2022低碳发展经验和潜力技术

目录执行摘 江苏省工业企业低碳发展的政策环境和现状概 国内外工业企业低碳技术发展远 案例工厂实施低碳发展节能技术分 企业基本情 企业低碳发展、实施低碳技术的必要 低碳发展的政策环 企业自身低碳发展需 企业能耗和工艺现 典型节能技术实施案例分 自动化控制高效燃烧技 高炉煤气内燃机发电和余热利用项 中温余热发电技 燃烧结构优化低碳技 低温余热螺杆发电技 高效双级空压机节能改造技 高效永磁电机技 中低温余热蓄热回收技 多级循环，污水处理反渗透与深度循环利用技 光伏发电技 企业面临的国家政策趋势和未来可适用的低碳节能技 国家节能减排政策进一步加 未来可适用的低碳节能技术推 低温相变深度余热回收技 生物质能利用技 富氧燃烧技 智能电网综合技 光导照明技 案例工厂实施低碳技术发展路径和经 目标企业低碳节能技术路 企业低碳节能技术实施经 图0-1江苏省基于目标企业最佳实践低碳技术减排成本曲 图1-2江苏省全省工业企业资产分布 图2-1全球低碳技术成本曲 图3-1公司总生产工艺流程 图3-3内燃机发电工艺流 图3-4烧结工艺 图3-5烧结烟道废气温度分布 图3-6烧结余热发电示意 图3-7烧结余热发电现场 图3-87#高炉工艺流程 图3-9低温螺杆发 图3-10发电系统示意 图3-12ORC循环示意 图3-14ORC投资成本分 图3-15二级压缩机系统示意 图3-16空压机改造现场 图3-17普通电机与高效永磁电机对 图3-18单蓄热式烧嘴加热系统（外置式 图3-19单蓄热式烧嘴加热系统（内置或半内置式 图3-20空、煤气双蓄热上下（左右）烧嘴加热系 图3-21球团厂水循环系统 图3-22反渗透系 图3-23某钢铁企业循环水、回用水总 图3-24厂区可利用屋顶及面 图3-25厂房屋 图3-26安装光伏面板后的屋 图4-1深度余热回收案 图4-2烟气深度余热回收现场照 图4-3生物质气化炉结构 图4-4生物质颗粒类 图4-5生物质发电厂结构 图4-6各种燃料锅炉成本对 图4-8不同生物质成本下静态投资分 图4-9富氧燃烧结 图4-10光导照明原理 图5-1基于目标企业最佳实践低碳技术减排成本曲 图5-2某钢铁集团能源成本下降 GIZ2030年温室气体减排20150.46吨80%左右，是主要Z组织专家对目标工业企业的节能减排实践进行调500-1000元吨二氧化碳，是重点推荐的低碳节

告提出下一步低碳节能技术可以考虑低温相变余热回收技效率进一步突破来降低成本，如纯低温余热ORC有机工质余热发电技术、光导照明技术等，十年内的减排成本在50吨二氧化碳左右，并且受到电价、可回收的余热温度等-----0-1 2009年起，正式提出《江苏省应对气候变化能管理办法》（58号）。制定出台《省政府关于2007〕63号）、《省委省政府关于进一步加强节能减排促进标责任评价考核暂行办法的通知（2007143号P能耗指（4政府办公厅转发省统计局等部门关于江苏省单位P能耗统计指标体系实施方案和江苏省单位P能耗监测体系实6计划40年5年节能减

20150.46吨201022.9%200553.3%，tce/tce/万元2000-2015年江苏省单位GDP200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014高耗能行业综合能源消费最明显，即纺织业,造纸及纸制品业化学原料及化学制品制造业,201320132016GDP70的煤支撑。按照计划，到2030年煤的消费量最低能控制在

67176467135680235个，削减化学需氧量、氨氮86151吨、10233吨。大气减排项目中，电力行业工11382491313万千瓦火电机组脱硝、3692平方米烧结机脱硫、 的二氧化碳排放量开始大量增长。1970年全球温室气体排放2702010490亿吨。1750年至今排放总量的一半。化石燃料78%。如果不尽快21003.7-

