国内外商用燃气采暖炉政策标准及技术探讨

 

国内外商用燃气采暖炉的发展历程怎样？有哪些相同点和不同点？目前国内商用燃气采暖炉的技术水平处于何种阶段？什么才是未来发展的“重头戏”？针对这些问题，本期《壁挂炉月刊》邀请多位企业代表共同探讨。
 

 

受邀嘉宾


李涛
万家乐热能科技有限公司总经理


高学杰
庆东纳碧安热能设备有限公司商用副总


邢凡
贝卡尔特管理（上海）有限公司产品市场经理


江杰
依必安派特中国行业经理


Christian Diegritz
依必安派特德国产品管理及市场经理
（注：文中企业名称均为简称）

 

 

国外商用燃气采暖炉的发展经历了从燃煤到燃油再到燃气的过程，国内产品的发展历程与国外大致相同。两者市场趋势一致：采用清洁能源和洁净燃烧技术的高效、节能、低污染商用锅炉是市场主流，并向高端和高附加值方向发展。产品方面，国外商用锅炉已拥有了成熟、系统的标准和规范体系，以及相关的政府扶持补贴政策，在技术上走在行业前沿。

 

国内商用锅炉起步较晚，现在处于起步阶段，而且与壁挂炉进入中国市场初期的状况一样，很多厂家没有成熟的经验，大多处于模仿、借鉴的状态，还没有掌握相关的核心技术，行业标准及国家相应政策也都尚未健全。但是得益于“煤改”政策，我国商用锅炉也迎来了发展的好时机。

 

国内商用锅炉目前主要从欧洲引进，产品技术、结构也基本借鉴欧洲产品，但商用锅炉是一个不断更新换代的产品，以后对于能效和排放方面的要求会越来越高，需要企业有大量实践的打磨和技术的积累。这时，企业就可以借鉴欧洲的体系标准，加强行业交流，建立自己的技术框架。

 

未来基于能效和排放方面的市场需求，低氮冷凝技术及全预混技术将成为主流，加强产品的环境适应能力以适应国内环境也是必然发展方向。包括产品配套的零部件，应具备自制能力，例如全预混锅炉的风机、比例阀等，逐步由依靠进口转成自制，最终可以成熟、自如地掌握整套全预混技术的应用和产品零部件的制造。

 

国内商用锅炉市场主要是北方供暖市场，而未来北方供暖市场对于能效和排放方面的要求会越来越高。

 

不可否认，“煤改”政策给商用锅炉行业带来了机遇和活力，但也引来了不少想赚快钱的杂牌、小作坊厂家。所以，我个人认为要提高行业积极性，保持市场稳定发展，目前应从两个方面发力：

 

（1）制定行业规范和标准，提升行业准入门槛，消除鱼龙混杂的现象，保持市场健康、向上地稳健发展。

 

（2）凭借“煤改”政策加强对商用锅炉的扶持力度，促进市场发展，吸引企业加大技术投入和市场推广力度，促进商用锅炉产品的市场普及。

 

参考欧美和日韩地区商用锅炉的发展，我看好商用锅炉在国内的市场前景，这将是一个持续发展的市场，也必将朝着高端和高附加值方向发展。

 

 

 

在欧洲，燃气锅炉要么受承压设备指令（PED）管理，要么受燃气具设备指令管理。无论是家用还是商用，总有管理依据和法规。而我们国家这几年不再把中小型锅炉纳入特种设备管理，部分锅炉就缺失了有政府法令依据的监管。

 

中国的家用燃气采暖炉是紧随欧洲、日韩之后发展起来的，商用锅炉也不例外。国内外商用燃气采暖炉技术水平的差距，与国内外家用冷凝锅炉和1000kW以上的承压冷凝锅炉之间的技术差异相同，未来发展空间很大。

 

由于中国材料制造业在过去有近十年的长足发展，这样我们追赶的速度会很快。但是在快速发展的过程中大家也不能忘记，风险和机遇是并存的。比如，有些相变锅炉设计为带压使用，只是设计压力接近但小于表压0.1MPa。我们知道，依靠材料力学性能制造的安全装置（爆破片、安全阀等）远不如依靠材料熔点的安全措施（溶解栓）安全。

