气候补偿技术在燃气锅炉供热系统中的节能应用，借助气候补偿器，维持传热的稳定性。气候补偿器主要是确保燃气锅炉供热系统与外界的温度保持协调状态，避免温度发生波动，以某工业企业为例，分析气候补偿技术的节能效果。
2燃气锅炉供热系统节能中的问题
综合分析节能技术在燃气锅炉供热系统中的应用，例举节能降耗措施中出现的问题，以便规划供热系统节能化的发展方向。
2.1能源转换的热损失
燃气锅炉供热系统运行的过程中，在进行能源转换时，部分能量会散失，尤其是燃气锅炉停止运行的阶段，供热系统内残留的水分，在凝结成冷凝水的期间，会散失掉热量，残留的水蒸气还会腐蚀供热系统，缩短系统的运行寿命。
2.2供热消耗的热损失
燃气锅炉供热系统在单位面积运行中，面临着高能源的消耗，导致消耗不均匀的情况，不利于供热的稳定性，由此引起热损失。供热消耗中，热损失量比较大，逐步降低了供热系统的运行质量，不利于燃气锅炉的节能降耗，属于供热系统节能发展中应该重点考虑的内容。
3燃气锅炉供热系统节能技术的发展
燃气锅炉供热系统节能技术的发展，需要根据节能技术的应用现状以及出现的问题，制定发展计划，提出提高节能效益的策略。首先解决供热系统节能技术中的问题，针对不同类型的热损失，提出治理的方法，最大程度降低供热系统中的热损失，提升热传递的效率，满足燃气锅炉的供热需求。然后是适当的改进供热系统，考虑到热效率的影响因素，调整供热系统的运行方式，在达到供热标准的基础上，落实节能技术，一方面规避供热系统中潜在的损失隐患，另一方面优化供热系统的运行环境，避免出现热损失的问题。最后燃气锅炉的应用工业，应该积极引进先进的节能技术，在供热系统中做好节能工作，全面落实节能技术的应用，达到燃气锅炉供热系统的节能标准，促使供热系统处于最佳的运行状态，改善供热系统的运行环境，保障燃气锅炉可以具备节能的优势，实现高质量、高性能的运行方式，推进节能技术的发展。
4结语
关键词：万支卷烟综合能耗；统计分析；影响因素；节能降耗
中图分类号：TS47文献标识码：A
万支卷烟综合能耗是测控卷烟能耗的主要经济指标，是衡量烟草加工企业对能源利用率的主要技术指标，通过跨年度大量的历史数据分析找到影响卷烟能耗指标的关键因素，便于抓住关键影响因素，进行目标的制定并落实考核，节能降耗，从而实现卷烟加工企业经济效益和社会效益的和谐统一。
1主要产能和耗能设备（锅炉）对卷烟能源消耗指标的影响
锅炉既是耗能大户，又是产能主要设备，它的能源转化率对卷烟能耗指标产生重要影响。我们比较两种不同的锅炉（燃煤锅炉和燃气锅炉）对能源消耗指标的影响。
通过比较，热效率仅有65%的燃煤锅炉改造成热效率达93%的燃气锅炉后万支卷烟综合能耗下降了46%，说明锅炉热效率对能耗指标产生重要影响。锅炉的热效率越高，单位产量综合能耗就越低。
2卷烟产量对万支卷烟综合能耗指标的影响
我们对2011年全年（冬季除外）4-11月份万支卷烟综合能耗与月产量进行统计分析，数据统计结果见表1
3季节性变化对单位产量综合能耗的影响
我们选取2011年-2012年冬季、夏季、春秋季节单位产量综合能耗进行比较分析，如表2。
表2表明：环境温度越低（如冬季）万支卷烟综合能耗越高，环境温度越高，万支卷烟消耗越低（如夏季），因为天然气消耗占总耗能的比例越大，说明，燃气消耗对单位产量综合能耗的影响占绝对的因素。
4日产量与日均消耗天然气的关系
5软硬包产量不匹配对卷烟综合能耗造成的影响
针对软硬包产量不匹配对单位产量综合能耗造成影响问题，我们仍取2012年3-11月份（冬季月份除外）进行统计分析。
6分析结论
上述统计分析表明，为减少单位产量综合能耗，可采取以下几项措施：
6.1提高关键耗能设备的能源转化率或能源利用率，如提高锅炉的热效率，空压设备产气效率等。
6.3针对天然气消耗是影响综合能耗的关键因素，随着室外温度的降低（尤其在冬季期间），采取各项管理措施，减少蒸汽消耗，充分利用蒸汽余热，搞好节能改造，提高蒸汽的利用效率。
结语
针对影响万支卷烟综合能耗的关键因素，采用上述方法，从节能技术改造（如改燃煤锅炉为燃气锅炉）、加强能源日常管理等手段，推进能源节约和提高能源利用效率，2008年至2012年间，万支卷烟综合能耗由期初的5.30kgce/万支下降到08年的3.47kgce/万支，减少34.5%，年均减少8.6%，综合能耗年均下降4%的目标。
参考文献
关键词：燃煤锅炉、燃气锅炉、改造
Abstract：Inordertoimprovethequalityofcityenvironment，thegovernmentofcoaltogasproject（transformationofcoal-firedboilertogas-firedboiler）.Inthispaperthepolicy，putforwardownviews.
