理和運營效率效果、產品的智能化水 平、制造業服務化水平。

      (1)開展工業鍋爐主導企業的產品數字化設計能力建設

      企業需要借助信息化技術的應用加強自身的產品數字化設計能力建設,結合鍋爐產品設計、生產的特性,即單件、小批、定單模式制造的特點,用“模塊化協同 設計”理念,在應用仿真技術的條件下,以“3D取代2D”,建造一個基于PLM/PDM系統及參照ERP技術的集成多種CAX軟件、鍋爐四大設計計算與分 析軟件等于一體的數字化設計平臺,實現“設計仿真一體化”,使設計工作更加精細、合理。使企業從“按訂單定制生產”向“規?;ㄖ粕a”過渡,以類似標準 化的規?;a的成本與時間,快速提供滿足用戶特定需求的個性化產品。

      為加快推動此項工作,行業可以在相關信息化技術應用企業的支持下,采用眾包的理念,組織行業力量,開展行業產品編碼分類方法,在標準化工作的基礎上開展主導產品的建模和數據庫建設工作;同時開展示范點的培育工作。

      (2)建立鍋爐行(企)業線上平臺

      鍋爐制造業開展電子商務起步較晚,既有其行業自身特性的制約,但也與整個行業的電商意識缺乏有關。隨著電子商務的快速發展,客戶的采購渠道越來越多, 很多客戶通過網絡直接聯系廠家,網絡的發達直接沖擊著企業傳統的營銷模式。因此,將鍋爐行業與電子商務相結合,整合線上、線下的鍋爐及相關產品和服務資 源,將成為鍋爐行業企業在互聯網時代拓展市場的又一有效手段。

      (a)建立鍋爐行業線上平臺

      集中行業的力量,建立并運行行業B2B平臺,提供專業的工業鍋爐及相關產品在線銷售、在線招投標、快速詢價、貨比三家等匹配服務,核心在于針對工 業鍋爐制造企業的銷售及采購提供全面外包服務,全面降低傳統銷售渠道中的推廣、公關、人員、差旅等各種費用,幫助企業省去更多的采購與銷售、流通成本,增 大企業盈利空間。

      (b)建立基于移動互聯網的鍋爐企業線上平臺

      基于大多數工業鍋爐企業的客戶群體有限,需要與潛在客戶高頻次、互動化、深度化溝通等要求,行業主導企業應率先建立自己的線上營銷與商務平臺和移動客 戶端,在鍋爐銷售、產品的設計、生產到全面交貨的過程中,及時與用戶保持溝通,同時實現在線查詢與跟蹤,實現“互聯網+營銷/質量/安全”。

      (3)建立基于專家知識庫的工業鍋爐智能控制、遠程監測與運行指導、服務平臺系統

      在著力提高鍋爐產品自動化智能化的同時,行業主導企業應開展基于專家知識庫的工業鍋爐智能控制、遠程監測與運行指導平臺的應用示范,運用無線、網絡等 通訊技術實現數據聯網、數據共享,使鍋爐各部分成為有機一體;實時監控鍋爐的燃燒、負荷、能效、排煙成分等參數并保證其在合理的范圍內;針對運行調試、日 常維護保養、運行過程中出現的問題進行遠程指導;日常售后服務,同時通過這一系統收集分析本企業鍋爐運行數據,為產品改進設計提供依據;通過與用戶的聯系 與溝通,不斷增加用戶粘性。

      3、滿足發展循環經濟、低碳經濟、綠色經濟具體要求,加強共性技術和重點產品研發和產業化

      “十三五”期間,工業鍋爐應圍繞能源發展戰略、節能減排戰略的總要求,專注于煤的潔凈利用、燃氣高效利用、余熱深度利用、生物質等可再生能源利用 技術和產品的研發、優化、集成研究,積極應用互聯網技術、信息化技術等提高產品性能水平和智能化水平,通過示范加快形成產業化推廣能力。

      關鍵與共性技術研究開發

      (1)層燃燃燒技術水平提升和設備結構優化改進

     ?、倩诖笕萘抗I鍋爐層燃燃燒技術與設備優化

      大容量(大于100t/h)層燃鍋爐高效節能的關鍵是提高燃燒效率,降低飛灰、爐渣和漏煤中的含碳量,因此,靈活、可靠的大面積(大于100m2)的 機械爐排的設計、制造成為關鍵。通過研究爐排給煤、數字化多點按需配風技術和二次風強化燃燒技術以及兩者優化匹配技術,減少灰渣含碳量和過量空氣 系數,減少灰渣含碳量引起的熱損失和排煙熱損失;研究爐拱和二次風的強化燃盡技術以及創新飛灰高溫分離和高溫再燃結構,減少飛灰含碳量和由此引起的熱損 失。

