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《國家工業(yè)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用指南與案例（2022年版）》之五：

機(jī)械行業(yè)節(jié)能提效技術(shù)

（一）無油螺桿水蒸氣增壓技術(shù)

1.技術(shù)適用范圍

適用于機(jī)械行業(yè)熱泵水蒸氣制取、增壓輸送、乏汽增壓再利

用等工序節(jié)能技術(shù)改造。

2.技術(shù)原理及工藝

依靠一對相互嚙合螺旋轉(zhuǎn)子完成壓縮機(jī)吸汽、壓縮及排汽過

程，實(shí)現(xiàn)濕壓縮，向壓縮過程基元內(nèi)噴入冷卻水，對蒸汽進(jìn)行冷

卻。工作過程噴水冷卻是實(shí)現(xiàn)高壓比、低排汽溫度的關(guān)鍵，噴入

水與壓縮蒸汽進(jìn)行顯熱及蒸發(fā)潛熱換熱，對壓縮蒸汽進(jìn)行冷卻，

降低排汽溫度的同時(shí)，還可使壓縮過程接近等溫過程，提高絕熱

效率；未蒸發(fā)液體水能有效密封雙螺桿壓縮機(jī)泄漏通道，減少壓

縮蒸汽泄漏，提高容積效率。無油螺桿水蒸氣增壓系統(tǒng)原理如圖

1所示。

3.技術(shù)指標(biāo)

（1）節(jié)能率：≥3%

（2）設(shè)計(jì)壓力：1.6兆帕；

（3）蒸汽產(chǎn)量：0.5~6噸/小時(shí)；

1

（4）壓縮介質(zhì)：水蒸氣。

圖1無油螺桿水蒸氣增壓系統(tǒng)原理圖

4.技術(shù)功能特性

可回收工業(yè)余熱及乏汽，通過增壓，提升蒸汽壓力，實(shí)現(xiàn)高

壓蒸汽的制取、增壓輸送、乏汽的增壓再利用、高壓差MVR系統(tǒng)

增壓等功能。

5.應(yīng)用案例

該項(xiàng)目為研發(fā)類技術(shù)，暫無推廣案例。技術(shù)提供單位為冰輪

環(huán)境技術(shù)股份有限公司。

6.預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率及節(jié)能減排能力

預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率可達(dá)到45%。可實(shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤9

萬噸/年，減排CO225萬噸/年。

2

（二）低排放柔和燃燒技術(shù)

1.技術(shù)適用范圍

適用于機(jī)械行業(yè)高效低碳燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室節(jié)能技術(shù)改造。

2.技術(shù)原理及工藝

20兆瓦燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室中采用柔和燃燒核心技術(shù)，高溫?zé)煔?/p>

內(nèi)部回流，提高入口空氣溫度到自燃溫度以上，降低入口空氣氧

含量，反應(yīng)溫升降到自燃溫度以下，燃燒場營造“高溫低氧”反

應(yīng)條件，反應(yīng)區(qū)分散，溫度分布均勻，降低燃燒噪聲，削弱鋒面

火焰溫度，提高反應(yīng)平均溫度，從而減少氮氧化物排放，提高燃

燒效率。柔和燃燒和傳統(tǒng)燃燒對比分析如圖2所示。

圖2柔和燃燒和傳統(tǒng)燃燒對比分析圖

3

3.技術(shù)指標(biāo)

（1）燃燒效率：99.999%；

（2）NOx排放：≤50毫克/立方米；

（3）CO排放：≤40毫克/立方米；

（4）噪音：≤95分貝。

4.技術(shù)功能特性

采用柔和燃燒技術(shù)，高溫?zé)煔鈨?nèi)部回流，提高入口空氣溫度

到自燃溫度以上，降低入口空氣氧含量。

5.應(yīng)用案例

新疆哈密廣匯荒煤氣綜合利用年產(chǎn)40萬噸乙二醇項(xiàng)目，技

術(shù)提供單位為山東同智創(chuàng)新能源科技股份有限公司。

（1）用戶用能情況：該項(xiàng)目用能設(shè)備效率為35.2%。

（2）實(shí)施內(nèi)容及周期：采用柔和燃燒技術(shù)進(jìn)行節(jié)能改造，

主要完成10套燃燒室噴嘴設(shè)備的更換。實(shí)施周期3個(gè)月。

（3）節(jié)能減排效果及投資回收期：改造完成后，設(shè)備整體

效率提高4.3%，按熱負(fù)荷20兆瓦、年運(yùn)行5000小時(shí)計(jì)算，可節(jié)

