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文檔簡介
1、重點(diǎn)用能單位節(jié)能高效管理基礎(chǔ)知識 第一節(jié)、能量與能源一、能量1能量 構(gòu)成客觀世界的三大基礎(chǔ):物質(zhì)、能量和信息 能量是物質(zhì)的屬性,是一切物質(zhì)運(yùn)動的動力,沒有能量,物質(zhì)就停止呆滯。能量的六種形式: 機(jī)械能,熱能,電能,輻射能,化學(xué)能,核能熱能、電能是能量利用的最基本形式2 能量守恒與轉(zhuǎn)換定律 能量既不能被制造也不能消滅,只可以從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式,從一個物體傳遞到另一個物體,在能量的轉(zhuǎn)換與傳遞過程中,能量的總量恒定不變。3.能量的品質(zhì)與能量的貶值能量不僅有量的多少,還有質(zhì)的高低。熱能轉(zhuǎn)化電能(機(jī)械能),不能100%轉(zhuǎn)換電能 轉(zhuǎn)化為熱能, 能100%轉(zhuǎn)換在環(huán)境溫度相同的情況下,高溫?zé)嵩囱h(huán)的熱
2、效率高一點(diǎn),熱能品位高一些。與環(huán)境溫差小時,熱能的品位就低一些。熱能自發(fā)從溫度高的地方傳向溫度低的地方??ㄖZ定理:在一定熱源溫度(T)和冷源溫度(T0)下,循環(huán)的最大效率為:=1- T0 / T t攝氏溫標(biāo),T絕對溫標(biāo),K。 例如:冬天,海水溫度比環(huán)境高,但用海水的熱量來發(fā)電,轉(zhuǎn)換率會很低。能量在我們的利用過程中,并沒有消失,一部分轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品中,大部分則作為低品位熱能散失到環(huán)境中去。鍋爐(生產(chǎn)蒸汽)、蒸汽輪機(jī) 、發(fā)電機(jī)提高發(fā)電效率: 超臨界與超超臨界發(fā)電技術(shù) 機(jī)組 P Tr/Tz 供電煤耗 (Mpa) () (%) (g/kWh) 超高壓 13 535/535 35 360亞臨界 17 540
3、/540 38 324 超臨界 25.5 567/567 41 300高溫超臨界 25 600/600 44 278超超臨界 30 600/600 48 256高溫超超臨界 30 700/700 57 214 30 大于根據(jù)能量的品質(zhì),按質(zhì)用能。熱電聯(lián)產(chǎn) 高品位的蒸汽先做功,排出的低溫低壓蒸汽用于供熱。電熱器制改熱泵制熱水二、能源能源,是指煤炭、石油、天然氣、生物質(zhì)能和電力、熱力以及其他直接或者通過加工、轉(zhuǎn)換而取得有用能的各種資源。 1按被利用的程度分(1)常規(guī)能源,其開發(fā)利用時間長、技術(shù)成熟、能大量生產(chǎn)并廣泛使用,如煤炭、石油、天然氣、薪柴燃料、水能等,常規(guī)能源有時又稱之為傳統(tǒng)能源;(2)新
4、能源,其開發(fā)利用較少或正在研究開發(fā)之中,如太陽能、地?zé)崮?、潮汐能、生物能質(zhì)等,新能源有時又稱之為非常規(guī)能源。2按獲得的方法分(1)一次能源,即直接從自然界獲得的能源,如煤、石油、天然氣、風(fēng)能水能等;(2)二次能源,即由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)換得到的能源,如電、蒸汽、焦炭、煤氣、氫等,他們使用方便,易于利用,是高品質(zhì)的能源。3.按性質(zhì)分(1)燃料能源(2)非燃料能源4按能否再生分(1)可再生能源,不會隨它本身的轉(zhuǎn)化或人類的利用而日益減少,如水能、風(fēng)能、太陽能、潮汐能等;(2)非再生能源,隨人類的利用而日益減少,煤炭、石油、天然氣、核能等。5按對環(huán)境的污染情況分 (1)清潔能源,即對環(huán)境無污染或污染
