发改委气候司：2016年国家重点低碳技术推广目录征求意见 包含电力行业多项

14大弹性位移非接触同步永磁传动技术

一、技术名称：大弹性位移非接触同步永磁传动技术

二、技术类别：减碳技术

三、所属领域及适用范围：机械行业 用于电力、化工、钢铁、煤炭等行业

四、该技术应用现状及产业化情况

联轴器是我国工业领域电机与设备连接的重要部件，联轴器能否高效能工作对电机输出功率具有较大的影响。在动力传动过程中，冲击载荷是造成机械损坏的主要原因之一，相当于机械谐波。柔性传动是消除机械谐波最常用的手段，联轴器柔性决定着整个传动链的柔性，机械类联轴器柔性来源于弹性体变形（弹性位移），通常这种变形很少大于1.5～2度。目前，我国柔性传动中使用较多的有限矩型液力偶合器和涡流永磁耦合器，它们均为异步联轴器，传动效率无法达到100%。

以大弹性位移非接触同步永磁传动技术为核心的同步永磁联轴器作为一种新型柔性传动联轴器，与传统柔性传动联轴器相比， 不仅具有较高的传递效能，而且不需要消耗液压油，在其25年寿命期内本体无需更换任何部件，在节材、降耗方面有着突出的优势。目前，该技术已在四川、江苏、宁夏、吉林等省多家钢铁、发电企业应用，效果良好，未来具有较大的市场推广潜力。

五、技术内容

1. 技术原理

主动轴（驱动轴）和从动轴（负载轴）各安装一组永磁体，使得两组永磁体之间的磁力相互耦合，进而实现扭矩的传递。同步永磁联轴器内外转子均是（对称分布）永磁转子，气隙（间隙）在装配前已预留。在装配时内外转子分别与负载轴和主动轴联接好后，沿轴向向外移入锥套，这样即可保证内外转子靠永磁场隔空传动动力，又没有剩余磁场，使得传动效率几乎达到100%。同步永磁联轴器不仅具有较高的传递效能、免维护等特征，而且不需要使用液压油，节材、降耗效益显著。

2. 关键技术

（1）轴间永磁耦合机构设计技术。对主、从动转子磁钢的磁路结构进行了优化设计，使同步永磁联传动理论转化成为方便可靠的产品；

（2）永磁耦合联轴器自对中保护技术。永磁耦合联轴器自对中保护技术使得主、从动转子组装成为一体，保障了现场安装、定位的方便可靠。

3. 工艺流程

同步永磁弹性联轴器设备结构图见图1，产品示意图见图2。

六、主要技术指标

1. 安装气隙（间隙）：3～6mm；

2. 允许安装对中误差：径向1.5～2.5mm，轴向2～5mm，角向1.2～2.3°；

3. 传动效率：100%，振动减少量：＞85%；

4. 理论计算扭矩与实测值控制误差：±5%；

5. 弹性位移幅度：10～15度。

七、技术鉴定情况

该技术已获得国家发明专利2项，实用新型12项；同时，该技术还申请了PCT专利，目前已进入美国、欧盟、日本、澳大利亚、巴西、南非、俄罗斯和印度等8个国家的国内申请阶段。

八、典型用户及投资效益

典型用户：吉林建龙钢铁，国电谏壁发电有限公司，攀钢钒提钒炼钢厂，黄冈大别山发电有限责任公司，沙钢集团等。

典型案例1

案例名称：大别山电厂输煤皮带永磁耦合联轴器采购项目

建设规模：2×640MW机组输煤系统液偶改造。建设条件：具有弹性传统连接需求的大型用电设备。主要建设内容：拆除改造设备上的液力偶合器及其他不需要的附件设备，安装新的耦合器及护罩等附件。主要设备为永磁耦合联轴器。项目总投资40万元，建设期1个月。项目年碳减排量约129tCO2，碳减排成本约120～140元/tCO2。年经济效益13万元，投资回收期约2.6年。

典型案例2

案例名称：攀钢提钒炼钢厂160t钢水车行走传动装置高速端联轴器改造项目

建设规模：2套高速端联轴器改造。建设条件：具有弹性传统连接需求的大型用电设备。主要建设内容：将输入联轴器CL4齿轮联轴器替换为永磁耦合联轴器。主要设备为永磁耦合联轴器。项目总投资1.8万元，建设期为1个月。年碳减排量约为0.73tCO2，产生经济效益2.94万元，投资回收期约7个月。碳减排成本为800～1000元/tCO2。