 

当欧盟在2015年要求减排标准为70mg/m3时，中国的部分城市却提出30mg/m3的标准。我个人认为这在经济上不划算，至于理论上是否合理，希望进行燃烧研究与测试的专家能尽可能多地发表研究成果。事实上，2017年在某些城市的燃气锅炉低氮改造中，欧洲燃烧器企业也没能获得令当地政府满意的结果。

 

我个人认为，生产企业在适应市场需求时，要将安全性和产品质量放在第一位。这几年，国内各行各业的企业都更加注重质量，但对产品质量中的安全性重视程度还不够，总想“打擦边球”。可这也并不容易，技术设计似乎在理论上容易解决，但在材料以及制造工艺方面还是一个很大的问题，要知道，材料力学性能统计数据的分布常常就是产品的危险源。

 

目前很多同仁认为中国商用燃气采暖炉产品同质化严重，可我不这样认为。现如今，国内企业在发展探索中其实有很多不同的产品型式。我想提醒的一点是，不要将商用燃气模块炉看作简单的小功率采暖热水炉的并联组合，而把模块炉组装得越来越大，因为无论是落地还是壁挂商用燃气模块炉，都不要忘记模块化的初衷是什么：

 

（1）模块锅炉是通过多台锅炉联控，根据设定好的供热温度曲线等参数，参考室外温度智能判断应启动、停运的锅炉台数，自动实现近无人值守模式。

 

（2）模块锅炉的模块概念就相当于把单体大锅炉拆分为若干个小锅炉（有说法称体积不足1m3）。因此，模块锅炉通过在数量上的“简单并联组合”可达到任意蒸吨单台锅炉的规模，因此模块锅炉可以取代目前常见的10蒸吨以下的各类采暖及热水锅炉。

 

其实，“煤改气”运动始于1996～1998年，先是各类的承压锅炉、真空锅炉、常压锅炉、壁挂炉等进入市场，从首都、省会等天然气充足的中心城市开始改造。到2008年奥运会前，北京五环内或各区的“煤改气”已基本结束，这几年主要集中在原来省/市的下属县及农村。2016年开始的“煤改气”运动其实是“2+26”市、县的农村或城镇的“煤改气”（普通、冷凝、低氮冷凝壁挂炉）和城市里大锅炉的低氮排放改造。在改造过程中，商用燃气锅炉特别是模块锅炉产品发展较快，但市场规模终归有限，要一个项目一个项目地去完成。

 

只有产品的规格、质量及安全性符合市场需求，被各方人士认可，整体市场才能活跃。最后，我希望国内外企业在推动燃气商用锅炉，特别是模块炉的发展时，能在价格与研发上走向良性循环。好在明年低价中标可能成为历史，行业会走向良性发展。

 

 

 

 

任何一项技术在开始形成规模应用时，都会面临规范化和标准化的问题。

 

在中国，热水锅炉形式根据相关标准以100kW、0.1MPa为界，分为家用采暖热水炉（又称壁挂炉，执行GB 25034，范围0kW～70kW）、空白地带（产品功率超过70kW，不足100kW）及一般意义上的锅炉产品（功率等于或超过100kW）。锅炉产品根据其运行压力，可简单分为常压锅炉和承压锅炉。而欧洲以前将锅炉产品分为三档：第一档，采暖热水炉或壁挂炉，功率范围0kW～70kW，执行EN 483标准；第二档，功率超过70kW但不超过1000kW，执行EN 15420标准；第三档，欧共体承压设备指令（PED：Pressure Equipment Directive 97/23/EC）。在国内，第一档对应的是目前的家用采暖热水炉，第二档对应目前在国内还无处安放的商用锅炉，第三档则对应目前TSG标准涵盖的工业锅炉。

 

欧洲标准在前些年又进行了一次整合，主要如下：第一档和第二档产品标准进行了合并，并优化了EN 483和EN 15420标准，产生了新的标准EN 15502来应对0kW～1000kW的锅炉，第三档产品标准也进行了更新，更新为PED 2014/68/EU并于2016年强制执行。

 

对于国内最近异军突起的商用锅炉，所有厂家都在等待对应监管主体的明确以及配套标准的确立。只有规范的监管和适应中国本土情况的标准才能够有效地管理产品并应对相关的市场需求。