約標(biāo)準(zhǔn)煤1302噸/年，減排CO23609.8噸/年。投資回收期7個(gè)月。

6.預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率及節(jié)能減排能力

預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率可達(dá)到8%?？蓪?shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤26

萬噸/年，減排CO272.1萬噸/年。

4

（三）脈沖燃?xì)獯祷已b置

1.技術(shù)適用范圍

適用于電力、石化等行業(yè)各類鍋爐換熱面管束積灰清除領(lǐng)域

節(jié)能技術(shù)改造。

2.技術(shù)原理及工藝

將可燃?xì)夂涂諝獍匆欢ū壤涑苫旌蠚獬淙朊}沖罐內(nèi)，點(diǎn)燃

瞬間產(chǎn)生壓能激增，罐出口定向噴嘴將壓能突然釋放產(chǎn)生沖擊波、

伴隨聲波及高溫高速氣流，沖擊波及伴隨聲波具有折射、反射和

繞射等特性，可從各方向?qū)﹀仩t受熱面上的積灰擊打振疏，使其

碎裂剝離，經(jīng)高速氣流沖刷清掃后隨鍋爐煙氣帶走。可提升換熱

效率，減小安全隱患，增加連續(xù)運(yùn)行時(shí)間，節(jié)約燃料成本和停爐

檢修等成本，提升鍋爐使用壽命。脈沖燃?xì)獯祷已b置結(jié)構(gòu)如圖3

所示。

圖3脈沖燃?xì)獯祷已b置結(jié)構(gòu)示意圖

5

3.技術(shù)指標(biāo)

（1）電功率：<0.5千瓦；

（2）乙炔壓力：0.08~0.14兆帕；乙炔流量：4~10立方米/

小時(shí)；

（3）空氣壓力：0.3~0.8兆帕；空氣流量：40~100立方米/

小時(shí)。

4.技術(shù)功能特性

（1）空氣源可采用工業(yè)風(fēng)、儀表風(fēng)等；燃?xì)庠纯刹捎靡胰病?/p>

氫氣、天然氣、液化氣及煉油廠瓦斯氣等；

（2）設(shè)有多達(dá)8級防回火止爆措施，并且精細(xì)化控制爆燃當(dāng)

量，保證運(yùn)行安全和吹灰效果的同時(shí)確保受熱面管束及爐墻無損

傷。

5.應(yīng)用案例

中天合創(chuàng)能源有限責(zé)任公司化工分公司熱電裝置1#~6#鍋爐

脈沖燃?xì)獯祷翼?xiàng)目，技術(shù)提供單位為哈爾濱現(xiàn)代吹灰技術(shù)有限公

司。

（1）用戶用能情況：該項(xiàng)目熱電裝置1#~6#鍋爐均為額定蒸

發(fā)量490噸/小時(shí)的煤粉爐，設(shè)計(jì)排煙溫度145℃。

（2）實(shí)施內(nèi)容及周期：每臺爐安裝XD-2000脈沖燃?xì)獯祷?/p>

裝置1套，含脈沖罐36個(gè)，脈沖噴嘴36個(gè)，配氣調(diào)節(jié)島1臺，

旋轉(zhuǎn)集箱3臺，電氣控制系統(tǒng)1套，管路及現(xiàn)場輔材1套。實(shí)施

6

周期3個(gè)月。

（3）節(jié)能減排效果及投資回收期：改造完成后，每次吹灰

后鍋爐排煙溫度下降10℃以上，折合提升鍋爐熱效率約0.9%，

按照年運(yùn)行時(shí)間8400小時(shí)計(jì)算，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3.5萬噸/年，減排

CO29.7萬噸/年。投資回收期1年。

6.預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率及節(jié)能減排能力

預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率可達(dá)到50%。可實(shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤

60萬噸/年，減排CO2166.4萬噸/年。

7

（四）無機(jī)礦物質(zhì)全絕緣澆注母線產(chǎn)品節(jié)能技術(shù)

1.技術(shù)適用范圍

適用于機(jī)械、電力等行業(yè)輸配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用、更新及改造。

2.技術(shù)原理及工藝

采用90%無機(jī)礦物質(zhì)與樹脂混合材料，對導(dǎo)體實(shí)施（絕緣、

防護(hù)）全澆注封閉固化成型，無金屬外殼，電抗低，導(dǎo)熱率高，

延展性與導(dǎo)體相近，熱傳導(dǎo)效率高，溫升與熱電阻低。接續(xù)端機(jī)