九、推广前景和减排潜力

采用大弹性位移非接触同步永磁传动技术产品替代传统液力偶合器产品节能减排效益显著，具有较大的推广潜力。预计未来5年，该技术推广比例将达到10%，项目总投资将达到20亿元，可形成的年碳减排能力65万tCO2。

15中厚板不清根高效焊接技术

一、技术名称：中厚板不清根高效焊接技术

二、技术类别：减碳技术

三、所属领域及适用范围：机械、船舶、桥梁及海洋工程装备等

四、该技术应用现状及产业化情况

中厚板拼板焊接结构在机械、船舶、桥梁及海洋工程装备等方面应用广泛，约占全部钢构的30%~40%。传统焊接方法采用半自动火焰或数控等离子设备开坡口、药芯焊丝气保焊打底、埋弧焊填充及碳弧气刨清根，具有效率低、工期长、浪费焊材、劳动强度大等不足。

中厚板不清根高效焊接技术可实现不清根全熔透板对接，简化了传统焊接工序，与传统焊接相比可减少电耗和耗材30%以上，提高生产效率30%以上，具有高效率、低成本、低排放、绿色环保等优点。目前，该技术已在港口机械及船舶行业有了一定规模的应用，应用效果良好。

五、技术内容

1. 技术原理

通过适当控制坡口加工精度、合理控制装配间隙和采用改进焊接工艺技术流程，提高了焊接工艺技术的现场适用性，实现了中厚板不清根、全熔透、高质量对接。该工艺技术的实施避免了传统焊接工艺流程中存在的碳刨清根、打磨等工序，减少碳弧气刨和打磨产生的烟尘、有害气体、弧光及噪声等污染，从而减少碳弧气刨过程中电极的碳排放和电能消耗，并可减少打磨过程中的原料损耗。

2. 关键技术

（1）坡口加工精度与装配间隙设计技术

采用中厚板不清根高效焊接技术进行中厚板拼接前，需检查钢板坡口平面度和垂直度，对有凸起或凹陷的坡口面局部进行处理；通过大量工艺试验摸索与现场验证，确定中厚板拼接装配间隙要求、范围以及不同板厚适用的焊接参数。

（2）焊接工艺技术优化

该技术采用小电流实心焊丝气保焊打底，可适当降低坡口加工精度与装配间隙要求；采用小电流正面埋弧焊，可避免焊道熔穿，保证根部熔合质量；采用较大电流埋弧焊（根据板厚），实现背面焊道全熔透，进而实现了中厚板不清根的高质量对接。

3. 工艺流程

（1）中厚板8~12mm的I型坡口焊接新工艺

在完成坡口清理与装配后，采用小电流实心焊丝气保焊打底，小电流正面埋弧焊，背面根据板厚采用不同的大电流埋弧焊施焊，如图1所示。

六、主要技术指标

1. 实现中厚板8~12mm的I型坡口不清根焊接；

2. 实现大厚板14mm以上Y型坡口大钝边不清根焊接；

4. 可减少焊材使用量、电能消耗量30%以上；

5. 焊接过程可减少打磨量60%以上；

6. 中厚板全熔透拼板合格率可达95%以上。与传统制作工艺相比，拼板合格率基本不变。

七、技术鉴定情况

该技术已获得国家发明专利2项，实用新型专利1项。

八、典型用户及投资效益

典型用户：机械、船舶、桥梁及海洋工程装备制造等企业

典型案例1

项目名称：PSA新加坡岸边集装箱起重机项目

项目规模：每年生产200台岸桥起重机。建设条件：具有中厚板件焊接需求。主要建设内容：完成中厚板材不清根焊接。主要设备：2台切割设备、1台机加工设备、20台焊接设备。项目投资约350万元，年减少碳排放约2219 tCO2，以设备折旧期为10年计算，碳减排成本约为150～350元/tCO2。项目年节约制造成本为530万元，项目投资回收期为1年。

