国家重点节能技术技术报告(第二批)
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重点推广节能技术报告
(第二批)
目 录
1、炭储运减损抑尘技术 ............................................... 1 2、电除尘器节能提效控制技术 ......................................... 3 3、纯凝汽轮机组改造实现热电联产技术 ................................. 5 4、电站锅炉空气预热器柔性接触式密封技术 ............................. 7 5、锅炉智能吹灰优化与在线结焦预警系统技术 ........................... 9 6、电站锅炉用邻机蒸汽加热启动技术 .................................. 11 7、脱硫岛烟气余热回收及风机运行优化技术 ............................ 13 8、高炉鼓风除湿节能技术 ............................................ 15 9、铝电解槽新型阴极结构及焙烧启动与控制技术 ........................ 17 10、流态化焙烧高效节能炉窑技术 ..................................... 18 11、精滤工艺全自动自清洁节能过滤技术 ............................... 21 12、先进煤气化节能技术之一:粉煤加压气化技术 ....................... 23
先进煤气化节能技术之二:非熔渣一熔渣水煤浆分级气化技术 ......... 25 先进煤气化节能技术之三:多喷嘴对置式水煤浆气化技术 ............. 27 13、新型高效节能膜极距离子膜电解技术 ............................... 29 14、全预混燃气燃烧技术 ............................................. 31 15、稳流行进式水泥熟料冷却技术 ..................................... 33 16、四通道喷煤燃烧节能技术 ......................................... 34 17、高效节能选粉技术 ............................................... 36 18、频谱谐波时效技术 ............................................... 38 19、动态谐波抑制及无功补偿综合节能技术 ............................. 41 20、控制气氛渗氮工艺节能技术 ....................................... 43 21、螺杆膨胀动力驱动节能技术 ....................................... 45 22、大型高参数板壳式换热技术 ....................................... 47 23、高效节能电动机用铸铜转子技术 ................................... 49 24、稀土永磁无铁芯电机节能技术 ..................................... 51 25、汽车混合动力技术 ............................................... 53 26、纯电动汽车动力总成系统技术 ..................................... 55 27、温拌沥青在道路建设与养护工程中的应用技术 ....................... 57 28、基于吸收式换热的新型热电联产集中供热技术 ....................... 59 29、供热系统智能控制节能改造技术 ................................... 61 30、夹芯复合轻型建筑结构体系节能技术 ............................... 63 31、炭黑生产过程余热利用和尾气发电(供热)技术 ....................... 64 32、谷氨酸生产过程中蒸汽余热梯度利用技术 ........................... 66 33、聚醋化纤醋化工艺余热制冷技术 ................................... 68 34、乏汽与凝结水闭式全热能回收技术 ................................. 69 35、纳米陶瓷多空微粒绝热节能材料涂层技术 ........................... 70
1、炭储运减损抑尘技术
一、技术名称:煤炭储运减损抑尘技术 二、适用范围:煤炭等行业粉料运输及露天堆放 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状: 1.煤炭铁路运输
煤炭在铁路敞车运输过程中的损失为:运距在500km以内的原煤运输损耗为0.8%-1.2%,500-1000km时原煤损耗为1.2%-2.5%;洗精煤的运输损耗为2%~4%。煤炭铁路运输的损失率平均为1.2%,最小为0.8%。 2.煤炭公路运输
煤炭公路运输损耗一般为80kg/100km左右,公路煤炭运输距离平均在100~500km之间。以运输距离300km、每车运输煤炭25t进行计算,煤炭损耗为240kg,即煤炭汽车运输损耗为0.96%以上(包括使用篷布)。 3.储煤场
储煤场的煤炭损失率受地理、气候条件影响较大,很难估算。一般海拔越高、风速越大的煤炭损失率也越高。 四、技术内容: 1.技术原理
通过设备将减损抑尘剂喷洒到煤炭或粉状物料表面后,形成固化层,以达到降低损耗、防治扬尘的目的。 2.关键技术
减损抑尘剂具有无毒、无味、无腐蚀等特点,通过对煤层自动喷洒系统将其喷洒于煤层表面后,能形成具有一定强度和韧性的固化层,有效地防止扬尘。使用减损抑尘剂与使用其他手段抑尘相比具有成本低廉,使用方便,减损抑尘效果好的特点。 3.工艺流程
在煤炭运输车辆的煤炭表面、露天堆放的煤炭表面喷洒抑尘剂,形成固化层以达到抑制煤尘产生和减少运输和天气损耗的作用。具体工艺流程见图1,图2。 五、主要技术指标:
1)减损抑尘剂溶液
减损抑尘剂为透明一半透明液体,无外来可见机械杂质,密度为1.00-1.10 g/cm(20℃,粘度≥5mpa.s(20℃),pH值为6~8,在-10~40℃范围内使用。
2)减损抑尘效果 固化层厚度:lOmm; 风蚀率小于1.0%。 六、技术应用情况:
该技术通过经铁道部、山西省科学技术厅和甘肃省科技厅的鉴定,已在神华
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集团神东分公司、沈阳铁路局、呼和浩特铁路局投入使用,即将在鸟鲁木齐铁路局、兰州铁路局投入使用。
煤炭铁路运输抑尘技术最早于2007年开始应用,部分喷洒站已经工业化运行了两年多的时间,抑尘剂技术的应用已经较为成熟。从2009年开始,全国铁路范围内建设抑尘喷洒站的步伐明显加快,目前已建成喷洒站32个,在建或处于设计阶段的喷洒站25个,还有12-15台的移动式喷洒设备已经订货。全国已建成的固定式喷洒站可实现喷洒运量2.0-2.2亿t,占全国铁路煤炭运输量的14%左右;在建或处于设计阶段的固定式喷洒站可实现喷洒运量1.7-2.0亿。 七、典型用户及投资效益:
典型用户:霍林河减损抑尘喷洒站,榆家梁减损抑尘喷洒站
