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热功联产

蒸汽压差节能技术的起步阶段。利用蒸汽压差通过汽轮机做功,取代电动机直接驱动锅炉给水泵、风机、循环泵、压缩机等动力设备节电。

核心原理

利用蒸汽压差通过汽轮机做功,取代电动机,直接驱动锅炉给水泵、锅炉引风机、锅炉鼓风机、循环泵、各种压缩机甚至冰机等动力设备节电。

技术突破

  • 1995年在国内首次提出“热功联产节能”概念,开辟利用汽轮机节电的新型节能行业
  • 汽轮机直接拖动动力设备,避免“汽轮机→发电机→电动机→设备”两次能量转换损失,效率提升10%以上
  • 汽轮机结构简单、价格低廉,节能见效快,投资回收期短
  • 适用压力范围宽,从次高压到极低压力、从过热蒸汽到饱和蒸汽均可设计匹配

典型案例

  • 热电厂锅炉给水泵节能:1999年开创该技术,汽轮机进汽取自0.5~1.3MPa除氧/高加蒸汽,排汽≤0.1MPa进入低压除氧器,针对复杂工况可采用双级/多级抽汽背压汽轮机;项目投资回收期5~7个月
  • 采暖供热行业压差节能:利用发电汽轮机送往热网首站的0.05~1.0MPa蒸汽驱动热网循环泵,并进一步开发循环水分级加热技术,回收期1个采暖期
  • 造纸、化工、钢铁、发酵等行业:在纸机烘干、硫酸风机、苯酐/顺酐风机、炼钢转炉余热锅炉饱和蒸汽等场景中广泛应用
热功联产汽轮机产品
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功热电联产

公司创立以来对节能事业最大的贡献。汽轮机与异步电机同轴运行,做功不足时电机补功,做功过剩时反向发电,完美解决蒸汽参数和负荷波动带来的热功不平衡问题。

核心原理

汽轮机通过压差利用或余热利用获得的能量,同时拖动动力设备和与其配套的异步电机同时运行。当汽轮机做功能力小于被拖动设备时,异步电机减少耗电;当汽轮机做功能力大于被拖动设备时,异步电机实现异步发电。

技术突破

  • 2008年在国内首次提出“功热电联产节能”概念,同年获得国家专利,是公司创立以来对全社会节能工作的第一个最大贡献
  • 首创汽轮机同时拖动动力设备与异步电机的同轴运行模式,实现“蒸汽做功+电网补功/发电”的柔性耦合
  • 解决两大行业难题:蒸汽压力、进汽量大幅变化时仍能充分回收能量;被拖动设备负荷大幅快速变化时仍能安全运行
  • 相比同步发电,异步发电并网简单、运行管理方便、投资小20%以上,并可实现无人值守

典型案例

  • 合成氨厂造气鼓风机:利用0.4MPa以上蒸汽管网的压差能,通过汽轮机拖动造气鼓风机并配套异步电机;国内90%以上采用固定床工艺的合成氨企业采用该技术,回收期4~6个月
  • 热源厂汽水混供功联电:在热水锅炉热源厂配置蒸汽锅炉,利用高压蒸汽拖动鼓风机、引风机、循环泵,排汽继续加热热网循环水;无法新增蒸汽锅炉时,可采用“一炉两锅”技术将热水锅炉改造为汽水产两用锅炉
  • 硫酸厂余热回收:利用硫酸余热锅炉2.4~3.82MPa中温中压蒸汽,对硫酸风机或炉前鼓风机进行功热电联产改造,回收期6~9个月
  • 煤化工/低温低压余热:在煤化工、苯酐/顺酐、磷酸浓缩、盐厂卤水蒸发等场景中,利用低压差或低温饱和蒸汽拖动贫液泵、冰机、循环泵及异步发电机

荣誉资质

  • 2008年获得“功热电联产装置”国家专利(专利号200820127166.X)
  • 2009年获得“造气风机功热电联产装置”专利(专利号ZL 2009 2 0157738.3)
  • 2010年获中国氮肥工业协会全国氮肥行业节能技术二等奖、优秀节能技术奖,并被推荐为全国氮肥行业支持振兴技术
功热电联产设备
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分级加热节能技术

从蒸汽加热工质的「隐形压差」中挖掘节能潜力,将被加热工质由低温向高温分段串联加热,利用高低温段之间的压差驱动汽轮机发电。

核心原理

本质仍是蒸汽压差能量梯级利用,但压差为「隐形压差」,需从蒸汽加热工质的过程中寻找和建立。将被加热工质由低温向高温分段串联加热,每段所需蒸汽温度与压力不同;低温段压力较低,高温段压力较高,两段之间的压差即可用于发电。