典型案例2：

项目名称：洋山自动化码头轨道吊与轮胎吊项目

项目规模：每年生产300台岸桥起重机。建设条件：具有中厚板件焊接需求。主要建设内容：完成中厚板材不清根焊接。主要设备：2台切割设备、1台机加工设备、20台焊接设备。项目投资约350万元，年减少碳排放为936tCO2，以设备折旧期为10年计算，碳减排成本约为150～350元/tCO2。项目年节约制造成本为240万元，项目投资回收期为1.5年。

九、推广前景和减排潜力

中厚板不清根高效焊接技术在机械、桥梁、船舶、大型钢结构及海工装备相关领域具有较好的应用前景。预计未来5年，该技术在中厚板焊接领域推广比例可达60%，项目总投资将达到10亿元，可形成的年碳减排能力达51万tCO2。

16树脂沥青组合体系（ERS）钢桥面铺装技术

一、技术名称：树脂沥青组合体系（ERS）钢桥面铺装技术

二、技术类别： 减碳技术

三、所属领域及适用范围：交通运输行业 桥面铺装

四、该技术应用现状及产业化情况

作为我国基础设施建设的重要组成部分，高速公路正处于快速建设的阶段。截至2014年底，我国已建成公路桥梁75.71万座，共计4257.89万延米。按照双向4车道公路标准宽度24m计算，全国桥面面积超过10亿m2。传统的桥面铺装技术，如双层沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）、双层环氧和浇筑式沥青混凝土（GA）均采用热拌混合料。拌合一般采用燃烧重油来加热集料和胶结料，成品混合料温度120～150℃，制备过程需消耗大量燃油，产生大量二氧化碳排放。

树脂沥青组合体系（ERS）桥面铺装技术采用冷拌树脂沥青作为铺装混合料的胶结料，混合料的制备无需加热，减少了燃油消耗。目前，已在宁波象山港大桥、浙江嘉绍大桥、湖北宜昌大桥、辽宁辽河大桥等60多座国内钢桥面铺装项目成功应用，取得良好的使用效果。

五、技术内容

1. 技术原理

该技术使树脂沥青在常温条件下反应固化，作为胶结料拌合混合料时无需加热。同时，混合料现场摊铺也在常温条件下进行，整个工艺流程均不需要加热。与传统桥面铺装技术相比，由于不需要燃油加热，大大减少了二氧化碳排放。此外，固化后的ERS铺装层具有优良的钢板粘结力，利用树脂沥青混合料的高性能品质解决了钢桥面沥青铺装在夏季容易出现的铺装软化、界面抗剪能力降低、开裂和防水等工程难题。

2. 关键技术

（1）树脂沥青胶结料制备技术

冷拌树脂沥青胶结料由A、B两个组分构成，其中A组分是环氧树脂与石油沥青等的混合物，B组分是常温固化剂和石油沥青等的混合物。冷拌树脂沥青按使用功能不同分为界面粘结用胶结料（EBCL胶结料）和混合料拌合用胶结料（RA胶结料）两类。在常温的条件下，A、B组分在生产现场混合后发生交联固化反应，形成不可逆转的交联固化物，实现在常温条件下施工并固化达到设计强度的效果。

（2）树脂沥青混合料制备技术

RA混合料的矿料粒径和级配应根据混合料层的设计厚度选取，混合料配合比设计按马歇尔试验方法进行，无论何种级配，混合料的体积参数和路用性能均应满足相关要求。采用全自动控制的设备时，RA胶结料的A、B组分应分别称量，A、B组分的混合比例应符合要求，A+B混合后的胶结料应搅拌均匀。向矿料中注入RA胶结料前，先加入聚酯纤维进行干拌，干拌的时间应不少于10秒。注入RA胶结料后进行湿拌时，搅拌时间不得少于60秒，以混合料裹附均匀、无花白料为准。

3. 工艺流程

在桥面钢板抛丸除锈后，通过涂布一层界面粘结用树脂沥青胶结料（EBCL）实现铺装层与桥面铺装与钢板的牢固粘结和防水；将一层冷拌树脂沥青混合料（RA）（20～30mm厚）铺筑在EBCL界面上，作为铺装下层结构分担集中的车轮荷载；顶面用一层沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）承担车辆行驶的表面功能，降低整体工程造价。SMA层以下在常温施工并固化，无需大型热拌沥青设备。树脂沥青组合体系（ERS）铺装典型断面图见图1。

