重点推广技术节能报告第六批.docx
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重点推广技术节能报告第六批
重点推广技术节能报告
（第六批电力行业）
目录
皮带机变频能效系统技术1
一、技术名称1
二、所属领域及适用范围1
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状1
四、技术内容1
五、主要技术指标2
六、技术应用及产业化情况2
七、典型用户及投资效益3
八、推广前景和节能减排潜力3
大型供热机组双背压双转子互换循环水供热技术4
一、技术名称4
二、所属领域及适用范围4
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状4
四、技术内容4
五、主要技术指标6
六、技术应用现状及产业化情况6
七、典型用户及投资效益6
八、推广前景和节能减排潜力6
回转式空气预热器密封节能技术7
一、技术名称7
二、所属领域及适用范围7
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状7
四、技术内容7
五、主要技术指标9
六、技术应用现状及产业化情况9
七、典型用户及投资效益9
八、推广前景和节能减排潜力10
石化企业能源平衡与优化调度技术11
一、技术名称11
二、所属领域及适用范围11
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状11
四、技术内容11
五、主要技术指标12
六、技术应用现状及产业化情况12
七、典型用户及投资效益12
八、推广前景和节能减排潜力13
变频优化控制系统节能技术14
一、技术名称14
二、所属领域及适用范围14
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状14
四、技术内容：
14
五、主要技术指标：
15
六、技术应用现状及产业化情况15
七、典型用户及投资效益15
八、推广前景和节能潜力：
16
节能铜包铝管母线技术17
一、技术名称17
二、所属领域及适用范围17
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状17
四、技术内容17
五、主要技术指标19
六、技术应用现状及产业化情况19
七、典型用户及投资效益19
八、推广前景和节能减排潜力20
分布式能源冷热电联供技术21
一、技术名称21
二、所属领域及适用范围21
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状21
四、技术内容21
五、主要技术指标22
六、技术应用现状及产业化情况22
七、典型用户及投资效益22
八、推广前景和节能减排潜力23
皮带机变频能效系统技术
一、技术名称：
皮带机变频能效系统技术
二、所属领域及适用范围：
煤炭行业矿山电气自动化
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
在大中型煤矿企业的生产中，需要大量使用皮带运输机（以下简称皮带机）来完成煤炭的输送。
传统运输控制方法是以中央控制器PLC通过变频器控制各条皮带机的启停顺序，当皮带机达到额定带速后，变频器会失去对电动机的控制作用，皮带机将按照设计带速恒速运行，从而在空载、轻载等情况下造成电能的浪费。
目前国内大型矿业集团的吨煤生产综合耗电量约为40kWh（最高达80kWh），选煤耗电量约为8kWh/t，中小型矿业集团受资源条件和生产设备的限制，能耗更高。
四、技术内容
1.技术原理
皮带变频能效系统在胶带输送机上安装料流传感器，通过PLC网络系统智能检测和计算胶带上运送煤炭的情况，并与变频器相配合，实现皮带机的节能运行，最大程度地降低皮带机的无功损耗，提高皮带输送机的整体运行效率。
