国家重点节能低碳技术推广目录（2017年本低碳部分）技术简介.pdf

附件 2国家重点节能低碳技术推广目录（2017 年本 低碳部分）技术简介目录一、非化石能源类技术一、非化石能源类技术.1 11 微电网储能应用技术.12 光伏直驱变频空调技术.63 新型智能太阳能热水地暖技术.114 基于厌氧干发酵的生活垃圾/秸秆多联产技术.165 寒冷地区沼气池发酵技术.196 卧式循环流化床技术.23二、燃料及原材料替代类技术二、燃料及原材料替代类技术.28287 变压器用植物绝缘油生产技术.288 冷却塔竹格淋水填料技术.339 高延性冷轧带肋钢筋盘螺生产技术.3710 铁合金冶炼专用炭电极替代电极糊技术.4211 多阶螺杆连续脱硫制备颗粒再生橡胶成套技术.4612 高性能竹基纤维复合材料（重组竹）制造技术.5113 建筑垃圾再生产品制备混凝土技术.5614 大弹性位移非接触同步永磁传动技术.6115 中厚板不清根高效焊接技术.6516 树脂沥青组合体系（ERS）钢桥面铺装技术.6917 环氧锌基聚酯复合涂层钢构件腐蚀防护技术.7318 建筑垃圾中微细粉再生利用技术.7819 一体化轻质混凝土内墙施工技术.8320 低电压隔离式分组接地技术.87三、工艺过程等非二氧化碳减排类技术三、工艺过程等非二氧化碳减排类技术.929221 紧凑小型常压空气绝缘密封开关柜替代 SF6环网柜/开关柜技术.9222 制冷剂回收与循环利用技术.9723 水稻节水减肥低碳高产栽培技术.101四、碳捕集、利用与封存类技术四、碳捕集、利用与封存类技术.10510524 富含一氧化碳的气态二次能源综合利用技术.105五、碳汇类技术五、碳汇类技术.10910925 农作物秸秆热压制板技术.10926 干旱区高效固碳树种筛选与全生长季育苗造林技术.11327 竹林固碳减排综合经营技术.1181一、非化石能源类技术1 微电网储能应用技术一、技术名称：微电网储能应用技术二、技术类别：零碳技术三、所属领域及适用范围：电力行业各类型微电网工程以及分布式风储、光储工程四、该技术应用现状及产业化情况近年来，为充分利用可再生能源、解决分布式发电有效接入电网问题，我国积极开展了微电网的研究工作，并逐步推进建设微电网示范工程。储能系统是微电网的重要组成部分，在微电网中最优化地应用先进储能技术是提高微电网可再生清洁能源接入容量的重要手段，具有积极的节能减碳意义。目前我国先进储能技术研究以及储能技术在微电网中的应用研究尚处于起步阶段，但已经得到了广泛的关注和重视。近年来，先进储能技术已陆续在微电网示范工程中得到了一定的示范应用并取得良好的效果，具有广阔的应用前景和市场空间。五、技术内容1.技术原理该技术根据微电网项目特点和实际需求确定储能系统在微电网中的功能定位，通过基于先进理论算法的储能定容方法确定储能系统规模容量，根据方案技术研究确定最优化的系统拓扑结构、关键设备选型和运行控制方案，并提供储能系统安装和运维优化建议。该技术使2得储能系统在项目中得到合理配置应用，减少设备投资，提高设备使用寿命和运行效率，有效提高微电网对可再生和清洁能源接入容量。2.关键技术（1）多种运行模式下的微电网储能系统集成设计技术通过具有多项自主知识产权的集成设计技术提供不同类型和运行模式下的微电网储能系统工程设计方案，包括确定储能系统功能定位、规模容量、系统架构、设备选型、运行方式、控制保护方案以及提供安装和运维优化建议。（2）基于全生命周期模型和改进粒子群优化算法的储能系统定容技术综合考虑项目规划期内资源随机性以及风、光、储的互补特性，以全生命周期成本最低为目标函数，以电源出力平衡、系统可靠性等为约束条件建立模型，优化选取电源和储能系统配置容量，降低微电网在全生命周期投资费用。（3）基于风电和光伏功率预测的储能系统定容技术采用快速启动发电设备与储能设备构成联合备用供电结构，基于微电网厂址内风、光资源历史数据和风光功率预测技术，预判全生命周期中快速启动发电设备的最长启动时间内风电和光伏的最大功率波动，以此计算储能设备最小容量，优化储能系统配置。（4）基于微电网功率平滑控制的混合储能系统技术储能单元由超导磁体/超级电容和铅酸电池构成，实现超导磁体/超级电容实时提供功率补偿微电网功率波动，铅酸电池作为其能量储存单元。该技术既能提供大功率输出，又可提高储能容量，且能允许3储能系统频繁充放电，实现微电网功率平滑控制。（5）微电网集约式光储热冷系统集成技术将分布式光伏、储能、供热和供冷设备集成为一体，统一完成电能的收集、储存和应用输出，形成集约化产品。