     ?、诟倪M現有燃燒設備結構

      通過借鑒美國RILEY公司、DETROIT爐排公司、丹麥VOLOUND公司等國外企業的的產品設計和制造理念和技術,借助數字化設計技術、先 進制造技術、分布式控制技術等提高爐排各零部件的設計制造質量,重點解決漏煤嚴重、密封不嚴、配風不當、調節不順等問題,以提高密封嚴密性、配風性、 調節精準性和靈活性,實現高效配風和按需配風的目標,進而提高爐排對煤質多變(包括混煤以及特殊煤質的煤)及負荷變化的適應性;借助大數據技術,針對不同 地區煤質情況,提出爐排、爐拱等的針對性設計方案,在此基礎上進行爐排設計的標準化研究工作進而促進爐排產品的配套標準化和爐排技術的進步。

     ?、凵镔|(和垃圾)層燃設備的研發和產業化

      作為生物質鍋爐關鍵設備的層燃爐排目前我國多為引進技術或模仿設計,缺少系統的研究和消化吸收再創新,已影響我國生物質鍋爐的發展。因此,需要在有關 生物質燃燒特性研究的基礎上開展適合我國國情的具有自主知識產權的生物質(成型)燃料層燃設備的研發和產業化推廣工作并盡快縮短與國外產品的技術差 距。

      (2)煤粉工業鍋爐單元技術的研究與系統集成優化

      具體而言,對于煤粉工業鍋爐包含以下多個關鍵技術,涉及安全、高效、環保、穩定運行等方面。

     ?、倜悍郯踩苽渑c存儲技術

      新型煤粉工業鍋爐成套技術得到青睞的一個主要特點就是集中制粉、分戶配送,煤粉成為一種標準燃料需要儲存、轉運和配送,不僅要保證煤粉加工過程中的安 全性,還要保證儲運過程的安全;當煤粉配送至工業鍋爐用戶時,也需要短期存儲,本地煤粉存儲設備的安全需要得到保障。因此,需要研究煤粉安全制備與存儲技 術和裝備并使其標準化。

     ?、诿悍劢o料技術

      煤粉供料的穩定性和性直接影響燃燒,是燃燒的基礎,中小容量煤粉鍋爐配置燃燒器數量少,甚至只有一只,因此供料的效率和質量尤為關鍵,需要研發具有自主知識產權的中小容量煤粉供料技術和裝備并使其產業化。

     ?、勖悍廴紵c鍋爐本體匹配技術

      對于中小容量煤粉工業鍋爐,由于受到鍋爐結構空間和使用特點的限制,鍋爐本體與煤粉燃燒器匹配技術成為制約工業鍋爐應用煤粉燃燒技術的關鍵,因此需要進一步在優化工業鍋爐煤粉燃燒技術的同時加強鍋爐本體與煤粉燃燒技術匹配性研究,形成煤粉工業鍋爐技術規范。

      (3)生物質顆?;比缄P鍵技術

      開展多種生物質特別是低灰熔點黃色秸稈的燃燒特性、結渣特性等研究,針對燃燒所涉及到的燃料進料方式、燃燒室形狀、燃燒方式、燃燒配風、受熱面的布置等優化設計和優化運行等復雜問題開展試驗和研究,提出生物質鍋爐穩定、高效燃燒的理論依據和設計計算規范。

      針對生物質成型燃料自身特殊的物理化學特性與燃燒特性,在燃燒設備、鍋爐結構和運行操作方面開展中小型燃生物質成型燃料鍋爐的應用研究和技術集成優化,解決爐內優化配風與空氣動力場的組織、防積灰、防結渣與腐蝕、依靠鍋爐自身低NOx排放和資源化綜合利用等關鍵問題。

      開展生物質鍋爐尾部煙氣的深度利用研究,進一步節能減排。等等。

      (4)垃圾焚燒發電鍋爐低排放技術研究

      隨著新標準《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2014)的實施,迫切需要對現有垃圾焚燒爐進行全面的燃燒過程診斷和面向污染物排放控制的燃燒優化技術研究,為進一步實現垃圾焚燒污染物近零排放目標奠定基礎。