械鎖緊，澆注封閉，雙重鎖固，無需維護(hù)。母線產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如圖4

所示。

圖4母線產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖

3.技術(shù)指標(biāo)

（1）節(jié)能率：8%~30%；

（2）濕度范圍：0~100%；

（3）溫度范圍：-50~70℃；

（4）耐老化：60年。

4.技術(shù)功能特性

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（1）工況相同，導(dǎo)體用量相比傳統(tǒng)母線節(jié)省8%~20%；

（2）工況與電流密度相同，載流量相比傳統(tǒng)母線大10%~20%；

（3）同規(guī)格母線，體積小1/2（低壓）~1/10（中壓）。

5.應(yīng)用案例

茂名石化化工電氣更新火山巖澆注母線改造項(xiàng)目，技術(shù)提供

單位為江蘇巴斯威節(jié)能科技有限公司。

（1）用戶用能情況：中國石油化工股份有限公司茂名分公

司原采用傳統(tǒng)母線，溫升高，防護(hù)能級低，故障頻發(fā)。

（2）實(shí)施內(nèi)容及周期：采用無機(jī)礦物質(zhì)全絕緣澆注母線產(chǎn)

品分別對11條問題線路進(jìn)行全面升級改造。實(shí)施周期3個(gè)月。

（3）節(jié)能減排效果及投資回收期：改造完成后，單位能耗

顯著降低，節(jié)約電量66.9萬千瓦時(shí)/年，節(jié)約鋁合金型材541.5千

克/年，折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤207.5噸/年，減排CO2575.3噸/年。投資

回收期4個(gè)月。

6.預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率及節(jié)能減排能力

預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率可達(dá)到3%?？蓪?shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤19

萬噸/年，減排CO252.7萬噸/年。

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（五）配電網(wǎng)用節(jié)能環(huán)保型鋁合金電力金具

1.技術(shù)適用范圍

適用于機(jī)械、電力行業(yè)配電網(wǎng)線路金具節(jié)能技術(shù)改造。

2.技術(shù)原理及工藝

采用碳納米管作為納米增強(qiáng)相，開發(fā)適用于暴露復(fù)雜環(huán)境下

和長期戶外工作高強(qiáng)度鋁合金電力金具，兼具低磁損、環(huán)保耐腐

蝕、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高等特點(diǎn)。表面無需熱鍍鋅防護(hù)，減少線路中

金具引起電能損失。鋁合金電力金具工藝流程如圖5所示。

圖5鋁合金電力金具工藝流程圖

3.技術(shù)指標(biāo)

（1）能耗：5.9瓦；

（2）表面防腐無需特殊處理；

（3）破壞載荷：119千牛；

（4）質(zhì)量：0.4千克。

4.技術(shù)功能特性

（1）可降低線路中金具引起的電能損失，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗；

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（2）金具表面無須進(jìn)行熱鍍鋅；

（3）與傳統(tǒng)鑄鐵金具相比，重量減輕一半，破壞載荷提升

30%以上，運(yùn)輸、安裝和維護(hù)方便，提升線路安全可靠性。

5.應(yīng)用案例

國網(wǎng)山西省電力公司低壓線路及配變臺區(qū)新建工程項(xiàng)目，技

術(shù)提供單位為國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司。

（1）用戶用能情況：該項(xiàng)目為新建項(xiàng)目。

（2）實(shí)施內(nèi)容及周期：本工程的線路總長度為7.3千米；采

用JKLYJ-10kV-1×240mm2導(dǎo)線的線路長6.9千米；采用

ZRA-YJV22-8.7/15kV-3×300導(dǎo)線的線路長0.5千米，新裝柱上自

動化成套裝置2套。實(shí)施周期2個(gè)月。

（3）節(jié)能減排效果及投資回收期：改造完成后，據(jù)測算，

可節(jié)約電量20萬千瓦時(shí)/年，折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤62噸/年，減排CO2

171.9噸/年。投資回收期8年。

6.預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率及節(jié)能減排能力

預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率可達(dá)到70%。可實(shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤

33萬噸/年，減排CO291.5萬噸/年。

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（六）2160Mpa級超高強(qiáng)度鋼絲用線材在線鹽浴熱處理