该集成技术可减少设备占地面积，简化设计生产流程和设备接口，降低维护费用，同时也便于模块化管理和扩展，十分适合应用于海岛微电网项目。3.工艺流程微电网储能技术实施流程见图1。图 1 微电网储能技术实施流程图六、主要技术指标1.微电网风、光等可再生能源利用率提高5%20%；2.储能系统效率提高5%15%；3.循环寿命提高5%20%。4七、技术鉴定情况该技术获得国家发明专利1项目，实用新型专利3项，并于2015年通过广东省电机工程学会组织的科技成果鉴定。八、典型用户及投资效益典型用户：南方海上联合开发有限公司典型案例 1案例名称：珠海万山海岛新能源微电网示范项目东澳岛工程建设规模：10MW 级风光柴储海岛微电网，具有并网和孤网两种运行模式，储能系统为 500kW6h。建设条件：海岛微电源和电网络建设，解决偏远海岛供电问题。主要建设内容：海岛风机、光伏系统、柴油发电厂、储能系统、35kV 降压站和 10kV 电网络等。主要设备：配置储能铅炭电池 3600kWh；配置 500kW 双级式多分支储能变流器 1台；采用基于 IEC61850 的全通信监控方案，配置电池智能管理系统；配置电池热管理系统。储能系统投资约为 350 万元，建设期为 3 个月。项目年减排量约 739tCO2，碳减排成本为 400600 元/tCO2。年产生经济效益约为 98.6 万元，项目投资回收期约 4 年。典型案例 2案例名称：珠海万山海岛新能源微电网示范项目桂山岛工程建设规模：10MW 级风光柴储海岛微电网，具有并网和孤网两种运行模式，储能规模为 2000kW2h。建设条件：海岛微电源和电网络建设，解决偏远海岛供电问题。主要建设内容：海岛风机、光伏系统、柴油发电厂、储能系统、35kV 降压站和 10kV 电网络等。主要设备：配置储能铅炭电池 3600kWh；配置 500kW 双级式单分支储能变流器 45台；采用基于 IEC61850 的全通信监控方案，配置电池智能管理系统。储能系统投资约为 550 万元，建设期为 3 个月。项目年减排量约986tCO2，碳减排成本为 400600 元/tCO2。年产生经济效益约 131 万元，投资回收期约 4 年。九、推广前景和减排潜力随着我国新能源发展战略的持续推进以及微电网技术的日趋成熟，微电网将在海岛、工业园区、办公园区以及偏远缺电地区得到更广泛的实施推广，微电网先进储能应用技术具有广阔的发展空间和应用前景。预计未来 5 年，国内微电网工程将建设超过 300 座，预期推广比例将达到 5%，项目投资将达到 5 亿元，可形成的年碳减排能力约为 20 万 tCO2。62 光伏直驱变频空调技术一、技术名称：光伏直驱变频空调技术二、技术类别：减碳技术三、所属领域及适用范围：轻工行业 新能源供热制冷四、该技术应用现状及产业化情况随着我国城镇化发展，城镇面积大幅增加，建筑能耗也同步增长。建筑能耗已经成为我国能源消耗三大能耗大户之一，行业能耗约占全社会能源消费量的 25%，其中空调能耗约占建筑能耗的 50%。因此，降低空调能耗已经成为国家节能减排的重要措施。该技术将分布式光伏与高效变频空调机组相结合，实现太阳能就地消耗，有效提高能源利用效率。目前该技术已累计产生总订单 165项，分布在我国各个地区以及海外菲律宾、马来西亚等地，已具备大规模推广应用的基础。五、技术内容1.技术原理该技术把光伏发电技术与高效直流变频制冷设备相结合，将光伏直流电直接接入机载换流器直流母排，形成了光伏电直驱空调的运行模式，以新能源电力替代常规化石能源电力，减少二氧化碳排放。2.关键技术（1）光伏直驱变频空调技术将光伏直流电直接并入变频空调机载换流器的直流母线，相比传统的光伏发电+变频空调模式省去了上网和供电时进行交/直流电变换7的能量损耗，提升系统效率5%8%。（2）三元换流技术建立了光伏发电系统、变频空调负载和公用电网三者之间的三元换流模型，实现了电能在直流侧双向流动、多路混合。系统可实时切换五种运行模式，电能动态切换时间小于10ms。保证系统在任何能量变化的情况下都能稳定运行。（3）动态负载跟踪MPPT控制技术针对光伏发电的不稳定变化，提出了新型动态负载跟踪MPPT控制技术，集成MPPT控制功能和DC/DC稳压功能，实时跟踪并控制光伏发电为功率最大化状态，并使空调主机对光伏电能的优先利用。（4）PAWM交错控制技术PAWM交错控制技术能实时响应光伏电压的快速变化和变频空调负载的动态需求，实现变频压缩机调频调压的自适应控制，保障系统的稳定和可靠运行。