该能效系统是集保护与节能控制于一体的电控系统，将控制系统、保护系统、通讯系统和视频监控系统融合到一起，构成一个完整的操作、调度、保护及监视网络，通过多级驱动功率平衡技术，保证多台电机运行时出力一致，实现对整个运输系统的优化运行控制。
2.关键技术
（1）PLC网络系统智能检测和计算、整个运输系统的优化控制；
（2）变频多机拖动功率平衡及多条皮带协动；
（3）地面到井下多条皮带及远距离协调连动实现“煤多快转，煤少慢转”、“顺煤流起车”、“有煤开车，无煤停车”。
3.工艺流程
皮带机变频能效系统工艺流程见图1。
5
五、主要技术指标
1.具有过负载能力，能在150%额定输出下维持1分钟；
2.变频器零速运行时，变频的启动转矩大于1.5倍额定转矩；
3.在20%～100%的负载变化情况内达到或超过0.95的功率因数，并且电流谐波少，无需功率因数补偿/谐波抑制装置；
4.内置功率平衡调节，可与各类变送器形成闭环控制系统；
5.变频器可以采用就地起动、停止控制方式，也可以利用PLC或外部其他设备进行远程控制；通过通讯（RS485、Modbus、Profibus）,可同时控制32台变频器主机，从机可更多。
六、技术应用及产业化情况
目前，变频器已经在煤矿行业中得到广泛的应用，尤其是在主扇风机、局扇风机、提升机、压风机、渣浆泵等负载，其节能效果显著。
但在皮带机领域将变频调速、信息化技术、自动化技术相结合，最终实现皮带机的低能耗运行的技术，目前并未得到大范围应用。
皮带机变频能效系统在借鉴国外先进技术的基础上，整合了相关领域的技术，开发出自动化程度高，安全可靠的皮带输送系统，可在煤炭、冶金、电力、化工、建材等众多领域广泛应用，具有较大的节能潜力。
七、典型用户及投资效益
典型用户：
陕西崔家沟煤矿、山西沁城煤矿、吉林通化八宝煤矿。
典型案例1
案例名称：
陕西崔家沟煤矿项目
建设规模：
200万t产能。
主要技改内容：
主运皮带（一条）能效优化。
主要设备为皮带机变频系统等。
技改投资额300万元，建设期1个月。
年节能量12000tce（设备寿命20年），年减排量31680tCO2。
年节能经济效益为150万元，投资回收期2年。
典型案例2
案例名称：
吉林通化八宝煤矿项目
建设规模：
300万t产能。
主要技改内容：
主运皮带（一条）能效优化。
主要设备为皮带机变频系统等。
技改投资额350万元，建设期1个月。
年节能量13100tce，年减排量34584tCO2。
年节能经济效益为146万元，投资回收期约2年。
八、推广前景和节能减排潜力
皮带机变频能效系统具有提高生产效率、调速节能、降低事故率、减少故障处理时间、减少现场操作人员等优点，与CST（可控启动装置）相比，避免了油污染环境，降低起动冲击延长设备寿命，具有较好的节能经济效益。
2015年预期可在矿山皮带机中推广40%，形成的年节能能力约为30万tce，年碳减排能力79万tCO2。
大型供热机组双背压双转子互换循环水供热技术
一、技术名称：
大型供热机组双背压双转子互换循环水供热技术
二、所属领域及适用范围：
电力行业供热机组
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
低真空供热是我国城镇一种效率较高的供热方式。
目前，国内低真空循环水供热改造工作基本停留在对低压转子和对应的隔板进行一次性改造上，没有改变供热季效益非常好而非供热季效益非常差的两极分化的局面。
而通过对低压缸进行高背压改造实现机组低真空运行、循环水供热的技术，虽然在供热期内低真空循环水供热工况汽轮机排汽余热全部被利用，冷源损失降低为零，能够获得最大节能经济效益，但在非采暖期，纯凝运行工况下机组热耗率要高于纯凝工况，且机组出力不足，从而造成机组改造后全年综合经济效益指标没有明显改善。
四、技术内容
1.技术原理
