工业锅炉产业及技术发展趋势 节能环保是方向

1、产业发展趋势

对我国锅炉产业要有正确看待，未来发展离不开工业锅炉。根据国家发改委能源研究所《中国可持续能源发展暨碳排放分析》课题组对2020年中国可持续发展能源情景分析，在20年年均GDP增长率7%经济增长条件下，民用热力消费年均增长率为5.2%。

改革开放后工业锅炉行业得到了快速发展，突出体现在生产规模和使用规模上，而技术的发展则不太相称。因此与其他国家相比，我国工业锅炉行业不是“朝阳产业”，更不是“夕阳产业”，而是一个不断发展的产业。

从产业发展来看，目前靠投资和产能扩张推动行业发展增长的方式，随着宏观经济环境的变化，多数企业的发展将遇到瓶颈，向以技术创新推动的增长方式转变成为必需。另外在新时期，我们要看到产品价格和利润会继续下降，过剩将更明显，产品的复杂性在增加，服务在制造过程中所占比重越来越大等趋势。另外，要看到基于项目或资本运作的前向一体化运作甚至兼并重组的趋势在锅炉行业越来越明显，特别是在可再生能源利用、余热余能利用方面。

未来将呈现以下趋势：

①锅炉将成为产品组合之一，即“锅炉”要向“锅炉+”转变，企业由制造型逐步向系统集成整体方案提供商转型;

②制造专业化将成为主流，“大企业做行业、小企业做产品”的格局将逐步形成;

③“三精”+信息化(“互联网+”与“互联网-”)，即在融合信息化技术的基础上做到设计精准化、制造精益化、质量精细化。

(1)基于互联网思维的兼并重组、业务转型将成趋势

以“产品”为中心的生产模式的弊端，对于小公司而言，公司规模虽小，却要求“大而全”，长期以来难以形成自己的核心竞争力。而以“顾客”为中心的生产模式，则要求企业满足用户需求(功能、体验、个性)，创造真正的用户价值，挣脱同质化的“怪圈”。

企业必须借助“互联网+” (加上)、 “互联网-”(替代)思维进行基于产业链、价值链或品牌影响力的业务重组和转型升级(由“锅炉”向“锅炉+”转变，由制造向制造加服务转)、组织结构调整、产业生态优化、生产方式精益化(由大而全、小而全向零部件制造专业化外包+产品集中式装配转变)、营销电商化、技术创新社会化(研发众包)，整合、延伸相关业务，培育和强化设计研发和方案提供能力、品牌影响力等核心竞争力;行业可通过各个锅炉制造企业将产品的通用件拿出来相互参股、重组、合并，建立若干个通用平台，如采购平台、销售平台和零部件专业化协作平台等等，以期在尽可能短的时间内降低成本，达到客户订制下的经济规模，提高抗风险能力和市场快速响应能力。国外锅炉及相关企业并购已成燎原之势，如博世(BOSCH)、阿里斯顿(ARISTON)、菲斯曼(VIESSMANN) 等，国内企业的并购也初见端倪。

锅炉产业纵向一体化包括：后向一体化寻找产品技术创新之道，产品即服务，企业将向服务型转向，向服务要效益;前向一体化以寻求供应链合理的利润分配，并为客户创造最大利益，在工业锅炉“原材料(辅机)供应商—制造商—代理商(安装公司)—用户”这条供应链上，通过拥有和控制其采购、分销系统，实行产销一体化，或把相关前向的企业合并起来，组成统一的经济联合体，并获得原有成品深加工的高附加值。

锅炉产业横向一体化主要通过锅炉企业联合、收购、兼并、接管等市场手段，通过拆分资源和结构化集合，形成生产要素集成优势、扬长避短，有针对性地在产业链的不同区域建立竞争优势，实现规模经济、专业化协作，形成共享、共赢、一体化格局。

(2)工业锅炉企业管理方式、生产方式将进一步精益化

工业锅炉属于传统工业，其生产模式一直遵循着传统的管理方式。目前，国内的机械制造生产管理技术已有了长足的发展，比如汽车(及其零部件)加工，电梯制造，办公家具制造，钢结构制造等等这些与锅炉制造企业有相同之处的企业，生产管理上大多采用了ERP信息管理系统、精益生产模式等等，获得了最大的效率、品质提升，以及成本降低。

工业锅炉企业应从产品技术、工艺装备、仓储模式、生产控制、品质管理等方面进行必要的调整，根据企业本身的特点，完成生产管理模式现代化(自动化、信息化、系统化)的转变，以获得成本和管理效益的改善。