Keyword：Coalfiredboiler、Gasboiler、Transform
1引言
近些年来，由于城市管理意识的提高不断，对市区环境的改造治理力度也在不断加强，很多造成严重污染的工厂都陆续停产或迁到郊外。因此，市区内的各种燃煤锅炉对城区的污染就更加明显。
随着陕北天然气进入京津，为我们带来了清洁、优质、高效的天然气能源。也为长期受限制的燃气锅炉提供了能源保障。
2淘汰燃煤锅炉的趋势
燃煤锅炉普遍造价偏高、工作速度慢、热效率低、操作强度大。并且，需要很大的储煤与存灰场所，还要对煤料进行养护、粉碎、防止自燃等繁杂程序。
随着现在社会在对有些燃煤锅炉改造成燃气锅炉，并且得到了较好的效果，但由于在很多方面，例如燃烧器的安装、炉膛内对流管束的布置及排烟系统等，都还要迁就原来的燃煤锅炉，造成改造后的总体效果远不如专业设计的燃气锅炉。目前，各城市政府已意识到燃煤锅炉会降低城市的空气质量。除拆除一些中小型的燃煤锅炉，加大热电联产集中供暖系统的供应能力外，还要引进低污染的燃气锅炉替代燃煤锅炉。
3燃气锅炉代替燃煤锅炉的必然性
4燃气锅炉的优越性
1烟气污染小
由于石油天然气中的含硫量与含氮量均低于煤中的含量，燃烧后所排放出的烟气中粉尘及有害物质量很少，容易达到国家对燃烧设备的环保要求标准。减轻对环境的污染。
2炉膛容积热强度较高
由于烟气污染小，使得烟管及对流管束火侧受腐蚀和结渣的影响较少，传热效果好。而且排出的烟气温度不高，使其热效率得到明显的提高。
3节省锅炉设备投资
通过对烟管和对流管束的合理排布，使得燃气锅炉与同容量的燃煤锅炉相比尺寸更小、结构更紧凑、重量更轻。并且，燃气锅炉不用配置上煤系统、吹灰器、除渣设备及除尘器的设备。投资制造成本大大减少。
燃气锅炉采用管道输送的天然气作为燃料，不需燃料储存，节省了运输统得到简化。
4运行成本低
燃气计量简单精准，比燃煤更好控制供应量。燃烧前不需要燃料处理，燃气锅炉的燃烧系统启动快，减少了预热炉膛时带来的各种消耗。燃气内杂质较少，减少了炉膛内因为高低温受热不均产生的腐蚀，减少了结渣问题，大大提高了锅炉的运行周期。
5节约维修和保养的费用
燃气锅炉出现结渣与腐蚀现象发生少，节省了更换管件与空气预热器的费用。并且其燃烧系统设备简单，因此需要维修保养的项目也不多。
5燃气锅炉的安全性
燃气锅炉应十分注意，防止燃气的泄漏。由于燃气是一种无色易燃，有刺激性气味的有毒气体。当燃气漏入空气或停炉后的锅炉的炉膛中会引起爆炸，所以燃气管路就要求严格检漏，炉膛也内要有连锁保护控制系统，锅炉房还要有燃气泄漏监控报警装置及通风设备，并且采用防爆电器。燃气锅炉要配备严格的启动顺序控制系统，在燃气锅炉点火前必须仔细吹扫炉膛及烟道，排除炉内可能残留的可燃气体。燃烧器必须配有熄火安全保护装置，一旦发生熄火现象，在二次点火前必须完成吹扫并按规定点火程序点火。此外，燃气采用管道输送方式，无备用燃料，如果出现燃气管道破裂或燃气压力过低等问题时，便会造成停炉事故。随着燃气锅炉的广泛应用及技术设备的日益完善，已有越来越多的保护方式保证燃气锅炉的安全运行。
6锅炉的选型问题
选型问题是燃煤改燃气锅炉工作中的重点。选择合适的燃气锅炉炉型既可以节约大量资金与土地又能够得到十分明显的经济效益，这一点应用在市区内更为突出。对于燃气锅炉炉型的选择，要根据各单位自身使用情况来考虑，主要涵盖以下两方面：
1如果该单位除供暖外，全年还需要保证蒸汽的供应（如医院、制剂、制药、宾馆等单位），那么燃气型蒸汽锅炉就更为合适。
2如果该单位只应用在供暖方面，那选择燃气型热水锅炉合适。但有一点需要，燃气型锅炉一般的使用寿命是15年左右，如果在使用中维护保养工作较好，可以延长使用寿命。使用寿命越长，其经济效益越明显。保证锅炉中炉水的水质是延长锅炉使用寿命的关键因素，因为将锅炉与供暖外部管线直接相连，会造成外线管道内的部分水垢和杂物，流入炉内形成沉积，容易造成炉体局部过热，腐蚀炉体和烟火管，影响使用周期。建议燃气型热水锅炉与外部供热管道间最好加一个高效换热器来保证水质，延长锅炉的使用寿命。
7锅炉房内安全设备的配置
燃气锅炉房内对于用火，要求十分严格。因为这不仅能保证锅炉的正常运行，还能减少用炉单位不必要的经济损失。做到用火安全，除了要有熟练的操作人员和严格的规章制度之外，还需要配备一套安全有效的燃气泄漏报警处理系统，此系统能在燃气泄漏的情况下及时切断燃气源，最大程度的避免了火灾的发生和蔓延。这套系统主要是由燃气连动切断阀、燃气泄漏感应探头及报警控制柜等几个关键部件组成，使用前要进行安装调试，使用期间还要进行清洗与维护，使报警系统能够正常的工作。这是建造燃气锅炉房内时的一个重点。
8其他附属设备的改造
燃煤改气工程既保护了环境，同时还带来了巨大的社会效益。但是某些单位一听到它巨额的改造运行费用时，又不免会退避三舍，找各种借口延缓改造工作的执行。虽然燃气价格较煤相比相对偏高，但通过一些节能技术设备，节约燃气降低运行成本也是十分有可能的。
