PDF《中国“双十佳”最佳节能技术和实践说明》

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3 中国 双十佳 最佳节能技术和实践说明 (节能技术

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一、基于频谱谐波的应力消除技术 技术原理.

频谱谐波应力处理技术是对金属工件进行傅立叶分 析,在100Hz 内寻找谐波频率,在多个谐波频率处施加足够的能量进 行振动,产生多方向动应力,与多维分布的残余应力叠加,发生塑性 屈服,从而降低峰值残余应力,同时使残余应力分布均化.应用该技 术,不再需要对金属工件进行加热处理,即可消除残余应力,从而节 约了能源. 主要技术指标.对金属工件进行傅立叶频谱分析,可找出

5 个谐 振频率,2 个备用谐振频率;

振动参数除激振力调节保证有两个最大 振动加速度 30~70m/s

2 值外,其余参数选择由振动设备自动完成;

振 动频率为 6000rpm 以下,噪音低;

最大激振力可达 80kN. 节能效果.该技术与传统热时效相比,平均节能 95%以上;

与亚 共振时效技术相比,基于频谱谐波的应力消除技术应用面可达 90%以上,而前者的应用面仅为 23%. 应用领域.此技术可广泛应用于消除金属工件铸造、锻压、焊接、切削等加工后的残余应力;

主要应用于小型、轻薄壁金属工件的 应力消除,也可用于一些大型结构件的应力消除.

1 技术情况详见《国家重点节能低碳技术推广目录》 .

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二、冶金余热余压能量回收同轴机组应用技术 技术原理.高炉鼓风机和煤气透平同轴技术(BPRT)和烧结余热 回收汽轮机与电动机同轴驱动烧结主抽风机技术 (SHRT)是指将高炉 鼓风机和煤气透平合并为一个机组,煤气透平回收的能量直接驱动高 炉鼓风机;

同时,对原有电机驱动的烧结主抽风机和烧结余热发电系 统进行改造,由汽轮机和电动机联合驱动主抽风机.BPRT 和SHRT 均 取消发电机,发配电系统,合并了控制、润滑油、动力油系统等,避 免了能量转换带来的损失,提高了能量利用效率,减少了环境污染, 降低了产品成本. 主要技术指标.BPRT 主要指标:高炉煤气流量:50 万Nm

3 /h;

进 口压力:150kPa;

煤气透平转速:3000rpm~3600rpm;

输出功率: 100MW.SHRT 主要指标:烧结环冷系统:220m

2 ;

配套 5000kW 余热回 收汽轮机;

烧结主抽风机流量 22000m

3 /min;

电机:8000kW,余能利 用效率提高 5%. 节能效果.BPRT 技术与鼓风机组对比平均节能效率达 50%以上;

SHRT 机组与原烧结主抽风机比,平均节能效率达 60%以上. 应用领域.此技术可广泛应用于适合冶金、煤化工等行业余热余 压能量回收与机械驱动系统联合应用领域.

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三、工业低品位余热回收利用技术: 高炉冲渣水直接换热余热回收技术 技术原理.高炉冲渣水直接换热余热回收技术采用专用冲渣水换 热器,实现 60℃-90℃的高炉炼铁冲渣水无需过滤直接进入换热器与 采暖水换热,加热采暖水用于采暖,从而减少燃煤消耗和污染物排 放,达到节能减排的目的.冷却后的冲渣水继续循环冲渣,对于带有 冷却塔的因巴、嘉恒、明特等冲渣工艺,可以关闭冷却塔进一步节约 电耗和水耗;

而对于没有冷却塔的冲渣工艺,冲渣水降温后减少了冲 渣水蒸发量,可以减少水消耗. 主要技术指标.吨铁可配置供暖面积 0.4-0.6m

2 ,节能 5-7.5 千克 标准煤,节水 40.0-57.6 千克,节电 0.3-0.4 千瓦时;

冲渣水无需过 滤. 节能效果.目前我国铁产量约 7.1 亿吨,渣铁比 350kg,冲渣余 热资源折合标准煤约

1530 万吨,其中,北方地区铁产量占总产量的 63.5%,南方地区占 36.5%.随着我国集中供冷供暖需求的增加,高炉 冲渣水直接换热余热回收技术市场前景广阔.按照该技术在 50%适用 产能中推广测算,每年可实现节能量

222 万吨标准煤,减少二氧化碳 排放

490 万吨. 应用领域.该技术适用于炼铁、炼铜等生产过程高炉冲渣水余热 回收利用.特别在有集中供暖需求的北方更具推广意义.

