技术,节能之关键

时间:2023-08-02 08:11:49 其他范文 收藏本文 下载本文

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技术,节能之关键

篇1:技术,节能之关键

技术,节能之关键

摘要:中国是第二大能源消费国.随着中国工业化、城市化进程不断加速,相应的能源需求也会不断增长.作为世界上最大的电气电子公司,西门子一直以来充分考虑到业务对环境的`影响,利用我们在各个领域的世界领先技术,积极推动和倡导环境友好型、资源节约型的产品和解决方案.作 者:战京涛  作者单位:西门子(中国)有限公司 期 刊:资源节约与环保   Journal:RESOURCES ECONOMIZATION & ENVIRONMENT PROTECTION 年,卷(期):, “”(2) 分类号: 

篇2:技术之节能建筑设计与高新技术应用

针对传统设计模式很难适应生态节能建筑设计要求的现状,五合国际借鉴国外经验,引入了“整合设计”(IDP)理念,即在设计最初方案阶段生态节能的专业人员就开始介入,提出初步的生态节能方案,并在后续的设计中综合建筑、规划景观、结构、暖通空调、给排水、建筑电气与楼宇控制、室内设计等各个专业,通过有机整合和密切协作,综合采用成熟的高新技术及产品,形成一整套生态节能体系,

在这一过程中很重要的一个环节就是建筑整体能量平衡系统的设计,设计人员用计算机软件系统对未来建筑的室内外热工环境、能量平衡进行模拟计算,为下一步各专业的深化设计提供依据。

四方面入手提高住宅舒适度

合适的热工环境、空气质量、声环境与光环境是人们对住宅舒适度的基本要求。因此,提高住宅的室内环境舒适度就要从以上四个方面入手。

首先是室内热环境的改善,主要通过控制空气温度、室内物体表面温度、相对湿度以及空气流动速度来实现。这不仅需要采用现代构造技术与材料,精心推敲细部构造设计,同时需采用高性能门窗,特别是高性能玻璃产品。

充足的新鲜空气原本是住宅最基本的要求,并不是高舒度指标,但由于城市环境与人们生活方式的变化,导致住宅通风成为居住生活舒适度的标准之一。如何满足健康的新风换气量、过滤风沙尘埃成为住宅通风设计要解决的问题。

对于噪声的隔绝,需要针对不同噪声特点,采用多种技术构造解决。如可以采用高质量融声墙体系统或建筑构造上设置绝缘层的方法。

随着居住水平的提高,人们对人工照明光环境的舒适性、个性化、艺术品位及安全、节能等要求也日益突出。影响光环境的因素不仅是照明强度,还包括日光比例、采光方向、光源显色性、色温以及避免色眩光等。因此提高住宅光环境的舒适性,需要对住宅光环境进行综合评价。

室内舒适环境研究新动态

在全球范围内,住宅产品生态节能有两大发展趋势,一是调动一切技术构造手段,达到低能耗、减少污染并可持续性发展的目标;二是在深入研究室内热工环境(光、声、热、气流等)和人体工程学的基础上(人体对环境生理、心理的反映),创造健康舒适而高效的居住环境。

传统的中央空调系统,主要致力于控制室内温度、湿度、噪声等物理指标。为达到室内一定的供暖和制冷要求,以空气为介质,需将新风量3-4倍的室内空气循环使用,重新加热或制冷并与新风混合再送回室内。不仅导致能耗的增加,同时易产生噪声、风感等不适感觉,也增加了疾病交叉感染的可能。

当前,欧洲新型生态空调系统则采用室内调温与新风系统分离的方式,即楼板辐射与置换式新系统。技术的研究和应用最初源于大型办公建筑,而将公建中成熟的技术系统应用于住宅之中,需要解决住宅设计中一些特殊的问题。

舒适节能高新技术体系应用

五合国际在深入研究国际先进技术基础上结合在中国的实际工程实践,归纳总结了适合中国国情的八大方面十八大住宅生态舒适节能高新技术系统

八大方面

1、外围护结构系统

2、太阳辐射的控制与改善

3、自然通风与采光的利用

4、可再生能源的利用

5、高舒适度、低能耗的室内环境控制系统

6、降低噪声的技术与构造系统

7、水资源循环利用系统

8、提供高舒适度的其他技术系统

十八大技术系统

1、高效保温隔热外墙体系

2、热桥阻断构造技术

3、高效保温隔热屋面技术与构造设计

4、高效门窗系统与构造技术

5、高性能保温隔热玻璃技术与选用

6、高性能遮阳技术系统

7、建筑辐射采暖制冷系统

8、置换式全新风系统

9、住宅主动通风与“房屋呼吸”技术系统

10、能量活性建筑基础与地源热泵系统

11、高效太阳能利用系统

12、PCM_相位变化蓄热材料技术体系的应用

13、卫生间后排水成套系统

14、隔声降噪,外墙及浮筑楼板技术

15、提高住宅光环境舒适性的技术系统

16、绿色屋面技术系统

17、中水循环及雨水回收再生利用系统

18、智能楼宇自控系统

在工程建设中,我们一方面引进国外先进技术为我所用,另一方面,全面系统地消化、吸收引进技术并努力创新,不断增强自主研究开发的能力,并开辟各种渠道,结合工程设计和技术改造项目,推广应用新工艺、新技术、新材料、新设备,

备考资料

我们的基本原则是:技术系统立足于国产产品,关键设备材料采用在国内市场上可以购买到的国外产品。

篇3:谈污水处理节能技术

谈污水处理节能技术

针对节能技术,谈污水处理工艺流程,各处理构筑物能耗分析.

