3日本小型贯流锅炉发展及其低氮燃烧技术2

MIURACO.,LTD.ALLRIGHTRESERVED2019年11月25日三浦工業株式会社森松隆史日本小型贯流锅炉发展及其低氮燃烧技术①日本小型贯流锅炉的发展总蒸发量约15万t/h其他公司市场总蒸发量约20万t/h水管锅炉锅壳锅炉74％三浦工业贯流锅炉9％17％占有率No.157%贯流锅炉日本国内锅炉市场日本小型贯流锅炉发展现状简介锅炉蒸发量市场（不含发电锅炉）(注)图中记载数值为三浦工业2017年9月根据调查结果的推定值，可能与实际值有所差异日本国内贯流锅炉市场贯流99.5%其它0.1%锅壳0.4%貫流ボイラその他炉筒煙管ボイラ水管ボイラー锅炉种类别年生产台数比生产台数比（2015年）贯流87%其它6%锅壳5%水管2%貫流その他炉筒煙管水管已设置台数比（2015年）锅炉种类别已设置台数比三浦工业50%锅炉数量市场（不含发电锅炉）日本小型贯流锅炉发展现状简介三浦工业56%(注)图中记载数值为三浦工业根据调查结果的推定值，可能与实际值有所差异锅炉年销售数量数例（不含发电锅炉）出典:「ボイラ―年鑑」平成24年版～平成31年版一般社团法人日本ボイラ協会日本小型贯流锅炉发展现状简介2011年度2012年度2013年度2014年度2015年度2016年度2017年度2018年度燃气4,8174,8445,2244,8854,6974,8744,5775,026燃油5,6625,4785,5644,8635,0285,2334,8354,548燃气327300281279339301349258燃油279249232180235205186167电气用电310324420471450482443438小型锅炉简易锅炉合计11,39511,19511,72110,67810,74911,09510,39010,437锅壳锅炉7980544147393040水管锅炉106874930温水蒸汽锅炉种类•㈱IHI汎用ボイラ•川重冷熱工業㈱•㈱サムソン•㈱前田鉄工所•㈱ヒラカワガイダム•㈱日本サーモエナー•三浦工業㈱公益財団法人日本小型貫流ボイラー協会会員構成主要制造厂家及其代表产品日本小型贯流锅炉发展现状简介最大蒸发量的推移日本小型贯流锅炉发展现状简介出典：「小型貫流ボイラーの歩み」公益財団法人日本貫流ボイラー協会相当蒸发量热效率提高的推移日本小型贯流锅炉发展现状简介锅炉效率（%）采用潜热回收节炭器（燃气）采用节炭器采用ω流程结构采用带鳍片水管出典：「小型貫流ボイラーの歩み」公益財団法人日本貫流ボイラー協会1959年-小型贯流锅炉定义“双十则”，开发加速；（昭和34年2月24日锅炉及压力容器安全规则）1963年-贯流锅炉定义：由管构成的水管锅炉(Once-through)；（昭和38年3月18日基发第267号）小型贯流锅炉定义修订，对集箱及汽水分离器尺寸限制；（昭和38年3月20日锅炉及压力容器安全规则）1970年-传热及燃烧技术革新⇒大容量和小型化；1975年-控制技术及计算机发展⇒运行简便和多台模块化设置；1989年-泡沫经济全盛期，最大年出厂数达23,000台；1991年～经济停滞导致出场台数呈年年递减倾向；1998年-财团法人日本小型贯流锅炉协会设立；2011年-公益财团法人日本贯流锅炉协会注册更新；出典：「小型貫流ボイラーの歩み」公益財団法人日本貫流ボイラー協会相关重要节点日本小型贯流锅炉发展现状简介法规修订规范协会规范经济形势技术进步械机械遗产认定在日本以本机为代表的多管式贯流锅炉已成主流，ZP型对当时日本国民生活的提高做了贡献，2015年本认定为日本机械遗产。