1)霍林河减损抑尘喷洒站。建设规模:煤炭运量4000万t/a,主要技改内容为:在霍林郭勒煤炭出运线路上建设抑尘剂喷洒站,对霍林郭勒煤矿外运煤炭进行抑尘剂喷洒。主要设备为对喷式喷洒设备,搅拌及储液设备,控制及监控设备。节能技改投资额400万元,建设期4个月。每年可节约 21. 6万tce,年节能经济效益17280万元,投资回收期0.5年。
2)榆家梁减损抑尘喷洒站。建设规模:煤炭运量1000万t/a,主要技改内容为:在煤矿筒仓装车点后建立喷洒点,主要设备包括龙门式喷洒设备、搅拌及储液设备、控制及监控设备,以及喷洒站建筑100-150m。节能技改投资额300万元,建设期3个月,每年可节约5.4万tce,取得节能经济效益4320万元,投资回收期0. 75年。
八、推广前景和节能潜力:
此技术可推广到煤矿、煤炭运输企业、热电厂、钢厂等。目前大约每1000万t运量需要建设一个固定式喷洒站,每个喷洒站的投资在250万元左右,每个喷洒站建成之后可以实现70t煤炭/万t煤炭运输量的年节能量,到2015年节能能力可达约500万tce/a。该技术亦可在煤炭公路运输及储煤场、散堆煤场使用。
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2、电除尘器节能提效控制技术
一、技术名称:电除尘器节能提效控制技术
二、适用范围:电力、冶金、建材等行业电除尘器改造 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
我国目前火电机组装机容量约6亿kW,机组绝大多数配置电除尘器。目前,这些除尘器基本都采用工频除尘器电源,按电除尘器工频电源耗电功率占机组发电功率的0.25%计算,电除尘器消耗电功率约150万kW,年耗能约75亿kWh。 四、技术内容: 1.技术原理
采用电力电子技术,将工频交流电转换为电压70kV以上、电流峰值4-6A、时间宽度为20μs以下的脉冲电流给电除尘器供电。通过对电流脉冲采取一定的控制模式,增加电除尘器内烟尘带电荷量,增加带电烟尘收集移动速度,并减少无效的能量供给,达到提高电除尘器除尘效率,大幅度减少供电电能的效果。 2.关键技术
1)大功率高频高压电除尘器电源制造技术;
2)适合不同工况的提高电除尘器除尘效率、大幅度节约电能的运行控制技术。
3.工艺流程
三相工频交流电整流滤波形成直流电→通过逆变电路形成高频电流脉冲→对电流脉冲的周期进行优化控制→电流脉冲通过高频变压器进行升压→对高压电流脉冲进行整流→送电除尘器电场。工艺流程见图1,图2。 五、主要技术指标:
1)高频电源设备额定输出电压:72kV以上,额定输出电流达到1.6A以上,额定输出功率达到115kW; 2)减少烟尘排放:40%以上;
3)节电率:70%以上。以1台300MW锅炉为例,年节约电能360万kWh以上。
六、技术应用情况:
已通过中国电机工程学会组织的两项科技成果鉴定,技术达到国际先进水平。已在华电、大唐、华润、国电、神华等大型发电集团的125-1000MW机组上投运控制装置3000余套,在越南广宁电厂、泰国,JS电厂等工程中出口控制装置100余套,取得了显著的经济和环保效益。该技术还在以中天钢铁股份有限公司为代表的冶金行业投入使用。 七、典型用户及投资效益:
典型用户:华电望亭电厂、国电安顺电厂、国电泰州电厂、华润常熟电厂 1)国电安顺电厂。建设规模:300MW机组电除尘器电源及控制系统节能改造。
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主要技改内容为:将原有电除尘器电源控制系统更换为节能提效型电除尘器电源及控制系统。节能技改投资额270万元,建设期14天。年节约电能4GWh,折合1400tce,年节约运行电费144万元(电价按0.36元/kWh计),投资回收期2年。 2)国电泰州电厂。建设规模:1000MW机组电除尘器电源及控制系统节能改造。主要技改内容:将原有电除尘器电源控制系统更换为节能提效型电除尘器电源及控制系统。节能技改投资额480万元,建设期20天。年节约电能5.74GWh,折合2009tce,年节约运行电费206万元(电价按0.36元/kWh计),投资回收期2. 5年。
八、推广前景和节能潜力:
我国目前火电机组装机容量约6亿kW,机组绝大多数配置电除尘器。如果全部改用高频电源,按节电70%计算,每年可节约50亿kWh的电能,折合170万tce,产生18亿元的节能效益,改造总投入约35亿元。到2015年,预计推广到25%,总投入9亿元,节能能力可达50万tce/a。
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3、纯凝汽轮机组改造实现热电联产技术
一、技术名称:纯凝汽轮机组改造实现热电联产技术 二、适用范围:电力行业125-200MW纯凝汽轮机组 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
200MW三缸三排汽纯凝汽轮机组平均能耗约为355g/kWh,集中锅炉房平均供热能耗约为52kg/GJ。 四、技术内容: 1.技术原理
对纯凝汽轮机组进行打孔抽汽,使纯凝汽轮机组具备纯凝发电和供热两用功能。
2.关键技术
1)纯凝汽轮机本体不作改动,通过在两根中低压连通管打孔抽汽,同侧合并,利用调节阀和主调门控制抽汽参数,使纯凝发电机组具备热电联产和纯凝发电两用功能。
2)在两用功能中,纯凝方式运行保持原来运行方式不变;热电联产方式运行时,在安全性能不变的基础上,能实现供热流量150 t/h及以上的供热能力,实现热电比>50%,热效率>45%的热电联产基本指标要求。
3)改造后采暖供热抽汽参数符合常规供热的要求。 五、主要技术指标:
抽汽压力为0.22-0.245MPa,能实现供热流量150t/h及以上的供热能力,实现热电比>50%,热效率>45%的热电联产基本指标要求。 六、技术应用情况:
2008年通过由天津市科学技术委员会组织的专家评审,结论为:该项成果具有实用性强、节能环保效益好、投资小、见效快的特点,综合技术达到国际先进水平。已在天津军粮城发电有限公司、国电大同第二热电厂等企业改造完成。 七、典型用户及投资效益:
典型用户:天津军粮城发电有限公司
建设规模:#7, #8两台200MW二缸二排汽机组供热技术改造。主要技改内容:对#7,#8汽轮机本体采用连通管打孔抽汽加蝶阀的方式;在汽轮机高低压间连通管上与蝶阀并联设置安全阀,以保证汽轮机组的安全;在汽轮机中低缸间连通管的抽汽供热管上设置抽汽逆止门、快关阀、调节阀,防止热网蒸汽回流,保证汽轮机组的安全。节能技改投资额1600万元,建设期55天(一个大修期)。改造后,每供1GJ热可节能28kgce,2007年采暖期供热250000GJ,节约7000tce,取得节能经济效益371万元。如果每个采暖期供热500000GJ,则2年内投资可全部回收。
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八、推广前景和节能潜力:
该技术对国内现存的125-600MW纯凝发电机组的节能改造具有重大意义。预计到2015年可改造现有老机组中的20%(约200台),实现总节能能力约400万tce/a。
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4、电站锅炉空气预热器柔性接触式密封技术
一、技术名称:电站锅炉空气预热器柔性接触式密封技术 二、适用范围:电力行业火力发电锅炉空气预热器 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
在发电行业,传统空气预热器是采用刚性有间隙密封技术,在动静间保持一个最小间隙,达到漏风最小。由于空气预热器存在蘑菇状变形问题,而且变形随负荷环境温度不断发生变化,很难达到最佳的动静之间的间隙值,漏风率一般在10%左右。 四、技术内容: 1.技术原理
