一、燃煤工業(yè)鍋爐(窯爐)改造工程
（一）現(xiàn)狀和問題
A 工業(yè)鍋爐
目前，全國(guó)在用工業(yè)鍋爐保有量50多萬(wàn)臺(tái)，約180萬(wàn)蒸噸/小時(shí)。燃煤鍋爐約48萬(wàn)臺(tái)，占工業(yè)鍋爐總?cè)萘康?5%左右，平均容量約3.4蒸噸/小時(shí)，其中20蒸噸/小時(shí)以下超過80%。113個(gè)大氣污染防治重點(diǎn)城市中約有燃煤工業(yè)鍋爐24萬(wàn)臺(tái)，90萬(wàn)蒸噸/小時(shí)，均占全國(guó)的1/2。工業(yè)鍋爐主要用于工廠動(dòng)力、建筑采暖等領(lǐng)域，每年耗原煤約4億噸。
我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐效率低，污染重，節(jié)能潛力巨大。鍋爐設(shè)計(jì)效率為72%－80%，平均運(yùn)行效率約60%－65%，平均運(yùn)行效率比國(guó)外先進(jìn)水平低15－20個(gè)百分點(diǎn)；每年排放煙塵約200萬(wàn)噸，二氧化硫約600萬(wàn)噸，是僅次于火電廠的第二大煤煙型污染源。
燃煤工業(yè)鍋爐存在主要問題是：?jiǎn)闻_(tái)鍋爐容量小，設(shè)備陳舊老化；鍋爐平均負(fù)荷不到65%，“大馬拉小車”；鍋爐自動(dòng)控制水平低，燃燒設(shè)備和輔機(jī)質(zhì)量低；使用煤種與設(shè)計(jì)煤種不匹配、質(zhì)量不穩(wěn)定；缺乏熟練的專業(yè)操作人員；污染控制設(shè)施簡(jiǎn)陋，多數(shù)未安裝或未運(yùn)行脫硫裝置，污染排放嚴(yán)重；節(jié)能監(jiān)督和管理缺位等。
B 工業(yè)窯爐
工業(yè)窯爐每年消耗原煤約3億多噸，主要集中在建材和冶金行業(yè)。水泥、墻體材料窯爐每年消耗煤炭約2.24億噸，其中水泥窯約7800座，年耗煤1.6億噸，平均能效比國(guó)外先進(jìn)水平低20%以上；墻體材料窯爐約10萬(wàn)座，年耗煤6400萬(wàn)噸，平均能效比國(guó)外先進(jìn)水平低30%以上。鋼鐵工業(yè)窯爐每年消耗煤炭約6600萬(wàn)噸，其中球團(tuán)工序迴轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線20多條，平均能效比國(guó)外先進(jìn)水平低50％以上；石灰熱工窯爐約350座，平均能效比國(guó)外先進(jìn)水平低10%；耐火材料熱工窯爐約1900余座，平均能效比國(guó)外先進(jìn)水平低10%－20%。
工業(yè)窯爐存在的主要問題是：技術(shù)水平低，裝備陳舊落后、規(guī)模??；能耗高，大部分缺乏污染控制設(shè)施，污染嚴(yán)重；運(yùn)行管理水平低，管理粗放；缺乏能效標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能政策。
（二）主要對(duì)策
A 工業(yè)鍋爐
1、更新、替代低效鍋爐：采用新型高效鍋爐房系統(tǒng)更新、替代低效鍋爐，提高鍋爐熱效率。
2、改造現(xiàn)有鍋爐房系統(tǒng)：針對(duì)現(xiàn)有鍋爐房主輔機(jī)不匹配、自動(dòng)化程度和系統(tǒng)效率低等問題，集成現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)，改造現(xiàn)有鍋爐房系統(tǒng)，提高鍋爐房整體運(yùn)行效率。
3、建設(shè)區(qū)域煤炭集中配送加工中心：針對(duì)目前鍋爐用煤普遍質(zhì)量低、煤質(zhì)不穩(wěn)定、與鍋爐不匹配、運(yùn)行效率低的問題，主要側(cè)重于北方地區(qū)，建設(shè)區(qū)域鍋爐專用煤集中配送加工中心。
4、示范應(yīng)用潔凈煤、優(yōu)質(zhì)生物型煤替代原煤作為鍋爐用煤，提高效率，減少污染。
B 工業(yè)窯爐
1、淘汰改造立窯、濕法窯及干法中空窯等落后水泥窯爐。
2、采用低壓旋風(fēng)預(yù)熱分解系統(tǒng)、保溫耐用新型爐襯材料、高效燃燒器、高效熟料冷卻機(jī)、生產(chǎn)過程自動(dòng)控制與檢測(cè)系統(tǒng)等技術(shù)對(duì)現(xiàn)有水泥生產(chǎn)線進(jìn)行綜合節(jié)能改造。
3、采用節(jié)能型隧道窯、內(nèi)燃燒磚節(jié)能、余熱利用節(jié)能型干燥、稀碼快燒、窯體改造等技術(shù)對(duì)落后的墻體材料窯爐進(jìn)行改造。
4、改造鋼鐵企業(yè)球團(tuán)迴轉(zhuǎn)窯、石灰窯、耐火材料窯等。

在國(guó)家發(fā)改委提出的對(duì)策歸納起來(lái)包括3個(gè)技術(shù)層面，即提高燃燒效率、降低系統(tǒng)損耗和加強(qiáng)能源管理。

自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)鍋爐/工業(yè)窯爐上主要用于在燃燒控制技術(shù)和負(fù)荷監(jiān)控，用以提高設(shè)備的操控性、熱效率和系統(tǒng)效率，是老設(shè)備技術(shù)改造的重點(diǎn)及新設(shè)備的發(fā)展方向。

燃燒控制：燃燒控制需要根據(jù)燃燒條件諸如空氣（溫度/濕度/含氧量）、燃料性質(zhì)（組成/形態(tài)）、鍋爐特點(diǎn)（結(jié)構(gòu))、負(fù)荷要求來(lái)控制空氣量進(jìn)氣量和燃料供給量，使鍋爐在各種燃燒條件和負(fù)荷要求下都能處于最佳燃燒狀態(tài)。為了達(dá)到這種效果，需要控制系統(tǒng)采集環(huán)境參數(shù)，燃料參數(shù)，負(fù)荷條件相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且更據(jù)環(huán)境條件在控制系統(tǒng)中存儲(chǔ)的多種燃燒模式中選擇最恰當(dāng)?shù)哪Ｊ健榱诉_(dá)到這種效果，需要使用控制器（PLC、DCS、嵌入式控制器、單回路調(diào)節(jié)器），調(diào)速裝置（變頻器），網(wǎng)絡(luò)通訊，工業(yè)傳感器等自動(dòng)化產(chǎn)品。

負(fù)荷管理：負(fù)荷管理主要是檢測(cè)需求狀況并且根據(jù)需求狀況及時(shí)調(diào)整燃料供給以減少輸出功率，從而提高負(fù)荷率。通常負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)回使用到各種儀表、傳感器和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，構(gòu)成SCADA系統(tǒng)，使用調(diào)速裝置來(lái)調(diào)整輸出。