近日,工信部節(jié)能與綜合利用司公示了《國家工業(yè)和信息化領(lǐng)域節(jié)能降碳技術(shù)裝備推薦目錄(2024年版)》(以下簡稱《目錄》)。
1、技術(shù)名稱:富氫碳循環(huán)氧氣高爐低碳冶金技術(shù)
技術(shù)原理及簡介:開發(fā)新型高爐和冶金煤氣回收裝置,高爐煤氣經(jīng)回收裝置進(jìn)行脫碳處理變成氫氣。采用多介質(zhì)復(fù)合噴吹技術(shù),將加熱后的氫氣送入高爐作為冶煉還原劑,脫碳產(chǎn)生的二氧化碳通過碳捕集技術(shù)進(jìn)行收集,充分利用煤氣熱值和化學(xué)能,實現(xiàn)冶金煤氣循環(huán)利用和富氫全氧冶煉,比同容積高爐生產(chǎn)效率提高40%。
適用范圍:鋼鐵行業(yè)長流程低碳煉鋼。
2、技術(shù)名稱:富氫低碳冶煉技術(shù)
技術(shù)原理及簡介:開發(fā)冶金用氫氣一體化大規(guī)模供應(yīng)系統(tǒng)和高爐多模式噴氫裝備,根據(jù)高爐冶煉反應(yīng)工況自動控制氫氣流量,氫氣通過高爐風(fēng)口或爐身下部噴吹到高爐內(nèi)。利用氫代替碳作為煉鐵過程還原劑及燃料,純氫氣噴吹量可達(dá)每小時1800立方米,降低焦比10%以上。
適用范圍:鋼鐵行業(yè)高爐。
3、技術(shù)名稱:大功率重卡車用燃料電池發(fā)電系統(tǒng)
技術(shù)原理及簡介:采用氫燃料電池發(fā)動機替代柴油發(fā)動機,并使用工業(yè)副產(chǎn)氫氣,全程無排放。采用低鉑載量高性能膜電極,反應(yīng)電壓高,從根本上提高發(fā)電效率、降低生產(chǎn)成本。配合高功率電堆層疊組裝和密封技術(shù)、系統(tǒng)控制和優(yōu)化技術(shù),提高發(fā)動機效率。發(fā)動機系統(tǒng)兼容熱回收技術(shù),低溫時為車內(nèi)供暖。
適用范圍:適用于重載物流長途運輸車輛。
4、技術(shù)名稱:氫燃料分布式發(fā)電系統(tǒng)
技術(shù)原理及簡介:開發(fā)燃料電池分布式發(fā)電系統(tǒng),以氫氣作為原料與空氣中的氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電。燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電經(jīng)逆變器并升壓后,接入10kV交流電網(wǎng)線。副產(chǎn)水蒸氣由潔凈水收集裝置收集,通過冷凝器回收熱能,獲取常溫液態(tài)水,全運行周期清潔無污染。設(shè)計自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng),可實現(xiàn)故障電堆系統(tǒng)在降容條件下持續(xù)運行。
適用范圍:氫儲能發(fā)電系統(tǒng)。
5、技術(shù)名稱:加氫站成套裝備
技術(shù)原理及簡介:采用加氫站成套裝備,將不同來源的氫氣通過壓縮機增壓儲存至儲氫瓶組,再由加氫機采用分級加注模式為氫燃料電池汽車加注氫氣。自主開發(fā)液驅(qū)式氫氣壓縮機、隔膜式壓縮機等關(guān)鍵增壓設(shè)備,開展站控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。建立整站能量流動控制策略,智能控制加注過程,智能調(diào)整壓縮機啟停、儲氫瓶組充裝,實現(xiàn)加氫站全流程高效節(jié)能運行。
適用范圍:加氫站和制加氫一體站建設(shè)及改造。
6、技術(shù)名稱:氫能軌道交通用燃料電池動力系統(tǒng)