裝備及工藝

1.技術(shù)適用范圍

適用于鋼鐵行業(yè)冶煉工序鋼絲用線材在線鹽浴熱處理工藝

節(jié)能技術(shù)改造。

2.技術(shù)原理及工藝

通過加熱系統(tǒng)將儲鹽鹽槽熔鹽加熱到熱處理所需溫度，高溫

軋制線材通過旋轉(zhuǎn)輥道進(jìn)入工作鹽槽，900℃高溫線材進(jìn)入熔鹽

后迅速降溫至工作熔鹽溫度，經(jīng)過一定時(shí)間熱處理后，線材完成

索氏體轉(zhuǎn)變，最后離開工作鹽槽，進(jìn)入到常溫輥道輸送，進(jìn)行自

然冷卻。相比傳統(tǒng)離線熱處理設(shè)備，新設(shè)備通過直接在線熱處理，

既省略線材二次加熱，又可以將線材自身攜帶余熱進(jìn)行回收利用。

鋼絲用線材在線鹽浴熱處理工藝流程如圖6所示。

圖6鋼絲用線材在線鹽浴熱處理工藝流程圖

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3.技術(shù)指標(biāo)

（1）生產(chǎn)效率：100噸/小時(shí)；

（2）工作溫度范圍控制精度：±2℃；

（3）輥道線速度：0.1~0.5米/秒；

（4）儲鹽能力：150噸；

（5）工作熔鹽液位高度及控制精度：不低于250毫米，且

高度可調(diào)。

4.技術(shù)功能特性

（1）可通過直接在線熱處理，既省略線材二次加熱，又可

以將線材自身攜帶余熱進(jìn)行回收利用；

（2）熔鹽儲鹽槽可穩(wěn)定均勻散熱。

5.應(yīng)用案例

青島特殊鋼鐵有限公司產(chǎn)品四高線在線鹽浴改造項(xiàng)目，技術(shù)

提供單位為中國重型機(jī)械研究院有限公司。

（1）用戶用能情況：該項(xiàng)目制造2160兆帕級超高強(qiáng)度線材

需普通線材生產(chǎn)線和離線鹽浴生產(chǎn)線共同作用，能耗5.3億千瓦

時(shí)/年。

（2）實(shí)施內(nèi)容及周期：對原有的線材風(fēng)冷線進(jìn)行改造，移

除風(fēng)冷線，安裝移動臺車，在臺車上安裝風(fēng)冷線風(fēng)機(jī)輥道和在線

鹽浴設(shè)備（傳動系統(tǒng)、熔鹽循環(huán)系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、清

洗系統(tǒng)），安裝冷卻系統(tǒng)、儲鹽系統(tǒng)、鹽水分離系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、

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液壓、電氣系統(tǒng)。實(shí)施周期1年。

（3）節(jié)能減排效果及投資回收期：改造完成后，據(jù)統(tǒng)計(jì)，

節(jié)約電量為5000萬千瓦時(shí)/年，折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1.6萬噸/年，減

排CO24.4萬噸/年。投資回收期1年。

6.預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率及節(jié)能減排能力

預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率可達(dá)到80%。可實(shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤10

萬噸/年，減排CO227.7萬噸/年。

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（七）工業(yè)加熱爐爐內(nèi)強(qiáng)化熱輻射節(jié)能技術(shù)

1.技術(shù)適用范圍

適用于機(jī)械行業(yè)工業(yè)加熱爐節(jié)能技術(shù)改造。

2.技術(shù)原理及工藝

爐內(nèi)強(qiáng)化熱輻射節(jié)能技術(shù)適用于高溫加熱爐及熱處理爐

（800℃以上），在不改變原爐體結(jié)構(gòu)情況下，增大爐壁對工件

有效輻射面積，提高并均勻化爐壁黑度，從而提高爐膛向工件傳

熱導(dǎo)來輻射系數(shù)，可降低加熱爐燃耗，同時(shí)工件受熱更均勻，提

高產(chǎn)品加熱質(zhì)量。爐內(nèi)強(qiáng)化熱輻射工作原理如圖7所示。

圖7爐內(nèi)強(qiáng)化熱輻射工作原理圖

3.技術(shù)指標(biāo)

（1）平均節(jié)能率：≥10%；

（2）加熱爐產(chǎn)量提高；

（3）爐溫均勻性提高。

4.技術(shù)功能特性

（1）不需對原爐膛結(jié)構(gòu)進(jìn)行改動，在加熱爐計(jì)劃內(nèi)停爐檢

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修期間即可實(shí)施，不影響生產(chǎn)；

（2）采用熱送熱裝、無頭軋制、蓄熱燃燒等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)