技术突破

  • 提出“隐形压差”概念:将传统认为没有利用价值的加热过程压差损失,转化为可发电的梯级能量
  • 分段串联加热工艺设计:在不额外消耗蒸汽、不影响供热品质的前提下,实现发电与供热的工艺耦合
  • 超低压汽轮机技术:前级加热仅需-20KPa排汽即可满足80℃左右加热需求,大幅拓宽了可利用蒸汽的参数范围
  • 大功率异步发电集成:在大型发电厂供热首站实现低压蒸汽分级加热再循环大功率异步发电

典型案例

  • 热网循环水分级加热:某电厂使用400T/H蒸汽将热水由55℃加热至105℃,采用两段加热——前级用200T/H、0.2MPa蒸汽经超低压汽轮机发电后排汽(-20KPa)加热至80℃,后级再用200T/H、0.2MPa蒸汽加热至105℃;发电能力12MW,单采暖期(5个月)节电4320万度
  • 发酵行业气流烘干/烘缸分级加热:将空气由常温分段加热,先加热至100℃(仅需0.1MPa蒸汽),再加热至140℃以上;约三分之二蒸汽可由0.6MPa经汽轮机发电后降至0.1MPa供前级使用,山东某淀粉厂项目已获得600kW以上节能效果
  • 大型发电厂供热首站低压蒸汽分级加热再循环大功率异步发电:对传统高温水汽水换热首站工艺流程进行关键性改变,可挖掘数千kW甚至数万kW节能潜力,投资回收期一般在2个采暖期内

荣誉资质

  • 2016年获得“一种高温水汽水换热站热水分级加热的能量回收方法”发明专利(专利号201310747764.2)
  • 2016年获得“供热低压蒸汽小压差再循环大功率汽轮机异步发电供热站”专利(专利号CN 205001000 U)
  • 已在国内许多大型发电厂推广应用
分级加热节能技术
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煤化工黑水闪蒸汽余热发电

针对煤化工气化炉黑水闪蒸汽余热大量散失、污染环境的现状,开发低成本、高效的汽轮机发电或节电装置,对高闪、低闪、真闪蒸汽散失的余热进行高效回收。

核心原理

在煤化工气化炉渣水处理系统中,高温、低温和真空黑水闪蒸汽携带大量余热。通过专门设计的汽轮机发电或节电装置,将高闪、低闪、真闪蒸汽散失的余热高效回收,转化为电能或直接替代厂用电设备做功,在节约厂用电的同时减少环境污染。

技术突破

  • 攻克腐蚀、磨损、堵塞三大技术难题:针对黑水闪蒸汽含大量腐蚀性介质、粉尘及CO/H₂/CO₂不凝结气体的特点,建立完整的汽轮机及辅机防腐、防堵、耐磨解决方案
  • 不凝结气体处理:通过源头去除(激冷水进入高闪之前)和增大汽轮机真空系统抽气量,解决凝汽器换热效率下降、排汽阻力增加和真空破坏问题;气体回收利用率可达90%以上
  • 粉尘防护:调整闪蒸罐排污方式,并在汽轮机装置内采用防护措施,避免叶片通道阻塞、叶片和汽封磨损、进汽保安阀门失灵;固体颗粒物分离效率可达90%以上
  • 耐腐蚀材料与在线维保:汽轮机本体及汽水分离器、凝汽器、真空泵、凝结水泵等关键部件采用兼顾防腐蚀与安全运行的材料,并建立专业在线维保体系,机组无故障运行周期超过3.5年,累计运行超6年

典型案例

  • 内蒙古久泰能源高闪发电:4台气化炉产生约50吨/小时可用高闪蒸汽(压力约0.2MPa),配置2台3000kW补汽凝汽式汽轮发电机组,稳定发电功率5700kW,吨汽发电约115度,年节电4480万度,年节约电费约1700万元
  • 江苏华昌化工低闪发电:2套气化装置,低闪蒸汽流量25–30吨/小时(压力约0.2MPa),配置1×3000kW凝汽式汽轮发电机组并利旧原有循环水系统;相比同参数ORC方案净发电量高25%–30%,投资成本低50%以上,年节电超2600万度,年收益超1300万元
  • 河南龙宇化工真闪发电:针对真空黑水闪蒸汽进行汽轮机发电改造,改变以往真闪蒸汽通过换热器用循环水冷却排空、造成热污染和能量损失的现状
  • 全国项目集锦:陕西府谷奥维乾元(1×2500kW,运行3年半以上)、河南金大地一期/二期/三期(1250–2500kW,运行1.5–3.5年以上)、陕西蒲城能化(2×4500kW补汽凝汽式,72吨/小时,功率9000kW)等均已长期稳定运行
黑水闪蒸汽余热发电设备