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，全國在用工業(yè)鍋爐保有量50多萬臺，約180萬蒸噸/小時。燃煤鍋爐約48萬臺，占工業(yè)鍋爐總?cè)萘康?5%左右，平均容量約3.4蒸噸/小時，其中20蒸噸/小時以下超過80%。113個大氣污染防治重點城市中約有燃煤工業(yè)鍋爐24萬臺，90萬蒸噸/小時，均占全國的1/2。工業(yè)鍋爐主要用于工廠動力、建筑采暖等領(lǐng)域，每年耗原煤約4億噸。
我國燃煤工業(yè)鍋爐效率低，污染重，節(jié)能潛力巨大。鍋爐設(shè)計效率為72%－80%，平均運行效率約60%－65%，平均運行效率比國外先進水平低15－20個百分點；每年排放煙塵約200萬噸，二氧化硫約600萬噸，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：單臺鍋爐容量小，設(shè)備陳舊老化；鍋爐平均負荷不到65%，“大馬拉小車”；鍋爐自動控制水平低，燃燒設(shè)備和輔機質(zhì)量低；使用煤種與設(shè)計煤種不匹配、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)施簡陋，多數(shù)未安裝或未運行脫硫裝置，污染排放嚴重；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，平均能效比國外先進水平低20%以上；墻體材料窯爐約10萬座，年耗煤6400萬噸，平均能效比國外先進水平低30%以上。鋼鐵工業(yè)窯爐每年消耗煤炭約6600萬噸，其中球團工序迴轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線20多條，平均能效比國外先進水平低50％以上；石灰熱工窯爐約350座，平均能效比國外先進水平低10%；耐火材料熱工窯爐約1900余座，平均能效比國外先進水平低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)模小；能耗高，大部分缺乏污染控制設(shè)施，污染嚴重；運行管理水平低，管理粗放；缺乏能效標準和節(jié)能政策。
（二）主要對策
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)：針對現(xiàn)有鍋爐房主輔機不匹配、自動化程度和系統(tǒng)效率低等問題，集成現(xiàn)有先進技術(shù)，改造現(xiàn)有鍋爐房系統(tǒng)，提高鍋爐房整體運行效率。
3、建設(shè)區(qū)域煤炭集中配送加工中心：針對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、生產(chǎn)過程自動控制與檢測系統(tǒng)等技術(shù)對現(xiàn)有水泥生產(chǎn)線進行綜合節(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)對落后的墻體材料窯爐進行改造。
4、改造鋼鐵企業(yè)球團迴轉(zhuǎn)窯、石灰窯、耐火材料窯等。

在國家發(fā)改委提出的對策歸納起來包括3個技術(shù)層面，即提高燃燒效率、降低系統(tǒng)損耗和加強能源管理。

自動化技術(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（結(jié)構(gòu))、負荷要求來控制空氣量進氣量和燃料供給量，使鍋爐在各種燃燒條件和負荷要求下都能處于最佳燃燒狀態(tài)。為了達到這種效果，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)中存儲的多種燃燒模式中選擇最恰當?shù)哪Ｊ健榱诉_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)傳感器等自動化產(chǎn)品。

負荷管理：負荷管理主要是檢測需求狀況并且根據(jù)需求狀況及時調(diào)整燃料供給以減少輸出功率，從而提高負荷率。通常負荷監(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)速裝置來調(diào)整輸出。