六、主要技术指标

1. 界面粘结能力≥10MPa（25℃），国内现有铺装技术高1倍以上；

2. 树脂沥青混合料RA的马歇尔稳定度≥40KN（70℃），比国内普通热拌沥青混凝土性能提高5倍以上，可在常温下施工。

七、技术鉴定情况

该技术已经获得5项国家发明专利，并于2012年获得中国公路学会科技进步一等奖。

八、典型用户及投资效益

典型用户：浙江嘉绍大桥、辽宁辽河大桥、广州猎德大桥、湖北宜昌大桥、宁波庆丰大桥、宁波青林湾大桥、象山港大桥等。

典型案例1

案例名称：浙江嘉绍跨江大桥钢桥面ERS铺装工程

建设规模：钢桥面铺装总面积约11万m2。建设条件：长江三角洲地区钱塘江上较潮湿环境，不受气候、地域、当地矿质材料等限制。主要建设内容：桥面钢板抛丸除锈、防水粘结层EBCL涂布、树脂沥青混凝土RA铺筑、SMA罩面。主要设备为无尘抛丸机、混合料拌合站、摊铺机、压路机。材料、设备、人工共计投资8000万元，建设期6个月。项目年碳减排量416tCO2，碳减排成本为-3000～-2000元/t CO2。产生年经济效益3000万元，投资回收期约3年。

典型案例2：

案例名称：宁波象山港大桥钢桥面ERS铺装

建设规模：钢桥面铺装总面积约2.5万m2。建设条件：跨海大桥，高湿、高盐海洋环境，不受气候、地域、当地矿质材料等限制。主要建设内容：桥面钢板抛丸除锈、防水粘结层EBCL涂布、树脂沥青混凝土RA铺筑、SMA罩面。主要设备为无尘抛丸机、混合料拌合站、摊铺机、压路机。材料、设备、人工共计投资2000万元，建设期6个月。项目年减排量95tCO2，碳减排成本为-3000～-2000元/tCO2。产生年经济效益600万元，投资回收期约4年。

九、推广前景和减排潜力

与传统桥面铺装技术相比，ERS桥面铺装技术在拌合时不需要加热，无需大型热拌沥青设备，因此在节能减碳方面具有较大的优势；同时，该技术不仅可应用于钢桥面铺装，未来也可扩展应用于水泥混凝土桥面等铺装领域。预计未来5年，该技术在行业内推广比例将达到30%，总投资约500万元，可形成的年碳减排能力约23万tCO2。

17环氧锌基聚酯复合涂层钢构件腐蚀防护技术

一、技术名称：环氧锌基聚酯复合涂层钢构件腐蚀防护技术

二、技术类别：减碳技术

三、所属领域及适用范围：交通运输行业，适用于公路钢护栏、桥梁及输变电铁塔等钢构件表面的腐蚀防护与美化

四、该技术应用现状及产业化情况

在我国的公路工程项目中，使用了大量的钢构件产品，仅公路安全护栏每公里就消耗钢材100多吨，且需要做防腐处理。目前，护栏防腐处理主要采用热浸镀锌工艺，平均每吨护栏耗能约134kgce，并产生酸碱等废弃物污染环境。环氧锌基聚酯复合涂层钢构件防腐技术可替代热浸镀锌工艺进行护栏防腐处理，具有绿色低碳环保的特点，符合国家产业政策。目前，采用该技术生产的高速公路护栏已在10多项高速公路工程试验段进行应用，效果良好，具有较大的推广潜力。

五、技术内容

1.技术原理

该技术采用粉末涂料材料体系与抛丸处理工艺，在金属表面形成可自修复的致密防护层。这种致密层是由底基层、中间层、表面层相互铰链组成的复合涂层。与传统的热浸镀锌工艺相比，该工艺处理能耗显著降低，并减少金属锌的消耗，实现在不降低防腐性能的前提下，减少二氧化碳排放的目的。

