節(jié)能技術(shù)(重點(diǎn))

1、節(jié)能技術(shù) 節(jié)能技術(shù)第一章 第一章 熱能、電能利用節(jié)能技術(shù)： 熱能、電能利用節(jié)能技術(shù)：第一、鍋爐節(jié)能技術(shù) 第一、鍋爐節(jié)能技術(shù)一、 一、 （1）加強(qiáng)燃料管理與實(shí)現(xiàn)動力配煤，節(jié)約用煤：動力配煤根據(jù)用戶對煤質(zhì)的特定要求，將不同種類、不同性質(zhì)的若干種煤按照一定的比例，經(jīng)過篩選、破碎摻配加工成混煤，使其成為認(rèn)為加工的“新煤種” 。這種“新煤種”的化學(xué)組成、物理特性和燃煤特性與各原單一煤種均有不同，合理配比可以達(dá)到改善性質(zhì)、特性互補(bǔ)、劣煤優(yōu)用、有利

2、燃 合理配比可以達(dá)到改善性質(zhì)、特性互補(bǔ)、劣煤優(yōu)用、有利燃燒、減少污染物排放的目的。 燒、減少污染物排放的目的。 （2）加強(qiáng)水質(zhì)管理，減少結(jié)垢和排污：鍋爐水處理會減少鍋爐結(jié)垢，降低排污熱損失。 鍋爐水處理會減少鍋爐結(jié)垢，降低排污熱損失。二、 （1）鍋爐節(jié)能的目的：主要是提高鍋爐熱效率，降低燃料消耗，減少熱損失和污染物 鍋爐節(jié)能的目的：主要是提高鍋爐熱效率，降低燃料消耗，減少熱損失和污染物。 （2）鍋爐常用分類方法：不同的分類方法可以將鍋爐

3、分成不同的類別，各種分類方法分成的鍋爐類別不能混淆。按使用燃料種類不同 燃料種類不同分為燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t等；按蒸發(fā)受熱面中工質(zhì)流動的方式可 蒸發(fā)受熱面中工質(zhì)流動的方式可分為自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐和直流鍋爐；按主蒸汽壓力高低 主蒸汽壓力高低可分為低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界壓力鍋爐、超臨界壓力鍋爐和超超臨界壓力鍋爐等；按燃燒方式不同 燃燒方式不同可分為層燃爐、室燃爐、流化床爐和旋風(fēng)爐。 （3）加強(qiáng)運(yùn)行調(diào)

4、整，減少各項熱損失鍋爐運(yùn)行時存在著種種熱損失，找出引起熱損失的原因，提出減少各項熱損失的措施，就可以提高鍋爐熱效率，以節(jié)約能源。鍋爐輸入熱力主要來源于燃料燃燒放出的熱量。為了便于分析，將燃料在鍋爐內(nèi)燃燒輸入的熱量分為兩部分，一部分為鍋爐的有效利用熱，其余的即為各項熱損失。鍋爐的熱效率表示鍋爐設(shè)備有效利用熱量 Q1 與輸入熱量Qr 之比的百分?jǐn)?shù)，即：η= Q1/Qr×100%。為了確定鍋爐的熱效率，就需要建立在正常運(yùn)行工況下，鍋

5、爐熱量的收支 鍋爐熱量的收支平衡關(guān)系，通常稱為鍋爐的熱平衡。 平衡關(guān)系，通常稱為鍋爐的熱平衡。在鍋爐機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的熱力狀態(tài)下，1Kg 燃料帶入鍋爐內(nèi)的熱量、鍋爐的有效利用熱量和熱損失之間有如下熱平衡關(guān)系。Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 KJ/Kg 將上式兩邊都除以 Qr，則鍋爐的熱平衡可以用占輸入熱量的百分比來比表示。100%=q1+q2+q3+q4+q5+q6 顯然，要提高鍋爐熱效率，必須設(shè)法降低各項熱損失。1、減少排煙熱損