 

而当前的商用锅炉乱象正是标准不明、监管不力的结果。没有标准的试错成本太大了，采用欧美标准的冷凝商用锅炉产品通过十多年的尝试证明严重水土不服，而目前国内一窝蜂出现的相应产品基本都是靠粗糙的“拷贝”得来的，可靠性还不如水土不服的欧美产品。这一短期、低价、没有将来的“劣币驱逐良币”的行走路线，是我们每一个负责任的锅炉人都不愿看到的。希望相关部门在监管主体和产品标准上尽快明确，鼓励各个正规厂家在市场上通过自身的产品和服务获得有序的发展。

 

 

 

在国外，特别是欧盟的西欧部分，商用锅炉概念内的主流产品基本使用“全预混燃烧方式+冷凝锅炉换热器”，从上世纪80年代起已陆续出现了几种有代表性的产品，但因为市场需求与配套零部件的技术瓶颈，很少出现单体超过500kW的产品，直到2005年前后贝卡尔特推出Alucom系列热引擎，欧美市场才真正出现了专注于700kW和1000kW的商用产品。

 

此外，因为中国市场的吸引力，欧美厂商也在不断研究中国市场的特点与需求，所以这两年陆续出现了2100kW和2800kW的产品，这已突破了EN 15502的限制，向着PED+EN 676的标准挺进，最终的产品发展极限在哪里，现在还不好说，我个人看来这主要取决于全预混技术，特别是风机前预混燃烧器的几个核心配件厂商的极限，以及大型不锈钢锅炉或铸铝锅炉生产加工的经济性曲线等几个方面。

 

2000年前后，国内的锅炉市场均以燃煤锅炉和大型热力站主导的集中供热为主，小区锅炉房加及少量的壁挂锅炉为辅的供暖模式。随着人们对节能减排要求的不断提升，现有钢制或铸铁燃油/燃气锅炉加传统燃烧机的组合已无法满足要求，加上“煤改气”工程大量上马，大型的燃煤锅炉不断被淘汰，这些条件共同促进了当前商用锅炉市场的爆发性增长。

 

从国内和国外两方面背景我们可以明显看出，国内市场是将过去的大锅炉项目进行改造，单个锅炉房总装机量大，单体锅炉功率也很大。在过去的粗放经营下，硬件条件极差，短时间内即便改造完成，运营和售后人员的能力也很难跟上，需要锅炉厂家以及运营单位密切合作才能保证采暖顺利进行。而国外的商用锅炉产品单体功率偏小，即便其最大功率（1000kW）的锅炉对于国内锅炉项目来说也不够，强行改造大项目时很容易造成单个锅炉房装机数量过多，对管理和运营造成沉重的负担。

 

另外，欧美国家对于采暖锅炉周边配套设施的要求较高，同时也要求高水准的维护保养水平。因此当我们把这些“娇贵”的国外锅炉安装在国内的改造项目中，并沿用老式锅炉的使用规范来运营的时候，就会大量出现各种水土不服的情况，让用户、运营单位及锅炉厂家苦不堪言。

 

 

 

这里的商用锅炉简单定义为70kW～2800kW的非传统燃气锅炉，核心技术是全预混燃烧及锅炉换热器内冷凝技术。目前国内商用采暖炉水平极低且处于“拷贝”阶段，没有自主设计和研发能力，更谈不上优化创新，这种模式注定没有未来。

 

中国的采暖市场相对欧洲来说更加广大，现阶段对节能减排的重视其实已拉开了序幕，未来潜力无限，是一个很有可能跨入“千亿俱乐部”的产业。全预混燃烧应对低氮氧化物排放，冷凝锅炉应对节能需求，加上商用锅炉本是咱们国家应对环保压力的锋利武器，现在很大程度上却变成了“麻烦”的制造者。

 