（5）发用电一体化管理技术通过光伏微网及暖通控制发用电一体化管理系统，实现了对光伏发电系统以及空调暖通系统的一体化智能管理，达到最优化运营目标，同时可监控系统的自发自用匹配度及光伏能直驱利用率。3.工艺流程该系统直接利用光伏板所发电能直接驱动空调，省去并网/取电、稳压、换流等环节，节省电能转换设备，电能利用率可达99.04%，比普通光伏发电上网再利用效率提高5%8%。并且，在发电多于用电、或空调不工作时，多余光伏电回馈电网，系统相当于一个小型的光伏8电站，实现光伏电利用的最大化。机组根据光伏发电和负荷需求变化情况，能实时切换成5种不同的发用电工作模式，分别为纯光伏发电工作模式、纯空调工作模式、光伏发电及系统发电工作模式、光伏发电及系统用电工作模式、光伏空调工作模式。其动态切换时间小于10ms，可实现与电网无缝衔接并保障机组稳定运行。光伏直驱变频空调系统示意图见图1。图 1.光伏直驱变频空调系统示意图六、主要技术指标1实现光伏直流电的直接利用，光伏直驱利用率高达99.04%，比光伏发电上网再利用效率提高5%8%；2按照ARI550/590-2003的标准条件，离心机组COP达到6.73，IPLV达到11.68；3按照GB/T 18837-2015的标准条件，多联式空调机组APF最高可达5.00。七、技术鉴定情况该技术已获得我国专利 170 项，其中发明专利 95 项，并于 20139年通过了广东省科技厅组织的科技成果鉴定。八、典型用户及投资效益典型用户：珠海格力九期商用研发大楼、广州国光电器厂房、天津建物街小学等。典型案例 1案例名称：广州国光电器厂房光伏直驱离心机项目建设规模：选用 1 台光伏直驱变频离心机组，光伏发电系统总装机容量为 255kW，厂房建筑面积 1.2 万 m2，供冷面积 0.73 万 m2。建设条件：楼顶有大量可铺设光伏板的空间，可满足离心冷水机组的能耗要求。主要建设内容：采用光伏直驱变频离心机系统为建筑供冷。主要设备为光伏板、汇流箱、配电柜、光伏主机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等。项目总投资约 199 万元，建设期为 24 个月。年减排量约 184tCO2，碳减排成本为 300600 元/tCO2。产生年经济效益 37 万元，投资回收期约 5 年。典型案例 2案例名称：天津建物街小学光伏直驱变频多联机项目建设规模：选用 8 台光伏直驱变频多联机组，光伏发电系统总装机容量为 82.5kW。该楼宇供冷面积 2984m2，冷负荷约为 280kW。建设条件：楼顶有可铺设光伏板的空间，可满足光伏多联机的能耗要求。主要建设内容：采用光伏变频多联机系统取代常规的多联机系统对建筑进行供冷。项目总投资约 64 万元，建设期约为 3 个月。年减排量约71tCO2，碳减排成本为 300600 元/tCO2。产生年经济效益 13 万元，投资回收期约 5 年。10九、推广前景和减排潜力目前，光伏直驱变频空调技术在制冷空调设备领域中的推广比例不到 1%。预计未来 5 年，预期推广比例将达到 5%，总投资约 1.6 亿元，与常规的“分布式光伏发电+制冷空调系统”相比，可形成的年碳减排能力为 108 万 tCO2。113 新型智能太阳能热水地暖技术一、技术名称：新型智能太阳能热水地暖技术二、技术类别：零碳技术三、所属领域及适用范围：建筑行业 太阳能热利用四、该技术应用现状及产业化情况我国既有建筑总面积约600亿m2，全年供热采暖能耗约1.3亿tce，是建筑能源消耗较高的领域。同时，既有建筑中的大部分建筑为高能耗建筑，实施节能供暖改造势在必行。该技术采用太阳能热水发热基板进行地面辐射供暖，目前已在山东、河北、内蒙古、西藏、湖北、山西、天津等省市 24 个项目实施应用，累计采暖面积 105 万，效果良好，未来市场推广潜力较大。五、技术内容1.技术原理该技术运用地板辐射热的供暖方式，在特制木地板上开管路沟槽，镶嵌进聚丁烯管路，通过特制微分水器连接，由静音泵加压循环，利用太阳能热水直接对地面的木地板或地瓷砖加热，热转化效率高，替代传统化石能源供热，实现二氧化碳减排。同时，通过微电脑控制技术，可实现分时、分室和分户控制。2.关键技术（1）终端散热技术选用厚高密度发热基板，在基板上开 U 型槽口，用于镶嵌热水管路，基板可大面积导热，同时又具有蓄热功能，直接对地面木地板或12地瓷砖加热，散热均匀性好。