将空气预热器扇形板调节在某一合理位置,柔性接触式密封组件安装在空气预热器转子径向隔仓板上,在未进入扇形板时,接触式密封滑块高出扇形板8mm。当柔性接触式密封滑块运动到扇形板下面时,合页式弹簧发生形变。密封滑块与扇形板接触,形成严密无间隙的密封系统。当该密封滑块离开扇形板后,合页式弹簧将密封滑块自动弹起,以此循环进行。
2.关键技术
柔性接触式密封技术利用的是迷宫密封的原理,将运动部件和静止部件之间的间隙完全覆盖。新型的密封结构具有良好的弹性和柔性,可以根据不同负荷下密封间隙的变化改变变形量,并向四周散开,阻止空气向各个方向渗漏,实现了在轴向、径向和环向上的全方位密封,将空预器在各个方向的漏风降到最低。
全新密封结构具有极大的灵活性,可适用于不同大小、不同结构的回转式空预器。可以根据现场位置和漏风情况安装在空预器轴向、径向、环向任一方向,或者是在二个方向同时安装,安装后的空预器漏风率得到大幅减小,且结构简单,投资小。
3.工艺流程
柔性接触式密封系统采用工厂化生产,车间组装成单个密封元件,对原有转子的椭圆度、两端面的平行度、平面度、转子转动跳动量要求降低,大大简化了现场安装的工艺程序,工期短、效果好。 五、主要技术指标:
运行一年内漏风率≤6%;一个大修期(5年)内漏风率≤8%。 六、技术应用情况:
通过中电联科学技术成果鉴定,已在全国火力发电企业应用近100台(套)。 七、典型用户及投资效益:
典型用户:大唐陕西韩城发电有限公司、上海外高桥第二发电有限责任公司 1)大唐陕西韩城发电有限公司。建设规模为600MW机组A, B侧空气预热器。主要技改内容:600MW机组A, B侧空气预热器密封改造。节能技改投资额360
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万元,建设期20天。年节能量11880tce,取得节能经济效益713万元,投资回收期不到1年。
2)上海外高桥第二发电有限责任公司。建设规模:2×1000MW机组,4台回转式空气预热器的密封改造。主要技改内容:根据空气预热器的密封结构和现场改造空间,在径向、横向和环向上增加新型柔性接触式密封簇。节能技改投资额600万元,建设期7个月。改造后厂用电率下降至2.7%(不带脱硫),全年节约厂用电量4497万kWh,折合15740tce,投资回收期半年。 八、推广前景和节能潜力:
华能、华电、大唐、国电、中电投五大发电公司近600多家火力发电电站锅炉空气预热器,已进行柔性按触式密封改造的不到5%。预计到2015年可改造20%(约200台),总节能能力达到80万tce/a。
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风机A和引风机B出来的烟气分别进入增压风机A和增压风机B进行增压,此时增压风机A和B的入口档板打开,关闭增压风机旁路档板。烟气通过增压风机增压后再进入烟气冷却器冷却,冷却至85℃左右进入吸收塔进行脱硫,而后经过除雾器和出口挡板至烟囱排放。在低负荷运行工况时,关闭两台引风机A,B的其中一台和两台增压风机,仅维持一台引风机运行,关闭增压风机A的入口挡板和出口挡板,打开增压风机B入口档板和旁路档板,让烟气从增压风机旁路烟道中通过。考虑到在增压风机B停运的情况下,增压风机B的入口档板长期处于开启状态会对风机叶片和机座等产生腐蚀,因此要求在单风机运行的情况下,始终保持增压风机B的出口档板处于较小的开启状态,给增压风机B一定的烟气通流能力,防止腐蚀。这样,旁路烟道中的烟气和少量增压风机B通道中流通的烟气汇合后进入烟气热量回收器,冷却、脱硫后经烟囱排向大气。 五、主要技术指标:
以2×1000MW发电机组为例,采用本技术可使每台机组供电煤耗下降2.71g /kWh,年节电198万kWh,年节水26万t,取得综合经济效益2375万元。 六、技术应用情况:
2009年5月在上海外高桥第二发电有限责任公司2×1000MW机组上首次应用成功。
七、典型用户及投资效益:
典型用户:上海外高桥第二发电有限责任公司
建设规模:2×1000MW机组。主要技改内容:烟气冷却器本体基础施工,烟气冷却器安装,凝结水管道和支吊架安装,烟道施工和风机改造(如有需要)。节能技改投资额4370万元,建设期12个月。按机组年利用5500h测算,每年可节能29810tce,取得经济效益2276万元,投资回收期2年。 八、推广前景和节能潜力:
预计该技术到2015年可推广10%,总投资约15亿元,实现约90万tce/a的节能能力。
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8、高炉鼓风除湿节能技术
一、技术名称:炼铁高炉鼓风除湿节能技术 二、适用范围:钢铁行业
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
炼铁工序是我国钢铁工业节能的重要环节,重点钢铁企业入炉焦比低于390kg/tFe,但一些中小钢铁企业入炉焦比较高,有的甚至达到488kg/tFe,燃料比在560kg/tFe左右。 四、技术内容: 1.技术原理
采用冷凝法除湿,入热风炉的空气采用脱湿技术工艺,将进入鼓风机之前的湿空气先行预冷,按着将预冷后的湿空气通过表冷器冷却,使其温度降低到空气含湿量对应的饱和温度以下,湿空气中的多余饱和量的水份凝结析出,再经过除水器排出,使空气中含水量降低。 2.关键技术
采用冷凝方式在热交换器中将空气降温,使之低于露点,除去饱和水。其特点为:
1)采用制冷剂直按蒸发冷却空气,效率高,可增加鼓风质量流量5%-15%,或保持不变(13.8%),减少鼓风机轴功率5%-15%; 2)脱湿装置双层布置,设备紧凑,管道短,占地少;
3)完全清除吸入空气中残存灰尘,解决了风机叶片、叶轮磨损问题,出口气体含尘量1mg/m。 3.工艺流程
高炉鼓风除湿系统工艺流程见图 五、主要技术指标:
高炉鼓风含湿量每降低1g/m3,综合焦比降低0.7kg/tFe,折合0.68kgce/tFe;高炉鼓风含湿量每降低1g/m3,增加喷煤2.23kg/tFe;高炉鼓风含湿量每降低1g/ /m3,由于高炉顺行增加产能约0.1%-0.5%。 六、技术应用情况:
该技术在首钢首秦金属材料有限公司以EMC模式成功实施。 七、典型用户及投资效益:
典型用户:秦皇岛首秦金属材料有限公司、江苏永联钢铁集团有限公司 1)秦皇岛首秦金属材料有限公司。主要技改内容:对2#, 3#高炉鼓风机组进行改造,安装高炉鼓风除湿设备,对高炉鼓风进行制冷除湿。节能技改投资额3000万元,建设期6个月。年节能14000tce,取得节能经济效益1500-2000万元,投资回收期2年。
2)江苏永联钢铁集团有限公司。主要技改内容:对1-7#高炉鼓风机组进行改
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造,安装高炉鼓风除湿设备,对高炉鼓风进行制冷除湿。节能技改投资额6000万元,建设期12个月。年节能60000tce,取得节能经济效益3000-4000万元,投资回收期2年。 八、推广前景和节能潜力:
华南、华东地区以及沿海湿度绝对值较大地区的钢铁企业对炼铁高炉鼓风除湿技术的市场需求很大。北方地区随着气候的变化,空气中含湿量的季节波动和昼夜波动也较大,大型高炉也可考虑采用鼓风除湿技术。
预计到2015年可在钢铁行业内推广至20%,总投入约15亿元,节能能力可达75万tce/a。
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9、铝电解槽新型阴极结构及焙烧启动与控制技术
一、技术名称:铝电解槽新型阴极结构及焙烧启动与控制技术 二、适用范围:有色金属行业电解铝企业 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