能率10%以上。

5.應(yīng)用案例

邯鋼集團(tuán)熱軋卷板2250線4座加熱爐節(jié)能改造項(xiàng)目，技術(shù)

提供單位為北京恩吉賽威節(jié)能科技有限公司。

（1）用戶用能情況：該生產(chǎn)線共四座加熱爐，產(chǎn)能500萬

噸/年，消耗煤氣量達(dá)到7.2億立方米/年，能耗高，鋼溫均勻性較

差。

（2）實(shí)施內(nèi)容及周期：將一定數(shù)量高輻射系數(shù)（0.95以上）

的黑體元件，安裝在軋鋼加熱爐內(nèi)爐頂和側(cè)墻，增加輻射面積。

實(shí)施周期40天。

（3）節(jié)能減排效果及投資回收期：改造完成后，平均噸鋼

混合煤氣消耗量降低10.7%。按照該生產(chǎn)線產(chǎn)量500萬噸/年計(jì)算，

折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤2.5萬噸/年，減排CO26.9萬噸/年。投資回收期

1年。

6.預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率及節(jié)能減排能力

預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率可達(dá)到30%?？蓪?shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤

50萬噸/年，減排CO2138.6萬噸/年。

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（八）新型智能軌道電動機(jī)車技術(shù)

1.技術(shù)適用范圍

適用于冶金行業(yè)軌道運(yùn)輸節(jié)能技術(shù)改造。

2.技術(shù)原理及工藝

機(jī)車采用電池組作為動力源，驅(qū)動電機(jī)采用直接驅(qū)動技術(shù)，

無需齒輪箱，減少傳動損耗，提高系統(tǒng)可靠性，降低維護(hù)成本。

整車通過油改電技術(shù)改造，相同距離消耗燃料費(fèi)用對比傳統(tǒng)內(nèi)燃

機(jī)車少。

3.技術(shù)指標(biāo)

（1）鋰電池容量：640千瓦時(shí)；滿載續(xù)航里程：120千米；

（2）直流充電樁：慢充80千瓦，快充300千瓦；

（3）機(jī)車最大速度：20千米/小時(shí)；

（4）遙控有效距離：500米。

4.技術(shù)功能特性

（1）整車驅(qū)動裝置采用640千瓦交流永磁同步電機(jī)，電機(jī)軸

與機(jī)車驅(qū)動軸同軸的驅(qū)動方式可有效減少機(jī)械傳動環(huán)節(jié)能源消

耗，提高電機(jī)有效使用效率，最大轉(zhuǎn)矩約額定值300%，帶重載啟

動強(qiáng)勁有力；

（2）整車配備一臺300千瓦直流快充和一臺80千瓦慢充，快

充可在2個(gè)小時(shí)內(nèi)將電池組充滿，縮短充電時(shí)間；

（3）新型機(jī)車將活塞制動空壓機(jī)升級改造為螺桿空壓機(jī)，

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保留傳統(tǒng)空氣制動和手動制動，另外可以利用電動機(jī)的回饋制動，

提高機(jī)車制動安全性能。

5.應(yīng)用案例

南鋼新型充電式智能軌道機(jī)車項(xiàng)目，技術(shù)提供單位為國網(wǎng)江

蘇綜合能源服務(wù)有限公司。

（1）用戶用能情況：南鋼第二煉鐵廠原有3臺機(jī)車共同作

業(yè)，均為GK1E型內(nèi)燃機(jī)車，主要用于鐵水兌罐及運(yùn)輸。機(jī)車平

均行駛里程約40千米/天。

（2）實(shí)施內(nèi)容及周期：對GK1E型內(nèi)燃機(jī)車進(jìn)行柴油機(jī)及

液力傳動裝置拆除，僅保留車架部分，然后安裝整車控制器、電

池系統(tǒng)、主驅(qū)動器、永磁電機(jī)。實(shí)施周期3個(gè)月。

（3）節(jié)能減排效果及投資回收期：改造完成后，據(jù)統(tǒng)計(jì)，

每臺機(jī)車可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤133噸/年，減排CO2368.7噸/年。投資回

收期33個(gè)月。

6.預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率及節(jié)能減排能力

預(yù)計(jì)到2025年行業(yè)普及率可達(dá)到1%。可實(shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤11

萬噸/年，減排CO230.5萬噸/年。

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（九）自卸車全電驅(qū)動技