2、技术发展趋势、产品优化与产业化

我国工业锅炉从锅炉型式来说，已经形成了能适应我国国情和满足国内市场需要的较完整的产品规格体系。锅炉本体型式早已成熟，今后工业锅炉行业不断变化、发展，主要是随着燃料情况的变化、环保要求的提高以及科学技术发展而带来的燃烧方式和燃烧设备的发展改进、配套辅机附件的发展提高以及检测和自动控制水平的提高完善。技术上将迎来一个精耕细作的过程，着眼于从有到优、从整体到细节、从单机到系统、全生命周期的优化提升，着眼于对现有经验的理论提升和实证研究。

从技术及产品发展来看：

①能源供应在逐步减少燃煤比重的同时增加油气特别是燃气的供应，提高可再生能源的比重。对工业锅炉而言应重点关注生物质能利用、天然气深度利用和煤的清洁高效利用，其中生物质能和天然气利用将以分布式为重点、煤炭以集中利用为重点;

②结合生物质锅炉、余热锅炉、冷凝式燃气锅炉产品主机开发，加强主要配套辅机开发特别是拥有自主知识产权的适合冷凝锅炉的低氮预混燃烧器技术、生物质燃烧系统技术研发与工程化推广;

③借助燃料优质化和能源转型的基于锅炉全生命周期的信息化应用技术和产品成为企业发展与赢得市场认可的王牌之一。

因此，未来锅炉行业企业将聚焦(工业)锅炉及相关领域节能环保、新能源利用、信息化融合四大领域，通过研发、转化、集成创新等手段形成一批有较大应用前景的具有自主知识产权或集成创新特点的关键新技术、新产品，为我国工业锅炉行业持续发展提供足够技术支撑。

(1)煤炭洁净燃烧锅炉一体化系统技术

以燃料优质化为前提，以减排为目标，做好中小容量(≤35t/h)燃煤工业锅炉低NOx燃烧和排放控制技术及系统优化应用及推广。

①在严格控制燃料品质的前提下，通过对炉排燃料适应性定量化、炉排配风均匀化精确化试验研究，对炉排结构优化、标准化，进而提高炉排的综合质量水平;在此基础上结合锅炉本体的优化设计、高效传热元件和低NOX燃烧技术的运用，提高中小容量(≤35t/h)层状燃烧锅炉的节能和环保性能及其保证能力。机械炉排工业锅炉的建议容量不宜大于160t/h(116MW)。

②煤粉工业锅炉在突破燃料适应性、运行稳定性、粉尘排放、氮氧化物排放的难题后，将会得到发展。但重点应在10～35t/h的煤粉工业锅炉及系统研发、使用，特别是燃烧技术及系统设备的优化与产业化。

③目前水煤浆燃烧有雾化和流化两种燃烧方式，且燃尽率均在98%以上。雾化锅炉燃烧的技术发展趋势是：水煤浆专用燃烧器技术进步，以更小的耗气率得到更好的水煤浆雾化效果，进一步提高水煤浆的燃尽率。流化锅炉燃烧的技术发展趋势是：以提高锅炉运行可靠性、降低设备造价和进一步开发适合水煤浆流化燃烧的专用锅炉。研发废水、废液水煤浆专用锅炉;水煤浆锅炉低NOx燃烧技术，包括水煤浆锅炉的空气分级燃烧技术;水煤浆锅炉的烟气再循环技术的研发。

④在开展燃料适应性(灰分、热值、结焦性等)定量化研究的基础上提高流化床锅炉设计、运行的精确性和标准化程度;通过精细化制造提高流化床锅炉的可靠性和可用性，重点发展单台容量35～130t/h、压力≤5.3MPa的循环流化床工业蒸汽锅炉。

结合流化床燃烧的特点在试验研究的基础上开展35～130t/h以下循环流化床低NOx排放的示范研究，采用空气分级与燃料分级耦合方法、烟气再循环、低温(850～870℃)及低氧(炉膛出口O2=3～4%)燃烧控制NOx排放，同时开展低硫煤(S≤1%)在850～870℃下炉内脱硫效率研究等，进一步提高流化床锅炉节能环保性能。

(2)生物质锅炉技术优化、标准化与产业化

生物质锅炉推广对工业锅炉清洁燃料替代而言，既是对一段时间内天然气供给相对不足或无法获得的补充，也是天然气锅炉推广的长期替代者和竞争对手。然而从保证国家能源安全和资源充分利用的角度，研究工业锅炉生物质燃烧技术，开发生物质燃料锅炉特别是生物质成型燃料锅炉对节约常规能源、优化我国能源结构、减轻环境污染将有积极意义。

随着我国能源结构转型，环保要求越来越高，生物质锅炉技术也不断创新，生物质锅炉一方面向着中压、次高压电站锅炉方向发展;另一方面向着以“节能环保”为主题的高效低排放的层燃生物质工业锅炉、循环流化床工业生物质锅炉方向发展;生物质锅炉产品的性能设计和使用要求也更为苛刻。