燃气锅炉的热效率普遍比较高，一般是在90%以上，由于排烟时烟气温度不高，就会造成酸液腐蚀烟道及烟火管，所以小吨位级别的锅炉不设有尾部受热面。这就要求另辟蹊径寻找节能方法。首先要对燃气炉的连续排污和定期排污的情况设置排污扩容器，对余热加以回收利用。
其次对于凝结水热能的利用，同样是蒸汽锅炉房内能回收的重点。从前凝结水的回收主要是采用外线疏水器，将凝结水汇集到凝结水管，用背压把其压至锅炉房内的低位凝结水池，凝结水池处于低洼地方又是敞开式布置，造成高温污染烟气大量流出，形成巨大的热能浪费。如果采用凝结水回收器与自动加压器能减少这些问题的出现。自动加压器是将凝结水收集，然后加压抬高到密封的凝结水回收器内。
2009年，在政府扶持、社会参与、企业实施的基础上，按照先易后难、突出重点、狠抓落实、力求实效原则，进一步加快燃气市场整合步伐，落实燃气资源，保证供应安全；加快实施燃煤锅炉改燃气、改电替代改造工程，发展燃气用户，实施新项目建设和“上大压小”、小机组关停等，最大限度减少主城区燃煤量，确保年底前实现全市第二阶段“煤改气”工作目标。
1.全力推进燃煤供热锅炉改造为燃气锅炉工程。2009年，计划对主城区京广铁路以西的裕西、西郊、北城三大供热公司现有燃煤供热锅炉实施天然气改造工程。按照有序推进、分步实施的方式，逐步将三大供热公司现有高温热水锅炉18台，由燃煤改造为燃气锅炉。在认真调研考察的基础上，加紧对改造工程进行研究分析和比选优化方案，全力落实资源，加快实施，确保改造工程投资少、工期短、见效快、运行安全。改造后，每个采暖期需天然气用量2.5亿立方米，可削减燃煤量约50万吨。
2.继续发展民用天然气用户。计划到2009年12月底，主城区新增居民天然气用户3万户以上，年新增用气量390万立方米以上。
3.加快主城区内“无烟区”建设和燃煤改燃气、改电工程推进。按照“易改则改、不改则关、非气即电、气电择优”的原则，加快两个“无烟区”建设，推进燃煤改燃气、改电工程。一是在亚太大酒店已实现“煤改气”的基础上，加快白楼宾馆等区域“煤改气”工作的实施，推进两个区域无燃煤化目标的实现，年削减燃煤量5.5万吨。二是采取积极有效措施，结合燃气管网建设改造和天然气资源量落实情况，全力推进燃煤改燃气工程，在主城区内，除热电企业符合运行条件的燃煤锅炉外，实现工业、服务业等行业所有燃煤设施的关停或改用燃气、电力等清洁能源，预计年削减燃煤量2万吨以上。
4.尽力推进热电九期项目建设。该项目是省“十一五”电源规划“12＋1”项目之一，规划建设规模为2×390MW燃气－蒸汽联合循环供热机组，总投资22亿元，年用气量约8亿立方米。该项目建成后，可新增供热面积1000万平方米，将有效缓解现*热电厂区域供热紧张状况和环保压力，并可解决滹太新区京广铁路以东区域集中供热问题，年削减燃煤5万吨以上。继续抓好项目建设所需天然气资源落实和建设条件完善工作，力争早日开工建设。
5.推进热电二厂热源能力建设，拟实施燃气供热锅炉替代工程，缓解区域供热紧张状况。针对热电二厂能力严重不足，已影响到区域供热发展和大气质量的实际，为解决好热电二厂供热区域供热能力严重不足的问题，并兼顾解决滹太新区京广铁路以西区域的供热问题，拟考虑利用既有热电专线，在热电二厂北区实施240吨/时燃气尖峰供热锅炉建设，替代规划关停小机组，形成350万平方米供热能力，年天然气用量约4000万立方米。项目实施后，年可削减燃煤20万吨。
6.对在用热电机组、锅炉等设备设施进行节能技术改造。通过对河北华电*热电厂、东方热电集团公司各企业等在用热电机组及锅炉、大型集中供热锅炉等，进行节能技术改造，采取强化管理、内部挖潜等措施，提高能源利用效率，年削减燃煤量3.5万吨。
7.继续实现“上大压小”，推进关停替代落实工作。依据我市热电联产规划和“上大压小”关停替代实施方案，加快支撑性热源项目建设的同时，认真抓好“过渡期”供热衔接，推进小机组关停替代工作的落实。2009年，计划关停替代热电四厂小机组和现良村热电厂部分小机组，年削减燃煤量25万吨。
8.继续推动燃气市场整合工作，保障资源，促进燃气事业健康有序发展。积极落实《合作开展城市燃气业务框架协议》确定的原则和目标，把推动燃气市场整合工作取得实质性进展，做为第二阶段“煤改气”工作重中之重的工作，确保省会燃气资源落实和供应安全，为推进热电九期项目、热电二厂新建燃气供热锅炉工程等规划项目建设创造条件，实现统一布局、运作规范、环节少、服务优、惠及百姓、健康有序发展的新局面。
二、重点工作任务及责任分解
2009年，第二阶段“煤改气”工程依然是市政府确定的重点工作，是民心工程；燃煤设施改燃气、改电等替代改造工程是重点，推进燃气市场整合，是实现气量资源落实、供气安全和项目实施重中之重的工作。为推进工作，确保上述目标实现，按职能分工和属地管辖范围，逐级分解目标、落实责任，将目标、责任分解落实到单位和个人，加强调度、协调、督导和考核，强力推进各替代改造工程的实施，确保全年燃煤削减目标的实现。市能源办负责整体工作的组织和协调，其它有关部门责任分解如下：
（二）市国资委负责，做好燃气市场整合的推进工作和第二阶段“煤改气”工作及燃煤改燃气、改电工程实施等配合工作。
