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1、绿色设计产品评价技术规范高炉煤气能量回收透平膨胀机编制说明（征求意见稿）一、工作简况1 .任务来源本项目是根据中国机械工业联合会“关于印发2022年第一批中国机械工业联合会团体标准制修订计划的通知”（机械标（2022）24号）进行制定，计划编号：20220115,项目名称“绿色设计产品评价技术规范高炉煤气能量回收透平膨胀机”，本标准由中国机械工业联合会提出并归口。标准组织单位：中国机械工业联合会，起草牵头单位：西安陕鼓动力股份有限公司，计划完成时间为2023年1月。2 .主要工作过程起草阶段：2022年1月27日，接到计划下达任务后，由西安陕鼓动力股份有限公司组织成立标准起草工作组。工作组在广
2、泛收集国内外高炉煤气能殳回收透平膨胀机行业环境保护、清洁生产的相关政策、法律法规、技术导则和标准等文献，选择典型企业开展系统深入的实地调研和数据统计，结合我国高炉煤气能量回收透平膨胀机产品现状，在全面系统研究的基础上，于2022年7月22日完成团体标准绿色设计产品评价技术规范高炉煤气能量回收透平膨胀机（初稿）及编制说明。征求意见阶段：审查阶段：报批阶段：3 .主要参加单位和工作组成员及所做的工作等本标准起草单位：西安陕鼓动力股份有限公司、西安交通大学、中冶赛迪工程技术古风有限公司、沈阳鼓风机研究所、卧龙电气南阳防爆集团股份有限公司。本标准主要起草人：郑秀萍、宋立明、杜国桥、杨岐平、汪传美、杨星
3、、奚忠、魏丹、陆桢、钱卫强、李银、郝玉明。所做的工作：郑秀萍任标准制定工作组组长，为标准总负责人，全面协调标准的制定工作，负责标准的整体架构编写、对各阶段标准的审核、关键指标的时标和确认。杜国栋、宋立明、杨岐平、汪传美、杨星、奚忠和魏丹主要参与标准的起草及编写工作，对标准各阶段意见及建议进行归纳、分析及其他材料的编制。李银、郝玉明主要参与发动机方面内容的起草及编写工作。陆桢、钱卫强负责收集国内外相关技术文献和资料。二、标准编制原则、主要内容和解决的主要问题1.标准编制的原则本标准编制主要依据以下三条原则：a）编写结构及格式按标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则（GB/T1.1-2
4、020）的规定。b)以环境管理体系要求及使用指南(GB/T24001-2016)、生态设计产品评价通则(GB/T32161-2015)等标准作为基础。从产品生命周期的角度，对高炉煤气能量回收透平膨胀机产品绿色性做出详细规定。依据生命周期评价方法，考虑高炉煤气能量回收透平膨胀机产品生命周期，从设计研发、原材料获取、生产、包装、运输、安装、使用以及产品废弃和回收等各阶段对资源消耗、生态环境和人体健康的影响因素，选取不同阶段的典型指标构成指标评价体系。本标准在满足指标评价体系要求的基础上，采用生命周期评价方法，开展生命周期清唯分析，进行环境影响评价，将环境影响评价结果作为产品绿色设计评价的重要参考依
5、据，以体现标准的系统性、科学性和可操作性。F)对标高炉煤气能量回收透平膨胀机(GB/T28246)、除.极同步发电机技术要带格式的：字体颜色：自动设置求(GB/T706)、煤气余压发电装置技术规范(GB50584).工业企业噪声控制设计规范(GB50087)、化工建设项目噪声控制设计规范(HG20503)、石油、化学和气体工业用轴流、离心压缩机及膨胀机-压缩机(JBfr6443).2.标准主要技术内容D评价方法应采用定量和定性评价相结合的方法开展绿色设计产品评价。对可客观测量取值指标的评价应采用定量的评价方法；对无法客观测量取值指标的评价可枭用定性的评价方法。具体参见条款8,产品生命周期评价方