作 者:梁俊|  作者单位:广州市自来水公司南洲水厂 刊 名:广东建材 英文刊名:GUANGDONG BUILDING MATERIALS 年,卷(期): “”(5) 分类号:X7 关键词:污水处理   节能技术  

篇4:中央空调变频节能技术

一、中央空调节能最佳方法

由于中央空调主要设备是风机水泵,所以节能最佳方法就是采用变频器,目前大多数中间空调还采用以往旧的控制方式,即:通过改变压缩机机组、水泵、风机启停台数,以达到调节温度的目的。

该调节方式缺点集中表现为如下几点:

●设备长时间全开或全闭,轮流运行,浪费电能惊人。

●电机直接工频启动,冲击电流大,严重影响设备使用寿命。

●温控效果不佳。当环境或冷热负荷发生变化时,只能通过增减冷热水泵的数量或使用挡风板来调节室内温度,温度波动大,舒适感差。

中央空调采用变频器后有如下优点:

●变频器可软启动电机,大大减小冲击电流,降低电机轴承磨损,延长轴承寿命。

●调节水泵风机流量、压力可直接通过更改变频器的运行频率来完

成,可减少或取消挡板、阀门。

●系统耗电大大下降,噪声减小。

●若采用温度闭环控制方式,系统可通过检测环境温度,自动调节风量,随天气、热负荷的变化自动调节,温度变化小,调节迅速。

●系统可通过现场总线与中央控制室联网,实现集中远程监控。

二、供水系统变频节能改造

无论是溴化锂机组或电制冷(氟利昂)机组的中央空调系统,主机自身的能量消耗有机组控制,机外的电力消耗组不能控制,而这部分的成本是相当高的,却通常被人忽视了。尤其是溴化锂机组,在额定状态制冷运用行时,机外水泵、冷却塔的电机耗电量约占总体能源消耗成本的30%(以每公斤油2元、每度电1元计算)。无论从环境保护角度还是用户切身利益角度,都应将中央空调系统设计成最节能的系统。采用变频器来控制机外水泵电机、冷却塔电机是最简单、最有效的节能措施。一般情况节电20%~50%,每年可节省机组及系统总运行费用的12%~20%,十分惊人。

1、冷却水泵变频控制

中央空调的冷却水泵的功率是根据空调冷冻机组的压缩机满负荷工作设计的,当环境温度及各种外界因素,冷冻机组不需要开启全部压缩机组,此时空调的冷凝系统所需要的冷却量也相应地减小,这时就可以通过变频调速器来调节冷却水泵的转速,降低冷却水的循环速度及流量,使冷却水的冷负荷被冷凝系统充分利用,从而达到节能目的。从我公司对中央空调的变频节能改造得出以下的数据,其冷却水泵、冷温水泵在低流量运行时,可以大幅度节省电力,尤其针对直燃机冷却水流量曲线的特点,采用变频控制,意义更大,从远大BZ型直燃机中央空调系统采用海利普变频器控制水泵测试数据为例:

当制冷量75%时,机组所需冷却水流量34%,水泵电耗约20%;

当制冷量50%时,机组所需冷却水流量22%,水泵电耗约15%。

2、冷温水泵变频控制

中央空调的冷媒水泵的功率是根据空调满负荷工作设计的,当宾馆、酒店、大厦需要的冷量或热量没有达到空调的满负荷,这时就可以通过变频器调速器来调节冷媒水泵的转速,降低冷媒水的循环速度,使冷量和热量得到充分利用,从而达到节能目的。如果制冷、采暖共用一台水泵,则冬季水泵流量只需50%,自然可大大节省电力;即使是冬夏分泵运行,也可在低负荷季节适当降低流量,如90%流量时,电耗约75%。

3、冷却塔风机变频控制

风机功率一般都较小,节电不如水泵明显。但风机采取变频控制能极大地有助于冷却水恒温,这对于机组制冷恒温极为关键;且能使机组溶液循环稳定,获得最大限度的节省燃料。冷却塔风扇低转速运行还能大幅度减少漂水,节省水源、延缓水质劣化、减少水雾对周围的影响。

4、采用变频器的其他益处

由于变频器的启动、停止过程是渐强、渐弱式,能消除电机启动对电网的冲击。并可避免电机因过载而引起的故障。

由于电机经常处于低负荷运行,能大幅度延长电机及水泵、风机的寿命,同时因没有启动、停止的冲击,加上流量的减少,管路承压及所受冲击力减小,故对管道、阀门、末端设备也起到了保护作用。另一方面,设备噪音、震动均减小,保护了环境。

5、中央空调机组外变频器的控制方式

●根据冷却水出/入口的温度改变水泵转速,调整流量;

●根据冷却水入口温度改变冷却塔风机转速,调整水温;

●根据冷温水出/入口的温差改变水泵转速,调整流量;

●根据冷却水出水的温度改变水泵转速,调整流量;

●根据冷媒水的回水温度改变水泵转速,调节税流量;