（三）市环保局负责，做好区域内燃煤锅炉调查工作，摸清底数，配合推进工作，确保易改则改，应拆尽拆。
（四）市规划局负责，替代改造工程管线路由、调压站（柜）址的规划勘定和手续报批等工作，确保替代改造计划进度需要。
（五）市国土资源局负责，置换、改造工程所需土地征用手续的批办等工作，保证正常的工程用地。
（六）市园林局负责，替代改造工程绿地占用手续报批、收费减免等工作。
（七）市建设局负责，替代改造工程建设事项审批等行政许可。配合做好燃煤改燃气、改电工程实施中的相应工作。
（九）市质监局负责，依据国家质量技术标准做好替代改造工程主辅设备设施、改造工程等质量、安全性能监督检验工作；负责对生产资质、产品安全资质等确认工作。
（十）市城管局负责，简化市政破路等手续及减免收费。
（十一）市交管局负责，在保证交通安全的情况下，简化替代改造工程管线路口施工程序，协助维护施工秩序。
（十二）市安监局负责，对施工单位及人员安全施工资质的认证工作；协助做好现场安全隐患的排查及处置，确保替代改造工程的安全实施；简化程序，减免安评收费等。
（十三）市消防支队负责，协助做好替代改造施工现场火灾爆炸事故的应急救援及处置，确保替代改造施工顺利实施。
（十四）市供电局负责，配合做好燃煤改电工作，合理确定改气、改电工程的电力配套工程工本费，确保改造后的设施及时投用。
【关键词】锅壳燃气锅炉；热效率；排烟热损失；途径
0.引言
随着我国经济的不断增长，工业生产的进展十分迅速，燃气锅炉的使用越来越广泛，同时人们也越来越重视环境质量的改善。但是许多燃气锅炉的热效率十分低下，不仅不能很好地被利用，而且对环境造成了巨大的影响。因此如何采取有效的方法来提高燃气锅炉的热效率成为了人们关心的问题。下面就此进行讨论分析。
1.燃气锅炉热效率和排烟损失
锅炉设计热效率是锅炉技术水平的主要技术经济指标，它表明锅炉设备的技术先进程度和能源利用率的水平。燃煤锅炉设计效率一般在80%～85%左右，燃气锅炉设计效率可以达到90%～98%。锅炉热效率可以通过正平衡法测试得出，也可从反平衡法测试得出。
1.1锅炉正平衡热效率
η=（Q1/Qr）×100%。
η-锅炉热效率，%。
Qr-锅炉拥有热量，KJ/m3。
Q1-有效利用热量，KJ/m。
热水锅炉：Q1=4.187GqCn（tr-th）；Cn――水的比热KJ/kg℃。
G――循环水量，kg/s；tr、th出――供水、回水温度，℃。
蒸汽锅炉：Q1=D（i″]-i′）。
D-蒸发量，kg/s；i″――出口蒸汽热焓，KJ/kg。
i′――给水热焓，KJ/kg。
1.2锅炉反平衡热效率
（1）干燃烧产物热损失。
（2）由空气中水分引起的热损失。
（3）由燃料中水分引起的热损失。
（4）由燃料中氢燃烧后所生成的水分引起的热损失。
（5）由未燃尽可燃物引起的热损失。
（6）向周围的辐射热损失。
（7）其它热损失。
以上（1）-（4）项就是通常所指的排烟热损失，q2%；（5）项热损失包括化学不完全燃烧热损失，q3%。
固体不完全热损失，q4%；（6）、（7）两项对应散热损失，q5%；灰渣物理热损失，q6%。对于燃气锅炉热损失中q4和q6两项为零，且锅炉密封性一般较好，q5项损失一般也很小（一般在1%～3.6%，国外有的锅炉甚至小于1%）。燃气锅炉反平衡热效率可由下式给出：
η=100-q2-q3-q5%。
其中q2由下式计算：
q2=[（Ipy-apyI0lk）/Q]×100%。
Ipy――排烟热焓，KJ/Nm3。
apy――排烟处过量空气系数。
I0lk――冷空气焓，KJ//Nm3。
Q――每标米燃气送入炉内热量，KJ//Nm3。
从表1中可以得出：WNS系列燃气热水锅炉排烟热损失约占锅炉总热损失68～78%，而且随着锅炉容量增大，排烟热损失份额有一定程度的增大。排烟热损失与排烟温度有直接关系，进而得出燃气锅炉热效率很大程度上取决于选取排烟温度的高低。
2.提高热效率的途径
天燃气中主要成分是甲烷（CH4），1个体积的甲烷燃烧后生成2个体积的水蒸气和1个体积的二氧化碳气体（CO2），同时释放出39842KJ/m3的热量。2个体积水蒸气的凝结热可达其全部发热量的10%，所以，天然气的低位发热量比高位发热量低10%。天然气的低位发热量35500-41900KJ/m3。
下面图示燃气锅炉尾部加装冷凝器和热管空气预热器，降低排烟温度提高热效率的原理：
燃烧反应方程式：
提高燃气锅炉热效率的有效途径是锅炉尾部增加热管空预器和冷凝器等余热回收装置，使锅炉烟气温度从200℃以上降至60℃左右，可将燃烧产生水蒸气中的汽化潜热和烟气大部分热量回收。在工程实际应用方面：热管式空气预热器的结构，由多根32mm钢制高频焊接翅片管做成的热管、壳体板、隔板和支架等组成。安装在锅炉尾部烟气出口处，一般下部为烟气通道，上部为空气通道。被加热的空气送入炉膛助燃。使烟气温度从200℃降至140℃左右，空气温度从20℃升高到70℃左右。锅炉热效率提高5%～6%。
3.结语