目前铝电解直流电耗13000-13500kWh/T-Al,相当于4.55-4.73tce/T-Al。 2007年,全国铝电解耗能占有色金属行业的86%,占整个工业耗电的5.56%。 四、技术内容: 1.技术原理
电解铝生产采用熔盐电解法,即将氧化铝、冰晶石、氟化铝等加入电解槽中,在直流电作用下,电解质在电解槽内发生电化学反应,在阴极上析出铝液,阳极上析出CO2和CO,铝液用真空抬包抽出铸造成铝锭,阳极逐渐消耗定期更换。采用铝电解槽新型阴极技术,将现行电解槽的阴极结构改变为新型的电解槽阴极结构和内衬结构,达到减少铝液波动,提高阴极铝液面稳定性,提高电流效率,降低槽电压和节能的目的。
应用国际上通用的以电解槽阴极表面温度分布和垂直分布情况判定电解槽焙烧质
量的方法,以电解槽阴极和电解质温度为控制中心,对电解槽进行合理焙烧,焙烧时间短,焙烧期间控制阳极电流分布均匀,尽量降低焙烧过程对电解槽的热冲击;启动过程中,以电解槽的稳定性为判定依据,控制电解槽的电压变化,使电解槽快速转入正常生产,提高电解槽槽寿命。 2.关键技术
1)通过改变现行铝电解槽的阴极和内衬结构,提高阴极铝液面的稳定性和电解槽的保温性能,降低槽电压,实现节能。
2)采用二段焙烧技术,提高焙烧质量,缩短焙烧周期,使电解槽快速转入正常生产。
五、主要技术指标:
槽电压降低大于0.3V,电流效率提高大于0.5%,电耗降低大于1100kWh/T-Al 六、技术应用情况:
1)新型阴极结构铝电解槽技术:首先在重庆天泰铝业公司168kA铝电解槽系列上进行工业试验,运行一年多以来,槽电压与对比电解槽相比降低0.3V,达到3.78V,电流效率平均提高1.3%,吨铝节电1100kWh/t-Al,节能效果十分显著。该技术在浙江华东铝业首批63台 200kA铝电解槽的应用表明,吨铝节电达到1100kWh/t-Al。目前天泰铝业已改造30多台电解槽,华东铝业已改造94台电解槽,并正在河南浙川铝业、湖南创元铝业、宁夏青铜峡铝业公司等企业推广应用。
2)新型湿法焙烧启动技术:首先应用十中国铝业兰州分公司350kA电解系列,首批试验槽于2008年5月通电,至今共有80台350kA电解槽使用此技术。运
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行结果表明:电解槽焙烧时间由原来的72-96h缩短到48h,电解槽工作电压由原来的3-4周转入正常缩短到现在的1周左右。电解槽在焙烧期间阴极升温速度快且平稳,阳极、阴极电流分布均匀,电解槽启动后运行平稳,节省了能源和人力成本。该技术还应用于华鹭铝业、遵义铝业、华泽铝业等企业,效果良好。 七、典型用户及投资效益:
典型用户:中国铝业兰州分公司、重庆天泰铝业公司、青铜峡铝业集团有限公司350kA系列、浙江华东铝业股份有限公司、河南浙川铝业(集团)有限公司、河南神火集团有限公司、湖南创元铝业公司
1)中国铝业兰州分公司。主要技改内容:采用新型湿法焙烧启动技术改造80台350kA电解槽。相对于传统的焙烧启动技术,每台电解槽平均可节电8万kWh,折合28tce,全系列启动一次节能6384tce。每台350kA电解槽在焙烧启动期间可创造节能经济效益5.2万元,对于一个标准的288台350kA电解槽系列来说,可创造节能经济效益1500万元。
2)重庆天泰铝业公司。建设规模:年产6万吨170kA新型阴极结构铝电解系列。主要技改内容:①新型阴极电解槽阴极碳块制作与加工;②阴极结构改造;③电解槽内衬结构改造;④焙烧方法的技术升级;⑤电解槽工艺与操作技术的改造;⑥电解槽控制系统升级改造。节能技改投资额11300万元,建设期6个月,按节电1100kWh/T-Al计,年可节电6600万kWh,折合2. 31万tce/a;节煤3000t/a。按电价0.45元/kWh计算,年节电经济效益3000万元,投资回收期3.8年。
3)浙江华东铝业。建设规模:年产15万吨新型阴极结构铝电解系列。主要技改内容:在原200kA, 240kA电解系列上进行新型阴极结构高效节能铝电解槽技术改造。①新型阴极电解槽阴极碳块制作与加工;②阴极结构改造;③电解槽内衬结构改造;④焙烧方法的技术升级;⑤电解槽工艺与操作技术的改造;⑥电解槽控制系统升级改造。节能技改投资额40000万元,建设期6个月。按节电1100kWh/T-Al计,年可节电16500万kWh,折合5.78万tce。按电价0.45元/kWh计算,年节电经济效益7425万元,投资回收期5.4年。 八、推广前景和节能潜力:
该技术可在全国铝厂推广应用。预计到2015年可在全国50%以上的铝电解系列推广使用该技术,按照铝产量1000万t/a,吨铝节电500-800kWh /T-Al计,可节电 60亿kWh/a,折合210万tce/a。
10、流态化焙烧高效节能炉窑技术
一、技术名称:流态化焙烧高效节能炉窑技术
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二、适用范围:有色金属等行业的焙烧工序 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
目前氧化铝工业焙烧80%以上产量采用GSC炉及相关技术,世界水平为TAO能耗3.1-3.3GJ。国内一般能耗水平在3.5GJ左右,能耗水平偏高、炉衬磨损严重,Al0质量受到影响。 四、技术内容: 1.技术原理
GSC炉衬从原料选用到制造全部国产化。以热能工程学理论优化和改造焙烧炉耐火炉衬材料及结构设置,优化和完善现有施工技术、烘炉技术、初投运技术。
2.关键技术
通过优化炉衬结构设计、优化施工、烘炉、初投运工程化技术及炉衬维护修理技术,实现节能、减排、降耗、高产的焙烧目标。
3.工艺流程 五、主要技术指标:
GSC炉用新型耐磨耐火浇注料系列,热震稳定性>40(次)(1100℃水冷),耐磨性2.98cm,烧后线变化率0%~-0.2%。烘干、烧后耐压强度>100MPa,烘干、烧后抗折强度10~15MPa,各项理化指标均超过进口浇注料。最突出的特色是导热率<1.26W/mk。 六、技术应用情况:
该技术通过中国有色金属工业协会鉴定,已先后在我国最大的1850t/d及1400t/d,1300t/d, 180t/d等不同类型的GSC炉推广。 七、典型用户及投资效益:
典型用户:中国铝业河南分公司、洛阳香江万基铝业公司、“中铝”中州分公司、广西分公司、贵州黄果树铝业有限公司等。
1)中铝河南分公司
建设规模:年产65万吨Al 0 (1850t/d)气态悬浮焙烧炉。主要改造内容:①国产化GSC炉耐火材料设置(定型、不定形、保温耐火材料);② GSC炉炉衬耐火材料结构设计;③优化工程施工、烘炉、初投运、维护工程技术及标准化。节能技改投资额约740万元,建设期约2个月。项目年节能22162tce,取得节能经济效益2550万元,提高产能11万吨Al 0,增加产值4. 18亿元(07年不变价),投资回收期约4个月。
2)建设规模:40万吨Al 0(14001/d)气态悬浮焙烧炉。主要改造内容:①国产化GSC炉耐火材料设置(定型、不定形、保温耐火材料);② GSC炉炉衬耐火材料结构设计、优化工程施工、烘炉、初投运、维护工程技术及标准化。节能技改投资额约480万元,建设期约2个月。年节能13638tce,取得节能经济效益1568
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万元,提高10万吨Al 0产能,增加产值38000万元(07年不变价),投资回收期约1年。
八、推广前景和节能潜力:
预计2015年该技术能推广到30%的氧化铝企业,年节能27万tce;在有色重、贵金属行业可推广至20%,年节能16万tce,合计可形成约40万tce/a的节能能力。
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11、精滤工艺全自动自清洁节能过滤技术