三、中央空调末端设备—变风量机组变频控制

变风量机组也是中央空调系统重要的组成部分,其性能指标(风量、冷量、噪音、用电量)的优劣,除了变风量机组本身的性能外,更重要的还取决于控制的模式、控制器的性能、品质。

随着中央空调的不断普及,变风量机组调节控制器已经经历了三个发展阶段:

第一阶段:风阀调节。能起到调节风量的作用,但电能量消耗大、噪音大。

第二阶段:可控硅调压调速。能起到调节风量、冷量、节能的作用,对变风量机组的噪音有一定的改良作用,其缺点是体积大、可靠性稳定性低、故障率高。

第三阶段:变频调节。能最大限度的满足变风量机组对风量、冷量、噪音的调节要求,节能效果更明显,体积小,可靠性稳定性高。

目前,变频控制器以其特有的优势,正被中央空调业内人士所青睐。

中央空调调节冷冻/冷却泵转速的节电原理:

采用交流变频技术控制冷冻/冷却泵的运行,是目前中央空调系统节能改造的有效途经之一。

泵的负载功率与转速成3次方比例关系,即P∝N3,其中P为功率,N为转速;可见用变频调速的方法来减少水泵流量的经济效益是十分显著的,当所需流量减少,水泵转速降低时,其电动机的所需功率按转速的三次方下降。例如:

A. 当水泵流量下降10%(跟踪输出频率为45Hz)

则电动机轴功率P′=(0.9)3P=0.729P即节电率27.1%

B.当水泵流量下降30%(跟踪输出频率为35Hz)

则电动机轴功率P′=(0.7)3P=0.343即节电率65.7%

当冷水机负荷下降时,所需的水流量减少,通过电动机的调速装置降低泵的转速来减少水的流量,泵的轴功率相应减少,电动机的输入功率也随之减少。当用冷量增加,冷机负荷量增大,冷凝器进出水温差增大,变频器运行频率增加,水泵转速加快,水流量增加,从而维持温差恒定。反之亦然。从而达到理想的节能效果。

三晶变频器在中央空调上的应用

在我国经济快速发展的大背景下,由于房地产的快速发展需求,中央空调的市场需求呈现强劲的增长趋势。在市场容量不断增大的吸引下,越来越多的厂家加入到商用中央空调的领域。节能技术应用于中央空调系统,对提升中央空调自动化水平、降低能耗、减少对电网的冲击、延长机械及管网的使用寿命,都具有重要的意义。

中央空调是现代大厦物业、宾馆、商场不可缺少的设施,它能带给人们四季如春,温馨舒适的每一天,由于中央空调功率大,耗能大,加上设计上存在“大马拉小车”的现象,支付中央空调所用电费是用户一项巨大的开支。因为季节的变化、昼夜的变化、宾馆酒楼客人入住率的变化、娱乐场所开放时间的变化等等,从而导致中央空调系统对室内热源吸收量的变化,再加之工艺设计上电机功率设计有相当的富裕量,因此,存在明显的节电空间。将变频技术引入中央空调系统,保持室内恒温,对其进行的节能改造是降本增效的一条捷径。

中央空调系统

图1所示为一典型中央空调机组系统图,主要由冷冻水循环系统、冷却水循环系统及主机三部分组成:

●冷冻水循环系统

该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成,

从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道(出水),进入室内进行热交换,带走房间内的热量,最后回到主机蒸发器(回水)。室内风机用于将空气吹过冷冻水管道,降低空气温度,加速室内热交换。

●冷却水循环部分

该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。冷冻水循环系统进行室内热交换的同时,必将带走室内大量的热能。该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水,使冷却水温度升高。冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔(出水),使之与大气进行热交换,降低温度后再送回主机冷凝器(回水)。

●主机

主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒(制冷剂)等组成,其工作循环过程如下:

首先低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐渐冷凝成高压液体。在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能,这部分热能被冷凝器中的冷却水吸收并送到室外的冷却塔上,最终释放到大气中去。随后冷凝器中的高压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装置时,因为压力的突变而气化,形成气液混合物进入蒸发器。冷媒在蒸发器中不断气化,同时会吸收冷冻水中的热量使其达到较低温度。最后,蒸发器中气化后的冷媒又变成了低压气体,重新进入了压缩机,如此循环往复。

节能理论

●中央空调节能改造前的工况

在中央空调系统设计时,冷冻泵、冷却泵的电机容量是根据建筑物的最大设计热负荷选定的,都留有一定设计余量。由于四季气候及昼夜温差变化,中央空调工作时的热负荷总是不断变化。下图2为一民用建筑物的平均热负荷情况:

如上图所示,该中央空调一年中负荷率在50%以下的时间超过了全部运行时间的50%。通常冷却水管路的设计温差为5~6℃,而实际应用表明大部分时间里冷却水管路的温差仅为2~4℃,这说明制冷所需的冷冻水、冷却水流量通常都低于设计流量,这样就形成了中央空调低温差、低负荷、大工作流量的工况。

在没有使用节能系统前,工频供电下的水泵始终全速运行,管道中的供水流量只能通过阀门或回流方式调节,这必会产生大量的节流及回流损失,同时也增加了电机的负荷,白白消耗了许多电能。

中央空调水泵电机的耗电量约占中央空调系统总耗电量的30-40%,故对其进行节能改造具有很明显的节能效果。

●节能理论根据

由流体力学理论可知,离心式流体传输设备(如离心式水泵、风机等)的输出流量Q与其转速n成正比;输出压力P(扬程)与其转速n的平方成正比;输出功率N与其转速n的三次方成正比,用数学公式可表示为:

Q=K1 × n      P=K2 × n2

N=Q × P=K3 × n3   (K1、K2、K3为比例常数)

由上述原理可知,降低水泵的转速,水泵的输出功率就可以下降更多。如将电机的供电频率由50Hz降为40Hz,则理论上,低频40Hz与高频50Hz的输出功率之比为(40/50)3=0.512。

实践证明,在中央空调系统中接入变频节能系统,利用变频技术改变水泵转速来调节管道中的流量,以取代阀门调节及回流方式,能取得明显的节能效果,一般节电率都在30%以上。同时变频器的软启动功能及平滑调速的特点可实现对中央空调的平稳调节,并可延长机组及管组的使用寿命。

节能方案分析

中央空调各循环水系统的回水与出水温度之差,反映了整个系统需要进行的热交换量。因此,根据回水与出水的温度差来控制循环水的流量,从而控制热交换的速度,是首选的节能控制方法。

●冷冻水循环系统

冷冻水的出水温度是由主机的制冷效果决定的,通常比较稳定,因此冷冻回水温度可以准确的反映室内的热负荷情况。由此,对于冷冻水循环系统的节能改造,可以取回水温度作为控制目标,通过变频器对冷冻泵流量的自动调节来实现对室内温度的控制。

●冷却水循环系统

冷却水循环系统同时受室外环境温度及室内热负荷两方面影响,循环水管道单侧的水温不能准确反映该系统的热交换量,因此以出水与回水之间的温差作为控制室内温度的依据是合理的节能方式。在外界环境温度不变的情况下,温差大,说明室内热负荷较大,应提高冷却泵的转速,增大冷却水循环的速度;相应的,温差小则减小冷却泵转速。

●方案结构示意图根据上述分析,可得出整个节能工程结构示意图如图3所示:

由上图,该节能方案的基本思路为:

分别在主机蒸发器回水处、冷凝器出水及回水处安装温度传感器,实时检测管网的温度,以模拟信号(0~10V或者4~20mA)反馈给变频器,通过变频器内置的PID运算输出相应的频率指令后自动调节水泵转速,从而调节各循环水的热交换速度,最终实现对室内恒温度的控制。需要特别说明的是,变频器内部在设计上集成了温差反馈处理功能,系统无须另配专用控制模块。

●电路控制方案

某公司LG中央空调机组数据如下表:

机组

机型

常用数量

备用数量

总计数量

中央

空调

冷冻泵电机

45KW(380V)

2台

1台

3台

冷却泵电机

75KW(380V)

2台

1台

3台

三台水泵中,春秋季节只用一台,备用两台;夏季高峰时常用两台,一台备用。

要求:一台变频运行,且可以通过人工方式进行切换,其他可通过人工方式直接启动到工频运行。

设计:3台水泵电机选配1台变频器。工作时可选择任意一台水泵做主泵、由变频器直接拖动并且变频运行(由内置PID进行闭环控制);其余两台水泵做辅泵、由人工依据制冷特点相应进行启停控制,使电机工频运行。如下图所示:

该方案使用SAJ8000系列通用变频器,“市电”“节电”旁路需要另配电控柜及电气配件。

图为LG中央空调机组

●变频节能系统特点

1、变频器界面为LED显示,监控参数丰富;键盘布局简洁、操作方便;

2、变频器有过流、过载、过压、过热等多种电子保护装置,并具有丰富的故障报警输出功能,可有效保护供水系统的正常运作;

3、加装变频器后,电机具有软启动及无极调速功能,可使水泵和电机的机械磨损大为降低,延长管组寿命;

4、变频器内部装有大容量滤波电容,可有效提高用电设备的功率因数;

5、该系统实现了对温度的PID闭环调节,室内温度变化平稳,人体感觉舒适。

总结

将变频技术应用于中央空调系统,对提升中央空调自动化水平、降低能耗、减少对电网的冲击、延长机械及管网的使用寿命,都具有重要的意义。

篇5:工业锅炉节能技术论文

工业锅炉节能技术论文

工业锅炉节能技术论文主要从锅炉运行技术排烟和燃烧控制等方面着重探究了锅炉的节能技术,对锅炉的科学运行管理有重要的参考价值。

工业锅炉节能技术论文【1】

摘要:工业锅炉节能不仅靠合理的设备选用还要靠科学的运行技术来实现。

关键词:锅炉 节能 技术

1、前言

9月1日起施行的国家质量监督检验检疫总局第116号令《高耗能特种设备节能监督管理办法》“第二条本办法所称高耗能特种设备,是指在使用过程中能源消耗量或者转换量大,并具有较大节能空间的锅炉、换热压力容器、电梯等特种设备”中,将锅炉列为高耗能设备。