（2）管路对接技术自主研发了微分水器，每一路管路都是独立无接缝的，解决了管路漏水及对接问题。（3）地面铺设技术采用导热胶进行地面铺设，导热胶兼具导热和粘合作用，无需使用水泥砂浆，施工更便捷，不受冬季寒冷天气水泥结冰而导致无法施工的影响，解决了铺设地瓷砖和管路故障维护等问题。（4）蓄水桶辅助加热技术采用碳纤维膜电热蓄水桶作为辅助加热，相比传统加热棒加热，具有加热面积大、发热均匀、升温速度快、功耗低等特点。碳纤维膜贴附在不锈钢内胆外，与外壳之间填充厚聚氨酯保温材料，由温度传感器及控制系统实现自动加热控制。3.工艺流程智能型太阳能热水地暖技术的原理图见图1。13图1 智能太阳能热水地暖技术原理图智能地暖剖面示意图见图2。图2 智能地暖剖面示意图碳纤维电热蓄水桶示意图见图3。图 3 碳纤维电热蓄水桶示意图14六、主要技术指标1.太阳能集热器：11MJ/m2；2.发热基板散热量：289.7W/m2；3.碳纤维电热蓄水桶：上限温度55，下限温度35，功耗2kWh。七、技术鉴定情况该技术已获得国家实用新型专利 3 项，软件著作权 3 项。八、典型用户及投资效益典型用户：日喀则武警反恐防暴支队、乌兰察布警苑小区、长沙玫瑰园、即墨市丽山国际、即墨市温泉香根别墅、莱阳市梨园小区、山西长治英才培训学校、烟台牟平区慢城宁海小区等。典型案例 1案例名称：日喀则武警支队营房地暖改造项目建设规模：10000 m2。建设条件：既有建筑地暖改造。主要建设内容：新型太阳能集热器与新型地暖系统安装、地面地板铺装。主要设备为：新型地暖系统、太阳能集热器、温度及自动补水控制系统。项目总投资 200 万元，建设期 2 个月。年碳减排量约 648tCO2，碳减排成本 70100 元/tCO2。产生年经济效益 56 万元，投资回收期约 3年。典型案例 2案例名称：即墨市和平小区 4 号楼 1 单元 4 楼住宅建设规模：120 m2。建设条件：新建住宅。主要建设内容：安装新型太阳能集热器 12 与智能新型太阳能热水地暖系统。项目总投资1.36 万元，建设期为 2 天。年碳减排量约 4tCO2，碳减排成本 6010015元/tCO2。产生年经济效益 2769 元，投资回收期约 4 年。九、推广前景和减排潜力随着我国建筑节能技术的推广应用，预计每年约有 4 亿 m2面积需要进行地暖改造或新铺装地暖。预计未来 5 年，该技术推广比例可达到5%，项目总投资约40亿元，可形成的年碳减排能力约130万tCO2。164 基于厌氧干发酵的生活垃圾/秸秆多联产技术一、技术名称：基于厌氧干发酵的生活垃圾/秸秆多联产技术二、技术类别：零碳技术三、所属领域及适用范围：可再生能源废弃物综合利用四、该技术应用现状及产业化情况县域是能源、循环农业及生态文明建设的基础。随着新型城镇化建设进程加快，县域绿色低碳清洁能源保障及有机废弃物处理问题越来越突出。如何对县域内农作物秸秆和生活垃圾等废弃物进行有效、高质利用，已成为亟待解决的问题。基于厌氧干发酵的生活垃圾/秸秆多联产技术以城镇生活垃圾和农作物秸秆为原料，经工艺技术集成和生产过程优化，实现了生物天然气、热和电多联产，为我国县域内生活垃圾处置和秸秆能源化利用提供了一种新的模式，具有较好的社会和环境效益。目前，该技术已在黑龙江省得到应用，效果良好。五、技术内容1.技术原理以城镇生活垃圾和农作物秸秆为原料，采用厌氧干发酵工艺制备沼气，经提纯后生产生物天然气；厌氧发酵后产生的沼渣经干化后，与生活垃圾中分选出的可燃物混合制成垃圾衍生燃料用于热电联产。该技术通过工艺技术集成和生产过程优化，对生活垃圾和秸秆等固体废弃物的梯级和高值化利用，实现气、热、电多联产。2.关键技术17（1）厌氧干发酵工艺及设备该工艺系统包括密封性优良的厌氧干发酵反应器，以及喷淋回流循环系统、地热及壁热采暖系统和通风换气系统等。在厌氧干发酵反应器中投入有机原料，在密封条件下，通过喷淋回流循环系统喷淋甲烷菌液引发厌氧干发酵反应，通过地热及壁热采暖系统保持厌氧干发酵反应器的恒定温度，确保有机原料厌氧干发酵过程的顺利进行，以高效率获得甲烷。（2）垃圾焚烧热电联产技术采用多段往复推饲分层供风炉排，并配合以高而短的前拱和低而长的后拱，在不添加辅助燃料时，可连续稳定地焚烧低热值生活垃圾。焚烧炉与余热锅炉采用一体化布置，使蒸汽温度提高至 400，压力2.45MPa，并进入汽轮机实现热电联产。3.工艺流程基于厌氧干发酵多联产技术的工艺流程见图 1。