     ?、倮贌仩t燃燒工況分析和試驗研究

      對循環流化床生活垃圾焚燒爐進行診斷和優化,掌握不同運行工況下的機組性能和CO排放特性。通過改變鍋爐運行負荷及調節垃圾和煤添加量的試驗研究,進 一步確定垃圾焚燒爐CO和垃圾處理量,垃圾與煤的比例,運行床溫,爐膛出口煙溫,爐膛出口氧量,一二次風比例等之間的關系,提出焚燒系統合理的改進和優化 運行方案,提高機組的經濟性和環保性。

     ?、诰鶆蚪o料和連續排渣可靠性技術研究

      研究如何通過改善爐前垃圾預處理設備效果,分選出大塊不可燃垃圾、鐵絲玻璃等,是流化床垃圾焚燒技術可持續發展必須解決的課題。另外,通過給料裝置、布風裝置的結構改進,實現均勻給料和連續排渣目標。

     ?、蹱t內燃燒組織優化技術研究

      有效減少垃圾焚燒鍋爐CO實際排放值,達到甚至優于新標準要求,爐內燃燒組織至關重要。因此,一方面要做好爐內布風試驗優化研究,保證可燃物與空 氣的充分混合,并且確定爐內更佳流化風速;另一方面,要做好分離器后的煙氣高溫區燃盡技術研究,使鍋爐在給料不均等不利狀態下,把爐膛出口偏高的CO值降 下來,保證鍋爐出口的CO排放在較低水平。

      (5)燃氣鍋爐節能減排關鍵技術研究

     ?、贌煔饽Y換熱與余熱深度利用技術

      在開展凝結換熱技術應用研究的基礎上,開發換熱效果好、內外阻力小、適合冷凝換熱的受熱面型式,提出冷凝式換熱設備的設計和性能試驗規范;在突破預混 燃燒等技術的基礎上開展中小型整體式冷凝式燃氣鍋爐、冷熱電聯產系統研發和應用、推廣;開展較大容量燃氣鍋爐煙氣余熱冷凝回收過程中的凝結水資源化回收利 用技術研究。

     ?、谌細獾蚇OX燃燒技術研究開發推廣

      通過綜合利用目前國際上主流的分級燃燒技術、濃淡燃燒技術、蒸汽霧化技術、預混燃燒技術和中心穩燃射流燃燒技術等,結合煙氣再循環技術和燃燒控制技術等進行低NOX燃燒技術與產品開發并產業化推廣。

      配合低NOX燃燒技術和產品的集成開發,同時開展鍋爐本體與燃燒技術匹配研究并形成相應的標準規范制定實施工作,這樣,在“十三五”末期,使燃氣鍋爐NOX排放量不超過50mg/m3。

     ?、凵镔|液體和氣體燃燒技術及燃燒器研究開發

      隨著生物質能源與資源的綜合循環利用的深入推進,生物質液體和氣體燃料及各種低品質燃料(渣油、廢油、廢氣、低熱值氣等)的利用會催生相關燃燒技術, 環保要求的日益嚴格會使低污染(清潔)燃燒技術不斷推陳出新,其它產業的進步(如電氣、自動控制、網絡通信)會推動有關燃燒器技術的發展,因此,我國燃燒 器制造企業應抓住時機,開展相關研究開發工作并迎頭趕上世界水平,促進我國燃燒器行業的快速、健康和可持續發展。

      (6)電極式電熱鍋爐關鍵技術研究開發

      近年來,隨著我國能源結構的調整、公眾對環境保護要求的日益強烈以及供電能力的日益增強,電熱鍋爐在我國節能減排中的應用再次引起人們的重視,研究開發大功率電熱蒸汽和熱水鍋爐成為鍋爐行業的重要課題。需要重點研究的電極鍋爐關鍵技術有:

     ?、偬幱诟邷?、高壓、高濕度、高電壓環境下,電極鍋爐內部金屬元器件及相互間絕緣特性研究;

     ?、陔姌O元器件在鍋水高溫、波動等惡劣工況下,導電率一致性研究;

     ?、坼佀畬щ娐蕶z測、控制及穩定性保持技術研究;

     ?、茈姌O鍋爐設計、計算方法研究與鍋爐標準化。

      (7)余熱深度利用技術與產品的研發

      余熱利用領域的科研開發主要有:

     ?、?00℃以下余熱資源利用技術研究與產品開發;

     ?、谠诂F有鍋爐產品的基礎上,開發高溫、高壓余熱鍋爐,提高余熱回收利用效率;