据国家有关部门统计,全国总耗煤25.8亿吨,其中锅炉用煤达到22亿吨,锅炉用煤占全国总耗煤的85.3%。

如果我国锅炉的热效率能够提高10%,节约的能耗则相当于三峡水库一年的发电量。

因此,抓好锅炉节能工作,提高锅炉热效率,节约能源,减少烟尘对自然环境的影响,对提高能源利用效率,促进节能降耗,落实国家《节能法》有着重要意义。

2、节能的含义

节能是应用技术上现实可行、经济上合理、环保与社会上可以接受的方法,来有效地利用能源资源。

因此,节能不是消极地减少能源消费量,而是在生产中充分发挥能源利用潜力,从而以最少的能源消耗获得最大的社会、经济效益。

节能应促进生产的发展,它的积极意义在于使生产量大幅度提高而又不增加或者少增加能源消耗,从而使单位产品的能耗降低。

3、节能的方式

节能的主要方式包括:直接节能与间接节能。

直接节能是指提高能源的利用效率,降低产品单耗,从而直接减少能源消耗量。

间接节能是指降低原材料消耗、提高产品质量、延长设备寿命以及调整产品结构等,引起间接能耗量减少。

4、锅炉节能的特点

锅炉为直接用能设备,其特点是将各种能量(化学能、电能等)转换为热能而加以利用,即包括能量的转换与有效利用两方面的问题。

因此,锅炉的节能重点是能源的有效利用与合理使用,即着重直接节能。

5、锅炉节能技术概述

传统的链条炉式锅炉普遍存在两大问题:其一,大气污染排放超标,造成严重的环境污染,直接影响到人类健康和经济可持续发展;其二,能源利用率低,浪费严重,热效率明显低于发达国家。

究其原因是链条式锅炉不能适应我国煤种、煤质多变,造成燃煤引燃过程延迟,炉排的配风不均匀,燃烧中可燃气体和固体颗粒与空气混合状态差,炉膛中燃烧状况不良,火焰温度低,均匀度、饱满度达不到要求,导致不能完全燃尽。

锅炉(本体)能效的主要影响因素:

q2――排烟热损失;q3――气体未完全燃烧热损失;q4――固体未完全燃烧热损失;q5――散热损失;q6――灰渣物理热损失。

5.1排烟温度

排烟温度指锅炉末级受热面后的烟气温度。

锅炉排烟损失q2是锅炉热损失中最大的一项。

排烟热损失的大小主要取决于排烟温度的高低及排烟量的多少。

当排烟温度每降低12-15℃,q2可降低1%左右。

因此降低排烟温度是提高锅炉热效率的一项有效措施。

降低锅炉排烟温度主要措施有如下几种途径:

5.1.1避免或减少受热面上的结渣、积灰和堵灰

对于运行锅炉,排烟温度升高的主要原因是各处受热面上的结渣、积灰和堵灰。

结渣现象多出现在高温受热面,如水冷壁、过热器等,积灰和堵灰现象则多出现在低温的尾部受热面上。

由于灰渣的导热系数很小,受热面上结渣或积灰,将使传热热阻大大增加(灰垢的热阻大约是钢铁的400倍)、传热效果降低、排烟温度升高、锅炉效率降低。

一般受热面上结渣1mm厚时需多耗燃料2%~3%(结渣2mm厚时则需多耗燃料5%左右)。

而且受热面上积了灰渣还会使烟气流动阻力增大,风机电耗增大,结渣严重时,还会使锅炉出力降低。

减少受热面的结渣、积(堵)灰的主要措施有:1)定期吹灰;2)使用除渣剂或清灰剂;3)避免锅炉在低负荷下运行并减少锅炉启停的次数。

5.1.2增加或改进尾部受热面

许多中小型工业锅炉的排烟温度均在(300℃左右,有的高达400℃),此时,宜增设锅炉尾部受热面以降低排烟温度,尾部受热面即指省煤器和空气预热器。

尾部受热面工作特点是:受热工质和烟气温度均较低,使传热温差较小,在传热量相同时,使金属耗量增加,投资增加。

增设尾部受热面,会使通风阻力增加、风机电耗增加、锅炉运行费用增加,因此,排烟温度并非越低越好。

合理的排烟温度必须从金属与燃料的比价、运行维修费用的增加等方面进行技术经济比较来确定。

显然在确定排烟温度时,还应确保在额定负荷条件下,不发生低温结露,以免积灰和腐蚀。

5.2杜绝漏风减少排烟量

影响排烟热损失的另一个重要因素是排烟量。

在同样排烟温度下,排烟量越大,则q2也将越大。

在燃料的成分确定后,排烟量的大小主要取决于助燃空气量的多少(通常以炉膛的过剩空气系数α1表示)和沿程各处烟道的漏风量的大小(以漏风系数△α表示),(其相互关系如图1)。

应设法杜绝或减少漏风。

因漏风不仅会使排烟量增大,还可能使排烟温度提高。

这是由于冷空气漏入后,漏风处烟温降低,使漏风点以后所有受热面的传热量减少,从而导致排烟温度升高。

漏风点越靠近炉膛对排烟温度的影响就越大。

炉膛和烟道的漏风不仅会增大q2,还会增大平常烟道通风阻力和引风机的电耗;炉膛大量漏风会降低炉温,影响燃烧的正常进行;当漏风量过大而超过引风机的抽吸能力时,就会导致锅炉出力的降低。