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三、工业低品位余热回收利用技术: 热电协同集中供热技术 技术原理.热电协同集中供热技术是通过回收余热提高供热能 力,降低供热能耗,实现节能,包括专项研制的吸收式换热机组和余 热回收专用热泵机组.在热电联产集中供热系统的热力站采用热泵型 换热机组代替常规的水水换热器,大幅降低一网回水温度至 20℃左右;

被热电厂的余热回收专用热泵机组(回收电厂汽轮机凝汽器乏汽 余热)和尖峰加热器梯级加热至 130℃后供出.运行过程中,在热力 站设置蓄热装置,使得热泵可充分利用谷电维持所需一次网回水温 度;

在热电厂设置蓄热罐,在维持供热能力及余热回收稳定的前提 下,机组发电上网功率可在额定值的 60%-100%范围内调节,缓解冬季 电网调峰难的问题.该技术的关键技术主要包括热泵型的换热机组和 以热泵为核心的电厂余热回收机组等. 主要技术指标.与常规热电联产系统相比,供热能力提高 30%- 50%,热网输送能力提高 60%-80%,可实现远距离供热.对于新建大型 热网可降低建设投资 30%以上. 节能效果.与常规热电厂相比,供热能耗大幅度降低,节能效果 近50%.若在集中供热地区推广

3 亿m2,每年可节能

120 万吨标准 煤. 应用领域.该技术适宜在集中供热地区推广,替代中小型燃煤锅 炉房,是解决北方城市冬季采暖热源不足的有效途径.

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四、高固气比水泥悬浮预热分解技术 技术原理.高固气比水泥悬浮预热分解技术是通过提高系统内固 体物料与气流的质量比,达到提高系统热效率、增强系统热稳定性的 效果,是具有节能、增产、提质、减排等综合效益的原创性工艺,主 要由高固气比悬浮预热器和外循环式高固气比反应器两部分组成.高 固气比悬浮预热器采用平行双系列气流、交叉单向料流的方式进行气 固换热,增加了气固两相换热面积和换热次数,大幅度提高了换热效 率,显著降低了预热器出口废气温度.外循环式高固气比反应器,能 使没有燃烧或反应不完全的粗颗粒物质返回并多次通过反应器,既提 高了分解炉内固气比,又延长了物料在分解炉内的停留时间,使生料 物料反应率接近 100%.该技术与篦冷机等装备和过程控制技术配合应 用,能够发挥更好的集成效应. 主要技术指标.与普通五级预热预分解技术相比,废气温度降低 20%,废气量减少 20%,二氧化硫和氮氧化物排放量降低超过 50%. 节能效果.与普通五级换热技术相比,产能提高 40%;

吨熟料煤 耗降低 16kg,烧成电耗降低 13%,系统节能率超过 10%. 应用领域.该技术适用于水泥熟料煅烧,并应用于粉体的换热与 反应工程.

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五、数据中心节能技术: 机房智能直冷优化应用技术 技术原理.机房智能直冷优化应用技术将制冷剂自然相变循环技 术创新应用于数据中心机柜级制冷,以温差的形式产生压差,驱动制 冷剂工质的自然相变循环流动,实现机房室内外无动力热量交换.同时,根据制冷剂蒸发量不同,通过自主研发的机房能效管理软件及环 境维持系统监控软件进行实时监测,控制回流制冷剂的制冷量,实现 自适应冷量调节及机柜级温度场控制,显著降低机房制冷空调运行电 耗.该项技术还根据室外温度,进行风冷冷水机组(机械制冷)和闭 式冷却塔(自然冷源) 的切换,以提高自然冷源的利用效率,降低空 调系统的机械耗电,从而大幅降低数据中心 PUE 值. 主要技术指标.该技术可实现单机柜制冷量

20 千瓦.采用该技 术的数据中心空调节电率可达 50%―80%,可将数据中心 PUE 值降低至 1.2―1.4. 节能效果.以装机容量为

1000 千瓦、年运行

8760 小时的数据中 心为例,相比常规机房精密空调,使用该技术每年可节电 350.4 万千 瓦时,节电率为 64.5%,相当于减排二氧化碳

2628 吨. 应用领域.该技术不受气候、大气环境、水资源等条件的限制, 可替代现有的数据中心传统制冷方式.适用于采用传统空调制冷的数 据中心机房的节能改造.