5、很小的能源,如太陽能、水能、潮汐能等(2)非清潔能源,即對環(huán)境污染較大的能源,如煤、石油等。三、能源的品質(zhì)與評價1.儲量2.能量密度例:風(fēng)能(風(fēng)速3m/s時),2太陽能(晴天中午平均)2 (晝夜平均)23.儲能的可能性4.供能的連續(xù)性5.能源的地理分布6.開發(fā)費(fèi)用和利用能源的設(shè)備費(fèi)用7.運(yùn)輸費(fèi)用與損耗8.能源的可再生性9.能源的品位10.對環(huán)境的影響四、能量與能源的計量單位 1能量單位(1)焦耳(J):表示能、功和熱量的基本單位,該單位具有專門名稱的國際單位制導(dǎo)出單位,也是我國的法定計量單位,定義為:1牛頓(N)的力作用于質(zhì)點(diǎn),使它沿力的方向移動1米(m)距離所做的功。(2)千瓦時(kWh):
6、表示電量的計量單位。1 kWh=3600 k J(3)卡(cal):表示熱量的單位。定義為1克(g)無空氣之水在恒定壓力下,溫度升高1攝氏度()所需的熱量,。2當(dāng)量單位不同能源的實(shí)物量是不能直接進(jìn)行比較的。由于各種能源都有一種共同的屬性,即含有能量,且在一定條件下都可以轉(zhuǎn)化為熱,為了便于對各種能源進(jìn)行計算、對比和分析,首先選定某種統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)燃料作為計算依據(jù),然后通過各種能源實(shí)際含熱值與標(biāo)準(zhǔn)燃料熱值之比,即能源折算系數(shù),將各種能源折算成標(biāo)準(zhǔn)燃料的數(shù)量。所選標(biāo)準(zhǔn)燃料的計量單位即為當(dāng)量單位。國際上習(xí)慣采用的標(biāo)準(zhǔn)燃料有兩種,一種是標(biāo)準(zhǔn)煤,另一種是標(biāo)準(zhǔn)油。3.當(dāng)量熱值與等價熱值:(1)當(dāng)量熱值是指某種能
7、源本身所含的熱量。具有一定品位的某種能源,其當(dāng)量熱值是固定不變的,如汽油的當(dāng)量熱值是42054 kJ/kg,電的當(dāng)量熱值是電本身的熱功當(dāng)量3600 kJ/(kWh)。(2)等價熱值是指為了獲得某一個計量單位的某種二次能源(如汽油、柴油、煤油、焦炭、煤氣、電力、蒸汽等)或耗能工質(zhì)(如壓縮空氣、氧氣、水等)所消耗的,以熱值表示的一次能源量。其中,耗能工質(zhì)只有在作為能量形式使用時才具有等價熱值和當(dāng)量熱值。等價熱值與當(dāng)量熱值的關(guān)系為:等價熱值=當(dāng)量熱值/轉(zhuǎn)化效率。二次能源及耗能工質(zhì)的等價計算方法,即以等價熱值為計算依據(jù)。例如,目前在申請國家和省節(jié)能專項資金采用的電的等價熱值為(kWh)。4.燃料的低位
8、熱值與高位熱值:單位質(zhì)量或單位體積(氣體)的燃料完全燃燒,燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒前的溫度(一般為環(huán)境溫度)時所釋放出來的熱量就是燃料熱值,也叫燃料發(fā)熱量。(1)高位熱值是指燃料完全燃燒,且燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣凝結(jié)成水時的發(fā)熱量,其數(shù)值由測量獲得。(2)低位熱值是指燃料完全燃燒,燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣仍以氣態(tài)存在時的發(fā)熱量,它等于從高位熱值中扣除水蒸氣凝結(jié)熱后的熱量。燃料高位熱值和低位熱值的關(guān)系可由下式表述:5。固體燃料的組分表示收到基空干基干燥基干而無灰基能源管理中通常使用收到基的低位發(fā)熱量為計算基準(zhǔn)6. 標(biāo)準(zhǔn)煤與標(biāo)準(zhǔn)油:(1)標(biāo)準(zhǔn)煤(又稱煤當(dāng)量)是指按照標(biāo)準(zhǔn)煤的熱當(dāng)量值計算各種能源時所用的綜合換算指標(biāo)