6、失 減少排煙熱損失 q2.排煙熱損失時指高溫?zé)煔馀湃氪髿舛鴵p失的熱量。排煙損失由尾部排煙溫度、煙氣量與漏入系統(tǒng)內(nèi)的冷空氣量綜合決定的。因此，降低排煙損失，就要減少爐膛的空氣系數(shù)和各煙道的漏風(fēng)量以及降低排煙溫度。2、減少氣體未完全燃燒熱損失 減少氣體未完全燃燒熱損失 q3。對燃煤鍋爐而言，這項損失主要取決于排煙處的一氧化碳含量和空氣系數(shù)。3、減少固體未完全燃燒熱損失 減少固體未完全燃燒熱損失 q4。未燃盡而殘留的固定碳常存在于灰渣、飛灰與

7、落煤之中。4、減少散熱損失 減少散熱損失 q5.散熱損失大小取決于散熱表面的面積、溫度和環(huán)境條件。因此，散熱損失與鍋爐容量有關(guān)，也與鍋爐有無省煤器、空氣預(yù)熱器等受熱面有關(guān)。鍋爐容量越大，其與外界接觸的面積相對地變小，散熱損失減小。通常小型鍋爐的散熱損失較大，有尾部受熱面（如省煤器、空氣預(yù)熱器）的鍋爐散熱損失較大。5、減少灰渣物理熱損失 減少灰渣物理熱損失 q6?；以锢頍釗p失是指爐渣所帶走的熱損失。通常層燃爐的灰渣量較大而且溫度高，需要

8、考慮灰渣物理熱損失。（4）燃煤鍋爐的兩個主要節(jié)能措施 1、運(yùn)行調(diào)整 、運(yùn)行調(diào)整。運(yùn)行調(diào)整主要是降低排煙損失和合理配風(fēng)。鍋爐降低排煙損失，合理配風(fēng)的目標(biāo)，就是要根據(jù)負(fù)荷要求，恰當(dāng)?shù)毓┙o燃料量，不斷尋求并力爭控制最佳空氣系數(shù)，達(dá)到完全燃燒。在理論上達(dá)到完全燃燒所需要的空氣量，稱為理論空氣量 理論空氣量。但在實(shí)際條件下，根據(jù)燃料品種、燃燒方式及控制技術(shù)的優(yōu)劣，往往需要多供給一些空氣量，稱為實(shí)際空氣量 實(shí)際空氣量。實(shí)際空氣量與理論空氣量之比，稱

9、為空氣系數(shù) 空氣系數(shù)。但是最佳空氣系數(shù)無法從理論上進(jìn)行準(zhǔn)確計算，只能依靠試驗研究和實(shí)踐經(jīng)驗來優(yōu)選 但是最佳空氣系數(shù)無法從理論上進(jìn)行準(zhǔn)確計算，只能依靠試驗研究和實(shí)踐經(jīng)驗來優(yōu)選。通常對于氣體燃料由于它能與助燃空氣達(dá)到良好的混合，較小的空氣系數(shù)便可以實(shí)現(xiàn)完全燃燒；對于固體燃料，因為它與助燃空氣在表面接觸燃燒，不能直接進(jìn)入內(nèi)部混合，空氣系數(shù)相對較大；對于液體燃料，一般采用霧化燃燒，霧化微粒與空氣混合比固體燃料好，但比氣體燃料差，空氣系數(shù)介于固體

10、和氣體燃料之間。即使同一種燃料，由于可燃成分、燃燒方式與控制技術(shù)的差異，空氣系數(shù)也不完全相同。2、節(jié)能改造。 、節(jié)能改造。節(jié)能改造主要包括六條措施 六條措施：給煤裝置改造；爐拱改造；燃燒系統(tǒng)改造；層燃鍋爐改造成循環(huán)流化床鍋爐；控制系統(tǒng)改造；采用節(jié)能新設(shè)備。第二、工業(yè)窯爐節(jié)能技術(shù) 第二、工業(yè)窯爐節(jié)能技術(shù)一、 一、在工業(yè)生產(chǎn)中，利用燃料燃燒產(chǎn)生的熱量，或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為熱能，從而實(shí)現(xiàn)對工件或物料進(jìn)行熔煉、加熱、烘干、燒結(jié)、裂解和蒸餾等各種加工工