CCS技术、太阳能加热技术。20072030年的各类低碳技术的4，如图2-160欧元的所有技术性温室气体减排措施的最大潜力估计值（如果每种措施都被积极实施的话），它并不纺织行纺织行 煤炭行 交通行 有色行 建筑行 机械行 电力行 建材行 钢铁行 轻工行 石化与化工行 看，能源消费总量一直递增，2015生产和消费的65%90%73%的烟尘都是由燃煤排放的。这种以GDP的二氧化碳排放量2005年开始大规模推广节能减排技术，2006年

SAE美标系列低碳钢热轧圆盘条、冷镦钢圆盘条、优质碳素3-1410m2240360m2、1300m2、1450m2的烧结机。总生产能力为850/年。生产能力为830/年。3502502120/460为340/年。1203702.572515m3、110m3112m3、15m3氩气1850Nm3/h的生产能力。企业低碳发展、实施低碳技术%

2005年开始逐步实现低碳发展，低碳技术应用，454.03309.42万吨。2011～2013年产量产值完成情况和其中能源消耗占总成本3-1。20112012201310大

单价（万元自动控制燃烧优化结矿储存及取制样设施）41142.82tce42354.15吨，焦粉单价按850元3600.10万元；烧结55.05kgce/t48kgce/t，年可节标32664.06850元吨计，则年可节约能源2613.126213.22万元。量（F）＝年折旧＝6213.22+5700＝11913.22万元投资偿还期（N）＝总投资÷年净现金流量57000÷11913.22＝4.78NPVR＝NPV折旧×100＝＝60m2、372m2小烧结机后，烧结机颗粒物排放浓度下≤40mg/Nm3、SO2≤100mg/Nm3，确2013193.922589.3832664.0688,659吨。因此，该2-5年左右。1.0MPa低压蒸汽送入低压蒸汽管网，进一步提高效率。

3-317kPa后进入燃机入口管道。从燃机出来的热废气进入余热3-4（万元JMS8500万元，包括进口颜巴赫内燃机以及配该项目建成后，单机装机容量1970kW，4台机组发电装机容量7880kW，设备利用率80%，平均每小时供电6304kW，外供蒸汽7吨，年运行80006304kW×8000h=5043kWh，外供蒸汽7t/h×8000h=56000吨，节能量按等价折标煤23843.50吨，按当量折标煤11517.85吨。电单价按0.637/kWh计，蒸汽单价按180吨计，制造成本0.08/kWh，则年经济效益（0.637-0.08）/kWh×5043kWh+180/t×56000t=3816.95万元。4666.95（N）＝8500÷4666.95＝1.82NPV＝6.1446×4666.95-8500＝20176.54NPVR＝NPV折旧×100＝＝烧结工学余热发电。烧结工序能耗在钢铁企业中仅次于炼

20～28％，而其排放的余热约占总能耗热能的3-43-5针对公司用300m2烧结机，同步配套建设烧结烟气脱3-6250-280-420℃。TFe----55.71%FeO----7.5% Al2O3—3.42%CaO----11.23%MgO----2.69%

0锅炉正常运行时，环冷机一段和二段鼓风机停运。经过烟0150000Nm3/h380～150000Nm3/h280～3-73-53-1 单位数值电费按照0.7/投资偿还期（N）＝＝6040/39581.5

20%-40%左右的热能随废12wm320gce/kwh标准能56558年的运行，炼铁二厂7#高炉设备老化和损坏的1200℃，且呈逐年7#高炉进行节能改造，主要是对串罐式无料钟#

3-87#3-77备注7700万元，包括设备和材料购置费、安装120015公97501800吨计，年700m3/t下650m3/t7%3250万3252080万元。10770流量（F）＝年折旧＝2080+770＝2850C．投资偿还期（N）＝＝＝2.7NPV＝6.1446×2850-7700＝9812.11NPVR＝NPV/折旧×100%＝＝700m3/t650m3/t，年可节约高炉煤工业企业中非常重要的节能技术，改造的投资回收期在2-%