技術(shù)原理及簡介:采用模塊化理念設(shè)計大功率燃料電池動力系統(tǒng),基于燃料電池的可靠性、耐久性、結(jié)構(gòu)強度、噪聲控制等優(yōu)化設(shè)計技術(shù),進(jìn)行燃料電池系統(tǒng)的化工仿真與模擬、結(jié)構(gòu)計算與設(shè)計、電氣設(shè)計、控制算法研發(fā)。實現(xiàn)核心功能模塊設(shè)計與開發(fā)、系統(tǒng)集成與優(yōu)化控制、混合動力能量管理、故障診斷與壽命預(yù)測。通過多套燃料電池系統(tǒng)并聯(lián)輸出,滿足氫能軌道交通車輛動力需求。
適用范圍:氫能軌道交通行業(yè)。
7、技術(shù)名稱:兆瓦級固體聚合物電解質(zhì)電解水制氫技術(shù)
技術(shù)原理及簡介:采用寬功率波動、快啟動爬坡的固體聚合物電解質(zhì)制氫技術(shù)和能瞬間反饋波動能源的電源模塊,研制自洽于可再生能源寬功率范圍波動特征的智能化整體控制系統(tǒng),實現(xiàn)快速功率調(diào)節(jié)響應(yīng),解決電力波動對電解槽的沖擊,實現(xiàn)電解系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。利用高密度電堆工藝設(shè)計優(yōu)化制氫模塊,采用變溫吸附技術(shù)干燥提純氫氣,滿足高質(zhì)量用氫需求。
適用范圍:可再生能源制氫工藝。
8、技術(shù)名稱:氫氣鍋爐低氮燃燒技術(shù)
技術(shù)原理及簡介:采用分級送氣及配風(fēng)方式,協(xié)同燃燒安全控制技術(shù)、濃淡燃燒技術(shù)、無死角設(shè)計、余熱深度回收利用等技術(shù),實現(xiàn)氫氣燃燒器與鍋爐本體之間的良好匹配。利用助燃風(fēng)形成煙氣內(nèi)循環(huán),與煙氣外循環(huán)相結(jié)合,配合爐膛無死角結(jié)構(gòu),保證鍋爐穩(wěn)定高效燃燒及高效分級換熱,實現(xiàn)低氮氧化物排放。
適用范圍:氫氣鍋爐。
9、技術(shù)名稱:鎂基固態(tài)儲運氫技術(shù)
技術(shù)原理及簡介:利用鎂基儲氫合金材料的可逆吸放氫反應(yīng),通過高溫導(dǎo)熱油控制儲氫裝置內(nèi)儲氫合金的溫度,結(jié)合氫氣壓力控制,實現(xiàn)鎂基固態(tài)儲氫裝置的可控吸放氫過程。鎂基固態(tài)儲運氫車可常溫低壓存儲和運輸氫氣,實現(xiàn)高效率、長周期儲存氫氣,儲氫材料可循環(huán)使用,滿足氫氣儲運需求。
適用范圍:大規(guī)模氫儲運裝置。
10、技術(shù)名稱:規(guī)模化風(fēng)光離網(wǎng)直流制氫技術(shù)
技術(shù)原理及簡介:采用風(fēng)光發(fā)電全直流離網(wǎng)制氫總體技術(shù)方案,將風(fēng)光發(fā)電通過中壓直流技術(shù)輸送 至化工園區(qū)。通過堿性電解槽和質(zhì)子交換膜電解槽混合配置進(jìn)行制氫,作為負(fù)載消納可再生能源。通過儲能、電解槽陣列優(yōu)化運行策略和能量管理系統(tǒng),使負(fù)荷與波動性風(fēng)光出力匹配,實現(xiàn)整個系統(tǒng)穩(wěn)定、經(jīng)濟運行。
適用范圍:風(fēng)光等新能源制綠氫工藝。
11、技術(shù)名稱:綠色醇?xì)淙剂显诠I(yè)爐窯中的應(yīng)用
技術(shù)原理及簡介:采用醇?xì)錉t窯,以綠色甲醇為燃料,利用爐窯余熱,將其通過吸熱和催化裂解為富氫混合氣,提升燃料熱值,再摻入爐膛內(nèi)混合,實現(xiàn)快速燃燒。結(jié)合實際工況, 通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)裂解器和燃燒器內(nèi)甲醇含量,進(jìn)而調(diào)節(jié)富氫混合氣摻混比例,確保爐膛內(nèi)燃料有效燃燒,提升燃料熱值,提高熱效率。
適用范圍:工業(yè)爐窯。
12、技術(shù)名稱:二氧化碳加氫制綠色航煤技術(shù)