一、技术名称:精滤工艺全自动自清洁节能过滤技术 二、适用范围:有色金属行业、化工行业的精滤工序 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
目前在氧化铝厂精滤工序通常在过滤工序使用凯利叶滤机(双筒叶滤机),每年刷车进入流程中的水量约60000m,消耗蒸汽约24000t,水及蒸汽的耗量大,滤布寿命短,同时操作不方便,运行费用高。不仅浪费能源,而且影响经济效益。 四、技术内容: 1.技术原理
利用高位槽与过滤机壳体的液位差,高效自清洁反冲卸饼,滤后精液反向清洗滤布,水耗为零,有效降低蒸发工序负荷。 2.关键技术
1)采用先进的控制技术,设备全自动运行,降低劳动强度,操作更方便。独有二重机内压力过载保护,确保安全可靠;
2)工作周期短,辅助工作时间仅1-2分钟,设备效率高; 3)配备隔离阀,各滤片能单独控制,发现异常立即隔离;
4)针对不同工序,气动阀门适合氧化铝物料高粘度易结疤的特性,保证长期可靠运行。 3.工艺流程
赤泥沉降槽的溢流通过叶滤机,将浮游物控制在<15 mg/L后进入分解工序,然后卸下滤饼返回赤泥沉降槽。该技术全过程由计算机自动控制,每一循环包括:进料阶段、挂泥阶段、正常过滤阶段、卸压排泥阶段、液面调整阶段。 五、主要技术指标: 1)铝酸钠粗液精制工序: ·设计产能:1.2-2.0m/mh ·精液浮游物:≤10mg/L
·滤布寿命:约90天
·工作压力:0.39MPa(叶滤机壳顶压力) 2)种分母液回收工序: ·设计产能:2.0-3.0m/mh ·精液浮游物:≤15mg/L ·滤布寿命:约90天
·工作压力:0.39MPa(叶滤机壳顶压力) 六、技术应用情况:
该技术已通过中国有色金属工业协会组织的科学技术成果鉴定,并荣获中国有色金属工业科学技术二等奖。截止2008年12月底,该技术已在国内几十家氧
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化铝厂应用,总台数近200台,还远销到台湾某氧化铝厂。目前已投运的设备均运行良好,节能降耗高质提产效果突出,每台立式叶滤机每年比原有老式凯利叶滤机平均节约费用近200万元。其中,中铝山东分公司80万吨拜尔法氧化铝生产已采用10台226m和3台150m全自动自清洁立式叶滤机,综合效益约3500万元(其中经济效益2800万元,投资效益700万元);中铝山东分公司还在母液浮游物回收、微粉氢铝母/洗液浮游物回收、沸石、分子筛生产线等方面采用了该技术,取得良好节能效果。 七、典型用户及投资效益:
典型用户:中铝山东分公司、中铝中州分公司、贵州分公司、平果分公司、中州分公司、河南分公司、山西分公司
1)中铝山东分公司。建设规模:80万吨拜尔法氧化铝生产。主要改造内容:拆除原凯利叶滤机,改造厂房,安装全自动立式叶滤机及其控制系统。节能技改投资额2000万元,建设期6个月。每年立式叶滤机工序总节能约2.6万tce,节能经济效益2800万元,投资回收期1年。
2)中铝山东分公司化学品氧化铝厂。建设规模:10万吨4A沸石生产线//2万t微粉氢铝生产线。主要改造内容:采用新型立式叶滤机节能系统,以实现低能、高效和全自动化操作,10万吨4A沸石生产线安装2台306m立式叶滤机,2万t微粉氢铝生产线安装2台60m全不锈钢立式叶滤机。节能技改投资额600万元,建设期6个月。每年在立式叶滤机工序总节能约12000tce,取得节能经济效益800万元(不含投资节约效益),投资回收期1年。 八、推广前景和节能潜力:
该技术可用于湿法冶金中固液分离后的精滤处理及化工生产中的精过滤处理,有较大的推广市场,节能潜力巨大。单就氧化铝生产而言,预计到2015年可推广至1500万t产能,形成45万tce/a的节能能力。
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12、先进煤气化节能技术之一:粉煤加压气化技术
一、技术名称:粉煤加压气化技术
二、适用范围:化肥行业、电力行业(IGCC)、城市煤气等 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
同等产量条件下常压固定床技术:比氧耗380 Nm O/kNm(CO+H);有效气成分CO+H,含量60%一70%;碳转化率78%;年消耗71万tce。 四、技术内容: 1.技术原理
固体煤炭粉碎后输送到气化炉,粉煤在有水蒸汽的条件下与纯氧发生反应,生产一氧化碳和氢气的混合气体。 2.关键技术
将干粉煤转换成合成气(氢气和一氧化碳混合气体),生产过程中能有效减少污染物排放并提高碳转化率。 3.工艺流程
固体煤炭一粉煤一加压输送至气化炉一CO+H混合气。 五、主要技术指标:
比氧耗:330-360 Nm 0/kNm (CO+H); 有效气成分CO+H含量:89%-92%; 碳转化率:>99%; 冷煤气效率:80%-83%; 煤气化热效率:95%。 六、技术应用情况:
获国家发明专利,已在河南淮阳龙宇化工20万t/a甲醇工业示范项目、安徽临泉化工20万t/a甲醇工业示范项目开车成功,正在实施山东瑞星化工90万t/a合成氨原料路线技改等项目。 七、典型用户及投资效益:
典型用户:山东瑞星化工90万t/a合成氨项目、河南淮阳龙宇化工20万t/a甲醇工业示范项目、安徽临泉化工20万t/a甲醇工业示范项目。
1)山东瑞星化工有限公司。建设规模:90万t/a合成氨一期30万t项目。主要改造内容:采用先进的粉煤加压气化技术改造原有的常压固定床煤气化装置。节能技改投资额1.6亿元,建设期3年。年节能6.5万tce,取得节能效益7800万元,投资回收期2年。
2)河南淮阳龙宇化工有限公司。建设规模:20万t/a甲醇工业示范项目。主要改造内容:采用先进的粉煤加压气化技术改造原常压固定床煤气化装置。节能技改投资额1.6亿元,建设期2年。年节能4.2万tce,取得节能效益6000万元,投资回收期3年。
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八、推广前景和节能潜力:
200年我国合成氨产量约5000万t,甲醇产量约1100万t,两者折合总氨产品产量已超过6000万t,消耗能源1.1-1.2亿tce。总氨产品产量中约75%以煤气化为源头,其中约50%采用常压固定床煤气化技术。预计到2015年可通过技术改造,使先进煤气化技术推广率达到本行业的30%(共推广1800万t/a总氨能力规模)。如果其中1/3采用粉煤加压气化技术,则届时可形成130万tce/a的节能能力。
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先进煤气化节能技术之二:非熔渣一熔渣水煤浆分级气化技术
一、技术名称:非熔渣一熔渣水煤浆分级气化技术 二、适用范围:化工行业煤制合成气 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
同等产量条件下常压固定床技术:比氧耗380 Nm 0/kNm (CO+H);有效气成分CO+H含量60%-70%;碳转化率78%;年消耗71万tce。 四、技术内容: 1.技术原理
制浆用级配技术,使煤浆浓度比现有技术提高3%-5%;气化采用非熔渣一熔渣分级气化技术;洗气塔内件改造以减小系统压差;黑水闪蒸系统蒸汽综合利用。
2.关键技术
把一次给氧的连续气化过程分解为两次或多次给氧的气化过程,可改善炉内温度场分布和气化反应条件,提高煤种的适应性;进行全系统技术优化集成,在操作稳定性和装置投资经济性上都具有明显竞争优势。 3.工艺流程
