工信部：国家工业节能降碳技术应用指南与案例2024年版之五机械行业节能降碳技术（63页）.pdf

1、1国家工业节能降碳技术应用指南与案例（2024 年版）之五：机械行业节能降碳技术（一）超超临界煤气发电汽轮机装置1.技术适用范围技术适用范围适用于煤气发电装置。2.技术原理及工艺技术原理及工艺采用一次中间再热、两缸单排汽布置，高压模块通流采用反动式设计，高压内缸采用筒型内缸+红套环设计；中低压模块采用合缸单向流动设计，冲反结合通流设计方案；低压缸前部和后部通过垂直法兰面连接。该技术在冶金行业煤气发电利用领域将 150 兆瓦等级汽轮机组进汽参数推升至超超临界水平。汽轮机布置如图 1 所示。图1 150兆瓦等级超超临界再热煤气发电汽轮机布置图3.技术功能特性技术功能特性及指标及指标（1）涵盖 13

2、5200 兆瓦功率范围，进汽参数（主蒸汽2压 力/主 蒸 汽 温 度/再 热 蒸 汽 温 度）达 到 24.2 兆 帕/600/600；（2）机组热耗率降低，相同煤气消耗比常规亚临界机组发电提高 4%。4.应用案例应用案例（1）项目基本情况：技术提供单位为东方电气集团东方汽轮机有限公司，应用单位为某钢铁集团股份有限公司。改造前设备为 1 台 80兆瓦高温超高压机组和 1 台 50 兆瓦超高温超高压机组，主要耗能种类为煤气，2 台机组热耗率约 8400 千焦/千瓦时。（2）主要技术改造内容：新安装 1 套超超临界额定功率 135 兆瓦、进汽参数（主蒸 汽 压 力/主 蒸 汽 温 度/再 热 蒸

3、汽 温 度）24.2 兆 帕/600/600 汽轮机发电机组，代替 2 台原有机组。2021年 4 月实施节能改造，实施周期 1.3 年。（3）节能降碳效果及投资回收期：改造完成后，机组热耗降低 1000 千焦/千瓦时，副产煤气实现有效利用，新增发电量 10.8 亿千瓦时，实现节能量33.48 万吨标准煤/年，二氧化碳减排量 89 万吨/年。投资额为 3.8 亿元，投资回收期为 2 年。3（二）高效热泵空调系统1.技术适用范围技术适用范围适用于高效热泵空调系统。2.技术原理及工艺技术原理及工艺制热时，采用两相流体相分离技术，部分蒸发后的气相直接分离回到压缩机吸气，液相继续在后半程换热器中蒸发，

4、实现制冷剂高效低阻换热，提升制热量及性能系数。制冷时，随着制冷剂流动方向流路数逐渐减少，实现最佳过冷度，提升制冷量及能效比。技术原理如图 2 所示。图2 技术原理图3.技术功能特性技术功能特性及指标及指标（1）蒸发阻力低，压降减小 5.0%26.7%，低温制热量提升 5.0%；（2）制冷制热流路高效匹配，APF 值相比原型机提升5.1%。44.应用案例应用案例该技术为研发类技术，暂无应用案例。技术提供单位为广东美的制冷设备有限公司。5（三）10 kV 永磁直驱变频调速一体机装置1.技术适用范围技术适用范围适用于大功率电传动系统。2.技术原理及工艺技术原理及工艺采用一体化集成技术，简化供电系统，

5、支持 10 kV 高压直接进线。变频模块体积大幅减小，变频输出电缆近似为零，减少变频器谐波干扰。摒弃减速机直接驱动负载，实现电气传动系统中变压器、变频器、电动机、减速机四位一体，提高驱动系统的可靠性、安全性及传动效率，降低线缆成本，且有利于电气设备平稳运行。技术原理如图 3 所示。图3 技术原理图3.技术功能特性技术功能特性及指标及指标（1）供电系统 10 千伏高压直接进线，系统整体效率高；（2）变频模块体积缩小至 1/6，变频器谐波干扰小，直接驱动负载传动效率高，平均节能达 20%。64.应用案例应用案例（1）项目基本情况：技术提供单位为青岛中加特电气股份有限公司，应用单位为青岛港董家口矿石

6、码头有限公司。改造前输送皮带采用电机+耦合器+减速箱的传统方式驱动，主要耗能种类为电能，平均作业效率 4000 吨/小时，平均单条皮带每输送万吨物料能耗为 665.30 千瓦时。（2）主要技术改造内容：拆除原电机+耦合器+减速箱，安装 1 台 10 千伏/560 千瓦永磁直驱变频调速一体机以直接驱动，加装水循环制冷系统、电机智能管理控制系统、皮带机流量监测装置等。2020年 12 月实施节能改造，实施周期 2 天。（3）节能降碳效果及投资回收期：改造完成后，平均单条皮带每输送万吨能耗降至 527.34千瓦时，实现节能量 136.9 吨标准煤/年，二氧化碳减排量364.1 吨/年。投资额为 13