利用双背压双转子互换循环水供热技术，汽轮机在供热工况运行时，使用新设计的动静叶片级数相对减少的高背压低压转子，使凝汽器运行于高背压（30kPa～45kPa）条件下，对应排汽温度可提高至80℃左右，利用循环水供热；而在非采暖期，再复装原低压转子，排汽背压恢复至4.9kPa，机组完全恢复至原纯凝正常背压运行工况。
机组全年综合经济效益指标得到明显改善。
2.关键技术
（1）低压缸通流部分进行优化设计改造，主要包括：
新低压转子采用的先进设计技术，低压整锻转子，全部2×4级隔板设计，三维扭叶片设计的低压转子动叶片，新型低压转子轴封设计等；
（2）中低压缸联轴器、低压缸和发电机联轴器液压螺栓改造；
（3）中低压缸连通管供热抽汽改造；
（4）低压转子轴封优化设计；
（5）中低、低发联轴器液压螺栓改造；
（6）凝汽器部分优化改造，主要包括：
新型蜗壳形状水室，凝汽器热补偿设计等。
3.工艺流程
在采暖供热期间，机组高背压工况运行，机组纯凝工况下所需要的冷水塔及循环水泵退出运行，将凝汽器的循环水系统切换至热网循环泵建立起来的热水管网循环水回路，形成新的“热-水”交换系统。
循环水回路切换完成后，进入凝汽器的水流量降至6000t/h～9000t/h，凝汽器背压由5kPa～7kPa左右升至30kPa～45kPa，低压缸排汽温度由30℃～40℃升至69℃～78℃（背压对应的饱和温度）。
经过凝汽器的第一次加热，热网循环水回水温度由60℃提升至66℃～75℃（凝汽器端差3℃），然后经热网循环泵升压后送入首站热网加热器，将热网供水温度进一步加热至85℃～90℃后供向一次热网。
具体工艺流程见图1，双转子简图见图2。
五、主要技术指标
135MW热电联产机组，综合全年供热、纯凝加权平均发电煤耗可达266.3g/kWh。
六、技术应用现状及产业化情况
2012年，华电国际十里泉发电厂#5汽轮机高背压供热改造项目通过了山东电力研究院的性能考核试验，该技术目前已经在华电国际十里泉电厂5号机组、华电章丘发电有限公司2号机组、华电青岛发电有限公司2号机组等进行了应用，具有较好的节能减排效益。
七、典型用户及投资效益
典型用户：
华电国际十里泉发电厂、华电章丘发电有限公司。
典型案例1
案例名称：
华电国际十里泉电厂#5机组双背压双转子互换供热改造
建设规模：
135MW机组。
建设条件：
年供热量不小于160万GJ，循环水流量不低于6000t/h。
主要技改内容：
低压通流部分改造、联通管打孔抽汽供热改造和凝汽器改造等。
主要设备为低压缸2×4转子和隔板部件、加强型凝汽器、两台1100m2换热器等。
技改投资额5875万元，建设期2个月。
年节能量48659tce，年碳减排量128460tCO2。
年节能经济效益2670万元，投资回收期约2年。
典型案例2
案例名称：
华电章丘发电有限责任公司135MW机组双背压双转子互换循环水供热技术改造建设规模：
135MW机组。
建设条件：
年供热量不小于160万GJ，循环水流量不低于6000t/h，主要技改内容：
低压通流部分改造、联通管打孔抽汽供热改造和凝汽器改造等。
主要设备为低压缸2×4转子和隔板部件、加强型凝汽器、两台1100m2换热器等。
技改投资额4217万元，建设期2个月。
年节能量45000tce，年碳减排量220000tCO2。
年节能经济效益2219万元，投资回收期约2年。
八、推广前景和节能减排潜力
该技术主要适合供热热负荷稳定且供热规模较大的100MW～300MW热电联产机组。
预计至2015年,在热电联产行业的推广比例可达10%（约30台），累计投入约15亿元，形成的年节能能力约为90万tce，年减排能力约237万tCO2。
回转式空气预热器密封节能技术
一、技术名称：
回转式空气预热器密封节能技术
二、所属领域及适用范围：
火力发电300MW以上锅炉机组的回转式空气预热器
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
目前，我国300MW及以上的火力发电机组共计1000多台，总装机容量约为147030MW,空气预热器的平均漏风率在6%～10%，且使用寿命相对较短。
