承压设备绿色低碳发展趋势与展望

2024-06-09王振川刘雪敏笪耀东

中国特种设备安全 2024年4期

王振川刘雪敏笪耀东

（国家市场监管重点实验室（特种设备安全与节能）,中国特种设备检测研究院北京 100029)

承压设备是承压类特种设备的简称,是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶)及压力管道等设备设施[1],主要分布在经济比较发达的城市和地区,同时又是公共安全的重要组成部分,受到国家和政府的高度重视[2]。承压设备广泛应用在石油化工、电力能源、热力供暖、燃气输配等关系国计民生的重要行业领域,在保障能源绿色低碳转型、促进新能源发展中发挥着重要作用。

承压设备具有量大面广、能源资源消耗量大等特点,截至2022 年底,全国共有锅炉32.92 万台、压力容器497.15 万台、气瓶2.35 亿只、压力管道8.59×105km（在册）[3]。承压设备是能源资源消费大户,也是重要的污染物和碳排放源。据估算,每年承压设备生产用钢材近107t；在能源消耗方面,以锅炉为例,年消耗能源约2×109t 标准煤,碳排放量占全国碳排放总量的40%[4]。同时,承压设备对于氢能储运、光热发电及压缩空气储能等新能源领域发展具有重要支撑作用,例如在氢气储运系统中,几乎所有的储氢、输氢装备都是由压力容器、压力管道、气瓶等承压设备构成的。承压设备绿色化、低碳化、智能化发展,对我国绿色低碳循环发展体系建立具有重要意义。

本文从锅炉、压力容器、油气长输管道等典型承压特种设备发展现状和发展趋势出发,论述我国承压设备绿色发展方式,阐述承压设备对我国能源绿色低碳转型的安全保障作用,分析承压设备绿色低碳发展标准体系脉络。通过对承压设备绿色低碳发展趋势进行分析与展望,助力我国“双碳”目标实现。

1 承压设备发展现状及问题

1.1 锅炉设备发展现状及问题

近些年来,锅炉设备的设计与制造取得了较大的技术发展和突破,朝着更大容量、更高蒸汽参数、更低污染物排放方向发展,其中电站锅炉主汽压力已达31 ～35 MPa,主汽参数已达620 ～630 ℃,并朝650 ℃等级迈进[5]；燃煤工业锅炉最大额定热功率已达168 MW,燃气工业锅炉为116 MW,电加热工业锅炉最大额定蒸发量为80 t/h,工业锅炉定型产品的平均测试热效率呈现明显的升高态势[6]。

我国电站锅炉的发展经历了引进、消化吸收、优化创新到全面发展的阶段,形成了哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂、上海锅炉厂三大电站锅炉制造和研发基地,我国电站锅炉技术跨进了世界先进水平行列,开发了600 ～1 000 MW 超超临界二次再热锅炉,300 ～600 MW 大型循环流化床锅炉、余热锅炉。目前我国已能制造适合多煤种、不同燃烧方式、不同炉型的全系列产品,形成了中压、高压、超高压、亚临界、超临界、超超临界等一系列不同压力等级的电站锅炉[7]。

工业锅炉是重要的热能动力设备,广泛应用于工业动力、建筑采暖、人民生活等各个领域。目前我国持有各级别锅炉制造许可证的企业1 300 余家,工业锅炉年产量约39 万蒸t/h,我国是当今世界上工业锅炉生产和使用最多的国家[8]。在宏观经济下行、节能减排需求提升、结构调整阵痛显现的形势下,我国工业锅炉产品结构不断调整,燃气锅炉、生物质锅炉等工业锅炉迅速发展,工业锅炉逐步向燃料清洁化、大型化、高效率方向发展,工业锅炉自动化水平不断提高,能耗高、污染重的状况得到明显改善。