我国有丰富的生物质能源资源，但很分散，应该分散使用。本着这一符合国情的原则，生物质发电锅炉容量以不超过75t/h为宜，生物质工业锅炉应基于生物质成型燃料、容量≤30t/h为宜，并进行生物质专用锅炉与洁净燃烧技术、燃烧系统设备的开发及推广，在做好相关标准化工作的基础上大力开展产业化推广工作。

(3)燃气锅炉继续向低氮燃烧、凝结换热与多能源系统集成化方向发展

①燃气锅炉继续低氮化、冷凝化

围绕能源结构转换工作的不断推进及减排要求的严格，燃气工业锅炉将继续向低氮排放、冷凝化方向发展。未来应以分散式及时供热为出发点，重点抓好天然气深度利用技术和产品的研发、系统集成与工程化工作，特别是中小容量(≤40t/h)新型燃气锅炉、冷凝式燃气锅炉产品开发、定型和推广：通过综合利用目前国际上最先进的分级燃烧技术、浓淡燃烧技术、蒸汽雾化技术、预混燃烧技术和中心稳燃射流燃烧技术等，结合烟气再循环技术和燃烧控制技术等以最大限度地控制NOX的排放;通过研制高端换热设备，有效降低锅炉排烟温度，有效回收烟气显热和烟气中水蒸汽潜热，提高锅炉热效率，降低燃气消耗量。

②大容量燃气水管锅炉向组装化、模块化方向发展

针对燃气的燃烧特性和燃气锅炉的运行特点，开展采用膜式壁结构、微正压燃烧为主的新型大容量燃气水管锅炉研发，减少锅炉散热损失与漏风造成的排烟热损失等。通过对水循环原理和方式研究，实现中小型中温中压锅炉、大容量锅炉组装化、模块化出厂，减少材料消耗、提升产品制造质量和性能质量。

③基于节能减排的不同能源利用方式的组合、不同供能类型的组合(冷热电联供、蒸汽热水联供等)得到发展

a.热能梯级利用—中小型燃气冷热电联产系统(CCHP)技术系统优化及产业化

燃气冷热电联产系统(CCHP)是一种建立在能量梯级利用概念基础上，能大幅度提高能源利用率及降低CO2等污染物排放的集成系统。冷热电联产系统(CCHP)综合利用多项技术，包括先进的燃气涡轮机、微型涡轮机、先进的内燃机、燃料电池、吸收式制冷机和热泵，干燥及能源回收系统、引擎驱动及电驱动蒸汽压缩系统，热储备和输送系统，以及控制及系统集成技术，以满足建筑物的热和电力负荷的需求，并且从整体上提高了从矿物燃料到能源的转换效率。

b.太阳能与燃油燃气锅炉联产技术系统优化及产业化

太阳能利用是当前可再生能源利用焦点，太阳能热水器或太阳能热水系统是目前太阳热能应用发展中最具经济价值、技术最成熟且已商业化的一项应用产品。如与燃油、燃气、电锅炉配套(南方多采用空气源热泵等)，可以解决当阴雨天阳光不足或冬季气候较低时无法提供稳定热源供应的问题，实现常年24小时供应热水。另一方面太阳能集热与锅炉给水系统一体化集成，锅炉给水加热后送入锅炉，生产热水或蒸汽，提供生产或生活所需。这样既使太阳能利用领域不断得到拓展，又为燃油气、电锅炉等的利用节约运行成本。

(4)余热余能利用将在技术升级、深度利用的基础上继续拓展空间

余热利用领域的发展主要三个方向：一是余热利用领域逐渐扩大，新的余热锅炉产品不断出现;二是余热锅炉向高温、高压和高余热回收利用率方向发展;三是余热利用向中、低温方向发展;四是固废(垃圾、污泥等)焚烧处理技术的研发和推广，现有产品的可靠性和适用性提升;等。