图 1基于厌氧干发酵多联产技术工艺流程图18六、主要技术指标吨典型物料（生活垃圾：农作物秸秆5:1）主要技术指标：1生物天然气40m3；2电280kWh；3余热0.45GJ;4干发酵原料含水率75%。七、技术鉴定情况该技术已获得国内发明专利 4 项，实用新型 7 项。八、典型用户及投资效益典型用户：通河县龙能资源再生利用有限公司案例名称：通河县生物质气、热、电联产项目建设规模：生活垃圾和秸秆年处理总量为 8.7 万 t，其中生活垃圾7.3 万 t，农作物秸秆 1.4 万 t。建设条件：建筑场地地形平坦，满足 20t重型货车的通行要求；电网供给两路 10 千伏电源。主要建设内容：2500 m3厌氧发酵罐 2 座；1000 m3储气柜 1 座；2400 m2干发酵车间 1座；500 m3车库式发酵仓 6 座等。主要设备：发酵装置 2 套，800 m3/h沼气提纯设备 1 套，装机 3MW 垃圾焚烧发电供热设备一套（125th 焚烧炉 1 套+13MW 汽轮发电机组）以及配套辅机设备。项目总投资 12000 万元，建设期为 24 个月。年减排量 2.6 万 tCO2，碳减排成本为 100200 元/tCO2。产生经济效益 3373 万元，投资回收期约 4.8 年。九、推广前景和减排潜力预计未来 5 年，该技术可推广应用 30 处，年处理废弃物 500 余万t，项目总投资将达到60亿元，可形成的年碳减排能力约为150万tCO2。195 寒冷地区沼气池发酵技术一、技术名称：寒冷地区沼气池发酵技术二、技术类别：零碳技术三、所属领域及适用范围：可再生能源生物质厌氧制沼四、该技术应用现状及产业化情况近年来，我国北方地区中小型沼气应用比例逐年增多，但由于北方地区冬季时间长、温度低，导致沼气池冻裂、漏气现象严重。具不完全统计，北方地区即便是大中型沼气池由于气温原因也有超过 80%不能越冬产气。该技术以太阳能为热源为厌氧沼气池加热，并根据当地气温变化合理匹配冬季太阳能集热器规模，可实现沼气池越冬产气，同时具有建造成本低、操作简单等特点。目前，该技术已在吉林、黑龙江、内蒙古等地区推广应用。五、技术内容1.技术原理以畜禽粪污和农作物秸秆为制沼原料，利用太阳能热水和太阳能光伏系统取代传统的煤、电加热模式在冬季为沼气池补温，实现寒冷地区沼气池越冬产气。同时，采用新型柔性池体技术，使池体具有良好的保温和防水性能；采用多层连续搅拌技术，实现沼液的回流和反冲，解决了物料板结问题；采用多池体、双膜暖棚等技术，提高池内的温度和产气量。2.关键技术（1）太阳能增温技术。合理选配太阳能集热器或太阳能电池板发20电为沼气池增温。（2）新型柔性池体保温技术。采用柔性水泥加保温材料合成的新型池体，具有保温性能好，防水、不变形等特点。（3）多层搅拌技术。可以实现沼液的在罐体内回流、反冲，有效防止固体物质的沉淀和结板。（4）红泥沼气浮罩设计技术。该气浮罩建于双膜暖棚内，具有增强保温效果。3.工艺流程寒冷地区沼气池发酵设备工艺流程示意图见图1。1：太阳能发电板2：逆变控制器3：储气室4：沼气总控制室5：进料口6：厌氧罩7：聚氨酯保温层8：出渣槽9：新型柔性保温池体10：沼气池专用发热电11：反冲压回流泵12：沼气应用终端图1 寒冷地区沼气池发酵设备工艺流程图六、主要技术指标1.1000m3沼气池的温控在 1828，采用常温发酵；2.池容产气率 0.41.0/m3.日；3.Cod 降解率85%，Bod 降解90%；4.寄生虫卵和蛔虫卵死亡率90%。21七、技术鉴定情况该技术已获得国家实用新型专利 5 项。八、典型用户及投资效益典型用户：吉林省松原坤霖生态农业研发有限公司、吉林省东辽黑猪养殖基地等。典型案例 1案例名称：吉林省松原坤霖生态农业研发有限公司制沼项目建设规模：500 m3新型太阳能沼气池。建设条件：年猪存栏量 1000头。主要建设内容：土方基建、前处理系统、智能化太阳能集中供热保温系统、厌氧处理系统等。主要设备：发酵池覆罩、新型柔性保温池体、储气柜等。项目总投资 166 万元，建设期为 1.5 年。项目年碳减排量 200 tCO2，碳减排成本为 450-700 元/tCO2。年经济效益 20 万元，项目投资回收期约为 8.5 年。典型案例 2案例名称：吉林省东辽黑猪养殖基地沼气池项目建设规模：1000 m3新型太阳能沼气池。建设条件：年猪存栏量2000 头。主要建设内容：土方基建、前处理系统、智能化太阳能集中供热保温系统、厌氧处理系统等。