2005 年以来,我国加大了锅炉节能减排工作力度,锅炉节能环保水平有了大幅度提高,其中电站锅炉平均供电煤耗由2011 年的330 g/（kW·h）持续下降至2022 年的301.5 g/（kW·h）[9],工业锅炉定型产品的平均测试热效率明显升高[6]。但在当前“双碳”目标背景下,电站锅炉还存在大容量、高参数机组所占比例有限、平均供电煤耗与先进机组存在一定差距、大量燃煤电站锅炉仍有较大节能增效改造空间等问题。为保障电网的稳定性和安全性,应对新能源的间歇性和不稳定性挑战,煤电机组将通过深度调峰等方式承担新能源消纳作用,电站锅炉面临着燃烧稳定性降低、锅炉效率降低、NOx排放浓度升高等多重安全节能环保挑战[10]；在工业锅炉燃料结构、自动化水平明显改善情况下,仍存在平均运行热效率与设计值有较大差距,设计制造、运行管理水平有待提高等问题,由于其量大面广、使用分散的特点,工业锅炉节能降碳面临的形势也更为复杂。

1.2 压力容器发展现状及问题

压力容器是一个涉及多行业、多学科的综合性产品,涉及冶金、机械加工、腐蚀与防腐、无损检测等众多行业。压力容器广泛应用于石油化工、机械动力、航空航天等部门,化工生产中的反应装置、换热装置,核动力反应堆的压力壳,锅炉系统中的汽包等都是压力容器。它是社会生产过程中必不可少的核心设备,是一个国家装备制造水平的重要标志。

全球压力容器市场主要集中于欧美、日韩和中国等地区,我国压力容器制造业从无到有、从小到大,经历了从混业到专业的发展历程,已形成了多种体制、多种类型生产企业并存的格局。我国压力容器设计制造与维护技术已达到发达国家先进水平,实现了从跟跑、并跑到局部领跑的跨越,压力容器逐渐向高温、高压、低温、深冷、超大容积、超大壁厚、超长超高等极端方向发展[11]。

随着我国石化领域千万吨级炼油、百万吨级乙烯、50 万吨级醋酸大型煤化工等国家重大工程成套化技术落地,大型压力容器制造行业市场范围广阔,潜力巨大。从产业政策、市场需求方面来看,压力容器行业前景总体较好,但仍需在行业技术水平、技术创新能力上持续突破,在高端压力容器制造领域持续发力。随着下游行业的产品升级和转型,未来我国的压力容器制造业将呈现大型和特种产品主导、行业标准国际化但产品定制化的态势。

压力容器行业中相关企业的制造水平、经营规模都有了较大提高,但在技术实力、产品质量等方面仍与国际龙头企业存在一定差距。我国压力容器较欧美同类产品重3%～12%[11],导致建造成本急剧上升,严重降低了我国压力容器产品的国际竞争力。增加重量并不能必然增加压力容器的安全性和稳定性,在压力容器大型化、重型化发展过程中还容易出现耗材耗能费工、加工制造困难、难以实施高质量焊接和无损检测等问题。如何在保障压力容器本质安全的前提下实现超大型、重型压力容器绿色制造,在减轻重量的同时寻求压力容器的安全性和经济性统筹提升是今后压力容器行业需重点关注的突出问题。

1.3 油气长输管道发展现状及问题

管道运输是目前大规模、长距离输送石油及天然气的主要方式,管道运输成为继铁路、公路、水运、航空运输之后的第五大运输业,具有运输量大、连续、经济等优点[12]。我国作为全球最大的发展中国家,随着工业化、城镇化的发展,工业企业与居民对油气资源的消费逐渐加大,油气管道运输需求不断增长。截至2022 年底,我国油气长输管网总里程约1.8×105km,其中原油管道2.8×104km,成品油管道3.2×104km,天然气管道1.18×105km,新建长输管道里程3 000 km 以上[13]。