如果频繁更换密封装置，会降低电厂年利用小时数，影响发电厂的总体效率。
四、技术内容
1.技术原理
（1）改进“堵”的方式：
由于空气预热器转子蘑菇状热变形，造成热端变形密封间隙增大。
采用自补偿径向密封片的方式，可以达到密封间隙趋于零，实现扇形板与密封片的非接触式密封，是可靠、稳定的自密封新技术。
（2）采用回收系统：
空气预热器设备同时串联在锅炉的烟、风系统中，在空气侧与烟气侧压差的作用下，空气向烟气侧泄漏。
空气预热器密封回收系统技术在预热器内部建立立体密封机构，泄漏风被设备外回收装置全部回收，进入烟道的泄漏空气几乎为零。
（3）自动化控制：
密封回收自动控制系统通过对进、出口烟气压力的检测，经过控制逻辑处理，通过各入口风门开度的调整，自动调整各部位的漏风回收量。
因此，密封回收系统能够做到无论锅炉负荷如何变化，其设备漏风率始终控制在设定范围内。
2.关键技术
（1）转子热端径向自补偿间隙密封片；
（2）泄漏风回收系统；
（3）对回转式空气预热器泄漏风的密封与疏导区域进行一体化设计，形成独特、完整的控制系统。
3.工艺流程
回转式空气预热器密封节能技术工艺流程见图1，关键设备简图见图2和图3。
五、主要技术指标
1.无论锅炉负荷如何变化，回转式空预器漏风率始终保持在1.5%～3.5%范围内；
2.产品设计寿命不低于15年，其可靠性和稳定性能满足锅炉长期运行的要求；
3.自动化投用率100%，且在不停炉条件下能够维修、更换元件。
六、技术应用现状及产业化情况
该技术已获得2项国家发明专利和1项实用新型专利，并于2013年1月通过了中国电机工程学会组织的科学技术成果鉴定。
目前，该系统已在全国19家大型火电厂推广应用21台（套），节能效果显著，具有很好的节能经济效益。
七、典型用户及投资效益
典型用户：
阜阳华润电力有限公司、华润电力（菏泽）有限公司、中电投河南电力有限公司开封发电分公司等。
典型案例1
案例名称：
阜阳华润电力有限公司640MW锅炉机组空气预热器密封回收系统技术改造项目
建设规模：
#2机组进行空气预热器密封回收系统技术改造。
主要技改内容：
治理空气预热器热风泄漏，主要设备为扇形板、自补偿径向密封片、变频风机及控制柜、压力变送器、流量测量仪。
技改投资额500万元，建设期4个月（其中安装周期45天）。
年节能量5150tce,年碳减排量13596tCO2。
年节能经济效益246万元，投资回收期约2年。
典型案例2
案例名称：
中电投河南电力有限公司开封发电分公司#1600MW锅炉烟气脱硝工程配套空气预热器回收式密封系统改造。
建设规模：
1#机组进行空气预热器密封回收系统技术改造。
主要技改内容：
治理空气预热器热风泄漏，主要设备为扇形板、自补偿径向密封片、变频风机及控制柜、压力变送器、流量测量仪、动力及计算机电缆。
技改投资额650万元，建设期5个月（其中安装周期60天）。
年节能量6180tce,年碳减排量16315tCO2，年节能经济效益314万元，投资回收期约2年。
八、推广前景和节能减排潜力
预计2015年，在全行业推广比例可达10%，形成年节能能力约10万tce,碳减排能力约为26万tCO2。
石化企业能源平衡与优化调度技术
一、技术名称：
石化企业能源平衡与优化调度技术
二、所属领域及适用范围：
石化、化工、钢铁、有色、电力、建材等行业
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
我国石化、化工、钢铁、有色等高耗能行业的能源结构复杂，所涉及的能源种类繁多，能源之间相互关联。
为了加强能源管理，实现能源的合理调度和控制，高耗能行业不断在管理节能方面进行探索，但与发达国家相比，能源管理总体水平仍然不高。
能源监控平台和优化平台的契合度仍有待加强，多能源系统的优化调度和智能模拟仍在发展之中。
因此，高耗能领域的管理节能仍然存在巨大潜力和空间。
四、技术内容
1.技术原理