主要设备：发酵池覆罩、新型柔性保温池体、储气柜等。项目总投资 292 万元，建设期为 1 年，项目年减排 480 tCO2，碳减排成本 450-700 元/tCO2。年产生经济效益约为 50万元，项目投资回收期为 6 年。九、推广前景和减排潜力该技术可以实现北方地区或极寒地区新建沼气池及已建休眠沼气22池的启动应用，对推进我国新农村建设具有积极作用。预计未来 5 年，应用该技术的厌氧沼气池池容将达到 50 万 m3，技术推广比例将达到30%，年产沼气约 1.2 亿 m3，折合 8.6 万 tce（以替代燃煤锅炉为主），项目总投资将达到 18 亿元，可形成的年碳减排能力约为 20 万 tCO2。236 卧式循环流化床技术一、技术名称：卧式循环流化床技术二、技术类别：零碳技术三、所属领域及适用范围：可再生能源 生物质能利用四、该技术应用现状及产业化情况据统计，我国每年有近 30%的生物质资源无法得到合理利用。原因主要有两方面，一是资源分散，无法形成规模效益，而小型装置效率低下、经济性不高，企业投资意愿低；二是部分生物质资源（如烟梗、造纸废弃物、咖啡渣等）自身较难燃烧，能源化利用难度较大。卧式循环流化床是一种针对生物质等资源进行能源化利用的设备。与传统立式循环流化床相比，降低了流化床的高度，有利于设备安装，同时多级炉膛设计可有效降低难燃物质灰渣的热灼减率，提高焚烧效率，并降低飞灰产生量。目前，该技术已在烟梗、咖啡渣、造纸废弃物、酒糟处理等领域应用，年处理生物质废弃物达 64 万吨。五、技术内容1.技术原理卧式循环流化床锅炉是针对难燃生物质设计的一种新式锅炉。与传统立式循环流化床锅炉相比，卧式流化床锅炉的炉膛由单级变为三级，并将一级灰循环变为两级灰循环，加大了锅炉炉膛的有效燃烧行程，使燃料燃烧更为充分，并可实现流化床气固中温分离，有利于降低焚烧灰中的碱金属粘结性，避免分离器后结焦、积灰等问题，实现生物质锅炉的高效稳定运行。242关键技术（1）循环流化床卧式结构设计技术。采取三级炉膛、两级回灰结构设计，加大了锅炉炉膛的有效燃烧行程，使燃料充分燃烧和换热，提高锅炉的热效率和燃料燃烬率。（2）低温燃烧-中温分离技术。采用低温燃烧、中温分离的方式，有效防止炉膛内、分离器结焦现象，进一步降低NOx生成。（3）省煤器管束布置和对流受热面设计技术。采取燃气脉冲吹灰器吹灰，减少尾部积灰现象。（4）水冷壁设计技术。对于35t/h以上的生物质锅炉，在炉膛稀相区布置水冷屏，增加炉膛辐射吸热能力，控制炉膛稀相区温度在850左右，延长分离器使用寿命。3工艺流程卧式循环流化床锅炉由风室、风帽、主燃室、副燃室、燃烬室、料腿、分离器等组成。燃料由料斗送入炉膛内，沿着炉膛和物料进行混合，在主燃烧室内循环上升进入副燃烧室，在副燃烧室底部分离。一部分物料从一次物料循环入口返回主燃烧室形成第一级物料循环；另一部分物料从副燃烧室进入燃尽室，然后由分离器进行分离，并经料腿返回，形成第二级物料循环。卧式循环流化床锅炉结构及循环示意图见图1，工艺流程图见图2。25图1 卧式循环流化床锅炉结构及循环示意图图2 卧式循环流化床锅炉工艺流程图六、主要技术指标1.锅炉出力范围 10130t/h，蒸汽压力 1.255.29MPa，蒸汽温度193485；2.锅炉热效率 86%92%，可用燃料热值最低 1500 kcal/kg；3.采用膜式壁炉膛结构+布袋除尘+通过低温分级燃烧+SNCR，排1料斗；2主燃室；3副燃室；4燃尽室；5分离器出口；6风帽；7风室；8分离器回料口；9一次物料循环入口；10燃尽室至副燃室入口；11分离器料腿；12分离器。26放指标为：烟尘20mg/m3、NOx150mg/m3。七、技术鉴定情况该技术已获得国内发明专利10项，实用新型专利20项，PCT专利1项。目前，该技术已在国内20多个省、市、自治区得到广泛应用，并出口到美国、印尼、蒙古等国家。八、典型用户及投资效益典型用户：湖南省郴州烟叶复烤厂、兴化市热华能源有限公司等典型案例 1案例名称：江苏兴化生物质热电联产项目建设规模：3 台 45t/h 的卧式循环流化床生物质锅炉。建设条件：新建集中供热，取代园区小锅炉。主要建设内容：建设 3 台 45t/h 卧式循环流化床生物质锅炉，燃料为稻壳。主要设备为卧式循环流化床锅炉本体、辅机设备及整套系统。项目总投资 1 亿元，建设期 10 个月。碳减排量约 11.3 万 tCO2，碳减排成本约 1020 元/tCO2。项目年经济效益 1200 万元，投资回收期约 8 年。