所以应竭力杜绝和减少漏风。

5.3合理组织燃烧减少燃烧损失

5.3.1链条炉炉排上的燃烧过程

新煤进入炉膛后经历烘干、析出挥发分、挥发分着火燃烧、焦炭着火燃烧和燃尽阶段。

上述各阶段沿炉排长度方向依次进行,但又同时发生。

5.3.2机械抛煤链条炉的燃烧过程

抛煤机炉的加煤方式与链条炉截然不同。

在抛煤机炉中,燃料是由抛煤机抛出并播撒在整个炉排面上。

由于煤粒大小不同,较大煤块获得较大的动能而被抛到较远的炉排面上,较小的煤粒因受到较大的炉膛气流阻力,被抛出的距离较近。

所以机械抛煤链条炉炉排移动方向与一般链条炉相反,是自炉后向炉前移动,这样才可使较大的煤块在炉排上有较长的时间进行燃烧并燃尽。

机械抛煤链条炉的特点:抛煤机链条炉具有运行机动灵活、煤种适应性好、着火条件优越、负荷调节性能好、炉子封火和拉火再启动方便等优点。

同时也存在一定的缺点,如:飞灰热损失高,飞灰对受热面磨损较严重,低负荷时容易冒黑烟等。

5.4合理组织燃烧的措施

5.4.1合理配风

空气是保证燃烧不可缺少的物质,空气供应是否充足和合理对锅炉的安全、经济性和出力等都有很大的影响。

对链条炉沿炉排长度和宽度有不同的配风要求。

(1)沿炉排长度方向应合理配风。

链条炉燃烧各阶段所需空

气量是不同的,炉排中段燃烧最旺盛需空气量最大;在炉排头尾两段以挥发分和残炭的燃烧为主,故只需少量空气;在新燃料尚未点燃前需极少量空气甚至不需空气。

应指出:当燃用不同煤种时,各小风室配风比例应有所调整,如燃烧无烟煤时,因其挥发分含量少,着火温度高,炉排前段应少配或不配风,若燃烧挥发分较高的煤时,前段的送风量应适当提高。

(2)沿炉排宽度方向应均匀配风。

沿炉排宽度方向上的合理配风方法是均匀配风,以使燃烧均匀,防止出现火口等不正常燃烧现象。

产生宽度方向上配风不均的原因主要有:分流引起水平流速发生变化、炉排侧密封不严和煤层阻力分布不均。

如:采用双面进风、采用等压风室等,尽量使水平风速保持不变,减少侧漏风量,大于50mm的块煤应先进行破碎,避免配风不均或形成火口。

5.4.2炉膛空间气流的合理组织

炉膛空间气流的合理组织,由前后拱、二次风来完成。

如前所述,从链条炉排各处上升的气体成分很不一致,在炉排头尾存在大量过剩空气;在炉排中部因燃料层上部存在还原区而存在许多CO、H2等气体。

另外,大部分挥发分及被吹起的细煤末也是在炉膛中部空间燃烧,尤其在抛煤炉的悬浮空间中细煤粒更多。

为使它们能够燃尽以减少不完全燃烧损失,需加强空间气流的混合和搅拌。

这可由前、后拱的配合及二次风来完成(如图3)。

后拱的作用是将炉膛后部的过剩空气及高温烟气推向前部,在由前后拱形成的“喉口”处与炉膛前部的过剩空气和挥发分混合,促使可燃气体充分燃烧。

同时,由于后拱低而长,可减少燃料层对受热面的直接辐射,保持燃尽阶段所需要的温度,减少机械不完全燃烧损失及飞灰量。

应指出,除了上述作用外,前后拱对加快新燃料的着火也起很大作用。

二次风的作用是加强炉内气流的搅拌与混合。

同时利用两股二次风对吹,可使炉内气流产生旋涡运动,从而增加可燃物在炉内的行程,增加燃烧时间。

同时,因气流的旋涡分离作用,可使一部分飞灰落回到炉排上,从而减少飞灰量及机械不完全燃烧热损失。

对抛煤机炉而言,为减少扬析飞灰损失,二次风的'正确组织更显得十分重要。

二次风应具有足够的动量,即要有一定的风量和风速。

在总风量一定的条件下,为保证炉排上主燃烧的风量及炉排的冷却,一次风不宜过小,因此二次风量不大,一般占总风量的5%~10%,视煤种而异,如煤中细末过多,二次风则多用于搅拌和助燃。

二次风量不大但风压要高,因流速大才有强的穿透能力,才能起到搅拌和混合作用。

二次风介质可用热空气、烟气或蒸汽。

二次风喷口装设的地点最好能接近煤层,但同时应不接触煤层表面,以免影响煤层的稳定。

5.4.3燃料层上燃烧的调节与控制

链条炉燃烧出力的调节可通过改变煤层厚度、送风量及炉排速度来实现,抛煤机炉中给煤量的调节则主要靠改变抛煤机的转速及炉排速度来实现。

三个可调因素应合理配合以保证燃烧工况正常。

好的燃烧工况是:在距煤闸门约0.3m处开始着火,过早可能烧毁煤闸门,过迟则会使燃烧阶段推后,以致尚未燃尽就排入灰渣斗;火床上没有发黑和喷火发红的地区,火床平整,不冒黑烟,在挡灰板(老鹰铁)前约0.3~0.5m处燃烧完毕,灰渣呈暗色。

5.5加强绝热保温减少散热损失(q5)提高锅炉运行的热效率

5.6保证锅炉给水品质

锅炉受热面上结垢会极大降低传热能力(水垢的导热系数仅是钢的1/100~1/200),使排烟温度升高,增加燃料消耗;水垢还会影响水循环的正常进行、造成管子过热甚至爆管。