综上所述，WNS锅壳燃气锅炉在我国的生产中得到了良好的发展，是一种重要的燃气锅炉，在锅炉的各部分结构都有长足的进步，被广泛应用于生产、生活中的各个领域。我们要不断对其研究分析，针对实际情况来采取有效的措施，总结经验，提高燃气锅炉的热效率，促进燃气锅炉的发展。
【参考文献】
摘要：本研究报告对我市的中小型燃煤锅炉污染提出了综合防治对策。其中包括：禁止原煤直接燃烧和淘汰小锅炉；采用清洁燃料；以洁净配煤和型煤作燃料；应用型煤燃烧技术；采用高效烟气除尘技术。认真实施这些对策，可以大幅度削减中小型燃煤锅炉烟尘、SO2的排放量，简便、经济、有效地控制中小型燃煤锅炉大气烟尘、SO2污染，减少烟尘、SO2对我市大气环境的污染。一、概述
自20世纪80年代初以来，随着__市经济持续迅速发展，城市化进程加快，人口不断增加，煤炭
年消耗量逐年以3～9的递增率大幅度增加，大气环境受到了严重污染。__市是我国纬度最低的省会城市，冬季取暖期长达六个月，每年的供暖能源消耗折合标准煤500万吨，占能源年消耗总量的30，为全国比重最大，其中消耗原煤400万吨/年，亦为全国之首。根据20__年国家环保总局的统计，目前__是全国47个环境保护重点城市中人均采暖用煤量最多的城市，每年冬季以燃煤烟尘为主的降尘大量降落到地面，平均每平方公里每月高达17吨之多。
多年来的大气污染控制实践表明，应用传统的方法，如单纯应用除尘和烟气脱硫技术及设备，燃煤锅炉烟尘、SO2污染是难以控制的。只有从能源与大气环境问题入手，采用清洁燃料和洁净煤技术，才能简便、经济、有效地控制燃煤锅炉大气烟尘、SO2污染。
二、中小型锅炉的现状与分析
__市原有锅炉6000多台，近几年经过市环保局全面实施“蓝天工程”大力治理改造锅炉和全力推进集中供热项目，许多污染严重的锅炉得以更新改造和大面积拆除，但目前锅炉的治理情况仍不容乐观。
（一）燃料结构上仍以煤炭为主，清洁能源使用率偏低。
市区目前尚存各种类型的中小型锅炉2461台，其中燃煤锅炉1992台，约占锅炉总台数的81，年耗原煤202万吨；型煤专用锅炉172台，燃油锅炉144台，电锅炉101台，燃气锅炉52台，清洁能源锅炉仅占总台数的19，比例明显偏低。而国外燃油燃气锅炉占85～95以上，锅炉容量越小，燃油燃气的比例越高。例如，美国工业锅炉和商业锅炉共有130多万台，燃煤的仅占5左右，其他燃柴油和天然气等。到20__年底，我市将有200多台燃煤锅炉改造为清洁能源锅炉，届时__市的清洁能源使用率将达到27.2，有助于进一步缓解市区空气污染程度。
（二）取暖锅炉比例偏重，季节性环境污染压力大。
作为北方典型的煤烟型污染城市，__市的采暖锅炉在锅炉布局中占据比较显著的位置。目前市区有1825台中小型燃煤锅炉用于冬季取暖，占中小型锅炉总台数的74，而其它用于日常的生产生活的各类中小型锅炉只有636台。取暖期采暖锅炉的大量集中使用，对__市冬季取暖期的大气环境质量形成了很大的压力，冬季的大气污染指数较其他季节明显偏高（见图2）。因此，采暖锅炉的治理改造应作为我市中小型燃煤锅炉改造的重中之重。
（三）锅炉平均吨位小，燃烧技术落后，除尘设备效率低下。
目前__市的中小型锅炉单机容量小，平均吨位只有1.9吨/台，其中1吨以下锅炉767台，1～4吨锅炉1221台，4～10吨锅炉357台，10吨以上锅炉121台（见图3）。这些锅炉中的燃煤锅炉多为链条炉、往复炉排式层燃锅炉，其中，层燃式炉排锅炉占90，悬燃式锅炉和沸腾床锅炉等占10。层燃式锅炉中，链条炉排锅炉占2/3，往复炉排锅炉占1/4，大多燃用混合煤，虽然助燃剂的添加在一定程度上促进了燃烧，提高了煤炭的利用效率，但由于锅炉吨位较小、燃烧方式低下，多为层燃式，燃烧效率低，污染物排放强度高。锅炉烟尘排放浓度一般为250～300mg/m3，而国外为50～100mg/m3；锅炉平均热效率只能达到50～60，较国外低20～30个百分点。同时，由于多数手烧锅炉未安装或仅安装了简单低效的除尘设施，烟尘的排放没有得到相应的技术和设施加以有效遏制，市区冒黑烟的现象屡有发生。二氧化硫的治理长期以来也没有得到足够的重视，由于中小型燃煤锅炉先进脱硫技术的开发一直处在矛盾之中，在技术和成本没有达到合理平衡的情况下，推广上存在较大难度，无法得到治理企业的积极响应和支持，进展一直十分缓慢。
三、治理措施可行性研究
目前，无论从国外还是国内治理比较好的城市的治理情况来看，中小型燃煤锅炉的治理多是从调整燃料结构、改进燃烧方式入手，将原有的燃煤锅炉更新改造为燃油锅炉、燃气锅炉、电锅炉或使用成熟的洁净煤技术，成效较为明显，值得借鉴。但是，由于我市实际情况不同，无法完全照搬成型的经验，应根据本地情况，从实际出发，既要照顾到区域经济的发展，又要在保证区域经济可持续发展的基础上摸索出有效的治理举措，逐步、分阶段、高起点的进行治理。
（一）煤炭、石油和天然气燃烧的影响及评价
1、煤炭、石油和天然气污染物排放评价