2. 关键技术

（1）金属基材表面活化和强化技术

采用在线全向高速喷丸设备，通过精选喷丸级配，除去钢材构件表面锈渍和污迹的同时，在构件表面形成特殊的表面体积结构，零污染、低能耗。

（2）金属基材与环氧锌基涂层嵌锚结构化技术

采用独特的前处理技术对金属基材表面活化和强化后，再经纳米浸透液进行表面渗透改性，形成纳米复合过渡层，使涂层材料易渗进钢铁基材内部，基材界面同涂层混合一体，附着力显著提高，在外涂层受到破坏时，内部防腐材料仍发挥保护作用。

（3）纳米复合涂层高性能防腐蚀技术

采用纳米复合涂层系统设计理念，通过添加纳米二氧化硅、金红石型纳米二氧化钛等功能材料，在金属基材表面依次涂装形成纳米复合过渡层（底层）、纳米复合环氧锌基涂层（中层）和纳米复合聚酯涂层（表层）三层高性能防腐蚀体系，涂层具有表面自清洁、自修复、屏蔽效应、牺牲阳极保护等功效。

3. 工艺流程

环氧锌基聚酯复合涂层钢构件生产工艺流程见图1。

六、主要技术指标

1. 附着性：≥30MPa；

2. 抗弯曲性能：≤Φ4；

3. 耐冲击性：90kg cm；

4. 耐盐雾性：1500h；

5. 抗阴极剥离性能：≥72h；

6. 耐候性（氙弧灯）：1200h；

7. 内外壁涂层覆盖率：100%；

8. 无酸、碱、锌渣及废弃物排放。

七、技术鉴定情况

该技术获得国家授权发明专利8项，并于2001年通过江苏省科技成果鉴定，参与制定3项相关国家标准。

八、典型用户及投资效益

典型用户：徐州兰德交通科技有限公司、潍坊东方钢管有限公司等

典型案例1

案例名称：徐州兰德交通科技有限公司公路波形梁钢护栏生产线技术改造项目

建设规模：年产5万t公路波形梁钢护栏板全自动生产线1条，年产10万t公路波形梁钢护栏立柱全自动生产线1条。建设条件：利用原有生产车间的水、电、煤气等基础设施新建生产线。主要建设内容：以物理方法清除钢构件表面的锈蚀层及油渍等，替代传统的酸洗除锈工艺；采用环氧锌基聚酯复合涂层替代传统的热浸镀锌工艺；以天然气加热替代传统的燃煤锅炉或煤气发生炉。主要设备为护栏板生产设备（护栏板冷弯成型机组、抛丸机、粉末涂料静电喷涂系统、粉末涂料固化系统）和立柱生产设备（钢管冷弯成型机组、抛丸机、粉末涂料静电喷涂系统、粉末涂料固化系统）。项目总投资2700万元，建设期为6个月。年碳减排量约5.2万tCO2，碳减排成本5～20元/tCO2。年经济效益1200万元，投资回收期约2年。

典型案例2

案例名称：潍坊东方钢管有限公司公路波形梁钢护栏新建生产线建设项目

建设规模：年产5万t公路波形梁钢护栏板全自动生产线1条，10万t公路波形梁钢护栏立柱年产全自动生产线1条。建设条件：利用已有生产车间的水、电、煤气等基础设施新建生产线。主要建设内容：以物理方法清除钢构件表面的锈蚀层及油渍等；采用环氧锌基聚酯复合涂层替代传统的热浸镀锌工艺；以天然气加热替代传统的燃煤锅炉或煤气发生炉。主要设备为护栏板生产设备（护栏板冷弯成型机组、抛丸机、粉末涂料静电喷涂系统、粉末涂料固化系统）和立柱生产设备（钢管冷弯成型机组、抛丸机、粉末涂料静电喷涂系统、粉末涂料固化系统）。项目总投资2700万元，建设期为6个月。年减排量约5.2万tCO2，碳减排成本5～20元/tCO2。年经济效益1200万元，投资回收期约2年。

九、推广前景和减排潜力

环氧锌基聚酯复合涂层钢构件具有显著的防腐节能效果，符合国家当前产业政策，是目前替代热浸镀锌工艺的最佳选择。预计未来5年，该技术将占公路交通市场的12%，达到年产90万t的生产能力，总投资约1.6亿元，可形成的年碳减排能力为31万tCO2。