技術(shù)原理及簡介:采用一步法,以二氧化碳和氫氣為原料制備芳烴,再經(jīng)過精餾分離提取不同芳烴餾分,對低冰點餾分進(jìn)行加氫精制合成環(huán)烷烴或鏈烷烴。收集以上產(chǎn)物,通過搭建實驗平臺將其與以生物質(zhì)為碳源制備得到的綠色航煤組分、常規(guī)航煤組分等進(jìn)行調(diào)配,得到適應(yīng)不同來源需求的成品航煤調(diào)配方案。該技術(shù)可提高綠色航煤制備的高選擇性與原料的高轉(zhuǎn)化率。
適用范圍:萬噸級綠色航煤制備工藝。
13、技術(shù)名稱:面向軌道交通的制儲一體化移動供氫系統(tǒng)
技術(shù)原理及簡介:移動供氫設(shè)備由撬裝式甲醇轉(zhuǎn)換制氫設(shè)備、低壓固態(tài)儲氫以及多級增壓加注系統(tǒng)組成。通過催化劑將甲醇分解生產(chǎn)氫氣,將鈦合金作為儲氫合金,采用模塊化設(shè) 計使每個模組可單獨吸氫和放氫。該系統(tǒng)滿足不同流量的用氫需求,為軌道交通提供高效可靠的氫能制儲一體化解決方案。
適用范圍:軌道交通行業(yè)氫能利用。
14、技術(shù)名稱:風(fēng)光制綠氫合成氨技術(shù)
技術(shù)原理及簡介:利用光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電電解制氫生產(chǎn)合成氨,以質(zhì)子交換膜(PEM)為電解質(zhì),純水為反應(yīng)物,并采用零間距結(jié)構(gòu)電解槽。通過合理配置儲能儲氫,電解制氫裝置產(chǎn)生的氫氣和深冷空分制氮裝置產(chǎn)生的氮氣混合后進(jìn)入合成氨裝置。經(jīng)壓縮機壓縮、預(yù)熱、氨合成反應(yīng)、余熱回收、冷卻分離后液氨產(chǎn)品送至氨儲存單元儲存。
適用范圍:適用于綠電制綠氫工藝。
15、技術(shù)名稱:生物質(zhì)合成氣制綠氫技術(shù)
技術(shù)原理及簡介:采用脫碳提氫裝置,以生物質(zhì)合成氣為原料,經(jīng)過除油、加壓、脫硫、脫碳、提氫等工藝制備合格工業(yè)氫氣。原料氣從除油塔輸入經(jīng)除油壓縮后進(jìn)變換裝置,提 高氫含量,再經(jīng)脫硫后分別進(jìn)入真空變壓吸附脫碳裝置和原甲裂脫碳裝置。一部分脫碳?xì)饨?jīng)過焦?fàn)t煤氣提氫裝置直接得到產(chǎn)品氫,另一部分脫碳?xì)饨?jīng)過甲裂提氫裝置進(jìn)一步經(jīng)甲烷化后得到產(chǎn)品氫。工藝解吸氣可進(jìn)一步回收利用。
適用范圍:生物質(zhì)合成氣制氫工藝。
16、技術(shù)名稱:生物質(zhì)氣化-費托合成制備綠色航煤技術(shù)
技術(shù)原理及簡介:采用新能源電解水制綠氫-費托合成工藝制備綠色航空煤油,優(yōu)化集成風(fēng)電光伏發(fā)電及加壓流化床生物質(zhì)氣化系統(tǒng)工藝。利用綠氫取代灰氫、生物質(zhì)綠碳取代化石碳源,最后通過高效費托合成工藝實現(xiàn)制備綠色航空煤油。電解水制氫裝置根據(jù)新能源發(fā)電波動,實現(xiàn)“荷隨源動”,達(dá)到分鐘級負(fù)荷響應(yīng)。
適用范圍:綠色航煤制備工藝。
17、技術(shù)名稱:富氫尾氣綜合利用制氫技術(shù)
技術(shù)原理及簡介:采用氣體分離提純系統(tǒng),以液化天然氣富氫尾氣為原料,提純制備高純氫氣。原料由入口端進(jìn)入吸附塔,依次經(jīng)吸附、多級壓力均衡降、順放、逆放、沖洗、多級壓力均衡升及最終升壓等步驟,實現(xiàn)多次均壓回收獲得氫氣。氫氣再經(jīng)調(diào)節(jié)閥和產(chǎn)品緩沖罐穩(wěn)壓后,進(jìn)入不銹鋼精密過濾器去除微量的顆粒物,最終輸出高純度氫氣。主要用能設(shè)備為隔膜式壓縮機,容積效率高。
適用范圍:富氫尾氣利用。
來源:工信部