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《國家工業節能技術應用指南與案例(2021)》之五:重點用能設備系統節能提效技術
點擊次數:35 更新時間:2024-04-18

  流程工藝風機及系統管網優化節能技術,通過單機高效設計、局部管道優化、系統管網優化以及廠區流體設備群基于運行數據的能效診斷等技術手段,實現流程工藝風機及風機系統節能。技術提供單位為合肥通用機械研究院有限公司。在祥光銅業3.5萬變壓吸附制氧裝置鼓風機改造項目中,對鼓風機葉輪進行改造,年節約標準煤1.07萬噸,年減排CO2?2.96萬噸。

  工業用永磁輔助磁阻同步電機技術,通過轉子高凸極比磁路結構設計保證電機效率及功率因數進一步得到提升,提高磁阻轉矩來彌補鐵氧體永磁材料磁性能下降造成的影響,使電機性能達到甚至超過稀土永磁電機的水平。技術提供單位為珠海格力電器股份有限公司。該技術為研發類節能技術,無應用案例。預計未來3年,推廣應用比例可達到30%,可形成年節約標準煤2.6萬噸,年減排CO2?7.2萬噸。

  特大型高爐鼓風高效節能裝置技術,采用葉型優化、多級動靜葉匹配、軸向進氣結構等設計技術,對鼓風機組性能進行了綜合優化,提高了調節范圍和效率;開發應用了高爐鼓風機防阻塞技術、微壓控制保持技術、急速減壓系統技術、動態雙坐標修正的防喘振保護與*高壓力限制保護技術,提高了大型高爐鼓風機組運行可靠性。技術提供單位為西安陜鼓動力股份有限公司。在寶鋼湛江5050立方米高爐配套AV100-17鼓風機組項目中,新建一套AV100-17高爐鼓風機組,相較于傳統鼓風機組,年節約標準煤1.08萬噸,年減排CO2?2.99萬噸。

  高效低碳微通道換熱器技術,是一種緊湊式高效換熱器,相比傳統翅片管式換熱器,空氣側換熱系數大,全鋁焊接無接觸熱阻,換熱器綜合換熱效率提高30%以上,應用于制冷空調系統,可滿足更高的能效要求,系統制冷劑充注量可顯著降低,并且體積小,重量輕,100%可回收。技術提供單位為杭州三花微通道換熱器有限公司。在北美廠商Nortek的綠色高效熱泵室外微通道換熱器項目,用微通道熱泵換熱器替代原有銅管翅片式換熱器,采用自主開發的單排16毫米C型換熱器結構,年節約標準煤0.65萬噸,年減排CO2?1.79萬噸。

  等離子體點火及穩燃技術,利用直流電流在介質一定氣壓的條件下接觸引弧,并在專業設計的燃燒器中心燃燒筒中形成溫度大于5000開爾文、溫度梯度極大的局部高溫區,煤粉氣流通過該等離子體“火核”受到高溫作用,迅速吸熱并釋放出揮發物,使煤粉顆粒破裂粉碎,迅速燃燒,從而節約鍋爐啟動及低負荷穩燃所需的燃油。技術提供單位為煙臺龍源電力技術股份有限公司。在廣東國華粵電臺州電廠5#爐等離子體點火及穩燃項目中,將1層四臺煤粉燃燒器改造成等離子體點火燃燒器,綜合年節約標準煤0.031萬噸,年減排CO2 0.085萬噸。

  高效動壓氣懸浮離心壓縮機關鍵技術,轉軸在重力作用下相對軸承發生偏心,進而與軸承內表面形成楔形間隙,當轉軸在做高速旋轉運動時,不斷將具有一定黏度的氣體帶入楔形間隙,而氣體的不斷進入使得氣膜產生一定的壓力,當軸系轉動達到一定轉速時(起飛速度),氣膜力足以平衡轉軸載荷,具有剛度的氣膜將軸系浮起,使軸系在懸浮狀態下工作,采用氣體軸承的壓縮機運行過程中無油、無摩擦。技術提供單位為珠海格力電器股份有限公司。該技術為研發類節能技術,無應用案例。預計未來3年,推廣應用比例可達到4.5%,可形成年節約標準煤5.4萬噸,年減排CO2?14.96萬噸。

