1、锅炉的定义

　　锅炉是利用燃料燃烧释放出的热能或其他能量将工质(中间载热体)加热到一定参数的机械设备。锅炉包括锅和炉两大部分，锅的原义是指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所。锅炉是国民经济中重要的热能供应设备。电力、机械、冶金、化工、纺织、造纸、食品等行业,以及工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的热能。

　　2、锅炉的分类

　　锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为生产和生活提供所需要的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。应用于加热水使之转变为蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，也称为蒸汽发生器；通常简称为锅炉，是蒸汽动力装置的重要组成部分，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。应用于加热水使之提高温度转变为热水的锅炉，称为热水锅炉；而应用于加热有机热载体的锅炉称为有机热载体锅炉。

　　3、锅炉的构造

　　传统锅炉整体的结构包括锅炉本体和辅助设备两大部分。锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分，称为锅炉本体。锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。锅炉承受高温高压，安全问题十分重要。即使是小型锅炉，一旦发生爆炸，后果也十分严重。因此，对锅炉的材料选用、设计、计算、制造和检验等都制订有严格的法规。

　　4、进行锅炉改造的原因

　　进入二十一世纪后，随着世界的和平发展和进步以及经济的高速运转、工业生产持续递增以及中东局势的发展，使得原来价廉的石油飞涨至150美元一桶，而全球的石油开采量仅能维持到50年之后。能源的紧缺问题日益突显出来，再加上环境的破坏，温室效应的加剧，越来越多的国家和组织开始大力提倡走可持续发展的清洁能源道路。传统的能耗大、污染严重的煤、油锅炉也面临着改良，而太阳能锅炉正是在这样的形势下应运而生的新一代清洁环保锅炉。

　　二、什么是太阳能锅炉

　　太阳能锅炉是指通过太阳能集热器、管路、水箱、电器控制等分系统组成的可以产生大量热水或蒸汽的太阳能系统，俗称为“太阳能锅炉”。随着太阳能中低温热水系统技术的不断成熟，太阳能中高温热水系统技术也在不断完善，太阳能中高温系统替代常规锅炉也成为一种必然趋势，它的用途并不仅局限于替代常规能源锅炉。

　　新一代太阳能锅炉则由太阳能低温或中高温集热器替代炉膛产生热量，并通过水箱储热以及储传装置、电器控制装置以及终端系统等组成部分形成一个完整的采集、储送、控制和终端使用系统。生态环保太阳能锅炉是相对燃煤燃油燃气等传统锅炉而言的装置，它的设计原理是将自然界的太阳能也就是阳光，用一个装置将热能最大程度地吸收和储存，并通过控制来给温给热的装置。例如燃煤热水锅炉，它是将煤作为燃料通过燃烧来加热锅炉中的水，并使水温升高，而太阳能热水锅炉则是通过采集阳光来加热水，它们都是用热能给锅炉中的水加热使水温度升高，只不过一个是用阳光作为“燃料”，而另一个是用煤作燃料。太阳光既是不需要花钱的清洁能源又是可再生的能源，而煤则是需要投入大量资金的可以造成排放的不可再生的能源；一个是清洁无环境污染的，一个是有污染的。

　　太阳能锅炉由于是采用绿色能源太阳能产生热力，可以替代常规能源10%-90%的能源消耗，节省利用常规能源所产生的费用，经济效益高；因为它无排放、无污染，属于环保节能设备，社会效益显著因而是实现减排目标的最优选项。

　　三、太阳能锅炉改造技术

　　太阳能锅炉改造就是通过利用太阳能热力技术，并结合对常规燃煤、燃油、燃气、电、沼气和其他传统能源、新能源锅炉进行节能减排改造来达到节能降耗减排目的的复合技术工程。

　　华园新能源利用具有自主知识产权的太阳能中高温热利用技术并结合相关锅炉节能减排改造技术，在优先使用太阳能锅炉改造的前提下，对传统锅炉进行综合技术改造，采用余热回收、冷凝水回收、分级燃烧节煤、锅炉降温等设备，通过对锅炉的燃烧控制系统、传感系统、出渣系统、控制系统等进行优化完善，节能效果可达10%到90%之间。

　　随着太阳能中低温热水系统技术的不断成熟，太阳能中高温蒸汽系统技术也在不断完善，太阳能中高温替代常规锅炉也成为一种趋势。太阳能中高温热利用系统锅炉由于可以产生100-300℃的热水和蒸汽，因此可以广泛地应用于日常饮水，蒸汽，采暖，空调，发电，纺织，印染，造纸，橡胶，海水淡化，畜牧养殖，食品加工等各种需要热水和热蒸汽的生产和生活领域。另外，槽式太阳能中高温锅炉还可以与沼气、温室、油田等结合，是常规能源与新能源结合的亮点。

　　太阳能锅炉，也就是大型太阳能供热系统工程，是采用太阳能代替传统热源的新一代可再生清洁无污染的环保型锅炉。它可以安装在屋顶，不占地，并且可以对建筑起到防晒、隔热、保温作用，安装运输方便，使用安全，并可实现全天候自动智能控制。

