半导体电锅炉产业化项目可行性报告

半导体电锅炉产业化项目可行性报告内容摘要：

网管道，管网还存在保温损失。 半导体电锅炉将采用分布式的能源利用方式，哪里需要就在哪里安装一台，需要多少安装多少，非常方便。 （二）项目的意义和产品的市场前景 2． 1 项目的意义 能源、环境、人口和粮食已成为世界关心的四大研究课题。 从长远看，能源生产和供给是紧张的，国际能源报告的资料表明，到 2060 年左右，石油、天然气将从全世 界范围趋于枯竭，而与此同时又要求每年供应 140 亿吨石油当量的能源 (至少 84亿吨 )。 中国是一个人口众多的国家，她以占世界 7%的耕地养活了占世界 22%的人口，从能源开发而言，达到小康水平的人均一次能源 1. 5 吨标煤是必须的，但是，从目前看，这个数字很难实现。 我国的能源结构以煤为主 (占总能源的 3/4)，能源转化为电能的比例低，约为 22％ (工业发达国家均达 36%)，由于人口多，人均占有能源低。 农村能源紧张，乡镇企业就要求燃煤量每年 2 亿吨以上，农村中年耗薪柴量达 2. 7亿吨，为合理采薪量的 3 倍，由此种种，造成生态恶化 ，环境污染，急待统一规划和治理。 工业锅炉是和国民经济发展、提高人民生活水平直接相关的热能产品。 又因它耗能大、污染物排放多和涉及面广而倍受重视。 我国工业锅炉的发展经历了五十年代仿英仿苏、六十年代自制水火管快装锅炉、七十年代研制劣质煤锅炉等各个阶段，至 1980年，全国已有 20万台、 37万蒸吨的工业锅炉，年耗煤 2 亿吨 (占当时煤产量 1/3)，平均效率 65%，年生产量 6 万 6 蒸吨的规模。 据 2020 年统计，全国在用锅炉总台数 万台，总热功率 万 MW。 按用途分类：发电用锅炉 万台，热功率 万MW；工业锅炉 万台， 万 MW。 工业锅炉热功率仅是发电锅炉的 倍，但总台数却是 倍。 中国工业锅炉量大面广，平均容量小，且以燃煤为主，年耗燃料约 4 亿吨标准煤。 由于工业锅炉运行效率不高（相对发电锅炉来说要差十几个百分点），能源浪费相当严重，每年多耗用燃煤约 6000 万吨。 另外由于工业锅炉排放大量烟尘以及 SO2 和 NOX 等污染物，成为我国大气主要煤烟型污染源之一。 因此工业锅炉是我国开展节能降耗、提高能效、减少污染的主要对象之一。 结合工业锅炉具体情况， 我国工业锅炉存在以下问题： ①锅炉运行效率仍在 60～ 70%徘徊。 这一数值落后于先进工业国 10～15 百分点，多耗煤 6000 万吨 /年。 ②燃料以煤为主且大都燃用统煤，动力配煤仅占 6～ 8%、洗煤、型煤、水煤浆使用比例很小，油、气炉仅占总量的 6%。 因此，锅炉效率低下，环境污染严重。 ③环境污染严重，全国工业锅炉排放烟尘 620 万吨 /年、 SO2 510 万吨 /年和 CO2 5 亿吨 /年。 ④单台容量小，平均为 2. 4t/h，近年来，由于注意了这个问题，平均容量有所提高，全国 4t/h 以下工业锅炉 已由 1991 年的 60. 2%下降为 1995年的 %。 ⑤生产总能力已达 15 万蒸吨 /年 (全国 D 级以上锅炉厂生产能力为 12万蒸吨 /年 )，已超过了全国的需求。 在全国总需求范围内，华东地区工业 7 锅炉生产过剩 46%，而华北、西南尚处于生产供不应求中。 ⑥锅炉房小而多，锅炉备用率大为 33 47%，很多锅炉在额定压力 50%左右运行，这种运行方式不仅技术上不可取，而且是一种新的浪费。 ⑦事故率高。 由于加强监察和管理，我国工业锅炉事故率已有降低，至 90 年代初，锅炉压力容器爆炸事故率仍有 ‰，重大事故率为 2‰，为某些先进工业国 20 年前的 10 倍。 然而，环境保护是全人类共同关心的话题，也是我们国家的基本国策之一，国家及地方不断出台或更新一系列的环保法规、政策和标准，旨在严格地控制污染排放，改善我们的生存环境，造福于子孙后代。 尤其是燃煤锅炉在运行的过程中必然会产生废气、废渣的排放及噪声的释放，是环保部门重点关注和控制的污染源之一。 为了提高燃煤锅炉的环保性能，从而达到国家标准规定的排放指标，近年来，各锅炉生产厂家投入了大量的精力，或是从燃烧机理入手，或是选用高效的消烟除尘设备，研 发了各类燃煤锅炉新品，这些研发活动的动力，多半来自生产企业为了达到标准要求，延长产品使用周期，维持市场份额和经济效益而作出的投入。 即便如此，地处大中城市闹市区的燃煤锅炉运行污染，甚至在达标的情况下，也不同程度的干扰了周边地带企业和居民正常的生产和生活。 一些城市采取了连片集中供热的政策引导，出台了严格控制城市三环以内限制新建 2. 8MW 以下燃煤锅炉等一系列措施，迫使地处三环以内的锅炉使用单位，在无条件采用连片集中供热的情况下，开始把目光投向燃用重、轻柴油、天然气、城市煤气等清洁燃料的锅炉，甚至是电加热锅炉。 用户对使用清洁能源锅炉炉型选择的关键因素是运行成本，而运行成 8 本的高低则直接受能源价格的左右。 我国目前的能源价格体系各地差异很大，但无论如何清洁燃料、电能的价格总是比煤价高得多，粗略的估计，在华东地区的某些省份和城市，同功率的锅炉燃料消耗价格比约为。 煤 /重、轻柴油≈ 1/3～ 4，煤 /天然气、城市煤气≈ 1/～ ，煤 /电≈ 1/6～ 7，在煤产区的省份内，这样的比例可能会相差更大。 一般情况之下，企业选择清洁燃料锅炉会大幅增加生产成本，而电加热锅炉和燃油、气锅炉相比较，尽管电加热锅炉具有更好 的环保性能，完全没有污染排放，能源运输储存简单易行，自动化程度更高等诸多优点，但如果‘电价‛不能达到使运行成本和燃油、气锅炉大致可比，则电加热锅炉很难成为用户的自觉性选择。 在电力供应较充沛的地区，电力供应部门采取了一系列的价格优惠政策来鼓励用电，或是针对火力发电负荷调节性能较低的实际情况，实行分时段的峰谷电价，鼓励用户在 24小时内均衡用电，用以克服电的不可储存性，提高供电的经济效益和节约能源。 那么，究竟什么样的电价才能使用户对选择电加热锅炉感兴趣呢 ?我们分析表明，当电价≤ 0. 285 元 /h 时，则电加热锅炉 的运行成本和燃油、气锅炉大致可比。 在近几年来己经实行了峰谷电价城市的市场销售实践中，证实了这个结论基本正确。 下面，我们简单分析一下产品价格及产品生命周期等因素对电加热锅炉发展的影响。 产品价格是产品使用价值的市场表现，产品价格还要受到供求关系的影响，在市场经济发展到今天的阶段，锅炉产品的制造能力即市场供应能力 )己经大于需求，各锅炉制造厂商为了争夺市场份额采用的价格竞争，己 9 使得销售利润微薄，没有了太多的降价空间，即便是电加热锅炉这样的新品也是如此，而用户对于电加热锅炉的选购，除了受电力供应、环境保护等政策 因素的影响之外，设备的销售价格与其它燃煤、油、气等类型的锅炉相比较的经济性以及产品使用寿命的长短，都可能会对用户是否选择使用电加热锅炉产生影响。 