  跨臨界CO2熱泵的并行復合循環關鍵技術,采用熱泵壓縮機把低溫低壓氣態CO2壓縮成高溫高壓的氣態,與水進行熱交換,高壓的CO2在常溫下被冷卻、冷凝為液態,再經過蒸發器(空氣熱交換器)吸收空氣中的熱能,由液態CO2變為氣態CO2,低溫低壓的氣態CO2再由壓縮機吸入,壓縮成高壓高溫氣態CO2,如此往復循環,不斷地從空氣中吸熱,在水側換熱器放熱,制取熱水。技術提供單位為寧波美科二氧化碳熱泵技術有限公司。在察哈爾右翼前旗黃家村高速公路服務區CO2空氣源熱泵供暖改造工程中,運用CO2空氣源熱泵替代原有燃煤鍋爐進行供暖,年節約標準煤0.0089萬噸,年減排CO2?0.025萬噸。

  節能高效多級小焓降沖動式汽輪機,汽輪機轉子通流部分經優化設計為單列調節級,區別于沖動式汽輪機轉子的**級多為雙列速度級,并且設計多出2~4級壓力級;汽輪機通流部分同時還優化了葉片、噴嘴、隔板噴嘴的型線設計,有效降低了汽輪機通流部分摩擦熱損,從而提高了汽輪機機械轉換效率。技術提供單位為沂源縣華陽能源設備有限公司。在昌樂盛世熱電有限公司節能改造項目中,將汽輪機整機更換為30兆瓦節能高效多級小焓降沖動式汽輪機,年節約標準煤1.5萬噸,年減排CO2?4.16萬噸。

  有機郎肯循環(ORC)發電技術,系統主要包括煙氣換熱器模塊、給水模塊和發電模塊,其中發電模塊包括控制系統,便于船上安裝布置和系統調試;煙氣傳遞熱量給煙氣換熱器中的水,換熱器中的水吸收熱量后進入ORC機組中的蒸發器并將熱量傳遞給有機工質,有機工質在ORC系統內循環發電做功。在系統設計時,可根據實際應用場景進行集成化、撬裝化設計,從而使整個發電系統更為緊湊,能量回收密度更高。技術提供單位為中船動力(集團)有限公司。該技術為研發類節能技術,無應用案例。預計未來3年,推廣應用比例可達到5%,可形成年節約標準煤3.2萬噸,年減排CO2?8.86萬噸。

  開關磁阻電機驅動系統,采用柔性制動技術,通過綜合識別制動轉矩、電機繞組電流、開關角度等,自動調節制動功率,實現快速制動及正反轉運行;采用開通角、關斷角的自動調節技術,提高單位電流輸出轉矩能力、提高電機效率;研發了專用無位置傳感器技術和控制策略,部分場合可省去傳感器,提高了電機在油污、粉塵等惡劣環境下的適應能力,提高可靠性,降低成本。技術提供單位為山東科匯電力自動化股份有限公司。在山東日發紡織機械有限公司和常熟色織公司的“節能型高速劍桿織機改造”項目中,將120臺RFRL30織機改進為開關磁阻電機驅動的RFRL31新型織機,年節約標準煤0.043萬噸,年減排CO2?0.12萬噸。