6、法详见附录限2)评价指标高炉煤气能量回收透平膨胀机的绿色设计产品评价指标应按GB/T32161-2015的规定，从资源能源消耗以及对环境和人体造成影响的角度选取，包括资源属性、能源属性、环境属性和产品属性，评价指标对比表如下：表1高炉煤气能量回收透平膨胀机绿色设计产品评价指标一级指标二级指标基准值判定依据所属生命周期阶段资源属性轻量化设计产品进行轻量化设计所采取的措施举例说明采取的轻欧化设计措施和效果的依据。可从以下方面说明：a) 优化结构设计b) 提高膨胀机转速O在保证产品性能的情况卜.，采用轻质或更合材料等.产昆生产涂料使用低挥发性有机物(VOCs)涂料或不使用涂装工序举例说明是否设计涂装
7、工序.如涉及涂笠，请举例说明使用的低VOCS含量的涂料情况,如水性涂料的使用.可再利用率95%按3.3的公式计算并提供相应证明文件产品包装包装箱及其他包装物采用可再按JB6444的规定进行包装并一级指标二级指标基准值判定依据所属生命周期阶段一带格式的：字体颜色：自动设置生性或可降解性的清洁、环保材料，提供包装及其阿收标志的符合性说明文件。能源属性高炉煤气能Ift回收透平膨胀机能效效率：40万Nm3h以下,改计点效率测址条件、装置及方法等按照86%：40万Nm3h以上，裁计点GBJT2613/执厅，芥梃佻相美带格式的：字体颜色：自动设置效率288%证明文件产品快用发电机能效效率97%按GBEo2
8、9中的方法测量、计算，并提供证明文件环境属性比A声级不大于85dB(隔声后)唤声控制按GB5OO87执行测量条件、装置及方法等按照GBrr2888执行，并提供相关证明文件产品使用振动峰峰值高炉煤:ij,LT.回收透平膨胀机不大于25.4*(1200VnmM)I)S或50.取较小值。按GBT2824611的方法计算，并提供相关证明文件.振动速度有效值发电机不大于3.8mms按GBrr7064的规定出具的检测报告煤气泄漏作业环境一氧化碳浓度不大于30mgm3(24ppm)按GB6222的规定出具的检测报告产品属性产品技术要求满足GB/T28246的要求按GB/T28246的规定出具的检测报告产品使
9、用可拳性(安全运行时间)h不小于8000小时提供相关证明材料3)评价流程高炉煤气能量回收透平膨胀机的绿色设计产品评价流程应包括界定评价范围、收集数据、分析数据、符合性评价、生命周期评价及评价报告、结论，具体见下图。8.1基本要求8.2符合性评价8.2.1费源屈性评价8.2.2能源规性泮价82.3环境属性评价8.2.4产品橄性评价9.3：生命周IWi平价I评价报告主IS结论4)系统边界说明评价系统边界包括原材料获取加工阶段、产品生产阶段和产品使用阶段，见下图。资源能源投入原材料 获取加 工阶段产品生 产阶段产品使用阶段污累物三、是否有对应的国家标准或行业标准本标准没有对应的国家标准或行业标准。本
10、标准评价指标值选取时，对比了以下标准：(1)高炉煤气能量回收透平膨胀机(GB/T28246)(2)煤气余压发电装置技术规范(GBS0S84)(3)隐极同步发电机技术要求(GB/T7064)(4)工业企业噪声控制设计规范(GB/T50087)(5)化工建设项目噪声控制设计规范(HG20503)(6一般用途轴流压缩机(JB/T4359)(7)石油、化学和气体工业用轴流、离心压缩机及膨胀机-压缩机(JB6443)四、主要试脍(或验证)情况分析1 .标准中主要技术指标确定的依据高炉煤气能量回收透平膨胀机是项冶金行业节能降耗的绿色产品，技术起源于欧洲，发展成熟于日本,并在日本最先得到普及和应用。我国对该