煤炭燃烧过程中排放出多种污染物，如烟尘、SO2、NOx、CO2、CO、烃类、醛类、痕量金属、放射性物质，以及大量的灰渣。其中痕量元素包括砷、铍、铅、汞及放射性等有毒有害的痕量元素；灰渣包括底渣和除尘器收集的飞灰。
石油和重油燃烧不良时，会产生少量黑烟污染环境。但除了钒等痕量金属元素外，没有其它粉尘排放到大气中，所以比燃煤要干净得多。石油中的硫化物大都残留在重油里，不易脱除，燃烧后变成SO2，但其排放量要比燃煤少得多。另外，油燃烧时还会排放出CO2、NOx、CO、烃类、醛类等污染物，其中CO2的生成量要比煤炭燃烧时少得多。
天然气是一种高热值的清洁燃料，燃烧时产生的污染物很少，基本上可视为洁净燃烧，SO2生成量极少，燃烧时NOx、CO2、CO等。CO2的生成量也比煤炭要少得多。
2、煤炭、原油和天然气燃烧影响评价
以1000MW发热量采用不同能源时的“三废”排放量（如表1所示）。由表1可见，采用原煤为燃料时，每年排放的烟尘、SO2、废渣最多，对环境污染危害也最大；以石油油品、型煤产品为燃料时居中；而以天然气为燃料时污染物排放量最少，对环境污染危害最小，近似清洁生产。
表11000MW发热量采用不同燃料的三废排放量
项目
能源种类
废气
m3/yr
O2
t/yr
废水中污物含量
废渣
微量元素①
放射物质
ci/yr
健康危害
(过早死亡人数)
原煤
烧油
烧天然气
型煤
142×103
63.1×103
20.8×103
102×103
11×104
3.7×103
20
4.1×103
1028.7
1017
1051
1020
36×105
9.2×104
36×103
20.8
91.2
178×10-3
6
0.004
7
①包括砷、镉、铬、铅、锰、汞、镍、钒
从表中可以看出，以原煤为燃料时为了保护环境所要付出的代价相当沉重，而以清洁燃料天然气、柴油、型煤等为燃料时，成套除尘脱硫设备不需要安装，经济效益和环境效益最佳。
3、燃料价格
由表2可见，清洁燃料天然气、液化石油气、柴油等价格，要比煤炭贵得多。
表2主要燃料比价系数
序号
燃料
单位
价格
（元）
热值（大卡）
（低热值）
百万大卡热值价格（元）
GJ热值价格
热值
价比系数
1
普通原煤
Kg
0.22
5000
44
10.51
2
低硫洗煤
0.3
6000
50.00
11.94
1.14
3
重油
9800
204.08
48.74
4.64
4
柴油
2.8
10302
271.79
64.92
6.18
5
液化石油气
2.4
11650
206.01
49.20
4.68
煤气
m3
0.8
4500
177.78
42.46
4.04
发电天然气
1.4
8400
166.67
39.81
3.79
8
民用天然气
1.7
202.38
48.34
4.60
9
工业天然气
1.8
214.29
51.18
4.87
10
商业天然气
2.2
261.90
62.55
5.95
11
合理用气价格
1.11
132.14
31.56
3.00
12
55.00
15.52
（二）电锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉和洁净煤技术产品比较分析
1、从环境效益的角度，燃烧设备的改造应保证治理后从根本上提高市区大气环境质量。
电锅炉是以电作为燃料来支持燃烧的，没有烟尘和二氧化硫排放方面的忧虑，应该说是最为环保的，符合环境效益上的要求。燃气锅炉使用天然气或煤气作为燃料，有其燃料上的优势，天然气或煤气燃烧产生的烟气基本上对环境不构成什么威胁。燃油锅炉从燃料上分为两种，一种是燃重油、渣油锅炉，这种锅炉所使用的重油、渣油往往含硫量很高，烟尘排放严重，约为燃煤的2倍，同时二氧化硫和二氧化氮的排放浓度也远远高于燃煤；另一种是燃用轻质油锅炉，这类锅炉主要使用轻质柴油、汽油支持燃烧，轻质柴油、汽油都是经过裂变后产生的优质油品，硫分含量相对较低，燃烧值很高，能够满足锅炉对热量的高要求，同时从环保的角度也保证了烟气排放的清洁度。
洁净煤技术是一种新兴的先进技术，早在90年代初就已经引起国家的高度重视，主要包括4个领域14个方面：一是煤炭加工领域，包括选煤、型煤、配煤、水煤浆技术；二是煤炭的高效洁净燃烧技术领域，包括先进的燃烧器、硫化床燃烧（FBC）技术、整体煤气化联合循环发电技术；三是煤炭转化领域，包括煤炭气化、煤炭液化、燃料电池；四是污染排放控制与废弃物处理领域，包括烟气净化、煤层气的开发利用、煤矸石、粉煤灰合煤泥的综合利用、工业锅炉和窑炉等技术。经过十几年的研发、实践，其中许多技术已经得到了不断的改进，具备了相当的实用性。
简言之，从环保的角度来说，除燃烧重油、渣油锅炉外，电锅炉、燃气锅炉、燃轻质油锅炉和洁净煤技术产品均能在不同程度上满足治理项目环境效益上的要求，改善大气环境质量。相对而言，电锅炉、燃气锅炉的环保效果最好，环境效益也是最大的，能够彻底的杜绝污染的产生，也便于管理，其他炉型和产品尽管能达到环保要求，但效果上要差一些。
2、从技术适用性的角度，燃烧设备的改造治理应在符合环保要求的前提下提高实用性。