表 1 为各类型锅炉的产品销售价格比较。 由表 1 可知，小型电加热锅炉的产品销售价燃煤、油锅炉大体相当，略低于燃气锅炉，设备的一次性投资不会大于其它类型的锅炉，加上锅炉房的土建投资少和占地面积小等因素，电加热锅炉目前的产品售价，不会对用户选用电锅炉产生消极的影响。 其次就是产品使用寿命的长短，也是用户关注的内容之一。 电加热锅炉的使用寿命长短或需进入下一个大修理的周期，直 接和电加热元件的使用寿命相关，新近的国家标准规定不少于 3000 小时，各电加热元件的供应厂商的寿命承诺也不尽相同。 更由于电加热元件的价格在锅炉整体中所占比例很高，将直接影响用户对炉型的选取。 如果能达到电加热元件供应厂商承诺的使用寿命，一般用于采暖的锅炉一个采暖周期的使用时间约为 1000 小时，这样，电加热元件的更换周期可达五年以上，与燃煤锅炉的大修周期大体相当，用户还是可以接受的。 表 1 型号 蒸发量 能源种类 销售价格 备 注 DZL1 1t/h 烟煤 约 19 万元 不考虑分汽缸、上煤机等锅炉房设备 WNS1 1t/h 轻柴油 约 18 万元 不考虑储油系统 WNS1 1t/h 天然气 约 万元 不考虑调压系统 WNS1 1t/h 城市煤气 约 万元 不考虑调压系统 WDZ1 1t/h 电 约 万元 不考虑变压器、 PLC+触摸屏控制系统 半导体 1t/h 电 约 4 万元 含自动控制系统 10 半导体电锅炉属强制循环电热直流锅炉，它采用了高效绿色发热元件半导体硅碳棒，配以专利权人黄德权先生发明的传热结构（专利号：，其专利名称为：锅炉用快速自动节能蒸汽发生器， 专利申请日： 2020 年 3 月 8 日），从而使锅炉的电能利用热效率达到 ％。 根据下面的分析可知，半导体电锅炉是的常规电加热锅炉的理想替代品。 ①电热管锅炉，电功率一般在 18KW— 720KW 之间，同时需要安装专用变压器和电源专线，而且电热管在水中要 2— 4 小时才能将水烧成开水后，产生蒸汽，这与燃煤、燃油并没有什么区别。 而半导体电锅炉就大大不同，产蒸汽速度特别快， 5 分钟内就自动产生 160℃以上的高温蒸汽，且 110V，220V， 380V 电压均可使用，电功率在 2kw～ 60kw 范围，不用安装专用变压器和电源专线。 ②加 热元件半导体硅碳棒 在制造过程中以独特的技术，在发热部的表面涂上了保护层，明显的增强了半导体硅碳棒的抗氧化性能，延长了使用寿命。 在使用过程中因棒氧化，电阻逐渐增加，为保持炉温正常，可自动提高使用电压。 当电压提高到所用变压器最高限度仍不能满足要求时，可自动停炉改变棒的接线方式以便继续使用。 在改变棒的接线前一般可使用约 8000 小时，改变接线后又可以继续使用约 7500 小时左右。 因此，其使用寿命一般可在 15500 小时及其以上，远远超过国家标准要求大于 3000 小时的使用寿命。 ③金属耗量极少。 半导体电蒸汽锅炉采用不锈钢 管，热水锅炉采用铜管。 显然一台锅炉金属耗量的减少，意味着锅炉产品对金属需求的减少。 众所周知，炼钢是耗能大户，也是污染大户， 2020 年，每 吨钢综合能耗是 11 760千克标准煤。 用半导体电锅炉替代电锅炉及燃煤、燃油、燃气锅炉，将大大减少钢的需求，也就是减少了能源消耗，减少了污染源。 同时降。