工业锅炉的给水必须按规程规范要求进行给水处理。

司炉必须加强对水质的监查,及时清除水垢,以减少能源浪费、提高运行安全。

5.7改进操作、加强维护

篇6:节能技术现状论文

节能技术现状论文

一、中国能源现状

中国是世界第二大能源生产国和第二大能源消费国,其中,煤炭消费量1.9亿吨,原油3.1亿吨,天然气423亿立方米。2006年底,中国发电装机容量达到5亿千瓦左右,居世界第二位,发电量2.89亿千瓦时。中国有世界第一位的水能资源蕴藏量,世界第三位的煤炭探明储量,世界第10位的石油探明储量和世界第19位的天然气探明储量,同时中国具有丰富的可再生能源资源。但中国人口众多,能源资源的人均占有量只相当于世界平均数的51%。由此可知中国是一个能源资源相对贫乏的国家。油气资源依赖进口,能源开发和运输成本较大,能源消费引起的环境污染严重。

二、中国节能技术的现状和应用

近年来中国的节能技术也取得了较大的进步。通过自主研发和引进国外的先进技术和设备,已使国内许多行业从中受益,并形成了良性发展的势头。总体来看,中国能源开发与节约工作取得了重大进展,能源效率有所提高。但与发达国家相比,中国能源效率水平依然偏低。

1.洁净煤技术

自产业革命以来,作为矿物燃料的煤炭逐渐取代生物质能等可再生能源,成为人类消费的主要能源。在世界范围内,煤炭资源相对于其他化石能源要丰富得多。中国一次商品能源以煤为主。煤炭提供了75%的工业燃料、76%的发电能源、80%的民用商品能源和60%的化工原料。煤炭作为中国主要能源,在开发利用过程中带来一系列环净污染问题。国民经济持续发展,离不开能源的支持。无论过去、现在还是将来,我国能源的主角是煤炭。中国是当今世界上最大的产煤国和消费国,已探明的储量为9183亿吨,折合标准煤计算,占已探明的煤炭、石油、天然气及水电资源总储量的90%。因此,今后相当长时期内煤炭作为主要的一次能源的地位不会改变。煤炭在开采中排放的甲烷与二氧化碳、氯氟烷烃等气体增强了在大气层中形成的温室效应。为了解决这些有害气体的污染问题,必须大力发展洁净煤技术。

洁净煤技术是针对使用煤炭对环境造成污染而提出的技术对策,是最大限度利用煤的能源,同时将造成的污染降到最小限度的技术方案。从概念上说,洁净煤技术是指煤炭从开发到利用的全过程中,减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等高新技术的总称。它将经济效益、社会效益与环保效益结合为一体,成为能源工业中国际高新技术竞争的一个主要领域。

2.节约石油和替代石油技术

中国的最终石油可采资源量即使按160亿吨计,只占全球的3.9%;人均拥有石油最终可采资源量和产量只有世界人均水平的1/5左右。而且,可采资源约有3/5有待探明。中国的原油生产主要集中在东部地区,占全国产量的2/3。但其主力油田已进入高含水、高采出程度和高采油速度的“三高”阶段。特别是大庆油田原油产量连续27年超过5000多万吨,2002年在5013.1万吨的产量水平上画了句号,计划今后将逐年递减。西部和海上原油产量这几年呈快速增长态势,但原油产量只占全国的1/5;海上原油产量只占全国的1/8。我国石油消费增长速度明显高于原油产量增长速度,供需缺口越来越大。石油净进口量十年增加了7倍多。预计2008年石油净进口量将突破11000万吨,进口依存度达到45%以上。目前,我国石油利用效率明显偏低。据统计,现在每千美元国内生产总值的石油消耗,中国为0.26吨,是日本的3.3倍,美国的2倍,印度的1.2倍,这说明中国提高油气利用效率、降低石油消耗的潜力十分可观。在目前的世界石油市场,汽车及其他的各类发动机消耗的石油占绝大多数,而且汽车会排放出有害气体污染环境,因此汽车节油及减排是一个很热门的领域。但是,无论使用多么先进的节油技术,石油都属于不可再生资源。因此发展替代石油产品,才是未来动力机械燃料的出路。现在发展的主要替代技术有以下几种:

(1)甲醇替代石油

甲醇是一种易燃易挥发的无色透明液体,具有与现实使用的液体燃料极为相近的燃料性能,燃值高,抗爆性好。其生产原料很广泛,产品的运输,储存,分装加注和使用,与目前市场上所供应的.内燃机用汽油和柴油燃料特点极为相似。同时甲醇还可以作为燃料电池的重要原料。

(2)乙醇替代石油

乙醇俗称酒精,它是以玉米,小麦,薯类及秸秆为原料制成。将乙醇脱水加入适当变形剂,然后和一定比例的汽油进行混合,就是清洁燃料――车用乙醇汽油。经检测,与普通汽油相比,汽车使用乙醇汽油后,CO排放量降低60%以上。

(3)天然气替代石油

天然气热值高,一般在9000大卡/立方米以上。能源效率高,一般燃煤电厂的能源利用率不超过38%而天然气发电效率可达52.5%以上。近几年世界液化天然气消费增长5.7%,远高于原油,核能,而全球煤炭消费为负增长。天然气用途也越来越广。