11、技术的研究始于20世纪70年代，目前的技术已经趋于成熟和稔定，并在国、内外有大量的应用。具有节能降耗、降噪、经济性好且无新增二次污染等优点。我国生产、使用高炉煤气能量回收透平膨胀机的数量均居全球之首。国际上设计、制造的高炉煤气能量回收透平膨胀机较为知名的厂家主要有日本三井、川崎重工、俄罗斯涅瓦、中国的陕鼓等。目前日本三井在大型高炉用煤气能量回收透平膨胀机基本代表世界先进水平，但其受应用市场的影响，技术发展缓慢。中国高炉煤气能量回收透平膨胀机,主要是在上世纪白主研发加引进日本川崎重工技术,结合冶金高炉工艺技术发展持续技术提升而得到了快速发展，目前技术水平已基本处于世界领先水平。高炉煤气能量回收透
12、平膨胀机的主要技术指标，包括气动性能、机械性能、噪声水平、煤气泄漏等。高炉煤气能量回收透平膨胀机气动性能，涉及透平膨胀机效率、调节范围，以及配套的发动机电机效率。另外，高炉煤气能量回收透平膨胀机规格大小不同，其效率有所不同。高炉煤气能量回收透平膨胀机的气动性能,一般是依据一段时间内运行最好的状况现场测试得到。高炉煤气能量回收透平膨胀机的噪声水平是一个重要指标,特别目前随着国家高度重视环保和环境标准严格执行,严格要求设备操作人员、运行环境噪声水平。主要依据国家标准。高炉煤气能量回收透平膨胀机的机械性能主要包括轴振动，关联产品稳定运行状态。主要依据国家标准。D国内工程案例调研一般在产品应用现场，通
13、过现场高炉煤气能量回收透平膨胀机运行的进气温度、进气压力、排气压力、排气温度等参数，测算出透平膨胀机的实际运行效率。振动和煤气泄漏量是运行中监测的数据，所以可以直接在现场收集到。高炉煤气能量回收透平膨胀机组涉及发动机（发电用机组）和压缩机、齿轮箱、原动机（拖动用机组），以及场地布置、管道布置等，现场的单体设备的噪声测试较为困难，只能测试复合噪声。因此，噪声值是指现场机组中透平膨胀机旁1米处的噪声。我国高炉煤气能量回收透平膨胀机目前有近2000套，覆盖3505500m3高炉，国产设备95%以上，进口设备主要为H木三井和川崎重工的产品。（1）调研的基本信息收集的应用现场高炉煤气能量回收透平膨胀机产
14、品制造厂家主要有：日本三井、川崎重工、陕鼓。调研的高炉煤气能量回收透平膨胀机用户：俄罗斯北方钢铁、韩国现代、印度JSW、宝钢、首钢京唐、沙钢、太钢不锈钢、广西钢铁、鞍钢、山东大钢、晋南钢铁、韶钢、鄂钢、梅钢、银鑫钢铁等。调研的场地：主要为用户使用现场。试验的时间范围：2(X)5年至今，涵蛊35(55(Xhn,高炉用的各规格设备，包括进口设备。重要用户现场测试主要为首钢京唐、沙钢、太钢不锈钢、俄罗斯北方钢铁、韩国现代、宝钢、广西钢铁、晋南钢铁、镇鑫钢铁，涵盖了国外、国内及不同规格产品。测试内容主要是气动性能、噪声，采集振动、煤气泄漏等数据进行分析。(2)高炉煤气能量回收透平膨胀机气动性能和发电机
15、透平膨胀机气动性能的主要指标是效率，体现膨胀机回收高炉煤气能量的节能水平。通过对不同规模高炉用不同规格设备运行过程中煤气流量、压力、温度及发电量进行分析，包括国外进口设备(基本为大型设备)，形成分析报告并进行了分类对比。目前透平膨胀机效率8393%,该效率与煤气量大小、含水量大小、膨胀机规格及进排气方式都有关联。最终按照少部分可以达到的原则确定煤气量40万Nm3h以下，设计点效率286%：煤气量40万Nm3h以上，设计点效率288%。(3)高炉煤气能量回收透平膨胀机机械性能透平膨胀机的机械性能主要为振动,主要与加工精度、平衡精度、现场设备安装等有关。调研验证主要是收集设备运行振动检测数据和设备的机械运转振动值随着我国机械制造工艺水平的提高，加工精度、平衡精度得到了提升，膨胀机在机械运转情况下的振动值能够达到国际标准要求，如AP1617的标准25um0但实