在企业具备能源计量检测仪表和DCS自动化系统的支撑下，通过大型实时数据库，采集各种生产和能源数据，建设能源综合监控系统平台，并采用能源产耗预测、能源管网模拟、能源多周期动态优化调度等核心技术，建立能源产耗预测模型、能源管网模拟模型和能源系统优化调度模型，在能源平衡与优化调度平台上自动给出各种能源介质的优化调度和分配方案，实现工业企业主要能源系统（燃料气、氢气、蒸汽、电力、水系统等）的优化调度和运行，提高企业能源综合利用效率和能源管理水平。
2.关键技术
（1）实时数据库与能源综合监控平台技术；
（2）综合软测量与时间序列思想的能源产耗预测技术；
（3）多能源介质管网智能模拟技术；
（4）基于能源产耗预测数据和管网模拟平台的能源系统多周期动态优化调度技术。
3.工艺流程
该技术的基本工艺流程如图1所示。
五、主要技术指标
1.主要能源介质产耗预测精度大于95%；
2.主要能源介质管网模拟精度大于95%；
3.能源优化调度模型计算结果与实际匹配度大于95%；
4.综合能耗降低1.5%以上；
5.废气排放量减少5%以上。
六、技术应用现状及产业化情况
该技术于2010年获得1项国家发明专利及相关软件产品登记证书。
2011年度获得中国自动化产业“十大最具竞争力创新产品”，2012年新疆天业能源管理中心项目通过国家工信部验收。
工业企业能源平衡与优化调度技术首先在炼油和石化行业取得突破，针对石化企业最主要的能源系统-瓦斯、氢气和蒸汽系统，建设了能源平衡与优化调度系统，通过减少瓦斯和蒸汽放散，节约轻烃和氢气资源，取得了显著的经济效益。
能源平衡与优化调度技术推广到化工和钢铁企业，综合能耗普遍降低1%～3%，节能减排效果显著。
目前的产业化正处于起步阶段，已推广几十家企业。
七、典型用户及投资效益
典型用户：
新疆天业（集团）有限公司、中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司等。
典型案例1
案例名称：
新疆天业能源平衡与优化调度系统
建设规模：
国内最大的氯碱生产基地，具备120万t聚氯乙烯树脂、100万t离子膜烧碱、200万t电石、400万t新型干法电石渣制水泥、140万kW热电等的生产能力，项目覆盖13家生产企业的生产装置和能源系统。
建设条件:
企业具有DCS系统，主要能源计量数据传输到DCS系统。
主要技改内容：
增加能源计量仪表，实现数据采集和并传输到DCS系统；实施能源平衡与优化调度系统，通过大型实时数据库，采集各种生产和能源数据，建设能源综合监控系统平台，并通过建立能源产耗预测模型、能源管网模拟模型和能源系统优化调度模型，自动给出各种能源介质的优化调度和分配方案，提高能源的综合利用和管理水平。
主要设备为流量计、服务器、服务器与DCS系统通讯的OPC接口、能源平衡与优化调度软件等。
技改投资额2000万元，建设期1.5年。
年节能量21000tce，年减排量55440tCO2，年节能经济效益1000万元，投资回收期约2年。
典型案例2
案例名称：
镇海炼化能源平衡与优化调度系统
建设规模：
针对国内最大的2000万t/a原油炼制能力的炼油企业的37套装置及其能源系统（瓦斯、氢气、蒸汽等系统），实施能源平衡与优化调度系统。
建设条件：
企业具有DCS系统，主要能源计量数据传输到DCS系统。
主要技改内容：
增加能源计量仪表，实现数据采集和并传输到DCS系统；实施能源平衡与优化调度系统，通过大型实时数据库，采集各种生产和能源数据，建设能源综合监控系统平台，并通过建立能源产耗预测模型、能源管网模拟模型和能源系统优化调度模型，自动给出各种能源介质的优化调度和分配方案，提高能源的综合利用和管理水平。
主要设备为流量计、服务器、服务器与DCS系统通讯的OPC接口、能源平衡与优化调度软件等。
技改投资额1500万元，建设期2年。
年节能量10370tce，年减排量27376tCO2，年节能经济效益1450万元，投资回收期约1年。
八、推广前景和节能减排潜力