典型案例 2案例名称：湖南郴州复烤厂二期烟梗废弃物综合利用项目建设规模：2 套 15t/h 的卧式循环流化床锅炉。建设条件：在新厂内投建 2 套燃烟梗的卧式循环流化床锅炉。主要建设内容：通过燃烟梗的卧式循环流化床锅炉，将烟梗废弃物进行无害化处理，产生的蒸汽用于生产。主要设备为卧式循环流化床锅炉本体、辅机设备及整套系统。项目总投资 1000 万元，建设期为 7 个月。年碳减排量约 774tCO2，碳减排成本为 1020 元/tCO2。产生经济效益 320 万元，投资回收期27约 3 年。九、推广前景和减排潜力据统计，现有全国燃煤锅炉约 60 余万台，总量约为 250 万蒸吨，其中 35t/h 以下中小锅炉约占 70%。预计未来 5 年，卧式循环流化床技术推广比例约占中小锅炉领域的 1%，项目总投资约 30 亿元，可形成年碳减排能力 350 万 tCO2。28二、燃料及原材料替代类技术7 变压器用植物绝缘油生产技术一、技术名称：变压器用植物绝缘油生产技术二、技术类别：减碳技术三、所属领域及适用范围：电力行业变压器绝缘油四、该技术应用现状及产业化情况变压器油目前以矿物绝缘油为主，作为变压器的绝缘和导热介质，起到绝缘保护、散热冷却和灭弧的作用。2013年，我国变压器油需求量约41万t。随着“十三五”期间电网规模进一步扩大，对配电网投资力度将进一步增强，预计到2020年，我国变压器油需求量将达到60万t。植物绝缘油是一种新型环保高燃点液体绝缘介质，应用范围与矿物绝缘油类似，已在北美与欧洲得到广泛应用，全球应用的植物绝缘油变压器已超过75万台。在我国，2015年8月工信部、质检总局、发改委联合印发配电变压器能效提升计划（2015-2017年），明确将植物绝缘油变压器列为推广的配电变压器新技术产品。同时，2015年初，中共中央、国务院下发关于加大改革创新力度加快农业现代化建设的若干意见，明确指出“要继续实施农村电网改造升级工程”。目前，植物油变压器已在陕西省投运100余台，河南省于2015年招标60台，但其总用量尚不足变压器总量的1%，因此具有较大的发展潜力。五、技术内容1.技术原理29该技术以天然植物油为主要原材料，通过脱蜡、脱色、脱臭、碱炼、水洗、复配、干燥等工艺对其进行精炼，以使其达到满足变压器要求的性能。用天然植物油替代矿物绝缘油，可避免矿物绝缘油寿命结束后，其处理过程及处理产物产生的大量CO2排放。同时，在生产过程中，植物绝缘油要求的温度和压力较矿物油更低，耗能相对较少，进一步减少了CO2排放。2.关键技术（1）脱色技术通过复合吸附剂对植物油中的杂质离子、杂质胶体、固体颗粒、色素等进行吸附，以提高植物绝缘油介质的损耗因数，降低其色度。（2）碱炼技术植物油中存在一定游离状态的脂肪酸，脂肪酸分子较不稳定，容易离解，影响植物油的电气性能。因游离脂肪酸与碱的作用比甘油酯快得多，其皂化游离脂肪酸所碱液浓度也比皂化甘油酯小，该技术利用游离脂肪酸与甘油酯在皂化反应上的差异来碱炼油脂，从而达到去除游离脂肪酸的目的。（3）复配技术植物油的结构中含有不饱和双键，在应用过程中易与氧气作用发生酸化、聚合等反应，降低其介电性能，因此需加入一定量的抗氧化剂以增强其抗氧化能力。复配技术选取食用级抗氧化剂，对植物绝缘油进行特定配方、特定比例的添加，以最大程度增加其氧化安定性，使其在使用过程中保持击穿场强、介质损耗因数、酸值、粘度等性能稳定。303.工艺流程植物绝缘油精炼原理见图 1。图 1植物绝缘油精炼原理图植物绝缘油生产流程示意图见图 2。图 2 植物绝缘油生产流程示意图六、主要技术指标1.击穿电压35kV；2.100下介质损耗因数0.04；313.倾点-10；4.燃点300；5.40下运动粘度50 mm2/s；6.酸值0.06mg KOH/g；7.水含量100 mg/kg；8.析气倾向0L/min。七、技术鉴定情况该技术于 2016 年通过中电联全国输配电技术协作网组织的专家成果鉴定，并获得国家发明专利 1 项，实用新型专利 1 项。八、典型用户及投资效益典型用户：国家电网公司、南方电网公司、黄河上游水电开发有限责任公司、国电龙源电力集团股份有限公司等典型案例 1案例名称：陕西渭南供电局植物绝缘油配电变压器增容工程建设规模：1 台植物油变压器。建设条件：应用于国家电网配电网。主要建设内容：使用电压等级为 10kV，容量为 630kVA 的植物绝缘油变压器对传统矿物油配变进行更换。主要设备为植物绝缘油变压器。项目总投资 5 万元，建设期为 3 个月。