KW发电机组进行低温余热发电。该技术能够将企业中3-93-10ORCPEG）主要由以下几个系统组成：2、发电系统（Expander&PowerGenerator）：在蒸发系

0.5mpa饱和蒸汽膨胀做功为例，0.5mpa的饱和蒸汽ORC技术很好的解决这个技术难题，有效投资偿还期（N）＝＝500/100＝ 3-12ORC

150500/废热发电(WHR)领域MWkW的ORC发电站从投资回报率来看还是不expander_electricity_generator_set.html下图给出了不同应用类型不同装机功率的ORC发电系kW()。可以看出，装机功率越大，单位kW的价格越低。当于同样的应用领域，机组的装机功率越大，单位kW的价格100KW的投资区域在1000/kw-2000/kw左右，即投资成本在7000/kw-15000/kw左右。这些投资成ORC系统发电机组的设备投资，还包括工程设计、209：3-8北极星电力网，ORC发电技术的经济性分析，/北极星电力网，ORC发电技术的经济性分析，

0.7150201020%2001000接排放。通过此低温余热发电技术，可以大幅提高余热利%%左右的%现在市场上的螺杆空压机很多都是单级压缩螺杆空压3-1510%-20%5-8%的262KW44.6m3/8bar单级螺杆压缩机54开1备，5台机平均比功率：7.5KW/m3/min。518日安装到位的3I两级压缩节能螺杆机投入正常运行测试，在跟原机型相同工况基本一致（，并作了修正的情况下，两级压缩节能螺杆机用电量下降：，吨煤电耗下降：%7台两级压缩螺杆机，节电量分别为：JN200W-41/8-II3LS-25S350H3台节JN200W-41/8-II1LS-25S350H1台节JN200W-41/8-II2LS-25S350H2台节

耐材厂JN90W-20/8-II1台替换LS-25S350H13-165007根据实测数据显示：节能改造完成后的综合节能率5-25%左右。在工矿企业耗50%，10-20%3-17

60%左右。从上图对比中可以查70%0.7。4、以一台10型标准型工业电机为例。配置一台37KW，860%额定负载时60%额定负载时耗电为：37×0.6/0.94=23.6（KWH）。每0.55000×8.1×0.5=20250元。节能效果异为提高电机能效，此钢铁公司在2013-2014年上半年期间逐步淘汰Y100台，（产品）淘汰目录（第三批）》（国家工业和信息化部工节［2014］16号）2015年进一步83Y系列电动机（355以下），该部分电）和永磁电机运行在额定负荷的%时效率与功率因8270以下时，普通3-9/（台/Y160L-2003201512Y100L-2003201512Y112M-2003201512Y132S2-2002201512Y132S2-2003201512Y160M1-2002201512Y160M1-2003201512Y160M2-2003201512Y2-112M-2002201512Y2-112M-2003201512Y2-180M-2003201512Y2-200L2-2003201512Y2-355M1-2003201512Y250M-2003201512Y280M-2000201512Y280M-2003201512Y280M-2003201512Y801-2002201512Y90L-2003201512Y90S-2003201512YB90L-2003201512YX-160M1-2002201512YX-160M1-2003201512YZC160M1-2002201512YZR160M-2003201512（总功率总投资费用831000投资回收期方案实施后，总功率从原来的2007.15kw降低到1450kw0.956000小时，全年节约用电690万度左右，按照每度电480该技术利用了一般余热难以利用的低温余热资源进行发电，每年节约用电达到690万千瓦时左右，节约标准煤22006000吨左右，该方案具有燃烧室气体烟气2013326日印发的《2013年工业节能与绿色发展专项行动实施方案》通知提出，2013年将重点推现全国工业用电节约1%（300亿度左右），探索工业节能能与综合利用整体工作取得进展。根据实施方案，2013燃烧室气体烟气