预计2015年，在千家耗能最大企业中的30%中实施推广能源平衡与优化调度技术，预期可形成的年节能能力约160万tce，年碳减排能力422万tCO2。
变频优化控制系统节能技术
一、技术名称：
变频优化控制系统节能技术
二、所属领域及适用范围：
电力、冶金、机械等行业
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
我国电力节能产品市场需求巨大，每年市场规模在几千亿元以上，且以每年10%的速度增长。
由于钢铁、建材、石油化工等高能耗企业的动力设备通常设计参数较大，存在较大的能源浪费现象。
电动机系统节能工程是我国“十二五”期间推行的十大重点节能工程之一，采用变频优化控制系统技术具有较大的节能空间。
四、技术内容：
1.技术原理
该技术根据计算机模糊控制理论，自动检测并计算系统负荷量的大小，根据负载变化情况实时调整变频器、电机、负载的运行曲线，使三者始终在最佳状态下运行，对原系统进行精细的优化控制，确保在满足系统需求的前提下大幅度的提升系统效率，达到最佳节电效果。
2.关键技术
（1）计算机离散及稳态误差控制技术；
（2）抗干扰、稳态PLC模块设计。
3.工艺流程
变频器、电机、风机在任一时刻的运行曲线都不是完全吻合的，通过对三者运行曲线进行优化，让设备始终在一个最佳效率区间内运行。
变频优化控制系统在满足工艺需求的速度前提下，选择三者最佳工作频率点，将整体效率达到最高，其最佳工作点如图1阴影部分所示。
五、主要技术指标：
1.电压范围：
0.38kV～10kV；
2.负载范围15kW～20000kW；
3.效率0.95以上；
4.系统数据采集、控制及动态响应时间＜0.1秒；
5.在变频器基础上提升节电率10%。
六、技术应用现状及产业化情况
该技术已获得2项发明专利授权和1项软件著作权证书，并于2010年通过国家电控配电设备质量监督检验中心性能检测。
目前已经在钢铁、电力等领域得到应用。
七、典型用户及投资效益
典型用户：
孝义市兴安化工有限公司、山西同世达煤化工有限公司等。
典型案例1
案例名称：
孝义市兴安化工有限公司二期四条生产线项目
建设规模：
58台风机和水泵，总功率13514kW。
主要技改内容：
四条生产线的风机、水泵配置变频优化控制系统。
技改投资额2100万元，建设期约3个月，年综合节电折合标准煤约10457tce，碳减排量27606tCO2。
该项目可实现年节能收益1100万元，投资回收期为1.9年。
典型案例2
案例名称：
山西同世达煤化工有限公司甲醛系统项目
建设规模：
5台风机总功率1900kW。
主要技改内容：
在锅炉风机上安装变频优化控制装置、传感器、变送器和控制系统等。
技改投资额500万元，建设期约2个月。
综合节能量为700tce,碳减排量1848tCO2。
该项目可实现年节能收益200万元，投资回收期为1.9年。
八、推广前景和节能潜力：
预计到2015年，该技术在我国电机变频领域的推广比例可达10%，每年可节约电量约3.2亿kWh,可形成年节能量11万tce，年减排量29万tCO2。
节能铜包铝管母线技术
一、技术名称：
节能铜包铝管母线技术
二、所属领域及适用范围：
通用机械行业电网、发电、石油、化工、矿山、冶炼、钢铁、水泥等用电企业
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
母线是电力系统的重要元件，起着汇集、分配和传送电能的作用，是输配电的枢纽，主要用于发电机、变压器等的电能传输，其工作的可靠性将影响到电力系统的安全运行。
目前，国内外变电所高压配电装置的连接，以及变压器等电气设备和相应配电装置的连接大都采用矩形或圆形截面的裸导线或绞线。
由于母线在运行中通过的电流密度较高，发热量大，导致线损较大。
另外，国内母线生产企业生产的矩形等传统母线使用有色金属的量较大，消耗资源严重。
随着国家智
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