在原油输送上,我国管输原油多为高蜡、高粘、易凝原油,经过多年技术攻关和改造,我国与国外先进技术水平差距逐渐缩小,减阻剂室内合成技术、易凝高粘原油添加降凝剂改性输送技术、低输量添加降凝剂综合处理输送工艺等已达到世界先进水平,节能降耗配套技术攻关取得显著成果,管输综合能耗降低约20%。原油流变学的一些研究成果已用于生产实践,取得了较大的经济效益和社会效益[14]。在天然气输送上,我国大规模生产和消费天然气是由西气东输工程的建成投产开始的,我国天然气干线管道具有分布零散、相互调配较难等特点。我国在管道内涂层技术、水合物的理论和应用基础方面开展了研究工作,取得了一定成果并且制定了相关标准,但是仍需在分布、联网、调配、储气设施上加强研究。在成品油输送上,我国主要以输送柴油和汽油为主,输送工艺包括密闭输送、顺序输送、隔离输送等方法,我国在输送水力计算以及批量跟踪等方面取得了一定研究成果并完成了软件开发。

通过分析我国油气长输管道技术现状,可以发现我国油气长输管道技术与国外先进水平仍存在一定差距。主要体现以下几个方面：1）原油流变学的研究仍待深化,尤其是对已建管道原油改性输送、降温输送、间歇输送等工艺改进仍需深入；2）天然气管道系统运行管理和维护软硬件水平均需提高；3）仍需深入开展在役管道的剩余强度评价和剩余寿命预测研究；4）管输系统整体优化技术尚在起步阶段,能耗指标较高,节能降耗、降低成本仍有较大空间。

2 承压设备绿色低碳发展趋势

为实现“中国二氧化碳排放力争2030 年前达到峰值,努力争取2060 年前实现碳中和”的“双碳”目标,必须深入推动制造业高端化、智能化、绿色化发展,努力构建高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系。推进承压设备轻量化绿色设计制造、高效节能长周期运维以及全生命周期绿色低碳循环等,是未来承压设备绿色低碳发展的重要方向。

承压设备设计、制造、维护的绿色化是其绿色低碳发展的关键环节,包括设备的设计方法绿色化使得产品能够节材节能,制造过程中的绿色化、智能化促进整个制造环节的节能减排,以及运行过程中的绿色运维、合于使用评价、检验检测等方式实现使用环节安全节能环保。结合承压设备的特点,承压设备绿色低碳发展方向有相似的地方又有所不同,下文将讨论锅炉、压力容器、油气长输管道等承压设备的绿色低碳发展趋势以及全生命周期内承压设备的绿色低碳应用方向。

2.1 锅炉设备朝燃料绿色低碳、运行高效节能方向发展

我国能源体系下长期形成了以化石能源（尤其是煤炭）为主体的能源结构和基本格局,在“双碳”目标下非化石能源发展十分迅速,规模持续扩大,但是化石能源主体消费地位仍较难发生根本性改变。因此在当前能源转型升级背景下,伴随节能环保政策的不断收紧,电站锅炉、工业锅炉的燃料结构将进一步优化,节能环保水平仍需不断提升,运行管理能力需持续提高。国家发展改革委等部门提出,到2025 年,通过实施锅炉更新改造,带动工业锅炉、电站锅炉平均运行热效率较2021 年分别提高5 个百分点、0.5 个百分点,实现年节能量约3×107t 标准煤,年减排二氧化碳约8 ×107t[4]。

我国电站锅炉面临提高效率、降低污染物排放、碳减排以及新能源消纳等多重任务,通过推行更严格的能效环保标准,开发高效清洁燃煤电站锅炉技术,节能降耗改造、供热改造和灵活性改造制造“三改联动”,以及清洁燃料替代等措施,将深入推进电站锅炉和煤电行业清洁、高效、灵活、低碳、智能化高质量发展[15]。