日本机械遗产认定日本小型贯流锅炉发展现状简介小型贯流式锅炉「ZP型」SmallOnce-throughSteamBoilerTypeZP①安全性-基本构造多管式貫流锅炉（圆型）结构例1多管式貫流锅炉（方型）结构例2单管式貫流锅炉结构例3出典：「小型貫流ボイラーの歩み」公益財団法人日本貫流ボイラー協会日本小型贯流锅炉的发展要因①安全性-法规上锅炉分类和规制锅炉的主要法规要求事项○必要×不要鍋炉鍋炉鍋炉鍋炉鍋炉操作技能教育培训结业者鍋炉鍋炉鍋炉鍋炉鍋炉鍋炉鍋炉鍋炉日本小型贯流锅炉的发展要因2级司炉工证以上1级司炉工证以上特级司炉工证以上小型锅炉（接受特别教育）简易锅炉（不要）小规模锅炉（司炉操作技能培训结业）最高使用压力（表压）出典:社団法人ボイラ・クレーン安全協会ホームページ2014年6月年锅炉小型锅炉简易锅炉2012100201110020100002009000200810020070002006200200500020041002003000200230020010002000000合计900①安全性-锅炉种类别死伤者人数三浦工业推定值(2015年)貫流87%其它6%锅壳5%水管2%锅炉种类别设置台数比设置台数比日本小型贯流锅炉的发展要因①安全性-三浦锅炉质量管理例介绍使用:①定期水质分析,确保锅炉水质满足要求；②在线监视确保锅炉安全运行,依据明确判定基准及时更换必要零部件防患于未然；日本小型贯流锅炉的发展要因设计:锅炉实体实验与解析并行来确认设计；制造:对每台锅炉产品实施出厂前热态试运行，不仅确认产品制造性能是否达标，而且对其所有安全装置进行热态动作测试；应力测试与爆炸试验(受内压部)ＣＨ２３0500010000150002000025000300000.00.50.00.70.01.10.01.50.02.00.02.40.03.00.03.40.04.00.04.50.0圧力（MPa）全ひずみ（με１回目FEM3FEM7实测与有限元解析结果比较①安全性-设计质量管理-锅炉实体结构强度评价例失稳实验（受外压部）有限元法应力解析日本小型贯流锅炉的发展要因日本小型贯流锅炉的发展要因内部锅水温度解析①安全性-设计质量管理-锅炉实体热流体评价例内部锅水温度解析与实测比较水管外烟气流动解析锅水水质与蒸汽干度关系确认①安全性-设计质量管理-锅炉实体耐垢性能评价例设计热负荷SEM画像＆成分分析实物外观垢厚测定结果日本小型贯流锅炉的发展要因①安全性-制造质量管理＿热态试运行例日本小型贯流锅炉的发展要因①安全性-使用质量管理-水质分析例已积累数千万件日本水质数据和数百万件中国水质数据年间50万件以上分析日本小型贯流锅炉的发展要因①安全性-使用质量管理-在线服务(IoT)例在线数量2019年10月末63,975台※包括锅炉以装置利用通信和信息技术来充实售后服务（数据収集・分析）対処方法・電話連絡ipad活用出差出差指示转送用户利用NTT・DDI(PHS)线路通报AI搭載锅炉售后服务点ZIS在线中心日本小型贯流锅炉的发展要因②经济性-高效节能小型贯流锅炉系统最新锅炉炉型以前的小型贯流锅炉锅壳锅炉水管锅炉负荷率[%]系统效率[%]高速多位置控制的运行效率相比以前的锅炉、在实用范围内运行效率得到大幅提升根据三浦公司独自调查数值。限SQ-3000AS给水温度50～60℃其它机型給水基准温度30℃日本小型贯流锅炉的发展要因②经济性-高效节能小型贯流锅炉系统节能运行关键点实现最高效率节能运行关键点随给水温度而改变;采用下喷式结构节碳器，调节给水温度实现潜热回收;多台控制节能运行关键点是通过选择性优化燃烧提升系统效率;※SQ-3000、蒸汽压力0.49MPa、给水温度35℃锅炉负荷率［%］锅炉负荷率［%］锅炉效率［%］锅炉效率［%］给水温度15℃给水温度55℃节能运行关键点节能运行关键点日本小型贯流锅炉的发展要因高速多位置控制采用送风机变频控制、节省电力效果佳。