  純方波永磁無刷電機及驅動器節能技術,電機轉子永磁體為釹鐵硼稀土永磁材料并釆用瓦形表貼形式,磁**有較大的極弧系數,經過磁路設計,獲得梯形波的氣隙磁密,定子繞組采用集中整距繞組,感應反電動勢為梯形波,驅動器采用電流峰值控制策略,控制周期為恒定值,通過電流峰值控制,能夠使電機定子繞組中的電流跟蹤電流給定。技術提供單位為珠海能達科技有限公司、沈陽永磁電機制造有限公司。在西藏自治區那曲市風電示范項目中,新建13臺15千瓦時純方波永磁無刷集風式風電一體化系統,年節約標準煤0.018萬噸,年減排CO2?0.05萬噸。

  先導式氣力物料運輸系統,當介質輸送到一定距離時達到滿管狀態,此時安裝在管道上的先導閥會自動檢測輸灰管內的壓力,當達到先導閥開啟的壓力定值時,閥門會自動打開向管道內補充助推氣源,管道內的介質受到進氣的推動,介質自動向前流動,此栓塞點的堵管現象消除,壓力降低,閥門自動關閉,管道內的介質繼續向前運動,提高了介質在管內的運送效率。技術提供單位為北京中電永昌科技有限公司。在安徽華電蕪湖電廠1號爐先導輸灰系統改造項目中,在1#爐輸灰系統上安裝先導式輸灰系統,年節約標準煤0.12萬噸,年減排CO2?0.33萬噸。

  永磁電機內裝式礦井提升機,電機**磁鐵裝于滾筒內壁,作為永磁電機外轉子,工作繞組線圈裝于內定子上,內定子通過定子支撐結構套裝于提升機主軸上,轉子支撐結構和內側軸承沿永磁電機定子兩側套裝于提升機主軸上,滾筒通過支撐結構安裝永磁電機外轉子,內定子三相繞組通電產生旋轉磁場,旋轉磁場與**磁鋼磁場相互作用產生磁引力,并拉動外轉子同步旋轉,再用低頻變頻器進行調速實現節能。技術提供單位為貴陽高原礦山機械股份有限公司。在貴州邦達能源有限公司苞谷山煤礦項目中,將原單繩纏繞式礦井提升機JK-2.5×2.3P更換成永磁電機內裝式礦井提升機JKN-3×2.2P,年節約標準煤0.039萬噸,年減排CO2?0.11萬噸。

  臥式油冷型永磁調速器,電機旋轉時帶動導磁盤在磁場中切割磁力線,導磁盤中會產生渦電流,該渦電流在導磁盤上產生反感磁場,拉動導磁盤與磁盤的相對運動,從而實現了電機與負載之間的轉矩傳輸。技術提供單位為安徽沃弗永磁科技有限公司。在鎮江大港熱電廠3#機組擴容為15兆瓦機組改造項目中,綜合節能率達到39.0%,年節約標準煤0.11萬噸,年減排CO2?0.32萬噸。

  新型熱源塔熱泵系統,以空氣為熱源,通過熱源塔的熱交換和熱泵作用,實現制冷、供暖以及生活熱水等多種功能,智能化控制平臺以數據驅動+智能算法為核心,通過對用戶末端的冷、熱負荷預測,管網水利平衡進行分析,優化群控策略實現熱源塔熱泵系統的自適應控制,從而提升控制精度,優化系統運行綜合能效,實現熱源塔熱泵系統智能化穩定運行,降低運行成本,提高運行效率。技術提供單位為北京金茂綠建科技有限公司。在青島“中歐國際城”能源站集中供暖項目中,搭建污水源熱泵+燃氣鍋爐系統+熱源塔系統多能耦合系統,年節約標準煤0.038萬噸,年減排CO2?0.11萬噸。

  永磁伺服電機節能動力系統,采用永磁體生成電機的磁場,無需勵磁線圈及勵磁電流,效率高、結構簡單,與變頻異步電機相比,不需要無功勵磁電流,效率高,功率因數高,力矩慣量比大,定子電流和定子電阻損耗減小,且轉子參數可測、控制性能好。該電機帶有編碼器,實時檢測電機的轉速,可以根據工況自動調節轉速,實現節能。技術提供單位為歐佩德伺服電機節能系統有限公司。在江門明星紙業制漿設備節能改造項目中,在11臺總功率為1443千瓦時電機上配備伺服電機智能控制系統,年節約標準煤0.044萬噸,年減排CO2?0.12萬噸。