1）通过技术创新和燃料优化替代等方式,将有助于推动电站锅炉朝着绿色低碳方向发展,提高锅炉能效环保水平的同时,降低电站锅炉和火电机组的碳排放量。当前超超临界机组普遍采用过热蒸汽压力25.0 MPa,过热蒸汽/再热蒸汽温度600 ℃/600 ℃参数,通过研制高效率二次再热超超临界锅炉,可将锅炉出口参数提高至过热蒸汽压力35.0 MPa,过热蒸汽温度605 ℃,一次再热蒸汽温度/二次再热蒸汽温度623 ℃/623 ℃,供电煤耗降低约12 g/（kW·h）,年减排二氧化碳近2×105t。提高蒸汽参数至650 ℃可进一步降低能耗和减少污染物排放,650 ℃机组成为今后一段时间我国火电建设重要目标[16]；在黑龙江、河南等生物质资源丰富的地区,进一步推广生物质耦合发电技术、生物质纯烧发电技术,实现部分燃料结构优化,替代燃煤可实现近1.3×109t 的二氧化碳减排量[6]。

2）通过节能改造、灵活性改造以及深度调峰技术等,可充分挖掘电站锅炉及火电机组调峰潜力,提高电力系统可再生能源消纳能力,推动整个能源系统绿色低碳发展体系的建立。在《全国煤电机组改造升级实施方案》中指出,“十四五”期间将对供电煤耗在300 g/（kW·h）以上的煤电机组,加快创造条件实施节能改造,同时对存量煤电机组灵活性改造应改尽改,促进清洁能源消纳[15]。通过对供电煤耗300 g/（kW·h）以上机组,特别是亚临界机组节能降碳改造,大型风光基地配套煤电灵活性改造以及东北地区和工业园区供热改造,将逐步降低煤电装机占比和发电量占比,进一步提升煤电灵活调节能力和清洁高效水平。

我国工业锅炉面临燃料优化转型、日趋严格的节能减排环保要求、运行管理水平有待提高、新产品和新技术有待研究和突破等问题,未来工业锅炉领域将聚焦节能、环保、减排、智能化等多重领域,通过研发、转化、集成创新等手段形成关键新技术、新产品,进一步提升工业锅炉能效水平,持续推动工业锅炉燃料结构优化调整,从源头控制污染物和二氧化碳排放水平。

1）工业锅炉能源结构进一步调整,天然气、生物质比重逐步提高,燃煤比重逐步减少。自2018 年开始,工业锅炉定型产品测试中天然气锅炉总数占比超过50%,燃煤锅炉总数占比为24.4%,生物质锅炉总数占比为15.5%[6],可以看出工业锅炉燃料结构已出现根本性变化。随着我国重点用煤区域燃煤锅炉、工业窑炉等天然气替代改造完成,我国“煤改气”项目将会继续深化,新增项目将以燃气锅炉为主,燃煤更多集中利用在大型集中供热、热电联产项目上。

2）我国工业锅炉型式已基本成熟,在技术层面工业锅炉将由有到优、由整体到细节、由单体到系统的方向优化提高。燃煤工业锅炉中将逐步淘汰链条炉,节能环保优势较为明显的循环流化床锅炉、煤粉锅炉将得到优先利用,煤炭洁净燃烧锅炉一体化技术将被优化和推广[17]；燃气工业锅炉将继续朝着低氮燃烧、冷凝化方向发展,同时掺氢、掺氨等天然气锅炉燃烧关键技术将深入研究和突破；基于天然气锅炉的深度利用技术和产品将继续开发和推广,未来将朝着多能源系统化、集成化方向发展,大幅度提高能源利用率及降低二氧化碳等污染物排放。

2.2 压力容器朝轻量化绿色制造、长周期绿色运维方向发展

随着我国炼油、石油化工及煤化工产业的高速发展,结合冶金、机械加工、焊接和无损检测等技术的不断进步,我国压力容器行业得到了高质量的快速发展。在“中国制造2025”、制造强国、国家“一带一路”倡议的不断推进下,压力容器设备也面临转型升级、高质量、可持续发展的巨大挑战,需不断推动压力容器设计、制造、检验检测、使用管理等方面朝着绿色智能化、高端化、长周期化方向进步。压力容器行业突破了“拓边界、修准则、控风险”等技术瓶颈,揭示了极端服役条件下压力容器失效模式和机理,建立完善了压力容器设计准则和方法。在保障压力容器本质安全的前提下,深入推进压力容器轻量化绿色制造、突破长周期运行保障技术等方面将是压力容器行业面临的突出问题。