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五、数据中心节能技术: 通信用耐高温型阀控式密封电池节能技术 技术原理.通信用耐高温型阀控式密封电池采用自主知识产权的 铅锡基多元合金技术、正极 4BS 引晶技术、独特的炭材料添加剂等技 术,实现了蓄电池产品适用温度的突破,使电池正常使用温度提升至 35℃,并可在极限温度 75℃下使用.从而使通信基站内空调设置温度 比常规基站提高 10℃,且可降低空调运行时间,降低了空调电耗以及 空调配置成本. 主要技术指标.产品符合 IEC60896-2004 以及通信行业 YD/T799- 2010《通信用阀控式密封铅酸蓄电池》和YD/T 2657-2013 《通信用 高温型阀控式密封铅酸蓄电池》的技术要求;

在35℃工作环境温度 下,设计浮充寿命≥10 年;

电池最高可承受工作环境温度为 75℃;

在55℃工作环境温度条件下,80%DOD 循环寿命大于

12 次大循环,每 次大循环包含

11 次80%DOD 放电循环. 节能效果.配置了耐高温阀控式密封铅酸蓄电池的通信基站与常 规基站相比,年综合节能率可达 26%上. 应用领域.此技术可广泛应用于各类通信基站蓄电池的改造,也 可用于太阳能储能、风能储能等领域.

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六、高红外发射率多孔陶瓷节能燃烧器技术 技术原理.高红外发射率多孔陶瓷节能燃烧器技术采用全预混无 焰催化燃烧技术,精确控制空燃比,实现了完全燃烧,提高了燃烧效 率.通过红外线辐射传热,燃烧面温度高,传递距离短,大幅减少热 量传递过程的物理热损失.燃烧器表面采用高辐射率红外涂层,使涂 层的红外发射波长窗口与受热体红外吸收波长窗口尽可能匹配,进一 步提高热量吸收效率.该技术以陶瓷替代传统的铜、铁铬铝和镍铬合 金等高耗能金属材料制备燃烧器,能降低制造能耗,并节约大量金属 材料. 主要技术指标.热效率超过 70%,红外涂层平均发射率达 0.9, 一氧化碳与氮氧化物等排放水平降低 30%以上. 节能效果.与大气式灶具相比,平均节能 20%以上,每户每年可 节省天然气

48 m

3 (折合

64 千克标准煤).因红外节能灶以高红外发 射率多孔陶瓷替代传统金属材料,每台灶具的制造能耗降低 0.8 千克 标准煤. 应用领域.该技术可在燃气灶具生产领域全面推广,既有利于降 低灶具生产过程的能源消耗,也大幅提高燃气灶具使用过程中的能源 利用效率.

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七、新型高效膜极距离子膜电解技术 技术原理.新型高效膜极距离子膜电解技术将离子膜电解槽的阴 极组件设计为弹性结构,使离子膜在电槽运行中稳定的贴在阳极上形 成膜极距,降低溶液欧姆电压降(IR 液) ,实现节能降耗.在离子膜电 解工艺中,槽电压是影响电解槽电能消耗的重要技术指标一,包括六 个部分:V 槽电压=V0+VM+?阳+?阴+IR 液+IR 金, (IR 液为溶液欧姆电压降) .其中,?阳、?阴和 IR 液对 V 槽电压的影响较大. 主要技术指标.以蓝星(北京)化工机械有限公司 NBZ-2.7 槽型 为例,其设计电流密度 6.0kA/m

2 ,运行电流密度 5.5 kA/m

2 ,单元槽 电压 2.98V,直流电耗

2035 千瓦时每吨氢氧化钠,烧碱浓度 32%(质 量分数) . 节能效果.电极间距每下降

1 毫米,单元槽电压降低约

100 毫伏,吨碱能耗降低约

70 千瓦时.传统离子膜电解槽每对单元槽的 阴、阳极极间距 2~3 毫米.采用膜极距技术可使每吨烧碱直流电耗 降低 100~170 千瓦时.目前,采用该技术产能合计

1215 万吨/年, 每年节电 15.8 亿千瓦时,每年减排二氧化碳 118.8 万吨. 应用领域.该技术既可以用于改造现有装置,也可用于新增产 能.

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八、两级喷油螺杆空气压缩机节能技术 技术原理.两级压缩超高能效螺杆空气压缩机是以两级压缩高效 螺杆主机为核心的成套技术系统,主要由主机、驱动电机、传动系 统、进气系统、冷却系统、油过滤系统、油气分离系统、自动控制系 统等组成.两级压缩高效螺杆主机采用 Y 型螺杆转子型线技术, 利用两级压缩原理,降低了每级压缩的压缩比,通过采用级间独特的 冷却设计,使压缩过程趋近于最省功的等温压缩过程,对喷油冷却方 式、各级的........