11、藝所用的熱工設(shè)備，稱為工業(yè)窯爐 稱為工業(yè)窯爐。工業(yè)窯爐主要由爐襯、爐架、供熱裝置（如燃燒裝置、電加熱元件） 、預(yù)熱器、爐前管道、排煙系統(tǒng)、爐用機(jī)械等部分組成。二、 二、 （一）工業(yè)窯爐的分類：工業(yè)窯爐的種類繁多，用途各異。實(shí)際應(yīng)用中一般是按其某些主要特征來進(jìn)行分類的。按工藝特點(diǎn)分 工藝特點(diǎn)分為加熱爐和熔煉爐；按所使用能源種類分 能源種類分為燃料爐和電加熱爐；按工作溫度高低 工作溫度高低分為高溫爐、中溫爐、低溫爐；按熱工操作制度 熱工操作

12、制度分為連續(xù)式工作窯爐和間歇式工作窯爐；按爐型特點(diǎn) 按爐型特點(diǎn)分為室燃爐、步進(jìn)爐、豎爐等；按工作 工作制度分為 制度分為輻射式工作制度窯爐、對流式工作制度窯爐和層式工作制度窯爐。（二）工業(yè)窯爐節(jié)能改造的主要內(nèi)容七個方面 工業(yè)窯爐節(jié)能改造的主要內(nèi)容七個方面：熱源改造、燃燒系統(tǒng)改造、窯爐結(jié)構(gòu)改造、窯爐保溫改造、煙氣余熱回收利用改造、窯爐密封改造和控制系統(tǒng)節(jié)能改造。運(yùn)、轉(zhuǎn)、振動的設(shè)備保溫。8、輕質(zhì)鎂鋁輻射絕熱材料 輕質(zhì)鎂鋁輻射絕熱材料。特點(diǎn)是

13、提高改善對輻射熱屏蔽能力，屏蔽熱輻射的能力高達(dá)50%—60%，從而降低常溫與高溫導(dǎo)熱系數(shù)，并使導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的線性關(guān)系斜率較小。這種保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)小，保溫后的表面溫度低，耐高溫?？芍瞥赏苛?、軟氈、管等，特別適合于高溫介質(zhì)管道的保溫。真空保溫材料和納米孔硅 真空保溫材料和納米孔硅保溫材料是正在研究的新型保溫材料。第四： 第四： 蓄冷蓄熱技術(shù) 蓄冷蓄熱技術(shù)一、 一、 （一）蓄冷蓄熱系統(tǒng)的基本原理 ）蓄冷蓄熱系統(tǒng)的基本原理：蓄冷蓄熱指把冷

14、量或者熱量通過一定的方式儲存起來，在需要的時候再釋放出來加以利用，蓄冷（熱）方式主要有顯熱蓄冷（熱）和潛熱蓄冷（熱） 。前者指利用物質(zhì)具有比熱容，其內(nèi)能隨著溫度降低（升高）從而儲存冷（熱）量，當(dāng)前主要的儲存介質(zhì)有水、巖石、陶瓷等蓄冷（熱）介質(zhì)。潛熱蓄冷（熱）主要是利用物質(zhì)發(fā)生相變時內(nèi)能的變化而儲存冷（熱）量。與顯熱蓄冷（熱）相比，由于相變潛熱遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物質(zhì)比熱容，因而體積相對較小，且溫度變化較小。 （二）水蓄冷屬于顯熱蓄冷 水蓄冷屬于顯熱