把连续引火控制、大范围调节燃烧负荷及多台联控有机结合减少热损失，系统效率和电力消耗得到大幅改善。※多台并置系统效率比较例（SQ-3000×5台、蒸汽压力0.49MPa、给水温度15℃、除去排污损失、系统负荷率20%时）无高速多位置控制有高速多位置控制蒸发量:3000kg/h待机98%系统效率11.4kW电力101.5%系统效率7.0kW电力蒸发量:3000kg/h待机待机待机日本小型贯流锅炉的发展要因②经济性-高效节能小型贯流锅炉系统系统负荷率[%]系统效率[%]系统效率100%以上SQ-3000AS×5台模拟范例地域成绩和贡献备考日本（国内）鉴于小型贯流锅炉对日本国民生活提升的贡献，被日本机械协会认定为机械遗产。年被日本经济产业省和日本节能中心作为工厂节能日本代表技术推荐作为IPEEC的十佳实用技术。年中国小型贯流锅炉被作为国际十佳最佳节能技术右栏被所示各国认定，详细可参照中国国家发展改革委员会公告2015年第32号。另外，分别在2008年,2009年和2012年先后3次被中国国家发展改革委员会和日本经济产业省选定为中日两国节能环保示范项目。其它相关信息可参考IPEEC等内容。年美国法国澳大利亚加拿大韩国鉴于小型贯流锅炉对韩国大型企业节能贡献，作为外资企业初次被韩国通商资源部授予韩国能效大奖的大总统奖。=B04&wr_id=4012015年日本小型贯流锅炉的发展要因②经济性-高效节能小型贯流锅炉系统实绩②日本小型贯流锅炉低氮燃烧技术日本小型贯流锅炉低氮燃烧技术世界NOx规制※表示规制数值为各国中最严格国家和区域China30mg/m3O2=3.5%Korea80mg/m3O2=4%Japan80mg/m3O2=0%Vietnam440mg/m3Philippines300mg/m3Singapore400mg/m3O2=3%Malaysia800mg/m3O2=3%Thailand400mg/m3O2=7%Mexico380mg/m3O2=5%U.S.A18mg/m3O2=3%Canada100mg/m3O2=3%出典：当社調査結果日本NOx规制NOx排放规制的变迁及小型贯流锅炉相关要求1968年、大气污染防止法的制定1973年、氮氧化物(NO2)大气环境基准设定1975年、NOx第二次规制(针对柴油车的规制强化)1977年、NOx第三次规制(针对柴油车的规制强化)1978年、氮氧化物(NO2)大气环境基准的修订(NOx第四次规制)1981年、氮氧化物(NOx)总量规制的导入(NOx第五次規制)1985年大气污染防止法修订、小型贯流锅炉成为规制对象；1989年东京都低NOx机器认定小型贯流锅炉氮氧化物(NOx)规制液体燃料160mg/m3以下气体燃料120mg/m3以下1992年、汽车氮氧化物（NOx)法的制定2001年、汽车NOx・PM法的制定日本小型贯流锅炉低氮燃烧技术日本NOx规制东京都小型锅炉等低NOx燃烧设备认定纲要传热面积10m2未满且输出热功率35KW（3万Kcal/h相当）以上气体燃料NOX≦120mg/m3（O2=0%换算）液体燃料NOX≦160mg/m3（O2=0%换算）传热面积5m2以上对SOX有规制横浜市氮氧化物对策指导纲要传热面积10ｍ2未满且重油换算燃烧量50L/h以上气体燃料NOX≦120mg/m3（O2=0%换算）灯油燃料NOX≦120mg/m3（O2=0%换算）扎幌市公害防止条例重油换算燃烧量15L/h以上对SOX有规制大气污染防止法传热面积10m2以上或重油换算燃烧量50L/h以上液体燃料NOX≦360mg/m3（O2=0%换算）K値规制规制从烟囱排放出的SOX扩散后的落地浓度名古屋市公害防止条例传热面积8m2以上对SOX有规制环境厅多小发生源对策协议会指针传热面积10ｍ2未满且重油换算燃烧量