我想大部分专业人士都还记得，三年前在北京发起的燃烧器低氮改造热潮。正是某些不懂装懂的厂家以“分一杯羹”的心态盲目介入，造成了现在全预混燃烧技术近乎于全体出局的情况。而冷凝锅炉不管是不锈钢还是铸铝材质，是壁挂炉还是所谓的商用锅炉都出现了大量问题，对此那些不负责任的厂家基本处于甩手不管的状态，这就是所谓的“劣币驱逐良币”，透支整个产业的发展潜力，此种乱象下，全预混燃烧技术与冷凝锅炉谈何未来？

 

欧美国家在这两项技术上已经进行了数十年的技术沉淀和不断改善，因此面对国内市场的浮躁和无序，我个人在此呼吁国内有责任和担当的企业，摒弃浮躁和短视的理念，深耕技术和市场，消化、吸收国外先进技术理念，但并不能止步于此，而是要根据国内现实情况加以优化和创新。

 

在过去的十多年中，我看到了很多优秀的国内企业正在努力学习，虽然他们的数量不是很多，而且在乱象中也受到了很大的冲击，但是我坚信只要所有负责任、有担当、具备长期愿景的正规企业，踏踏实实做好自己手头的工作，夯实技术基础，发掘培养各种人才，这些“星星之火”定有“燎原”的一天。

 

 

 

经过几十年的发展，欧洲的天然气基础设施已非常完善，甚至可以延伸到每家每户。而与中国相比，欧洲很少有分布式锅炉房或区域供暖。此外，通过空调系统或夜间储存加热器等用电设备给生活空间供暖也不常见。

 

目前，国家的政策导向很明显，未来商用锅炉会以高能效、低排放作为两个主要发展指标。

 

近年来，欧洲先后对燃气具指令（GAD）、欧盟能源相关产品指令（ErP）和锅炉效率指令（BED）进行了更新，表明欧洲采暖市场对于低排放、高能效的要求越来越严格。今年欧洲又公布了燃气锅炉氮氧化物排放量要控制在56mg/kW·h以下的严苛标准。

 

基于此，中国对排放的标准也将越来越严格。此外，欧洲的燃气成分将在未来几十年内发生变化，燃气自适应性系统的市场将更大。从中我们也可以看到设备正从气动系统升级到电子空气燃气预混系统，该系统能够全面监控燃烧过程，并不受气体类型和质量的制约。

 

近二十年来，冷凝式锅炉技术的出现彻底改变了市场，在高效节能方面开辟了新领域。楼宇建筑的建设为冷凝式锅炉技术的应用和推广创造了必要条件，效率也得到了进一步提升。在多台锅炉级联组合的应用中，冷凝式锅炉技术使多台锅炉的安装和应用变得简单易行，实现了几兆瓦的输出。级联系统在欧洲使用广泛，但在中国，它们主要用于公寓楼或摩天大楼的分散式供热，以替代大型且低效的供热电厂。

 

北京于2015年第一次出台了低氮排放的标准，不幸的是大部分现有供暖系统都无法达到该排放标准的要求。这一新兴市场为新技术带来了更大的发展空间，其中，冷凝全预混技术作为最能够满足该排放标准的技术开始兴起，目前在国内的大力发展刚到第三个年头，还需要大家以更长的时间和更多的案例沉淀去深刻理解这一技术。

 

假设未来的应用趋势会带来更高的系统调节比，那将为商用燃气锅炉的发展提供更多的可能性。比如我们可以利用单个大型锅炉，实现商业供热系统中取暖和热水供应的热量需求。该系统是一个由文丘里管、燃气阀、自动燃烧器和鼓风机组成的燃气系统。

 

迄今为止，多数厂商运用的仍是气动系统，即燃烧控制是纯气动的。但在新系统下，无论燃气类型、安装位置和废气排放路径如何，均可确保相同的燃烧效果，降低能源消耗，并带来更高的调节比，让用户在设备的整个使用生命周期内，充分感受这一优势。此外，数字化的运用也为设备运营商的产品开发和智能化管理，提供了巨大的可能性和诸多好处。

 

从目前的市场情况来看，冷凝式锅炉系统技术将不断发展，以满足中国市场的需求以及全国天然气网络不断扩大带来的红利，市场对此类技术产品的接受度也会随之提高。将来，冷凝式锅炉技术将会取代标准效率技术，政府的各项补贴计划也将促进销售的增长，并进一步推动行业发展。

 

【编辑：唐琴】