　　四、传统锅炉与太阳能锅炉比较

　　(一)传统锅炉缺陷：

　　1、锅炉烟气排放污放，由于大量的煤、油、气等燃烧后产生巨大的二氧化硫和氮氧化合物的物质，这些物质，正是造成大气污染的主要成因。

　　2、煤渣处理，由于煤块不能完全充分燃烧，产生的煤渣是工业产业的末端，只能当作废弃物处理。

　　3、粉尘的控制，在冬天北方供暖城市经常可见从高高的烟囱上漂浮下来很多粉尘，居民不敢开窗户，严重影响附近地区居民的正常生活和身体健康。北方城市一到冬天，空气质量就急剧下降，可见度极低，雾霾现象出现次数剧增，不仅影响市民健康，也带来交通事故。

　　4、脱硫处理，我国能源结构的特点决定了控制燃煤锅炉二氧化硫的排放是我国控制二氧化硫污染的重点，在我国，脱硫技术不仅技术不够成熟，而且投资高，运行费用高，这对于一些企业来说，又增加了很大的经济负担和环保压力。

　　5、能源价格上涨压力。近几年来，国际油价不断攀升，随之而来带动天然气、煤炭等能源资料价格上涨，煤炭价格已较之前几年上涨了一倍多，而且上涨趋势还将延续到日后。

　　6、安全性不足，易燃易爆，燃煤锅炉因煤炭质量有别，在温度变化及燃料不充分等情况下，易引起爆炸事故，给人民群众生产生活带来危害。

　　7、政策影响，基于以上种种原因，国家政策强令规定对现有“两高锅炉”进行淘汰或改造，并关闭、改造小锅炉，要求使用以清洁能源作为燃料的锅炉，因此，作为主要和重要的选项之一，太阳能锅炉改造势在必行。

　　(二)太阳能锅炉优点：

　　1、应用场合多：太阳能锅炉热水工程应用十分广泛，从一般家庭、小单位到大企业、大集团；几十人、几百人甚至上千人的洗浴都可应用。

　　2、适用范围广：根据不同地域及所处纬度选择合适倾角；根据屋面结构设计不同的太阳能中高温锅炉设备；根据不同气候配置不同工程组件。

　　3、经济实用：中高温设备集热部件采用国际领先的镜面铝或玻璃制成聚光反射装置，集热性能更强，性价比更高。生产制造选用先进的进口设备及科学的管理体系，保证工程产品的质的精良，达到工程项目较高的使用性能。一次性投资，长期受益，使用寿命长达15年以上；一般三年左右可收回投资，相当于免费使用十二年以上，投资回报率高。

　　4、环保节能：无公害，无污染；90%节电，是绿色环保节能的首选。

　　5、全自动运行，无需专人管理。太阳能锅炉采用全套自动控制系统，可以全天自动运行，水温自控，供热水管路自动循环、自动增压，省去了锅炉工的费用。

　　6、平屋顶、斜屋顶、均可安装。

　　(三)传统锅炉与太阳能锅炉的未来趋势

　　随着国际能源价格的不断上升，越来越高的燃烧成本以及带来的废气废渣排放，将进一步限制传统锅炉的使用。中国政府也加大了小锅炉的改造工程，可以预计，清洁减排的太阳能锅炉将持续走强市场。

　　五、太阳能锅炉改造现状

　　华园新能源现阶段主要致力于“太阳能锅炉改造”和“大型恒温窖室沼气工程”的技术推广和综合应用。“太阳能锅炉改造”与“模糊聚焦原理”、“槽式太阳能准静态光跟踪技术”和“太阳能二次聚焦槽技术”一样，同为我机构的创造性发明，这些发明创造在太阳能中高温技术的应用方面所起到的作用是革命性的，因而给太阳能中高温产业的发展带来很大影响。随着太阳能中低温热水系统技术的不断成熟，太阳能中高温热水系统技术也在不断进步完善，太阳能中高温系统替代常规锅炉也成为了一种必然趋势。

　　我机构华园新能源应用技术研究所与中科院电工所、清华大学等科研单位合作研制开发的太阳能中高温热利用系统锅炉可以产生100-300度高温热水、蒸汽，可以广泛地应用于日常饮水，蒸汽，采暖，空调，发电，纺织，印染，造纸，橡胶，海水淡化，水产品养殖育苗、畜牧繁育，食品加工等各种需要热水和蒸汽的生产和生活领域。另外，槽式太阳能中高温锅炉还可以与沼气、电力、石油等热力技术相结合，是目前常规能源与新能源结合应用的重点。

　　目前正在实施的包括福建纺织企业的锅炉改造工程，将带动全省纺织企业的锅炉改造工程。此外，湖南永州中外合资大型造纸企业高温烘干工程、上海生物制药高温灭菌工程以及浙江大型洗涤蒸汽熨烫工程等标志性示范项目也正在设计或建设中。