年碳减排量约 1.3t CO2，碳减排成本约 80100 元/tCO2。可产生的年经济效益约为 8 万元，投资回收期为 8 个月。典型案例 2案例名称：广东清远供电局植物绝缘油配电变压器改造工程。建设规模：2 台植物油变压器。建设条件：应用于南方电网配电32网。主要建设内容：使用电压等级为 10kV，容量为 630kVA 的两台植物绝缘油变压器对传统矿物油配变进行替代。项目总投资 10 万元，建设期为 3 个月。年碳减排量约 2.5tCO2，碳减排成本约 80100 元/tCO2。可产生的年经济效益约为 16 万元，投资回收期为 8 个月。九、推广前景和减排潜力随着我国配电网建设与农网改造的发展，预计未来 5 年，每年使用的绝缘油总量将达到 60 万 t，按预期推广比例 50%计算，变压器项目总投资将达到 375 亿元，其中植物绝缘油投资为 75 亿元，可形成的年碳减排能力约为 95 万 tCO2。338 冷却塔竹格淋水填料技术一、技术名称：冷却塔竹格淋水填料技术二、技术类别：减碳技术三、所属领域及适用范围：电力、化工、冶金等行业 小型循环水冷却塔四、该技术应用现状及产业化情况目前，国内电力、化工行业用于淋水填料普遍采用 PVC 作为原料，而 PVC 材料的制作需要消耗大量的化石能源。据统计，我国每年更换下来的废旧 PVC 淋水填料达几百万吨，不论采用焚烧发电的资源化利用方式处理还是填埋处置，都会产生大量的温室气体和有毒有害气体。竹基填料作为冷却塔填料具有耐磨、防坍塌等优良的物理性能，适宜作为冷却塔填料，具有经久耐用、安全可靠等特性。目前，冷却塔竹格淋水填料技术已在国内多个小型火电项目中得到应用，经济和社会效益良好。五、技术内容1 技术原理该技术采用竹基材料替换水泥网格填料和 PVC 填料。与水泥网格填料相比，竹基填料的物理性能质量更轻、比体力更小、换热效率更高；与 PVC 填料相比，竹质的喜油性、耐酸碱及高强的抗温度交变应力性能可以克服 PVC 填料易破损、易堵塞、阻力大、寿命短、换热效率低下等难题，从而提高能源利用率。2 关键技术34（1）弧度控制技术弧状外形填料可增大冷热流体的热交换面积，同时可以改变冷流体的流动方向，使其布局合理、换热均匀。（2）填料铺设技术填料层与层之间以 45-135 度角安装，上下底面形成错位或镂空结构，增加冷热流体接触和作用时间。（3）穿杆组装技术穿杆、加工时易组装，穿杆杆径和竹片孔径因浸泡膨胀而结合的更密实牢固，减少因变形造成换热效能降低。3.工艺流程竹格填料的加工制作工艺流程见图 1。图1 竹格填料的制作工艺流程六、主要技术指标1.竹材全干密度：o0.70 g/cm3；2.竹材含水率为 12%时，其抗压强度（12）60 Mpa，抗弯强度（b12）100 Mpa，抗弯弹性模量（Ew）8500 MPa。35七、技术鉴定情况该技术已获得国内发明专利 1 项，实用新型专利 4 项。八、典型用户及效益典型用户：东风汽车公司热电厂、济宁金威热电有限公司、一汽动能分公司热电厂、任丘热电厂等。典型案例 1典型用户：东风汽车公司热电厂、济宁金威热电有限公司、天辰化工有限公司等案例名称：东风汽车公司热电厂自然通风冷却塔淋水填料替代项目建设规模：单台淋水面积 2000m2的自然通风双曲线冷却塔 2 座。建设条件：热电厂原使用 PVC 填料，由于填料堵塞问题严重冷却塔循环水的冷却效果变差。主要建设内容：1#、2#冷却塔增效改造。主要设备：竹格淋水填料及辅助设备。项目总投资 254 万元，建设期为 2个月。每年增发电量产生的经济效益约 88 万元，投资回收期约 3 年。替换 PVC 产生的碳减排量为 223tCO2，碳减排成本约为 200300 元/tCO2。典型案例 2典型用户：济宁金威热电有限公司案例名称：济宁金威热电有限公司凉水塔填料替换项目建设规模：单台淋水面积 1250m2的自然通风双曲线冷却塔 2 座。建设条件：热电厂原使用 PVC 填料，由于填料堵塞问题严重冷却塔循环水的冷却效果变差。主要建设内容：1#、2#冷却塔填料更换。主要设备：竹格淋水填料及辅助设备。项目总投资：120 万元，建设期为 236个月。替换 PVC 产生的碳减排量约为 131tCO2，每年增发电量产生的经济效益约 40 万元，投资回收期约 3 年。碳减排成本为 200300 元/tCO2。九、推广前景和节能减排潜力竹格淋水填料是一种新型的冷却用填料，具有寿命长、冷却效果稳定、可有效防止堵塞等