  柴油機電力測功系統電力回饋技術,系統中配置的電機與被測設備柴油機機械連接,電機與變頻器電氣連接,由變頻器控制電機運行于轉矩或轉速模式,模擬被測設備柴油機的負載,實現對柴油機的測功功能,在此過程中,柴油機將驅動電機旋轉,利用電機將柴油機的機械能轉換為電能,再通過變頻器整流逆變回饋電網,實現試驗過程中能量的回收。技術提供單位為中船動力(集團)有限公司。該技術為研發類節能技術,無應用案例。預計未來3年,推廣應用比例可達到10%,可形成年節約標準煤3.58萬噸,年減排CO2?9.92萬噸。

  全預混冷凝燃氣熱水鍋爐,采用前預混進氣,保持**的空燃比,確保完全燃燒;采用表面低氮燃燒方式,火焰均勻,可避免局部高溫,有效降低氮氧化物的產生;采用一體式冷凝逆向換熱技術,充分吸收高溫煙氣中的顯熱和水蒸氣凝結后的潛熱,減少排煙熱損失及有害物質排放,提高熱效率。技術提供單位為浙江音諾偉森熱能科技有限公司。在北京芳菁苑鍋爐改造項目中,23臺功率為700千瓦時的冷凝鍋爐替代20臺1000千瓦時的鑄鐵鍋爐進行供熱,年節約標準煤0.045萬噸,年減排CO2?0.12萬噸。

  大型制冷機組高效節能環境模擬和檢測技術,采用新型換熱系統、多泵并聯高效運行、表冷盤管變頻泵調控等技術,使制冷機組性能檢測過程中冷凝器側產生的熱量和蒸發器側產生的冷量彼此平衡,減少對外部能源的消耗,減少額外的冷熱負荷,保障水泵的寬域高效運行,提升系統節能性和穩定性。技術提供單位為合肥通用機械研究院有限公司。在珠海格力大型制冷機組集中冷源系統及測試系統項目中,年節約標準煤0.24萬噸,年減排CO20.65萬噸。

  黑體強化輻射傳熱節能技術,采用紅外物理的黑體理論及燃料爐數學模型制成集增大輻射室爐膛傳熱面積、提高輻射室爐襯發射率和增加輻照度等功能于一體的工業標準黑體元件,通過爐窯能耗檢測與評估、爐窯爐襯黑體元件布局與安裝、爐窯爐襯整體強化處理等技術,將眾多的黑體元件安裝于爐膛內壁適當部位,與輻射室爐膛共同組成一個發射率不衰減的紅外加熱系統。技術提供單位為浙江西華節能技術有限公司。在中新鋼鐵集團有限公司70萬噸/年高線蓄熱式加熱爐節能改造項目中,將個黑體元件安裝在爐膛內,增加傳熱面積,實現節能12.3%,年節約標準煤0.36萬噸,年減排CO2 0.93萬噸。

  基于水力空化的汽車涂裝車間低溫脫脂節能技術,通過旁路引出脫脂槽中脫脂液,先經前置過濾設備除雜,再進入水力空化發生器進行水處理,處理后的槽液返回到脫脂槽體使用,如此不間斷循環處理與回用,通過水力空化器處理水體產生的系列效應,實現低溫脫脂、低溫除油、延長槽液使用周期、減少廢液排放,降低涂裝前處理環節能耗。技術提供單位為杭州路弘科技有限公司。在吉利杭州灣基地涂裝前處理脫脂節能減排項目中,主脫脂環節安裝水力空化發生器,油水分離設備旁加裝低溫破乳系統,年節約標準煤0.10萬噸,年減排CO2?0.29萬噸。

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