在压力容器轻量化设计制造方面,我国在国外先进技术经验的基础上进行了再创新,在现行GB/T 150.1—2011《压力容器第1 部分：通用要求》中对材料许用强度系数进行了调整,许用抗拉强度系数由3.0 调整为2.7、许用屈服强度系数由1.6 调整为1.5,压力容器理论节材约10%；通过微合金弥散强化、组织和厚度均匀性控制等措施,开发了更高强度技术材料,实现了重型化压力容器轻量化,节材的同时降低了压力容器生产成本；通过多场耦合分析、结构优化设计和高效传热元件开发,有效提高传热效率和减小结构厚度,实现换热器轻量化和高效节能；利用材料应变强化效应提高材料的屈服强度和承载能力,实现奥氏体不锈钢深冷储运压力容器轻量化运用[11]。压力容器轻量化是安全与节能节材并重设计理念的具体体现,已成为压力容器的主要发展方向,未来在压力容器轻量化设计制造、局部失效判据、材料应变强化等方面仍需加强基础研究[18],实现压力容器安全环保节能节材绿色化应用。

在压力容器运行维护过程中,面临着运行环境日趋复杂、传统检验方式失效、结构完整性不明晰、设备寿命不明确、腐蚀减薄开裂综合作用等问题。通过开发基于风险的检验、合于使用评价、在线检测监测技术等,我国已形成一套达到国际先进水平的基于风险的在役维护技术体系,实现了我国检修理念和方式的根本变革,我国炼油装置检修周期由原来的1 年延长至3 ～6 年,乙烯装置由原来的2 年延长至4 ～6 年。在追求系统安全性和经济性统一的理念下,继续完善大型石化装置长周期运行工程风险评估与控制技术、优化石化装置基于风险的检验周期、检验检测方法、丰富在线检测监测技术手段以及深入开展腐蚀减薄、环境开裂、材质劣化和机械损失等失效模式研究,将在有效保证设备安全运行的前提下,实现经济性与安全性的统一,避免不必要的检测、维修、报废造成的巨大损失。

2.3 油气长输管道朝降凝减阻、输送效率提高方向发展

随着我国油气长输管道总里程不断增加,管道输运量高速增长,管道消耗能量总量也在大幅增加,如何提高管输系统的能源利用率,减少单位输送能源的能耗水平,降低管输系统的生产成本,是未来油气长输管道系统需要重点关注的研究方向。

我国油气长输管道输运的原油具有凝点高、粘度大、流动特性差等特点,一般采用加热输送,造成能耗高、运行效率偏低等问题。通过添加减阻剂,可以阻止油品形成湍流,降低原油流动阻力；通过在原油中添加降凝剂可以改变原油形态和特性,降低原油凝点,进而改善原油在低温下的流动性能,减少原油在输运过程中的加热能量使用。在天然气输送过程中,普遍采用管道内壁涂层技术,内涂层的使用可以有效改善气体流动特性,同时有效防止管壁腐蚀工况的发生。在天然气中添加减阻剂是一种新型天然气输送节能技术,国内已在天然气输送管道中应用具有润滑、防冻等效果的化学添加剂,但这项技术仍需深入研究[19]。

我国油气输运设备存在运行效率偏低、一些管道存在“大马拉小车”现象,输运管道能耗管理制度不够精细等问题。有效提高输运设备节能水平,采用先进的输送工艺,对管输行业能耗提供科学有效的评价、指导和监管,将是我国未来油气长输管道节能的重点方向。加热炉、输油泵、换热器是输油管道加热的关键设备,提高加热炉燃烧效率、开发新型高效加热炉燃烧设备、采用输油泵变频技术、超声波清洗换热器积垢等方式都能对油气管输节能减排产生积极作用。同时应用热泵或光热加热等方式替代加热炉加热,也可以产生较好的经济节能效益。

