黨中央、國務院高度重視節能工作,將其作爲推進生態文明建設的重要抓手,作爲調結構、轉方式、促改革、惠民生的重大舉措。黨的十八大以來,在各地區、各部門和社會各界的共同努力下,我國節能工作取得明顯成效,全國單位GDP能耗累計下降24.6%,節約能源約12.7億噸標準煤,爲經濟社會持續健康發展提供了重要支撐。
全國節能宣傳周自1991年開始每年舉辦,已成爲宣傳節能理念、傳播節能知識、推廣節能技術產品的重要平臺,對推動全社會節能、提高能源利用效率發揮了積極作用。
——國家發展和改革委員會
一、旋浮銅冶煉節能技術
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技術原理
旋浮銅冶煉節能技術通過旋流強化富氧氣體與物料顆粒混合,同時強化一次反應產生的過氧化顆粒和次氧化顆粒的二次反應,增強火焰區的傳熱和傳質過程,確保反應充分完全。採用此原理,研制開發核心裝備,即旋風脈動型噴嘴、智能化生產的數學模型,以及相應的計算機在線控制系統,實現旋浮智能化冶煉和自熱冶煉。
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主要技術指標
投料量由200t/h提高到350t/h,單臺爐的最大年產能可提高到50萬噸,反應塔熱負荷2600-2900MJ/m3·h,熔煉爐和吹煉爐作業率分別達到98%和97%,粗銅綜合能耗150kgce/t,銅鋶品位可達70%。
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節能效果
該技術與技術應用前相比,天然氣消耗量下降50%以上,粗銅綜合能耗較行業平均水平下降20%左右。
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應用領域
用於以銅精礦爲原料生產冰銅的銅冶煉行業。
技術應用案例
某銅業有限公司新建40萬噸銅冶煉廠,選用旋浮銅冶煉節能技術——旋浮熔煉和旋浮吹煉工藝及裝備,生產穩定,效率高,節能效果顯著,以年產40萬噸陰極銅計,年節約天然氣57,143KNm3,折合標煤76000噸,年二氧化碳減排量118,560噸,具有較好的環境和社會效益。
二、新型穩流保溫鋁電解槽節能技術
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技術原理
新型穩流保溫鋁電解槽節能技術通過模擬仿真和理論計算,優化鋁液中的電流分布,降低鋁液的流速和界面變形,優化陰極碳塊中的電流分布,提高陰極鋁水的穩定性;通過優化陰極結構和材料選型,開發穩流高導鋼棒,結合低陰極壓降組裝技術,降低陰極壓降和槽電壓;通過根據電解槽區域能量自耗和電解質成分的初晶溫度優化設計槽內襯,優化等溫線分布,形成理想爐膛,降低側下部散熱;通過合理匹配電解槽工藝技術參數,最終達到穩定鋁液波動、降低水平電流和槽電壓、減少側下部散熱的目的,確保電解槽低電壓高效率穩定運行,降低電耗。
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主要技術指標
該技術石墨化陰極試驗電解槽鋁液直流電耗達到11805kWh/t-Al,推廣後平均運行電壓3.85V左右,電流效率92%以上,系列鋁液直流電耗12500kWh/t-Al以下,較行業當前平均水平節電500kWh/t-Al以上,電能利用率提高4%-5%。
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節能效果
與技術應用前相比,鋁液直流電耗降低500kWh。
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應用領域
用於以氧化鋁爲原料生產電解鋁的鋁冶煉行業,在新建或者大修電解槽上實施。
技術應用案例
該案例涉及對槽臺數爲200臺、槽型爲400kA和320kA電解槽進行新型穩流保溫鋁電解槽節能技術改造,主要技改內容包括內襯優化、陰極優化、築爐管理、工藝參數匹配等,投資1600萬元,建設期24個月。項目實施後,噸鋁直流電耗從13115 kWh/t-Al降到12450kWh/t-Al,平均運行電壓降低到3.82V,電流效率91.4%,噸鋁節電665kWh,年節電效益約8400萬元,節電折合標煤約6.4萬噸,減排二氧化碳約15萬噸,累計經濟效益約9300萬元。