(5)信息化技术在工业锅炉上的应用

以燃气锅炉、生物质成型燃料锅炉的信息化为示范，开展基于锅炉全生命周期的信息化应用技术和产品的研发推广，进而开展信息化技术在工业锅炉上的全面应用研究和示范推广。

①设计手段的数字化

随着工业锅炉技术的发展和研发技术、手段的提高，工业锅炉的数字化设计进一步发展为基于标准件库和参数化设计的CAD二次开发、锅炉的三维设计、功能更加强大的通用计算系统、基于设计全过程控制的锅炉CAD应用系统等，并开始将基于数值模拟和仿真技术的建模、分析、性能预测和优化设计等用于锅炉设计。

a.针对工业锅炉技术的进步，提高CAD二次开发和参数化设计的水平;

b.提高计算软件对于工业锅炉新技术的适应性;

c.计算软件增加欧美锅炉标准的算法和功能，提高国际市场竞争力;

d.提高三维设计的使用率;

e.提高有限元分析的普及率，提高优化设计手段;

f.模拟仿真方面:数学模型需要进一步完善，边界条件更加贴近实际情况，研究提出更加精准的计算方法;完善炉内燃烧与锅内的水循环耦合分析、对流受热面烟气侧和工质侧的耦合分析，使分析结果更加符合实际情况;建立实验条件对工业锅炉数值模拟的研究成果进行验证和完善，使模拟结果更加贴近实际运行结果。

②制造过程自动化、智能化

锅炉产品、零部件制造过程自动化、智能化趋势日益突显，数控设备不断增加，机器人将会在资金雄厚的制造企业优先采用。

③锅炉及系统控制智能化、远程诊断和运行监控、在线服务等信息化技术应用

开发基于专家知识库的工业锅炉智能燃烧系统和监测与运行指导平台等远程专家指导系统，运用无线、网络等通讯技术实现数据联网、数据共享，使锅炉系统各部分成为有机一体。

针对燃煤工业锅炉实际运行状况，对于容量较大、要求较高的工业锅炉运用配套的专家控制系统，实现对锅炉燃烧情况实时监控、对给煤送风实时调节的功能，使锅炉在高效稳定的情况下持续运行。

针对燃气锅炉，通过引入氧含量、低NOx技术、电子比调、室外温度传感、变频、水质监测等的最新研究成果与锅炉燃烧系统、自控系统相结合，实现燃气锅炉智能低能耗运行控制管理。通过网络将云服务平台、软件平台以及云锅炉联接起来，用户随时控制锅炉，并从云端调取自己需要的资源和信息，进行软件升级，获取锅炉运行情况和在线技术支持、售后服务等，帮助用户实现能源管理和智能控制，让锅炉变得耳聪目明，通晓人性。

④信息技术、互联网技术将在锅炉行业得到进一步应用

a.运用大数据技术，通过基于互联网的远程监控与运行管理系统对锅炉日常运行数据的收集、分析，来指导锅炉按需设计和结合用户体验进行设计改进，乃至指导企业管理人员创造新模式、新业态。

b.随着企业两化融合程度的不断深入，构建上下游供应链协同信息化平台体系成为许多企业关注的焦点。通过协同平台实现前端供应商平台、内部支付平台与后端经营代理平台、售后服务平台信息的有效对接是当前企业向两化深度融合的重要方向。

c.随着移动互联网和社交应用的发展，“微营销”这种新型的营销方式将成为锅炉行业扩大锅炉设备的潜在市场的新的营销渠道。锅炉行业的产品生产有着行业特殊性，技术要求高、生产周期较长，基于上述特点，在锅炉产品的设计、生产到全面交货的产品生产过程中，及时沟通就显得越发重要。企业通过微信、微博、手机客户端等工具以推送、关注、转发、互动等方式将产品信息或促销活动等快速的传递到用户手中，这种快和广的营销模式将企业和用户紧密的联系起来。

d.基于市场原则的以“产品研发”、“生产制造”、“品牌合作”为起点的互联网“众包”、“异地协同设计”模式将日益兴起。

(6)国内燃烧器产品优化及产业化

随着我国煤改气的加快推进、能源与资源的综合循环利用步伐的加快以及环保要求的日益严格，天然气梯级利用及深度利用、各种低品质燃料(渣油、废油、废气、低热值气等)燃烧技术以及高效清洁燃烧技术如生物质气化燃烧技术、高温空气燃烧技术、燃油超声雾化燃烧技术、燃气预混式无焰燃烧技术、煤层气催化燃烧技术、燃气脉冲燃烧技术、低NOX燃烧技术等高效低污染油(气)燃烧技术等急需自主开发，以推动燃烧器产业的升级换代，为清洁燃料替代提供高性价比的技术保障，使我国工业锅炉朝着安全、环保、高效的方向可持续地发展。未来燃烧器将向下列方向发展：

①具有高效节能型产品将具有更加强的市场竞争力。

②低氮或超低氮排放的产品将成为市场的主力军。

③非常规类燃料特种燃烧器(如高炉煤气、化工可燃尾气等)将迎来更大发展。

④生物质燃烧器(如甲醇类燃料)使用越来越广泛。

⑤全自动、信息化产品将替代现有的机械或手动控制产品，逐步实现远程控制和服务。

原标题：工业锅炉行业面临的产业、技术发展趋势和“十三五”走向