原料通过给料机和燃料喷嘴进入气化炉的第一段,采用纯氧作为气化剂,采用其它气体(如与氧气以任意比混合的二氧化碳,氮气,水蒸汽等)作为预混气体,调节控制第一段氧气的加入比例,使第一段的温度保证在灰熔点以下;在第二段再补充部分氧气,使第二段的温度达到煤的灰熔点以上,并完成全部气化过程。 该技术的要点是:1)氧气的分级供给,气化炉主烧嘴和侧壁氧气喷嘴分别加氧,使气化炉主烧嘴的氧气量可脱离炉内部分氧化反应所需的炭和氧的化学当量比约束;2)由于氧气分级供给,可以采用氧含量从0%-100%的不同气体作为主烧嘴预混气体,调整火焰中心的温度和火焰中心的距离,降低气化炉主烧嘴端部的温度。
五、主要技术指标:
比氧耗:361 Nm 0/kNm (CO+H);
比煤耗:548 Nm煤/kNm (CO+H); 碳转化率>97.5%;
lNm(CO+H)能耗降至13MJ以下。 六、技术应用情况:
2007年12月,该技术通过中国石油和化学工业协会组织的技术鉴定,已在山西喜丰肥业集团公司10万t/a甲醇生产线上应用,取得良好节能效果。 七、典型用户及投资效益:
典型用户:山西阳煤丰喜肥业(集团)股份有限公司
1)建设规模:20万t/a甲醇气化装置。主要改造内容:采用级配磨煤技术、水
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煤浆分级气化和高压闪蒸蒸汽综合利用。节能技改投资额1.5亿元,建设期2年。年节能6万tce,与固定床相比年增节能效益6000万元,投资回收期3年。
2)建设规模:18万t/a合成氨装置。主要改造内容:采用级配磨煤技术、水煤浆分级气化和高压闪蒸蒸汽综合利用。节能技改投资额1.5亿元,建设期2年。年节能5.7万tce,与固定床相比年增节能效益5400万元,投资回收期3.5年。 八、推广前景和节能潜力:
200年我国合成氨产量约5000万t,甲醇产量约1100万t,两者折合总氨产品产量已超过6000万t,消耗能源1.1-1.2亿tce。在这些总氨产品产量中,约75%的产量以煤气化为源头,其中约50%采用常压固定床煤气化技术。预计到2015年可通过技术改造,使先进煤气化技术推广率达到本行业的30%(共推广1800万t/a总氨能力规模)。如果其中1/3采用非熔渣一熔渣水煤浆分级气化技术,则届时可形成130万tce/a的节能能力。
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先进煤气化节能技术之三:多喷嘴对置式水煤浆气化技术
一、技术名称:多喷嘴对置式水煤浆气化技术 二、适用范围:化工行业煤制合成气 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
同等产量条件下常压固定床技术:比氧耗380 Nm 0/kNm (CO+H);有效气成分CO+H含量60%-70%;碳转化率78%;年消耗71万tce。 四、技术内容: 1.技术原理
水煤浆、氧气进入气化室后,相继进行雾化、传热、蒸发、脱挥发分、燃烧、气化等6个物理和化学过程,煤浆颗粒在气化炉内经过湍流弥散、振荡运动、对流加热、辐射加热、煤浆蒸发与挥发份的析出和气相反应等,最终形成以C0,H为主的煤气及灰渣。产生的合成气经分级净化达到后序工段的要求,同时采用直按换热式渣水处理系统。 2.关键技术
多喷嘴对置式水煤浆气化技术采用四喷嘴撞击流、预膜式喷嘴,加强混合,强化热质传递。关键技术设备包括:
1)由喷淋床与鼓泡床组成的复合床高温煤气洗涤冷却设备;
2)合成气“分级”净化。由混合器、分离器、水洗塔组成的高效节能型煤气初步净化系统;
3)直按换热式含渣水处理系统; 4)预膜式长寿命高效气化喷嘴; 5)结构新颖的交叉流式洗涤水分布器;
6)国内首次成功实施停运气化烧嘴在线带压投料的操作技术。 3.工艺流程
通过喷嘴对置、优化炉型结构及尺寸,在炉内形成撞击流,以强化混合和热质传递过程,并形成炉内合理的流场结构。主要包括煤浆制备、输送单元,多喷嘴对置式水煤浆气化单元,煤气初步净化单兀和含渣水处理单元,其中关键单元为气化、煤气初步净化和含渣水热回收。 五、主要技术指标:
与引进的水煤浆气化技术相比,采用该技术可使比氧耗降低7.9%,比煤耗降低2.2%。
以北宿煤为原料,合成气有效气成分(CO+H)含量84.9%,比氧耗309 Nm 0 /1000Nm (CO+H),降低7.9%;比煤耗535 kg/1000 Nm (CO+H),降低2.2%;碳转化率98.8%,提高2-3个百分点;产气率2.20 Nm /kg;有效气成分提高2-3个百分点;CO含量降低2-3个百分点。 六、技术应用情况:
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2005年通过中国石油和化学工业协会组织的工业示范装置现场168小时连续满负荷运行考核,2007年获国家科技进步二等奖,并拥有多项专利,具有完全自主知识产权。目前已推广至国内13家企业,共35台气化炉。与引进的气化技术相比,氧耗节约7%,煤耗节约2.2%,有效气成分提高2-3百分点。2008年7月与美国Valero公司签订技术许可合同,实现了国产化煤气化技术的首次技术输出。
七、典型用户及投资效益:
典型用户:兖矿国泰、兖矿鲁化、华鲁恒升、神华宁煤、江苏索普、江苏灵谷、安徽华谊、滕州凤凰等。
1)兖矿国泰化工有限公司。建设规模:两台口处理1150t煤多喷嘴对置式水煤浆气化炉。主要改造内容:配套新建24万t/a甲醇的煤气制备,节能技改投资额25000万元,建设期2年。年节能5. 3万tce,年节氧、节煤经济效益约5900万元,投资回收期4年。
2)兖矿鲁南化肥厂。建设规模:一台口处理1150t煤多喷嘴对置式气化炉。主要改造内容:配套新建24万t/a合成氨的煤气制备。节能技改投资额12000万元,建设期2.5年。年节能2.4万tce,年节氧、节煤经济效益约3200万元,投资回收期4年。
八、推广前景和节能潜力:
200年我国合成氨产量约5000万t,甲醇产量约1100万t,两者折合总氨产品产量已超过60000万t,消耗能源1.1-1.2亿tce。在这些总氨产品产量中,约75%的产量以煤气化为源头,其中约50%采用常压固定床煤气化技术。预计到2015年可通过技术改造,使先进煤气化技术推广率达到本行业的30%(共推广1800万t/a总氨能力规模)。如果其中1/3采用多喷嘴对置式水煤浆气化技术,则届时可形成130万tce/a的节能能力。
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13、新型高效节能膜极距离子膜电解技术
一、技术名称:新型高效节能膜极距离子膜电解技术 二、适用范围:化工行业氯碱生产
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
2008年我国烧碱产量(折100%,下同)为1852万t,居世界第一位。我国烧碱消费以轻工、化工、纺织行业为主,预计今后几年,我国烧碱市场需求将保持继续增长的态势。目前我国烧碱生产工艺主要有两类:离子膜法工艺和隔膜法工艺。其中,单位产品隔膜法烧碱的电和蒸汽消耗量要高十离子膜法烧碱。 四、技术内容: 1.技术原理
离子交换膜法制氢氧化钠和氯气、氢气的电解原理: 电解反应方程式:2NaC1+2H20→2NaOH+Cl2↑+2H2↑ 2.关键技术
离子膜法制烧碱技术经历了从普通强制循环到高电流密度自然循环两个阶段。为了进一步降低电耗,目前国内外均已研发出的膜极距离子膜电解槽技术,通过减小极间距达到降低电耗的目的。关键技术为电解槽设计制造技术、电极制造技术。 3.工艺流程
离子交换膜法制烧碱的工艺流程主要包括3个工序:①二次盐水精制工序;②电解工序(电解和电解液循环);③淡盐水脱氯工序。 五、主要技术指标:
设计电流密度(kA/m2):6.0; 运行电流密度(kA/m2):5.5; 单元槽电压(V):2.98; 直流电耗(DC-kWh/MT): 2080; 烧碱浓度(Wt%):32。 六、技术应用情况:
2008年,该技术通过中国石油和化学工业协会组织的行业专家评定。引进的膜极距离子膜电解装置在国内部分氯碱企业已投入运行,利用国内自主开发技术新建或改造现有装置的一些企业正在开展项目前期工作。江苏安邦电化有限公司20万t/a新型膜极距离子膜法替代原隔膜法烧碱节能改造项目已获中国化工集团批准立项。巴陵石油化工有限责任公司、上海天原华胜化工有限、浙江善高化工有限公司、河南焦作宇航化工公司均在开展试验工作。 七、典型用户及投资效益:
典型用户:江苏安邦电化有限公司、河北冀衡化学股份有限公司、宁波东港电化有限责任公司、河北黄骅氯碱责任有限公司
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建设规模:20万t/a新型膜极距离子膜法替代原隔膜法烧碱节能改造项目。主要改造内容:对原有16万t/a隔膜法烧碱生产装置改造成膜极距离子膜烧碱装置,具体改造内容包括:整流、盐水精制及电解、氯氢处理、氯气液化及包装、合成盐酸、蒸发固碱、卤水脱硝、变配电及配套公用工程。节能技改投资额50270万元,建设期2年。与隔膜法烧碱相比,每年可节能6.8万tce,取得节能经济效益8046万元,投资回收期5.4年。 八、推广前景和节能潜力:
目前国内隔膜法烧碱产能约为800万t/a,如果2015年新型高效节能膜极距离子膜电解技术在替代隔膜法烧碱产能方面推广至50%(推广400万t/a规模),则可形成约90万tce/a的节能能力。
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14、全预混燃气燃烧技术
一、技术名称:全预混燃气燃烧技术 二、适用范围:通用十工业燃烧加热工序 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
素烧窑流量改造前天然气平均流量为2516 m3 /h。 四、技术内容: 1.技术原理
燃烧效率取决于可燃物与助燃物的混合状态。当前,燃烧装置普遍采用各种调节阀或装置控制燃料与空气达成一定比例的供量,然后在燃烧室进行混合及燃烧,这种方式受到空间(扩散混合需要足够空间)及时间(燃烧速度与扩散速度匹配)的限制。
而预混式技术是将燃料与空气在进入燃烧室喷嘴前进行完全混合,经过预混腔将气体分子充分搅散混合,使得混合更完整,从而使燃烧速度不再受限于气体扩散速度等物理条件,燃烧速度更快、效率更高。 2.关键技术
自动化预混控制技术,保证混合比例精确,同时保证工作安全,不会产生回火现象。 3.工艺流程
以调节阀控制燃气流量作为火力调节,同时考虑实际使用状况的压力波动,在气路配置压力传感器,综合流量、压力讯号后自动匹配调整变频风机送风量,保证进气比例精确。
燃气及空气进入预混腔体进行预混,有效提升混合效果,同时将燃气及空气的压力、流速经预混腔达成一致,避免出口速度不等的情况发生。
经分流火孔喷出后燃烧,由于已完成精确比例混合,燃烧完全,燃烧速度快,火焰温度高。 五、主要技术指标:
1)排烟温度为167-172℃,比国外同类产品低27%;
2)排烟处过剩氧容积百分比可达2%-2.7%,是国外技术的26%(国外为9.2%-9.4%);
3)热效率为88.1%(国外为83.5%),可节气6%。 六、技术应用情况:
2005年通过江苏省节能技术中心检测和苏州市科学技术成果鉴定,达到国内先进水平,节能效果明显。2006年纳入江苏省火炬计划项目。目前该技术已应用十多条陶瓷窑炉、熔铝炉、固碱炉等燃烧加热设备。 七、典型用户及投资效益:
典型用户:广东佛山新明珠集团、元泰有色金属(苏州)有限公司
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广东佛山新明珠集团。建设规模:7万吨/年大锅法固体烧碱。主要改造内容:将后混式烧嘴改造更换为预混式燃烧器。节能技改投资额500万元,建设期2年。年节能2100tce,取得节能经济效益252万元,投资回收期2年。 八、推广前景和节能潜力:
预混燃烧技术相较于传统扩散式或大气式等后混燃烧方式而言,燃烧速度快、效率高、燃烧完全、废弃物少。全预混式燃气燃烧技术应用在有色金属熔化工艺,可节能17.6%,效率提升27.2%;应用在陶瓷烧制工艺,可节能26.82%;应用在化工固碱提炼工艺,可节能11.38%,效率提升14.26%,产量增加17.44%。
相比于工程浩大的余热回收系统、隔热保温系统等,利用预混燃烧系统进行改造,项目投资较小,节能效益更显著。预计到2015年可在化工烧碱行业推广至50%,形成节能能力约6万tce/a。
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15、稳流行进式水泥熟料冷却技术
一、技术名称:稳流行进式水泥熟料冷却技术 二、适用范围:建材行业水泥熟料生产 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
目前一般的产品冷却机冷却风量为2.0Nm/kg,电耗6-7kWh/t熟料,冷却机设备热回收效率65%-70%。与本产品相比热回收效率低5%,电耗高1-2kWh/t熟料。 四、技术内容: 1.技术原理
该产品是一种对高温颗粒物料进行冷却的设备,主要用于对热熟料进行冷却和输送,可将1400℃左右的水泥熟料冷却到100 ℃以下,以保证熟料的性质和进行下一道工序。冷却形式为风冷,利用冷风和热熟料进行热交换,同时设备可将熟料所含热量回收,用于辅助上一工序的熟料锻烧,以达到节能减排的目的。 2.关键技术
主要包括:①冷却风流量自动控制调节阀;②冷却设备蓖床的运动支撑装置;③标准化模块设计;④步进式行走蓖床;⑤一种冷却设备蓖床的在线检修装置;⑥颗粒物料均匀卸料装置。 五、主要技术指标:
单位面积产量44-46t/m d;单位冷却风量1.7-1.9Nm /kgcl;热效率≥75%,电耗呈5kWh/t熟料。 六、技术应用情况:
四台稳流行进式冷却机已投入工业生产,另有数台在建设中。 七、典型用户及投资效益:
典型用户:江西圣塔实业集团3000t/d生产线、河北燕赵水泥有限公司5500t/d水泥生产线。
1)建设规模:3000t/d水泥生产线。主要技改内容:稳流行进式冷却机。节能技改投资额约800万元,建设期3个月。年节能3390tce,年节能经济效益约237万元,投资回收期3.5年。
2)建设规模:5500t/d水泥生产线。主要技改内容:稳流行进式冷却机。节能技改投资额约1000万元,建设期3个月。年节能5330tce,年节能经济效益约370万元,投资回收期3年。 八、推广前景和节能潜力:
该产品可用于新建厂和老厂的设备改造,其主要性能指标已达到国际先进水平,较之第三代蓖冷机有明显进步,可使水泥熟料的热耗下降10%-18%,电耗降低20%,土建投资节省25%,维修费用节省70%-80%,节能效益显著。预计2015年可在行业推广到42%-45%,形成约90tce/a的节能能力。
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16、四通道喷煤燃烧节能技术
一、技术名称:四通道喷煤燃烧节能技术 二、适用范围:建材、冶金、有色行业回转窑 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
现代水泥工业已进入以预分解技术为标志的新型干法回转窑发展阶段,而与窑系统相对应的燃烧器一直是关键的配套设备之一。燃烧器也由单通道燃烧器发展为多通道燃烧器,但目前在水泥熟料的生产过程中,原料及燃料的变化导致燃烧器的效率低下,同时导致结皮堵塞现象时有发生,降低了生产效率,浪费了大量能源。 四、技术内容: 1.技术原理
该产品是一种煤粉燃烧设备,通过控制燃烧器不同通道内的风速,使燃烧所使用的煤粉及助燃所使用的空气达到合理配置。该产品具有用风量比例低、燃烧推力大的显著技术特点,其高速的出口射流,大大强化了煤粉气流和二次热风的混合,最大限度消除了不完全燃烧,减少了不必要的热损失,有利于降低热耗和利用低、劣质燃料;火焰形状可调,随时满足窑内工况变化的需要,有利于建立合理的锻烧制度,提高回转窑的锻烧能力,充分发掘设备的潜在能力以增加产量。 2.关键技术