三、基於低真空相變原理的工業廢水餘熱回收技術
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技術原理
基於低真空相變原理的工業廢水餘熱回收技術將中高溫廢水閃蒸,產生負壓蒸汽攜帶汽化潛熱輸送至冷凝器內向低溫介質(如:供暖水)進行冷凝放熱,實現工業廢水與低溫流體無壁面接觸換熱,同時解決傳統間壁式換熱器易腐蝕、結晶、掛垢及堵塞等技術難題。採用多級連續閃蒸換熱技術,實現大溫差換熱,提高傳熱效率,降低系統能耗,最大限度利用工業廢水熱能。
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主要技術指標
額定熱量5000kW;機組輸入功率17.2kW;冷凝器傳熱系數≥1800W/(㎡·℃);冷凝器渣水側/系統水側壓力降47.4KPa/60KPa。
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節能效果
餘熱利用代替傳統燃煤鍋爐(鍋爐熱效率按照70%計算)相比,節能率在90%以上。
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應用領域
該技術可應用於石油化工、煤炭、電力、鋼鐵、冶金、紡織、造紙等行業的工業廢水餘熱回收,提供工業、生活熱水,或爲建築物供熱。
技術應用案例
該案例利用基於低真空相變原理的工業廢水餘熱回收技術提取某鋼鐵有限公司高爐衝渣水餘熱做爲熱源,爲周邊提供供熱服務。在餘熱回收的同時,降低了衝渣水的循環溫度,提高了高爐衝渣的穩定性,且利用其相變提熱的特性有效回收了部分原本蒸發到空氣環境中的水分。系統整體裝機容量57.5MW,解決廠內17萬㎡和廠外53萬㎡採暖供熱需求。該項目一個採暖季節回收餘熱量共計104.3萬GJ,通過採用工業餘熱系統供熱,每年減少耗能約5萬噸標煤,減少二氧化碳、二氧化硫等大氣污染氣體排放近13萬噸。
四、模塊化梯級回熱式清潔燃煤氣化技術
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技術原理
模塊化梯級回熱式清潔燃煤氣化技術是基於循環流化牀氣化原理開發的一種以碎煤及粉煤爲原料制取煤氣的工藝。利用流態化反應器混合充分、溫度均勻等優點,採用“梯級餘熱回收”技術,優化氣化系統的換熱環節,將粗煤氣中的大量餘熱用於產生高溫氣化劑,實現“高溫助燃”,降低反應的不可逆損失,提升冷煤氣效率。此外,在較高的反應溫度下,原料煤中的揮發物受熱分解,重質碳氫化合物分解較爲完全,粗煤氣中不含焦油,從而降低淨化難度。該技術還可以通過配置飛灰強制循環模塊與耦合氣化模塊等方式,對未完全轉化的殘碳進行二次利用,從而實現超高碳轉化率,進一步提升系統的冷煤氣效率。
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主要技術指標
一次碳轉化率85%-90%,一次冷煤氣效率70%-80%,綜合碳轉化率95%-99%,綜合冷煤氣效率80%-90%,熱效率≥90%。
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節能效果
傳統固定牀氣化工藝會產生大量容易堵塞設備與管道的焦油,導致生產過程中的餘熱難以回收利用,碳轉化率只有70%-80%,冷煤氣效率只有60%-70%,大量的未轉化的碳和散熱損失排放至環境中,造成大量能源浪費。該技術通過採用梯級餘熱回收利用、強制循環和耦合器化等技術,不僅有效提升了系統的熱效率和冷煤氣效率,而且可避免產生黑水,具有良好的環境效益。
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應用領域
適用於建材、冶金、化工等高能耗行業。
技術應用案例一
某化工公司在兩期項目工程中,採用了多臺氧化爐焙燒爐,並配備循環流化牀煤氣化裝置。改造後,可過濾0.5μm以上的微塵,除塵效率達到99.99%,粉塵含量低於10mg/Nm3,熱值≥1385kcal/Nm3,H2S濃度