目前，电锅炉、燃气锅炉和燃油锅炉的技术条件已经比较成熟了，能够满足取暖需求和工业生产上的要求，但在解决能耗方面一直没有取得突破性的进展，相对于燃煤锅炉而言，能耗还是比较高的，有待于进一步研发成熟实用的节能技术。在推广上，这三种类型锅炉比较适用于小吨位（主要是1吨以下）锅炉的更新改造。
洁净煤技术经过十几年的发展已经取得了一定的成就，但对于中小型燃煤锅炉的治理，比较适用的只有洁净配煤和型煤锅炉技术，其他诸如煤炭气化、煤炭液化、硫化床燃烧（FBC）技术、整体煤气化联合循环发电技术等适用于大型锅炉的改造，对于中小型燃煤锅炉的改造，技术上的实用性并不强。
3、从经济性的角度，燃烧设备应该适合于地区特点，便于推广。
从经济的角度来说，电锅炉、燃气锅炉并不适应不发达地区特别是__地区的大气污染治理，首先是更新改造的成本较大，治理单位前期投入很大，据估算，1个吨位大约需要前提投入12～15万元，这在经济不发达、企业经济效益不太理想的地区，推广的难度是可想而知的。其次，这几种类型的锅炉在使用的过程中较之燃煤锅炉，使用成本的提高也是很大的，环保部门即便在锅炉的更新改造前期投入时动用环保补助资金予以补助，也很难调动企业改造的积极性。因此，电锅炉、燃气锅炉的推广只能局限于小吨位锅炉的改造。
虽然燃油锅炉能够满足锅炉环保方面的要求，热效率高、环保效果好、占地少、便于调节，前期更新改造的投入较之燃煤锅炉也差不多，但燃油锅炉在经济不发达地区的推广也存在一定的难度，主要是使用成本太高，环保型燃油锅炉对燃油的要求较高，一般需要燃用轻质柴油，廉价的重油无法达到环保的排放标准。另外，燃油除了烟尘排放比燃煤少以外，其他污染物的排放并不比燃煤少，推广使用上只能局限于小范围、特定的行业部门。
（三）固硫型煤及型煤专用炉推广前景
1、固硫型煤的特性
（1）型煤的反应活性（α）比原煤高。试验表明，在同一温度下，型煤的活性（α）值比原煤高0.3～2.6倍。940℃时原煤活性（α）值为0.17，型煤的活性（α）值为0.78，型煤（α）值比原煤提高了3.58倍，此时型煤炉温可达1100℃。
（2）型煤燃烧性能比原煤好。试验表明，型煤的燃烧性能比原煤好（如表3所示）。由于型煤具有良好的燃烧性能，所以型煤热效率高，燃尽率高，节煤好。
表3型煤燃烧性能与原煤的比较
燃烧性能
热变形特性
焦渣特性
比表面积（cm2/cm3）
孔隙率（）
炉膛温度（℃）
反应活性α(1000℃时)
不变形
4~5
＜5
＜1
940
31.0
花卉状
＞200
＞20
1100
54.1
(3)型煤固灰固硫能力比原煤好。由于型煤燃烧性能好，型煤燃烧时烟尘排放量减少50～80，苯并（α）芘的排放量也有大幅度下降，至少减少50以上。型煤含有固硫剂及其特殊的结构，SO2排放量减少了40～60。
2、固硫型煤在锅炉上的应用
（1）固硫型煤在锅炉上应用的环境效益和经济效益，优于其它各种煤加工途径（如表4所示）。
表4型煤与各种煤加工途径对锅炉用煤的效益比较
加工途径
液化
气化
选煤
块煤筛粉
环境效益
烟尘减少
95
增大
40
50~80
SO2减少
90
50
40~75
其它污染
减少
节能效益
浪费22
浪费20
浪费14
节煤6
节煤15
经济效益
建厂投资（元/t煤）
300
270
用户燃料费
增加3倍
增加2倍
增加45
增加26
节约10
盈利情况
亏
盈
（2）固硫型煤在锅炉上应用的节能效益，优于煤炭不同加工产品（如表5所示）。
表5煤炭不同加工产品在工业锅炉上应用的节能效益
燃料或加工途径
油
气
块煤
燃烧效率，
锅炉热效率，
节能率，
能量转化效率，
总热能利用率，
节煤率，
75~80
68
—
100
98
88
29
~99
85
25
58
-14
86
73
98.5
72
80
17
97.5
78
15
60
53
-22
56
48
-29
（3）固硫型煤在锅炉上应用节约的基建费用，低于各种不同煤加工途径（如表6所示）。
表6煤炭不同加工节约基建费用的经济效益
煤液化
煤气化
按原煤计t吨/a基建费用，元/t
按产品计t煤/a的基建投资，元/t
节约t煤/a的投资，元/t
建厂周期
150
500
不节煤
480
3~4
23
2~3
130
1~2
118
（4）锅炉燃烧固硫型煤的经济效益。锅炉燃烧固硫型煤时经济效益十分显著（如表7所示）。据研究资料记载，在总吨位150吨的几台锅炉上燃用固硫型煤时，比燃用原煤时每年可节约237.6万元，其经济效益十分可观。
表7锅炉燃用固硫型煤的经济效益
炉窑
类型
燃烧原煤
燃烧固硫型煤
烟尘治理
投资
万元/1000m3
烟尘治理运行管理费用
煤炭耗量
t标/a
烟气量
m3/a
节省治理
投资费用
万元/a
节治治理管理运行费用
型煤耗量
节约
煤炭
节煤
价值
锅炉
0.8900
0.5445
7896.08
150500
133.95
81.95
6689.7
15.3
21.7148