通过减少一次风使用量以及控制良好的火焰形状达到节煤降耗的效果。 ①采用高压风机(96kPa)后,燃烧器可以使用较少的一次风量来获得更大的动能,窑头一次风使用量降低4%,从而减少能耗。
②通过采用周向均匀分布的小孔结构,获得周向均匀分布的旋流风和高速轴流风,使煤的燃烧更加充分,提高火焰的形状和强度,节约用煤。 ③同时降低了NOx的排放,满足国家环保要求。 五、主要技术指标:
窑头一次风使用量约减少4%,能耗降低5kcal/kg熟料,推力大,可达24kPa以上,NOx排放量降低41%。 六、技术应用情况:
该技术已通过技术鉴定,结构属国内首创,主要技术经济指标处于国内领先水平。目前已推广应用300台(套)。 七、典型用户及投资效益:
典型用户:湖南印山台水泥有限公司2500t/d水泥熟料、首钢球团厂300万吨/年球团生产线、宁夏青铜峡水泥厂2500t/d生产线、河北二河燕新建材公司1800t/d生产线。
1)湖南印山台水泥有限公司。建设规模:2500t/d水泥熟料。主要技改内容:更换燃烧器,调整风机。节能技改投资额50万元,建设期3天。年节能量553tce,
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节能经济效益约44万元,投资回收期约1.1年。
2)宁夏青铜峡水泥厂。建设规模:2500t/d水泥生产线。主要技改内容:窑头燃烧器更换。节能技改投资额约60万元,建设期1个月。年节能580吨tce,年节能经济效益约47万元,投资回收期1.2年。
3)河北燕赵水泥有限公司。建设规模:5500t/d水泥生产线。主要技改内容:窑头燃烧器更换。节能技改投资额约60万元,建设期3天。年节能1218tce,年节能经济效益约83万元,投资回收期9个月。 八、推广前景和节能潜力:
该产品可用于新建厂和老厂的设备改造,其总体性能达到国际多通道煤粉燃烧器水平。使用四通道喷煤燃烧节能技术后,在不改变原有工艺条件和原、燃材料的前提下,产量可大幅度提高,增幅约10%-18%,煤耗下降10%-15%,熟料质量明显改善,熟料标号提高3-5MPa(ISO新标准);同时还可提高窑的运转率,延长耐火砖的使用寿命。鉴于我国水泥行业还存在大量老旧设备需要改造,该技术的市场前景非常广阔。预计该技术到2015年可在水泥行业推广至30%左右,形成35万tce/a的节能能力。
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17、高效节能选粉技术
一、技术名称:高效节能选粉技术
二、适用范围:建材行业水泥粉磨生产线、化工行业干法粉体制备以及工业废渣
综合利用。
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
现有一些粉磨系统采取开路生产或利用老式分级机,造成产品质量低下和系统耗能高(40kWh/t),且系统粉尘污染得不到很好控制。 四、技术内容: 1.技术原理
利用空气动力学原理,采用目前最先进的第二代笼型转子高效选粉分级技术,对分选物料进行充分分散和多次分级分选,达到高精度、高效率分选。 2.关键技术 1)物料均匀分散; 2)强制无紊流稳定流场;
3)高精度、高效率、低阻力分级转子;
4)多次分选。 五、主要技术指标:
1)选粉效率达到80%以上;
2)改善水泥质量,较传统选粉机或开流磨可提高水泥强度2Mpa; 3)系统电耗降低5kWh/t水泥。 六、技术应用情况:
该技术已通过江苏省科技厅组织的专家鉴定。目前已推广700余台套,市场占有率40%,并远销沙特、越南、苏丹、印度尼西业、巴基斯坦、孟加拉国、埃塞俄比业、智利等国。 七、典型用户及投资效益:
典型用户:拉法基公司、烟台二菱公司、海螺集团、中联水泥、二狮水泥、天瑞水泥、冀东水泥、秦岭水泥、山水水泥、业太水泥、天山水泥等国内知名水泥企业,以及邯郸电厂、大唐国际、齐鲁石化等其他行业用户。
1)浙江虎山集团有限公司。建设规模:5000t/d水泥熟料生产线配套年产200万t水泥粉磨生产线闭路粉磨系统。主要改造内容:新建高效选粉机系统。节能技改投资额200万元,建设期3个月。由于新系统单产电耗≤31 kWh/t,而老系统的单产电耗约36kWh/t,按年产200万t水泥计算,年节约用电量1000万kWh,折合3500tce,投资回收期不到1年。
2)淮海中联水泥有限公司。建设规模:3700t/d水泥熟料生产线水泥粉磨系统改造。主要改造内容:应用高效节能选粉技术对现有两台@4.2×13.12m闭路水泥磨系统进行节能技术改造。节能技改投资额240万元,建设期1个月。年节电
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420万kWh,折合1470tce。自投产运行以来,系统运行平稳,水泥产量提高10%以上,系统电耗降低2-3kWh/t,混合材掺加量增加5%-10%,水泥成品质量较以前有所提高,彻底解决粉尘超标排放问题,投资回收期1年。 八、推广前景和节能潜力:
预计到2015年,推广比例可从目前的35%提高到75%(包括5000t/d, 2500t/d熟料生产线配套水泥粉磨生产线以及水泥粉磨站),形成节能能力约160万tce/a。
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18、频谱谐波时效技术
一、技术名称:频谱谐波时效技术 二、适用范围:机械行业
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
金属工件在铸造、锻压、焊按和切削加工及使用过程中,由于内部产生残余应力,使工件在使用中尺寸精度得不到保证,为此通常采用热时效和自然时效消除残余应力。但自然时效周期长,热时效耗能高,费用高,污染环境。经粗略统计,目前全国机械制造行业采用热时效方法消除应力的工艺环节,年耗能800-1000万tce,费用在100亿元以上。 四、技术内容: 1.技术原理
通过傅立叶分析寻找低次谐波,施加合适的能量在多个谐波频率振动,引起高次谐波累积振动产生多方向动应力,与多维分布的残余应力叠加,造成塑性变形,从而降低峰值残余应力,同时使残余应力分布均化。 2.关键技术
将先进、成熟的电子测量技术、计算机技术和自动控制技术等结合在一起,实现机电一体化。关键技术包括:加速度的测量与数据采集、FFT频谱分析,直流电机的PWM控制和电机转速的稳频等。
1)控制器驱动激振器进行振动,通过加速度传感器,在1000-5000rpm的转速范围内采集进行傅立叶分析的数据,获取工件的固有频率及其谐振频率分布。 2)对获取的频率自动进行分类、排序和选取的判据原则是:①多振型原则;②最大能量吸收原则;③频谱分析只选取范围在16.7-200Hz以内的频率,处理的激振频率选取范围在16.7-167.7Hz以内。
3)自动选取要处理的频率个数为3个或3个以上。自动选取要处理的频率个数最佳为5个。
4)以最佳疲劳载荷加载原则为判据来确定所选取频率需要处理的时间。 5)顺序处理选取的频率时,若有共振频率,则自动跳开共振频率去处理下一个频率。
6)专家系统软件作为工艺设备核心,要求具备高可靠性、操作便捷性,因此分别选择在成熟稳定的MSDOS平台和WINDOWSXP下采用TurboC 2.0语言编写,以达到内存节约、系统稳定的需求。 五、主要技术指标: 1.功能指标:
1)最大激振力可达80kN;
2)对工件进行傅里叶频谱分析,找出5个谐振频率,2个备用谐振频率; 3)循环选择频率,同时具备加速度延时保护功能和业共振频率自动过峰功
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