2.4 承压设备朝着全生命周期绿色低碳应用方向发展

承压设备全生命周期可分为材料选取、设备设计、设备制造、设备运维、设备报废回收等方面[20],按照全生命周期理论对承压设备进行绿色低碳管理与应用,对我国能源绿色低碳循环发展体系的建立具有重要意义,也是未来我国应对环境污染、资源短缺等环境问题的重要手段。

合理选用材料,是保证承压设备安全运行的重要措施。当材料选用不当,即使具有较大的强度裕度,仍可能在运行环节发生破坏事故。选用承压设备的材料,不仅要从操作条件（工作介质、压力、温度、载荷特性等）、使用环境（气温、湿度等）的角度考虑,还要从制造角度进行考虑,即保证材料容易加工并且不易产生加工缺陷。通过开发和应用高强度钢、新型复合材料等,对材料端进行优化,可有效解决生产工艺控制技术难题,同时满足设备轻量化设计需求。

承压设备结构设计主要包括整体结构设计、零部件结构设计,结构设计不仅要保证各受压部件具有足够的强度,避免和减小复合应力和集中应力,还应在保证安全运行前提下进行多场协同耦合分析等设计优化,降低承压设备材料用量、制造能源消耗,提高运行过程中能效水平。

制造过程是将原材料按照设计方法应用到生产过程中,直至形成最终产品。制造效率对承压设备运行效率具有重要影响,也是承压设备绿色低碳应用中的重要环节。通过不断优化生产工艺流程,提高材料生产过程的要素精益管理和资源配置水平,对实现产品质量精确控制、机械设备高效可靠、生产过程节能环保具有重要作用[21]。

承压设备的运行管理目的是使设备在工艺参数、生产负荷、安全、节能、操作周期、检修等方面都具有较好的技术性能,使设备处于较好的工作状态。承压设备在运行使用过程中,受到工作介质腐蚀、升降压等疲劳载荷等操作条件的影响,还受到外部环境的影响,需通过设备的定期检验,进行设备的损伤失效检验和风险控制,及时发现设备存在的缺陷,消除隐患。为实现承压设备的节能减排,应在保证安全运行的情况下,通过智能运维、优化控制等方式提高设备能效水平。

承压设备在设计、制造、使用、检验、改造直至报废的全生命周期应用中,依据特种设备法规标准体系进行安全管理使用的同时保证节能节材绿色低碳,通过优化设计、智能运维、节能减排等技术方法,确保承压设备安全运行、系统功能正常发挥的底线,拉高承压设备绿色低碳应用的高线,在材料端、设计端、制造端、运维端等方面不断创新优化下,提升能源资源利用率,助力我国能源绿色低碳体系的发展。

3 承压设备对我国能源绿色低碳转型的保障作用

能源领域是实现碳达峰、碳中和的主战场,实现“双碳”目标必须做好能源绿色低碳转型,需要加快发展风电、太阳能发电等新型发电技术,发挥氢能、储能等新能源在能源结构转型中的重要作用。在我国能源绿色低碳转型过程中,承压设备发挥着重要保障作用,氢能、光热发电、储能等多个新能源应用领域都大量广泛使用承压设备。

近年来,我国已初步形成较为完整的氢能产业链,自主化水平快速提升,氢能技术研发持续突破。但目前仍存在安全风险、轻量化、极端化等挑战,其中包括如何在高压、深冷等极端氢环境下保障材料可靠性、安全性,如何降低液化制氢能耗、提高氢气储存密度等内容。未来我国将通过对制、储、输、用氢全链条安全技术开发应用,制定涉氢特种设备安全标准体系,开展液氢制取、储运与加注关键装备及安全性研究,推进我国未来实现氢气大规模、低成本应用。