     ?、塾酂徨仩t煙氣脫硝技術、新型防磨技術研究,特種工況余熱鍋爐(如工業硅鐵余熱鍋爐及礦熱鍋爐)智能化清灰技術等研究。

      (8)基于互聯網的鍋爐系統控制研究

      建立基于互聯網的鍋爐遠程檢測與控制系統,快速、檢測溫度、壓力、流量、液位等鍋爐運行參數,通過在線系統參數辯識、串級控制、變比例控制、解耦 等多種控制形式,實現鍋爐無線監控功能、GSM無線短信發送功能、3G/4G遠程無線訪問功能、遠程視頻監控功能、鍋爐系統運行能效的在線檢測、計算和顯 示、記錄功能等。

     ?、倩诰W絡技術、模糊控制技術的鍋爐在線控制系統研究

      通過總結鍋爐設計、運行專家的經驗和知識、典型行業應用案例等并根據模糊控制原理規則化,借助現場總線技術實現鍋爐各控制節點的實時信息共享,以工業 控制計算機為核心集成鍋爐運行節能模塊、氣候補償節能模塊、按需供熱節能模塊等實現鍋爐系統運行在線檢測、智能控制、能效計算和顯示記錄功能。

     ?、阱仩t群控技術的研發和應用

      隨著基于燃氣鍋爐的“模塊化協同供熱方式”在國內進一步得到重視和推廣,“十三五”期間基于物聯網技術的多臺鍋爐(特別是在油氣鍋爐)協同供熱的群控 技術和裝置研發和應用顯得特別重要和急迫。借此技術的開發、應用和提高,提升多鍋爐系統自動化、智能化控制程度及快速適應負載變化的能力,實現鍋爐系統運 行數字化、精準化、協同化,進而提高鍋爐系統的實際運行效率,達到節能減排的更佳效果。

     ?、坼仩t遠程在線技術的研發和應用

      “十三五”期間,工業鍋爐行業應該大力發展基于互聯網的遠程在線技術和裝置,在鍋爐產品實現信息化、智能化的同時通過遠程在線技術和裝置實現產品全生 命周期的信息化、智能化服務、產品數據和運行數據的數字化管理,借此鍋爐制造企業提供及時、高效的優質服務,鍋爐使用單位可以了解在用設備實際運行情況, 保障設備安全高效運行。改變我國工業鍋爐行業傳統的經營和服務理念和模式,創建以技術和服務為支撐的經營模式,以實現工業鍋爐行業整體水平的提升和可持續 發展。

      (9)工業鍋爐標準化水平提升與數字化設計軟件開發

     ?、匍_展工業鍋爐性能設計計算方法的優化提升和標準化工作

      在進一步完善現有鍋爐行業標準體系的同時,結合行業產品技術發展的實際和需要,盡快開展工業鍋爐性能設計計算方法的優化提升和標準化工作,為各類工業 鍋爐產品(包括工業循環流化床鍋爐、燃油氣鍋爐、生物質鍋爐等)的性能設計(尤其是煙風阻力、水動力、熱力性能計算)提供科學依據。

      盡快出臺符合我國國情燃油燃氣燃燒器行業或標準,規范和促進我國燃油氣燃燒器產業的健康持續發展,提高其國內外競爭力。

      盡快建立和完善煤粉工業鍋爐標準體系,從設計、制造、安裝、節能、安全、環保等方面做出明確規定,統一煤粉工業鍋爐及其系統的質量標準,以促進其健康持續發展。

     ?、陂_展工業鍋爐行業協會標準化體系建設和標準制定工作

      積極貫徹國務院2015年頒發的《深化標準化工作改革方案》的要求,組織開展工業鍋爐行業協會標準化體系建設和標準制定工作,通過市場驅動,由標準實施主體研究制定緊貼市場的產品類等標準,保障標準的有效供給,配合工業鍋爐的質量提升和加快行業“走出去”。

     ?、坶_展工業鍋爐設計計算方法標準的數字化通用軟件開發、認證工作

      配合工業鍋爐行業設計數字化的推進,組織開展與CAD等兼容的工業鍋爐設計計算方法標準的數字化通用軟件開發、認證工作,提高設計計算結果的共享性、互通性,提升工業鍋爐企業的設計效率和效果。

     ?、荛_展工業鍋爐標準的“英文化”工作

      配合行業企業“走出去”,在配合推進行業標準國際互認的同時,配合開展工業鍋爐標準的“英文化”工作,為企業產品出口提供標準依據。

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