15、蓄冷：每 1Kg 水溫度升高或降低 1℃會吸收或者放出4.2KJ 的熱量。 （三）冰蓄冷則屬于潛熱蓄冷 冰蓄冷則屬于潛熱蓄冷，利用冰發(fā)生相變時的溶解/凝固潛熱來儲存熱量，每 1Kg 冰的潛熱為334KJ/Kg℃，約為水的比熱的 80 倍。 （四）蒸汽蓄熱器 蒸汽蓄熱器：安裝于鍋爐與用汽設(shè)備之間的節(jié)能設(shè)備。蓄熱器為一密閉壓力容器，90%的空間充有飽和熱水，其余水面以上空間為蒸汽；水空間內(nèi)設(shè)有充熱裝置。蒸汽蓄熱器的蓄熱和放熱是通過內(nèi)部飽和熱

16、水間接實(shí)現(xiàn)的。將蒸汽通入壓力容器，使水的溫度和壓力升高，稱為具有一定壓力的飽和水；當(dāng)容器內(nèi)壓力下降時，飽和水成為過熱水自蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，通過管路輸送到供汽系統(tǒng)中。二、 二、 （一）蓄冷蓄熱方式：主要采用水蓄冷、冰蓄冷、蒸汽蓄熱等方式。（二）水蓄冷按照蓄冷灌的形式 水蓄冷按照蓄冷灌的形式：1、自然分層水蓄冷 自然分層水蓄冷：是一種結(jié)構(gòu)簡單、蓄冷效率較高、經(jīng)濟(jì)效益較好的蓄冷方法。2、迷宮式蓄冷 迷宮式蓄冷：裝置太復(fù)雜。3、多槽 多槽/空槽式水

17、蓄冷系統(tǒng) 空槽式水蓄冷系統(tǒng)：如蓄冷量較大，布置立式蓄冷灌有困難時，優(yōu)先選用多槽式蓄冷裝置。4、隔膜式蓄冷 隔膜式蓄冷：裝置可靠性不夠高。 由于迷宮式蓄冷裝置太復(fù)雜，隔膜式蓄冷裝置可靠性不夠高，一般情況下優(yōu)先選用溫度自然分層式與多槽式蓄冷裝置，其中應(yīng)用最廣泛的是自然分成水蓄冷。（三）冰蓄冷方式 冰蓄冷方式 1、靜態(tài)冰蓄冷 靜態(tài)冰蓄冷。主要分為密封件式和冰盤管式。密封件式傳熱效果好，制冰融冰速度快，效率高；冰盤管式制冷劑用量大，盤管焊接質(zhì)量

18、要求高，易發(fā)生制冷劑泄漏和金屬盤管腐蝕。2、動態(tài)冰蓄冷 、動態(tài)冰蓄冷。根據(jù)制取冰晶的不同方式分為刮削式、過冷式和真空冷凍式。目前較成熟的動態(tài)冰蓄冷是刮削式，但刮削部分易磨損，而且加工精度要求高，造價貴，所以預(yù)計未來過冷式將占據(jù)冰蓄冷主要市場。與水蓄冷系統(tǒng)相比，冰蓄冷需要的制冷溫度低，因而需要配置雙工況制冷機(jī)組，而且制冰工況下機(jī)組效率低，目前靜態(tài)冰蓄冷應(yīng)用較廣。（四）蒸汽蓄熱器：1、用途 用途。蒸汽蓄熱器是安裝于鍋爐與用汽設(shè)備之間的節(jié)能設(shè)