（5）锅炉燃用固硫型煤的环境效益。如表8所示，锅炉燃烧固硫型煤时环境效益也相当可观，在几台总吨位达5000吨锅炉上燃用固硫型煤后，烟尘年排放量可减少1577.2t，烟尘排放量可减少57；可降低烟气林格曼黑度3度；SO2年排放量减少162.722t，型煤的固硫效率为54.52。锅炉排放烟气烟尘浓度，烟气黑度及SO2的浓度，可达到《锅炉大气污染物排放标准》的要求。
表8锅炉燃用固硫型煤的环境效益
锅炉总吨位
燃原煤时
平均排尘
浓度mg/m3
燃固硫型
煤后减少
排放烟尘（）
减少排尘量
t/a
降低林格曼黑度
型煤固硫率（）
减少SO2排放量t/a
650
57
1577.2
51.52
162.72
综上所述，从环境效益、技术性和经济性上分析，基于目前中小型燃煤锅炉的现状，我市中小型燃煤锅炉的治理改造应在坚持使用清洁能源的基础上，推广使用洁净煤技术产品，特别是型煤产品，最大限度地降低大气污染。
四、中小型燃煤锅炉综合治理对策
由于目前型煤专用锅炉的成熟技术仅限于6吨以下（包括6吨）锅炉，因此，为加速我市低效锅炉的更新改造，必须从实际出发，坚持“切实可行，全面规划，抓好重点，科学论证，先易后难”的原则，采取改用清洁能源、热电结合、集中供热、联片供热和单炉更新改造等不同方式，逐步取消各种燃原煤锅炉。
（一）基本原则
1、对于燃煤锅炉，尤其是小容量（1吨以下）锅炉，优先燃烧清洁燃料，从源头上控制燃料燃烧产生的SO2、烟尘等；在实际的操作过程中，考虑到我市治理企业经济状况不甚理想，确有困难或不具备条件的，可改用蜂窝型煤专用锅炉。
2、对于1～6蒸吨（不含1蒸吨，含6蒸吨）取暖锅炉，在集中供热管网覆盖区域内的，原则上要求其采用集中供热方式，拆除现有锅炉；暂时不具备条件的，可改用蜂窝型煤专用锅炉；对于1～4蒸吨（不含1蒸吨，含4蒸吨）非采暖锅炉，实行蜂窝型煤专用锅炉治理改造（有特殊工艺要求的除外）。
3、对于6蒸吨以上取暖锅炉和4蒸吨以上非采暖锅炉，由于目前该吨位的蜂窝型煤专用锅炉技术尚不成熟，一方面在加强技术攻关力度的同时，暂时根据区域环境管理的需要允许一部分单位进行除尘器配套改造，改用干湿两级除尘或静电、布袋等高效除尘设施。另外，在燃料的选用上加强控制管理，杜绝散煤在市区范围内的使用，推广适用效率较高、环保的洁净配煤。
4、积极推进城市集中供热和联片供热工程的实施，通过城市集中供热管网的延伸取缔拆除覆盖区域内且具备采用集中供热条件的锅炉，从根本上改变我市供热方式，减少取暖锅炉比重，降低点源低空污染，实行规模化集中管理。
（二）禁止原煤直接燃烧
目前我市燃煤锅炉SO2和烟尘污染状况严重，主要是因为高灰高硫的原煤未经洗选筛选直接燃烧和燃烧技术落后造成的。但由于我市煤炭洗选能力很低，燃煤锅炉的煤炭品质基本上得不到保证，多为原煤直接散烧。为了确保锅炉热效率高和大气污染物排放量最少化，对燃煤锅炉煤炭的品质要按国家规定严格要求，从锅炉源头上对燃料做出严格的限制，即禁止锅炉燃烧高灰高硫的原煤，推广使用洁净配煤或添加燃煤助燃剂。
（三）淘汰小锅炉
（一）推动型煤的生产和利用，需要从政策上积极引导。
3、目前，型煤售价与原煤价格相比，无论就地转化还是远距离销售，都相当于原料价格（粉煤）的1.5～2倍，这对于蜂窝型煤锅炉的推广是一个不利的因素，但从环保的角度，型煤技术的推广所取得的环境效益是相当可观的。为解决这种矛盾的局面，政府应从政策上鼓励、资金上支持型煤的研制、生产。另外，应鼓励企业实行规模化经营，降低型煤生产成本，理顺供应机制。
（二）二氧化硫的治理相对滞后
__市的中小型燃煤锅炉一直以来都以本省煤作为燃料，相对其他省份的煤矿，黑龙江省所产的原煤硫分的含量一般在0.3左右，对大气酸雨化的影响较小，而长期化污染所带来的后果却是不容忽视的。多年来我市二氧化硫的排放一直没有作为大气污染治理的重点，主要是由于脱硫设施安装成本居高不下，且脱硫效果难以达到理想要求，无论在新上锅炉的审批还是对老旧锅炉的治理上，都没有要求配套安装相应的防治设施，这对于我市空气环境质量要达到国家标准是一个需要注意的方面。
为促进我市中小型燃煤锅炉二氧化硫的有效治理，考虑到我市企业的经济状况及环保政策的连贯性、持续性，不宜对已改造的单位在进行二氧化硫污染防治设施的治理，应该在煤的固硫添加剂等化学处理方法上寻求突破，达到既环保又经济的效果和目的；对于电厂、集中供热项目新上的大吨位锅炉，需要从审批上严格要求，配套安装相应的脱硫装置。
总之，我市中小型燃煤锅炉的治理是一个长期的过程，在治理的过程中需要根据本地的实际情况，因地制宜，灵活的采取不同的治理措施，分期、分步骤地有序治理，这样才能最终实现我市大气环境质量的根本性转变。
编撰人：荣海涛
参考文献：
1、《__市原煤散烧污染防治办法》（__市人民政府令第121号，20__.12.10）
2、《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-20__）
3、《“十五”期间城市环境综合整治定量考核指标实施细则》（环发[20__]161号）
4、《环境管理》刘常海、张明顺，中国环境科学出版社，1994.5.第一版