9、。1kg(千克)標(biāo)準(zhǔn)煤(7000 kcal/kg)單位:t(噸)標(biāo)準(zhǔn)煤,用符號表示為tce。(2)標(biāo)準(zhǔn)油(又稱油當(dāng)量)是指按照標(biāo)準(zhǔn)油的熱當(dāng)量值計算各種能源量時所用的綜合換算指標(biāo)。中國采用標(biāo)準(zhǔn)油, 1kg標(biāo)準(zhǔn)油(10000kcal/kg),單位:t(噸)標(biāo)準(zhǔn)油,常用用符號表示為toe(3)標(biāo)準(zhǔn)煤和標(biāo)準(zhǔn)油折算方法:能源折算系數(shù)=能源實(shí)際含熱值/標(biāo)準(zhǔn)燃料熱值能源標(biāo)準(zhǔn)燃料數(shù)量=能源實(shí)物量能源折算系數(shù)1)燃料能源的當(dāng)量計算方法。以燃料能源的應(yīng)用基低位發(fā)熱量為計算依據(jù)。例如,我國原煤1kg的平均低位發(fā)熱量為20910kJ(5000kcal),則:原煤的折標(biāo)煤系數(shù)如果某企業(yè)消耗了1萬t這種原煤,折合為標(biāo)準(zhǔn)煤
10、即為:100000.7143=7143(tce)五、燃料能源(一). 煤1、煤的元素成分:碳(C)、氫(H) 、硫(S) 、氧(O) 、氮(N) 、灰份(A) 、水份(M)(1)碳:(按干而無灰基計算,含量50%-90%),完全燃燒放熱32866kJ/kg(7860kCal/kg)(2)氫:完全燃燒放熱120370kJ/kg(28760kCal/kg)(燃燒產(chǎn)物為水蒸汽)氫碳發(fā)熱量比:120370/32866=3.66煤中氫含量約為2-5%。(3)氧:不可燃成分(4)氮:不可燃成分。含量0.5-1.5%(5)硫:燃燒產(chǎn)生熱量9050 kJ/kg(2164kCal/kg),有機(jī)硫、黃鐵礦硫和硫酸
11、鹽硫,后者不參加燃燒,只轉(zhuǎn)化成灰份。煤的焓硫量0.1-5%,。燃燒生成二氧化硫和三氧化硫,是有害成分。(6)灰份:不可燃成分,成分很復(fù)雜。含量5-40%,是煤中的有害成分。(7)水份:不可燃成分??煞譃橛坞x水(外水)和化合水,后者以化合方式同燃料中礦物質(zhì)結(jié)合,即結(jié)晶水(內(nèi)水)。水分含量變化很大,少則百分之幾,多則可達(dá)40-50%。2、煤的工業(yè)分析成分(1) 水分(M): 外水,內(nèi)水(2)揮發(fā)份(V):主要是由碳?xì)浠衔?、氫、一氧化碳、硫化氫等可燃?xì)怏w組成,還有少量的氧、二氧化碳、氮等不可燃?xì)怏w。(3)固定碳(Cgd)(4)灰分(A)3、煤的分類按煤的干而無灰基揮發(fā)份含量將煤分成:無煙煤、煙煤、
12、褐煤、泥煤、煤矸石和石煤、油頁巖無煙煤:Vdaf10%煙煤:Vdaf=10-45% 其中Vdaf =10-20%的又稱為貧煤褐煤: Vdaf=40-60%,水分很多,發(fā)熱量低泥煤:Vdaf約70%,水分很多,發(fā)熱量低煤矸石和石煤:灰分大,反應(yīng)活性差,發(fā)熱量低,約1000-2400 2164kCal/kg。油頁巖:灰分可達(dá)70%,揮發(fā)份可達(dá)70-80%,發(fā)熱量低,1400-2600 kCal/kg左右。3. 煤的發(fā)熱量3000到6000多kCal/kg.中國的煤炭發(fā)熱量一般在5000 kCal/kg左右。中國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以化石能源為主,化石能源中以煤炭為主,2012年全世界的煤炭產(chǎn)量是78億,
13、中國的官方統(tǒng)計數(shù)字,我們產(chǎn)了億,也就是說我們的煤炭產(chǎn)量占了世界的47%,而我們的消耗量超過了世界總煤炭的消耗量50%,而煤炭在燃燒利用過程當(dāng)中不達(dá)標(biāo)排放,是現(xiàn)在環(huán)境污染的主要因素之一, (二)油:汽油、柴油、重油油燃料由碳、氫、氧、氮、硫灰分和水分組成。但氧、氮、灰分和水分的含量很少,而氫的含量比煤大得多,可達(dá)12-16%。油燃料由石油煉制得來。(1)汽油:低位發(fā)熱量約10300 kCal/kg(2)柴油:低位發(fā)熱量約10200 kCal/kg(3)重油:標(biāo)準(zhǔn)重油低位發(fā)熱量約10000 kCal/kg。例:某牌號的重油的成分和發(fā)熱量為:C =83.99%,H =12.23% O =0.2% N