15%以上，同时材料成本、温升、电机全功率因数：30％以上额定负载不低于0.85，50％以上额定负载不低于0.95，全面推广以永磁电机为代表的节能30%。此钢铁企业棒材三厂的一条棒材生产线，对配套的220t/h步进梁式加热炉，采用高炉煤气双蓄热燃烧技术，将所谓蓄热式热回收技术即通过蓄热室回收废弃的余热来助燃空气或预热煤气，使排烟温度由1000℃以上降至20019世纪中期就开始应用于高炉、热风炉、焦炉等规模大且,但传统的蓄热室采用格子砖为蓄热体、传热10年来蓄热式燃烧技,很多国家都在研究各种蓄热式烧嘴和高效1.(a)(b)621日联合印发《电机能效提升计划（2013-2015年）》，计划提出到2015年累计推1.71.6施电机系统节能技改12000永磁无铁芯电机功率：1.1～11kW1500r/min、3000r/min、6000r/min30％以上额定负载不低75％，5085

3-18单蓄热式烧嘴加热系统（外置式

统高效节能电机，实现效率提升2-5%以上，损耗降低 烟气烟气燃烧室气体燃烧室气体加热物 水 3-20空、煤气双蓄热上下（左右）100～150℃的高温，通过空煤气烧嘴（或火道）进2则250～150℃后流过换向阀经排烟机排出。煤气、热体要求蓄热量大()、换热比表面积大(

、换热速度快、高温结构强度好、抗氧中,换向阀必须在一定的时间间隔内实现空气与烟气的频繁采用高温空气燃烧技术的低NOX蓄热烧嘴具有的如下蓄热烧嘴能大大提高节能效率。使用传统烧嘴，350～4001100～1000250～150℃大大提高了燃料使用效率。热回收率达80%NOX蓄热烧嘴的火焰和传统烧嘴相比，NOX蓄热1000℃以上，每一个温度控制段中大量烟气排出是通过本段的低NOX蓄NOX当空气预热到1000℃以上高温时，如果不采取措施，让燃料和空气直接混合，那么NOX生成量将大大增加，超过环保对氮氧化物的排放标准。低NOX蓄热烧嘴将采取下面方法降低NOX21%NOX浓度，一

2～5左右，这样NOX浓度将大大降低。47%53%。各段蓄热式烧3-108844对燃烧单元。42301260万1.7

CO25.7SO2338吨。的冶金行业大量采用蓄热式燃烧技术,其中北京神雾热能技100多座工业炉推广了蓄热式燃烧技术,北京北岛能源技术有限公司在马钢中板加60多座加热炉推广了煤气、空气双预热式的蓄热式蓄热式余热回收的优点炉温更加均匀由于炉温分布均%～%～X生成量更低采用传统XXxx3-11（台/台20000-40000-15%-10000-20000-25%-1000-2000-30%-500-1000-25%-1-3年左右。14类水处理分系统，具98.25%98.13%，处于

3-21由原有的75左右提高到95用一张半透膜将淡水与某种浓溶液分开,该膜只能让水中水分子的化学位高,所以淡水中的水分子自发地透过膜进入溶液中,这种现象称为渗透。在渗透过程中,淡水一侧液,溶液一侧不断上升,待两侧液面不再变化时渗向淡水一侧,这种现象称为反渗透。此钢铁企业集团反渗透

3-223-231000万元左右。方案实施后，水重复利用率达到98%3101200150050

对于回用水的含盐量问题则不断困扰回用水的用户,尤其是那些工业企业,,回用水中的含含盐量问题的重要工艺,其在工程中的不断应用也说明了这点,虽然反渗透膜的污染和成本问题成为它被广范应用的主,,1500吨左右，使原来水耗从3400天降低到1900吨每天左右，降低随着我国经济的不断发展, 3-12技术质量大楼（新办公楼（两部分3-253-13（℃-（℃-技术质量大楼（新办公楼（两部分10MWp。组件布置方式为

