【文章內容簡介】 網管道，管網還存在保溫損失。半導體電鍋爐將采用分布式的能源利用方式，哪里需要就在哪里安裝一臺，需要多少安裝多少，非常方便。 （二）項目的意義和產品的市場前景 2． 1 項目的意義 能源、環(huán)境、人口和糧食已成為世界關心的四大研究課題。從長遠看，能源生產和供給是緊張的，國際能源報告的資料表明，到 2060 年左右，石油、天然氣將從全世 界范圍趨于枯竭，而與此同時又要求每年供應 140 億噸石油當量的能源 (至少 84億噸 )。中國是一個人口眾多的國家，她以占世界 7%的耕地養(yǎng)活了占世界 22%的人口，從能源開發(fā)而言，達到小康水平的人均一次能源 1. 5 噸標煤是必須的，但是，從目前看，這個數字很難實現。我國的能源結構以煤為主 (占總能源的 3/4)，能源轉化為電能的比例低，約為 22％ (工業(yè)發(fā)達國家均達 36%)，由于人口多，人均占有能源低。農村能源緊張，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)就要求燃煤量每年 2 億噸以上，農村中年耗薪柴量達 2. 7億噸，為合理采薪量的 3 倍，由此種種，造成生態(tài)惡化 ，環(huán)境污染，急待統(tǒng)一規(guī)劃和治理。 工業(yè)鍋爐是和國民經濟發(fā)展、提高人民生活水平直接相關的熱能產品。又因它耗能大、污染物排放多和涉及面廣而倍受重視。我國工業(yè)鍋爐的發(fā)展經歷了五十年代仿英仿蘇、六十年代自制水火管快裝鍋爐、七十年代研制劣質煤鍋爐等各個階段，至 1980年，全國已有 20萬臺、 37萬蒸噸的工業(yè)鍋爐，年耗煤 2 億噸 (占當時煤產量 1/3)，平均效率 65%，年生產量 6 萬 6 蒸噸的規(guī)模。據 2020 年統(tǒng)計，全國在用鍋爐總臺數 萬臺，總熱功率 萬 MW。按用途分類：發(fā)電用鍋爐 萬臺，熱功率 萬MW；工業(yè)鍋爐 萬臺， 萬 MW。工業(yè)鍋爐熱功率僅是發(fā)電鍋爐的 倍，但總臺數卻是 倍。中國工業(yè)鍋爐量大面廣，平均容量小，且以燃煤為主，年耗燃料約 4 億噸標準煤。由于工業(yè)鍋爐運行效率不高（相對發(fā)電鍋爐來說要差十幾個百分點），能源浪費相當嚴重，每年多耗用燃煤約 6000 萬噸。另外由于工業(yè)鍋爐排放大量煙塵以及 SO2 和 NOX 等污染物，成為我國大氣主要煤煙型污染源之一。因此工業(yè)鍋爐是我國開展節(jié)能降耗、提高能效、減少污染的主要對象之一。 結合工業(yè)鍋爐具體情況， 我國工業(yè)鍋爐存在以下問題： ①鍋爐運行效率仍在 60～ 70%徘徊。這一數值落后于先進工業(yè)國 10～15 百分點，多耗煤 6000 萬噸 /年 。 ②燃料以煤為主且大都燃用統(tǒng)煤，動力配煤僅占 6～ 8%、洗煤、型煤、水煤漿使用比例很小，油、氣爐僅占總量的 6%。因此，鍋爐效率低下，環(huán)境污染嚴重 。 ③環(huán)境污染嚴重，全國工業(yè)鍋爐排放煙塵 620 萬噸 /年、 SO2 510 萬噸 /年和 CO2 5 億噸 /年 。 ④單臺容量小，平均為 2. 4t/h，近年來，由于注意了這個問題，平均容量有所提高，全國 4t/h 以下工業(yè)鍋爐 已由 1991 年的 60. 2%下降為 1995年的 % 。 ⑤生產總能力已達 15 萬蒸噸 /年 (全國 D 級以上鍋爐廠生產能力為 12萬蒸噸 /年 )，已超過了全國的需求。在全國總需求范圍內，華東地區(qū)工業(yè) 7 鍋爐生產過剩 46%，而華北、西南尚處于生產供不應求中 。 ⑥鍋爐房小而多，鍋爐備用率大為 33 47%，很多鍋爐在額定壓力 50%左右運行，這種運行方式不僅技術上不可取，而且是一種新的浪費 。 ⑦事故率高。由于加強監(jiān)察和管理，我國工業(yè)鍋爐事故率已有降低，至 90 年代初，鍋爐壓力容器爆炸事故率仍有 ‰，重大事故率為 2‰，為某些先進工業(yè)國 20 年前的 10 倍。 然而，環(huán)境保護是全人類共同關心的話題，也是我們國家的基本國策之一，國家及地方不斷出臺或更新一系列的環(huán)保法規(guī)、政策和標準，旨在嚴格地控制污染排放，改善我們的生存環(huán)境，造福于子孫后代。尤其是燃煤鍋爐在運行的過程中必然會產生廢氣、廢渣的排放及噪聲的釋放，是環(huán)保部門重點關注和控制的污染源之一。為了提高燃煤鍋爐的環(huán)保性能，從而達到國家標準規(guī)定的排放指標，近年來，各鍋爐生產廠家投入了大量的精力，或是從燃燒機理入手，或是選用高效的消煙除塵設備，研 發(fā)了各類燃煤鍋爐新品，這些研發(fā)活動的動力，多半來自生產企業(yè)為了達到標準要求，延長產品使用周期，維持市場份額和經濟效益而作出的投入。 即便如此，地處大中城市鬧市區(qū)的燃煤鍋爐運行污染，甚至在達標的情況下，也不同程度的干擾了周邊地帶企業(yè)和居民正常的生產和生活。一些城市采取了連片集中供熱的政策引導，出臺了嚴格控制城市三環(huán)以內限制新建 2. 8MW 以下燃煤鍋爐等一系列措施，迫使地處三環(huán)以內的鍋爐使用單位，在無條件采用連片集中供熱的情況下，開始把目光投向燃用重、輕柴油、天然氣、城市煤氣等清潔燃料的鍋爐，甚至是電加熱鍋爐。 用戶對使用清潔能源鍋爐爐型選擇的關鍵因素是運行成本，而運行成 8 本的高低則直接受能源價格的左右。我國目前的能源價格體系各地差異很大，但無論如何清潔燃料、電能的價格總是比煤價高得多，粗略的估計，在華東地區(qū)的某些省份和城市，同功率的鍋爐燃料消耗價格比約為 。煤 /重、輕柴油≈ 1/3～ 4，煤 /天然氣、城市煤氣≈ 1/～ ，煤 /電≈ 1/6～ 7，在煤產區(qū)的省份內，這樣的比例可能會相差更大。 一般情況之下，企業(yè)選擇清潔燃料鍋爐會大幅增加生產成本，而電加熱鍋爐和燃油、氣鍋爐相比較，盡管電加熱鍋爐具有更好 的環(huán)保性能，完全沒有污染排放，能源運輸儲存簡單易行，自動化程度更高等諸多優(yōu)點，但如果‘電價?不能達到使運行成本和燃油、氣鍋爐大致可比，則電加熱鍋爐很難成為用戶的自覺性選擇。 在電力供應較充沛的地區(qū)，電力供應部門采取了一系列的價格優(yōu)惠政策來鼓勵用電，或是針對火力發(fā)電負荷調節(jié)性能較低的實際情況，實行分時段的峰谷電價，鼓勵用戶在 24小時內均衡用電，用以克服電的不可儲存性，提高供電的經濟效益和節(jié)約能源。那么，究竟什么樣的電價才能使用戶對選擇電加熱鍋爐感興趣呢 ?我們分析表明，當電價≤ 0. 285 元 /h 時，則電加熱鍋爐 的運行成本和燃油、氣鍋爐大致可比。在近幾年來己經實行了峰谷電價城市的市場銷售實踐中，證實了這個結論基本正確。 下面，我們簡單分析一下產品價格及產品生命周期等因素對電加熱鍋爐發(fā)展的影響。 產品價格是產品使用價值的市場表現，產品價格還要受到供求關系的影響，在市場經濟發(fā)展到今天的階段，鍋爐產品的制造能力即市場供應能力 )己經大于需求，各鍋爐制造廠商為了爭奪市場份額采用的價格競爭，己 9 使得銷售利潤微薄，沒有了太多的降價空間，即便是電加熱鍋爐這樣的新品也是如此，而用戶對于電加熱鍋爐的選購，除了受電力供應、環(huán)境保護等政策 因素的影響之外，設備的銷售價格與其它燃煤、油、氣等類型的鍋爐相比較的經濟性以及產品使用壽命的長短，都可能會對用戶是否選擇使用電加熱鍋爐產生影響。