19、備，用以平衡用汽設(shè)備的波動負(fù)荷；可廣泛應(yīng)用于石油、化工、金屬冶煉、制漿造紙、釀酒、制藥、食品加工等行業(yè)及公共建筑，以變壓式蒸汽蓄熱器應(yīng)用最為廣泛。2、原理 原理。蓄熱器為一密閉壓力容器，90%的空間充有飽和熱水，其余水面以上空間為蒸汽；水空間內(nèi)設(shè)有充熱裝置。蒸汽蓄熱器的蓄熱和放熱是通過內(nèi)部飽和熱水間接實(shí)現(xiàn)的。對于負(fù)荷波動較大的供汽系統(tǒng)，可平衡對波動負(fù)荷的供汽，使鍋爐負(fù)荷穩(wěn)定。用在余熱利用系統(tǒng)，能有效地回收熱量。節(jié)能效果顯著，一般可節(jié)約燃

20、料 3%—20%。3、適用范圍 適用范圍。具體來說，適用于下列四種情況 四種情況：一是 一是用汽負(fù)荷波動較大的供熱系統(tǒng)；二是 二是瞬時耗氣量極大的供熱系統(tǒng)；三是 三是汽源間斷供汽的或流量波動的供熱系統(tǒng)；四是 四是需要蓄存蒸汽供隨時需要的場合。第五：燃燒節(jié)能技術(shù) 第五：燃燒節(jié)能技術(shù)一、 一、 （一）其他燃燒技術(shù)：1、觸媒燃燒 觸媒燃燒，氫、碳等形成的可燃性氣體在大氣中燃燒時，變成二氧化碳、水蒸氣及其他氣體。如果使用觸媒燃燒，就可能在著火溫

21、度以下燃燒，發(fā)生火焰。從節(jié)能方面考慮，觸媒燃燒的特征是：一是能用理論空氣量進(jìn)行燃燒；二是發(fā)熱量只有 836KJ/Nm3 左右的燃料也可用作補(bǔ)助燃料。2、乳化燃燒， 乳化燃燒，乳化燃料燃燒是個復(fù)雜的過程，在燃料燃燒過程中存在的“微爆”現(xiàn)象和“水煤氣反應(yīng)” 。 “微爆”是由于油的沸點(diǎn)比水高，受熱后水總是先達(dá)到沸點(diǎn)而蒸發(fā)或沸騰。當(dāng)油滴中的壓力超過油的表面張力及環(huán)境壓力之和時，水蒸氣將沖破油膜的阻力使油滴發(fā)生爆炸，爆炸后的細(xì)小油滴與空氣更加充分

22、混合，油液燃燒的更完全，達(dá)到節(jié)能之效果。 “水煤氣反應(yīng)” “水煤氣反應(yīng)”是指在高溫條件下，部分水分子與未完全燃燒的熾熱的炭粒發(fā)生水煤氣反應(yīng)，形成可燃性氣體。從而減少了火焰中的炭粒，提高了油的燃燒程度，改善了燃燒狀況，提高了油的燃燒效率。在缺氧條件下，燃料中由于高溫裂解產(chǎn)生的碳粒子，能與水蒸氣反應(yīng)生成 CO 和 H2，使碳粒子能充分燃燒，提高了燃燒率，降低了排煙中的煙塵含量，另一方面，由于乳化水的蒸發(fā)作用，均衡了燃燒時的溫度場，從而抑制了

23、 NOx 的形成。通過上述的微爆及水煤氣反應(yīng)，乳化油燃料可獲得減輕大氣污染和節(jié)約能源的雙重效果。3、流動床燃燒 流動床燃燒，流動床燃燒是指把煤與石灰石加入燃燒室床層上，在通過布置在爐底的布風(fēng)板送出的高速氣流作用下，形成流態(tài)化翻滾的懸浮層，進(jìn)行流化燃燒，同時完成脫硫，這種燃燒技術(shù)叫流化床燃燒技術(shù)。流化床燃燒適用于燃煤鍋爐、廢棄物焚燒、煤的氣化等領(lǐng)域。它具有燃料適應(yīng)性廣、燃燒效率高、氮氧化物排放低、低成本石灰石爐內(nèi)脫硫等優(yōu)點(diǎn)。二、 二、 （