3-263-15

40.682(0.415(

元（全部为自有资金）[2012]2120127000万元。表格3-17投资计划与资金筹措 工程折旧费按电站的固定资产价值乘以综合折旧率计4。100.1%，保修期0.2%；%14%、17%10%。0.1%。10/kW。

165.07万元。项 年太阳能电站发电工资福利、劳保统筹费和住房基财务费用（项 年109012526254万KWh，在没有补贴的情况下，250.682/KWh，在考虑申请财政补贴7000平均度电成本为0.415/6774.40.882/KWh，如果运营后业主按照合同能源1.05/KWh7年可以回收，

3-20节约标准减排（吨减排（吨（吨1900~2300h，属于资源贫乏区。相关研究表明江苏省屋顶可装光伏电池面积约1.89亿%100亿kwh左右。市（地106周扬，吴文祥，胡莹，房茜，刘光旭，中国科学院研究生院，中国科学286期，201012月。5000kwh左右，其中工业4000亿kwh2-3左右的工2014EFBM=0.6861tCO2/mWh，EFOM=0.8095tCO2/mWh计算，全年减排820万吨1察;二是，合成氨、平板玻璃、焦炭、铁合金、烧碱能耗限额标准贯标专项监察;三是，电解铝、水泥行业阶梯电价政五是，20167月1日起正式实施，20048月16日颁布的《清洁生产审核暂行办法》(国家发展和改革委员会、原国家环16同时废止。《办法》指出，国家鼓励

21次部务会议审议通过《工20166302020年，全国万元国内生产总值能耗201515%50亿吨标准煤以2015年分别下降10%、10%、15%15%。全国挥发性201510%以上。)，提出了未来可适用的低碳节能技术推

180℃以上排近年来出现一批新的材料，可用长期在露点温度以下工作，耐腐蚀，从而大幅提高了烟气余热回收的能量。如P氟塑料烟气余热回收换热器，整套P5年~860℃。4-12×220t/h锅炉烟气余热140

70 4-21.5-3年左右回收成本。

4-1300-600-2×220t/h锅炉烟气余热深度回60394-2烟气量（干态动态投资回收期（无杠杆2-5g/kwh，效果非常显著。如下表所示：4-3 氟塑料管烟气冷却器深度能量回收 则蓝色区域回收热能相当于节能热化学转化法是通过热化学将生物质转化制备得到一氧化

4-3设备结构简单、易于操作、可以实现多种生物质原料的热K3、硫化床气化炉（沸腾床：一般采用砂子作为硫化（也可不用

4-44-5

生物质锅炉供热投资成本与普通燃煤锅炉几乎没有区因此在锅炉尾部除尘装置可以改用较小循环水进行除尘。2万元吨蒸汽产量左右，生物质原材料根200/吨-500元400元吨进行计算经济性。10t/h蒸汽量锅炉计算，实施生物质锅炉燃20万元左右，运行成本如下：4-4（元（万元25万元

各种燃料蒸汽锅炉全年运行成本对比（万元各种燃料蒸汽锅炉全年运行成本对比（万元 各种燃料蒸汽锅炉全年运行成本对比（万元 配套设备和配 其他不可预见图4-6各种燃料锅炉成本对 200-6000kw之间，其发电设备投资成本4-5费用（万元主体设备（气化炉、燃气发电机等投资成本（

300-400元/吨计算，其经济分析如下。4-6静态投资回收H2SH2SSWS 14-8生物质锅炉向大气中排放的烟尘比使用煤炭时减少CO2为生态“0”排放。属于无二氧化碳排放燃料，100%。

CO2和H2O33原子和多燃料在空气中和在纯氧中的燃烧速度相差很大，如氢210.7倍左右。故用富氧空气助燃后，不仅使火焰变短，提高4/5

27%的富氧空气燃烧与氧浓21a=1时，则烟气体20%，排烟热损失也相应减少而节能。NOxNOx浓度过高，不NOx浓度增加，对于烟气气-氧气双助燃剂等多种强化燃烧方法。1空气增氧燃烧方法就是向助燃空气中掺入氧气，这