表 1 為各類型鍋爐的產品銷售價格比較。 由表 1 可知，小型電加熱鍋爐的產品銷售價燃煤、油鍋爐大體相當，略低于燃氣鍋爐，設備的一次性投資不會大于其它類型的鍋爐，加上鍋爐房的土建投資少和占地面積小等因素，電加熱鍋爐目前的產品售價，不會對用戶選用電鍋爐產生消極的影響。 其次就是產品使用壽命的長短，也是用戶關注的內容之一。 電加熱鍋爐的使用壽命長短或需進入下一個大修理的周期，直 接和電加熱元件的使用壽命相關，新近的國家標準規(guī)定不少于 3000 小時，各電加熱元件的供應廠商的壽命承諾也不盡相同 。更由于電加熱元件的價格在鍋爐整體中所占比例很高，將直接影響用戶對爐型的選取。如果能達到電加熱元件供應廠商承諾的使用壽命，一般用于采暖的鍋爐一個采暖周期的使用時間約為 1000 小時，這樣，電加熱元件的更換周期可達五年以上，與燃煤鍋爐的大修周期大體相當，用戶還是可以接受的。 表 1 型號 蒸發(fā)量 能源種類 銷售價格 備 注 DZL1 1t/h 煙煤 約 19 萬元 不考慮分汽缸、上煤機等鍋爐房設備 WNS1 1t/h 輕柴油 約 18 萬元 不考慮儲油系統(tǒng) WNS1 1t/h 天然氣 約 萬元 不考慮調壓系統(tǒng) WNS1 1t/h 城市煤氣 約 萬元 不考慮調壓系統(tǒng) WDZ1 1t/h 電 約 萬元 不考慮變壓器、 PLC+觸摸屏控制系統(tǒng) 半導體 1t/h 電 約 4 萬元 含自動控制系統(tǒng) 10 半導體電鍋爐屬強制循環(huán)電熱直流鍋爐，它采用了高效綠色發(fā)熱元件半導體硅碳棒，配以專利權人黃德權先生發(fā)明的傳熱結構（專利號：，其專利名稱為：鍋爐用快速自動節(jié)能蒸汽發(fā)生器， 專利申請日： 2020 年 3 月 8 日），從而使鍋爐的電能利用熱效率達到 ％。根據下面的分析可知，半導體電鍋爐是的常規(guī)電加熱鍋爐的理想替代品。 ①電熱管鍋爐，電功率一般在 18KW— 720KW 之間，同時需要安裝專用變壓器和電源專線，而且電熱管在水中要 2— 4 小時才能將水燒成開水后，產生蒸汽，這與燃煤、燃油并沒有什么區(qū)別。而半導體電鍋爐就大大不同，產蒸汽速度特別快， 5 分鐘內就自動產生 160℃以上的高溫蒸汽，且 110V，220V， 380V 電壓均可使用，電功率在 2kw～ 60kw 范圍，不用安裝專用變壓器和電源專線。 ②加 熱元件半導體硅碳棒 在制造過程中以獨特的技術，在發(fā)熱部的表面涂上了保護層，明顯的增強了半導體硅碳棒的抗氧化性能，延長了使用壽命。在使用過程中因棒氧化，電阻逐漸增加，為保持爐溫正常，可自動提高使用電壓。當電壓提高到所用變壓器最高限度仍不能滿足要求時，可自動停爐改變棒的接線方式以便繼續(xù)使用。在改變棒的接線前一般可使用約 8000 小時，改變接線后又可以繼續(xù)使用約 7500 小時左右。因此，其使用壽命一般可在 15500 小時及其以上，遠遠超過國家標準要求大于 3000 小時的使用壽命。 ③金屬耗量極少。半導體電蒸汽鍋爐采用不銹鋼 管，熱水鍋爐采用銅管。顯然一臺鍋爐金屬耗量的減少，意味著鍋爐產品對金屬需求的減少。眾所周知，煉鋼是耗能大戶，也是污染大戶， 2020 年，每 噸鋼綜合能耗是 11 760千克標準煤 。 用半導體電鍋爐替代電鍋爐及燃煤、燃油、燃氣鍋爐，將大大減少鋼的需求，也就是減少了能源消耗，減少了污染源。同時降