(4)其他,如等离子无油点火、燃油乳化、燃油添加剂等节油技术。3.电力节能技术

(1)变频调速节能装置

目前变频调速技术在电厂得到广泛应用,电厂辅机安装变频调速装置后,节能效果显著,一般节电率20%以上。实施循环水泵叶轮切削,管道改造,改变阀门节流降压供水模式,适当降低带压循环水泵的扬程或选用大流量水泵,均可有效节约电能。

(2)新型电力变压器节能

近年来,随着新型电力变压器逐渐普及,变压器的整体损耗水平有较大幅度的下降,但电力传输中的能量浪费仍十分巨大。为此诞生了更先进的电力变压器,如采用多级接缝的铁心结构与非晶合金铁心材料,显著降低空载损耗,采用高温超导技术具有低损耗与低成本的优势,是极具发展前景的电力变压器节能技术[4]。

(3)降低线路损耗

在10KV以下配电线路上,采用单、三相变压器混合供电的方式,以高压进户,缩短低压线路降低线损,使配电线路线损有较大幅度降低,提高了供电可靠率和电压合格率。

4.建筑节能技术

建筑能耗是指消耗在建筑中的采暖、空调、降温、电气、照明、炊事、热水供应等所消耗的能源。这些能源消耗单独算起来并不起眼儿,但总量惊人。我国目前正处于建设高峰期,每年新建房屋近20亿平方米,超过所有发达国家建设量的总合,而其中95%以上的建筑都是高耗能的建筑,节能技术相对落后。

为提高能源利用效率,减少能源消耗,减少对大气环境的污染,减少CO2排放以及地球温室效应的影响,多年来,我国开展了相当规模的建筑节能工作。采取先易后难、先城市后农村、先新建后改建、先住宅后公建、从北向南逐步推进的策略,全面推进我国的建筑节能发展。取得了一批具有实用价值的科技成果,促进了建筑节能技术的产业化发展。

5.可再生资源利用技术

我国有丰富的可再生资源,风能,太阳能,地热能,海洋能等。

(1)风能

我国可开发的风能为2.5亿千瓦,在技术研究开发上,目前最大问题是尚不具备大型风力发电机组关键部件的制造技术和能力,一直依赖引进国外的设备和技术。由于引进国外机组价格较高,每千瓦超过1万元人民币,因此要进一步发展我国风力发电事业,必须在引进消化吸收基础上不断创新,走大型风力发电机国产化的道路。

(2)太阳能

我国太阳能年日照时数大于2000小时,全国总面积的2/3以上有较好的利用条件,特别是青藏高原,日照时数超过3000小时。在光热电转换利用太阳能方面,我国从科研角度进行了一些基础研究,对光热发电关键技术和抛物聚焦型太阳能热发电装置进行了试验。在光电直接发电上,我国已在海拔4500米以上的西藏阿里地区建起4座10~25KW的独立光伏电站及太阳能卫星电视地面接收站,解决了当地的照明和电视收看问题,是迄今世界上海拔最高的太阳光伏电站。

(3)海洋能

我国大陆海岸线长达1.8万公里,有近200个海湾和河口可开发潮汐能,可开发的潮汐能年总发电量为619亿KWh。目前我国运行的潮汐电站已有十多座,东南沿海有很多能量密度较高,平均潮差4米~5米,最大潮差7米~8米,自然环境条件优越的坝址,如钱塘江口,最大潮差7.5米,据估计能建5000MW级潮汐电站。我国目前已具备开发10MW级潮汐电站的技术条件。

其他,生物质能可折和标准煤约为2.3亿吨。地热资源丰富,存储条件较好的已勘探的40多个地热田的热储相当于31.6亿吨标准煤。

三、可持续发展的综合性节能措施探讨

综上所述,可采取以下措施:

1.国家和政府要大力扶持节能技术发展和应用

政府首先应该在政策上给予节能产业倾斜,其次在节能技术的研发上给予足够的资金支持。在节能技术的推广上也要积极的去引导企业。在现有的能源基础上,努力提高能源的利用率。这样可以减轻我国现在能源和环境压力。

2.调整我国的能源消费结构

在大力发展节能技术的同时要不断地调整我国的能源消费结构。减少一次性能源和高污染能源的使用,大力发展低污染和可再生资源的使用。减轻我国现在的环境污染压力。

3.调整产业结构向低能耗产业发展

不断调整经济结构,降低高耗能行业和高能耗产品的比例,是提高我国能源效率的前提,也是实现可持续发展的先决条件。在发展高科技低能耗产业的同时要用新技术改造我国的高能耗的工业,实现资源使用的最大化。

参考文献:

[1]钱伯章.中国能源现状与节能[J].石油经济,2004,(6):12-14.

[2]郑文彬.节能技术的应用实践[N].华东电力报,2005,(6):19-21.

[3]周田军,邱立新.洁净煤技术的研究[J].洁净煤技术,2006,(1):24-26.

[4]江巨浪,朱成强.电力工业的节能新趋势[J].安庆师范学院学报:自然科学版,2004,(2):31-33.

[5]黄燕,林加全.我国建筑节能[J].广东科技,2004,(8):56.

[6]郁文红,扬昭.采暖居住建筑节能改造[J].节能,2005,(4):27-28.

[7]丁松.可再生能源利用将成为我国持续发展的重要动力[J].中国石油,2006,(1):33-34.

[8]马凯.贯彻和核实科学发展观,大力推动循环经济发展[J].中国能源,2005,(5):43-44.

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