太阳能光热装置利用大规模镜场和吸热器收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,驱动传统汽轮发电机发电。光热发电对推动能源革命,促进能源安全、调整能源结构、改善生态环境等具有十分重要的意义,同时还能继续发挥承压设备、汽轮机、发电机等我国传统优势产业能力。我国光热产业在基础研究、技术研发、关键设备、工程实践等领域都已形成一定的基础,甚至在一些重要技术领域的研究处于国际领先地位,但仍存在初投资高、技术不够成熟、运行间断等现实问题及承压设备腐蚀行为不清、系统安全运维技术缺乏等技术问题。未来光热发电领域应从安全节能环保一体化角度出发,针对影响光热发电系统安全环保运行的关键问题开展全链条研究,为光热发电的长期稳定运行与安全保障提供可靠支持。

4 承压设备绿色发展法规标准体系

承压设备绿色发展法规标准体系建立在承压设备法规标准体系基础之上,在保障承压设备本质安全的前提下,提升承压设备绿色低碳水平。构建承压设备绿色低碳标准体系有助于推动我国承压设备产业技术创新和转型升级,激发行业绿色发展的内生动力,增强国际绿色竞争力。

在法律、条例层面,《中华人民共和国节约能源法》的颁布实施推动了全社会节约能源,提高能源利用效率,保护和改善环境,促进经济社会全面协调可持续发展。在承压设备领域,《中华人民共和国节约能源法》全面推动了承压设备设计、制造、使用的节能、节材、节水、节地和环境保护。《中华人民共和国特种设备安全法》中指出建立、健全特种设备安全和节能责任制度,加强特种设备安全和节能管理,确保特种设备生产、经营、使用安全,符合节能要求。《特种设备安全监察条例》规定特种设备生产、使用单位应当建立健全特种设备安全、节能管理制度和岗位安全、节能责任制度。国家鼓励特种设备节能技术的研究、开发、示范和推广,促进特种设备节能技术创新和应用。特种设备生产、使用单位和特种设备检验检测机构,应当保证必要的安全和节能投入。

在部门规章、技术规范和标准层面,《高耗能特种设备节能监督管理办法》规定,加强高耗能特种设备节能审查和监管,提高能源利用效率,促进节能降耗,推动高耗能特种设备生产（含设计、制造、安装、改造、维修）、使用、检验检测的各个环节均纳入节能监管。TSG 91—2021《锅炉节能环保技术规程》优化了锅炉节能环保监管措施,进一步完善了锅炉环保基本要求,有助于推进特种设备碳达峰碳中和工作；TSG R0010—2019《热交换器能效测试与评价规则》制定了板式热交换器能效限定值和目标值,规范了热交换器能效测试与评价工作；TSG R0005—2011《移动式压力容器安全技术监察规程》中对安全系数做出了重大调整,在保证容器安全的同时,节省了材料,减轻了容器的自重。国家标准GB/T 10180—2017《工业锅炉热工性能试验规程》、GB/T 10184—2015《电站锅炉性能试验规程》、GB 13271—2014《锅炉大气污染物排放标准》、GB/T 27698.1 ～4—2023《热交换器及传热元件性能测试方法》,行业标准NB/T 47066—2018《冷凝锅炉热工性能试验方法》、NB/T 47004.1—2017《板式热交换器第1 部分：可拆卸板式热交换器》等标准从热工性能、排放强度等方面,规定了锅炉、热交换器节能环保测试方法,有效推动了锅炉、热交换器等承压设备能效水平的提高；国家标准GB/T 150.1 ～4—2011《压力容器》对材料许用强度系数进行了调整。理论上讲,按调整后的许用强度系数,压力容器最大可节省约10%的金属材料,节材效果显著。

总体上讲,我国承压设备绿色低碳标准体系雏形已初步构建,尤其是对锅炉设备已构建“安全-节能-环保”三位一体的长效监管机制,但是承压设备绿色低碳标准体系仍存在节材标准不够明确、产品全生命周期绿色低碳标准缺失等问题。随着新材料、新设计方法、新制造技术的逐步成熟和推广,在满足安全运行和使用功能需求的基础上,应加强相关基础理论研究,科学合理制定承压设备节能节材等方面的法规标准,进一步推动承压设备全生命周期绿色低碳标准的制定,顺应我国节能、减排、低碳环保的绿色发展方向。