14、 =1.0% S =0.55%A =0.03% M = 2.0% 發(fā)熱量1000210000 kCal/kg。(三)氣體燃料氣體燃料一般也含有碳、氫、氧、氮、硫灰分和水分。氣體燃料有天然氣、液化石油氣、煤制氣、油制氣、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、沼氣等。對于氣體燃料通常以各種氣體的容積百分?jǐn)?shù)來表示它的成分??扇汲煞钟蠬2、CO、H2S、CH4、CmHn,不可燃成分有N2、CO2、H2O等。此外,可能還有其它的液體和固體雜質(zhì)。氣體的發(fā)熱量以每標(biāo)準(zhǔn)立方米(Nm3)的熱值表示。煤氣公司有時也以每20立方米的熱值表示(溫度20 ,壓力1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)(273/293=0.93)1.天然氣天然氣的主要成分為甲烷
15、(CH4),少量的烷烴( CnH2n+2 )、烯烴(CnH2n),以及二氧化碳、硫化氫和氮?dú)獾取膩碓纯煞譃闅馓锾烊粴夂陀吞锇樯鷼狻?我國天然氣平均組成(容積百分?jǐn)?shù)) CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12以上 CO2 H2S N2 氣田氣 0.1-2.0 0-0.4 0-1.0 0-微 油田氣 30-70 5-24 3-23 3-9 1-5 微-5 0-3 2-32 其它成分微量 甲烷(CH4)的密度3 ,低位熱值:8587 kCal/ Nm3 。(11970kCal/ kg) 。乙烷( C2H6 )的密度3 ,低位熱值:15400 kCal/ Nm3 (11363 kCal/
16、kg)。由于甲烷和C2H6以上碳?xì)浠衔锖康牟煌?,天然氣的發(fā)熱量在8370-13150 kCal/ Nm3之間。2.管輸天然氣與液化天然氣(LNG)(1)管輸天然氣:從氣田開采后經(jīng)過凈化后用管道輸送西氣。(2)液化天然氣:從氣田開采后經(jīng)過凈化后,進(jìn)行液化后運(yùn)輸(從接收站到用戶也可能汽化后再用管輸)-廣東大鵬LNG接收站。 大鵬LNG 不含硫,含氮0.07%, 熱值40.39MJ/Nm3(9647 kcal/Nm3),(3)壓縮天然氣(LCG ):將天然氣壓縮后儲存使用 例如LCG汽車3.天然氣與節(jié)能減排我國常用煤的低位熱值約為5000kCal/kg。含炭53%,折1kg標(biāo)準(zhǔn)煤含炭為,完全燃燒
17、產(chǎn)生的二氧化碳為2.72kg.1kg甲烷(CH4)含炭,低位熱值約為11970kCal/kg。折1kg標(biāo)準(zhǔn)煤含炭,完全燃燒產(chǎn)生的二氧化碳為1.61kg.,即使用甲烷與用普通煤比,獲得同樣熱量可以少排41%的二氧化碳。同時沒有粉塵和SOx排放,NOx也少的多。如果考慮天然氣的能源利用效率比煤大得多,節(jié)能減排效果更加顯著。4.天然氣與其他能源價格比較 設(shè):煤價(5000kcal/kg),600元/噸; 柴油(10200 kcal/kg),8000元/噸;天然氣(8000 kcal/kg),4500元/千立方米; 生物質(zhì)成型燃料(4000kcal/kg)1200元; 電元/kWh蒸汽熱值650 kc
18、al/kg,設(shè)鍋爐效率:煤鍋爐75%,油和氣鍋爐93%,生物質(zhì)鍋爐80%,電鍋爐98%,則每噸蒸汽的能源成本分別為:104元、548元、393元、244元和529元,如果谷用電(設(shè)元/kWh )則為265元。六、能源與環(huán)境能源消費(fèi)是最主要的大氣污染源一、熱污染二、溫室效應(yīng)(CO2)三、硫化物和氮氧化物污染 酸雨(SO2,NOx等) 破壞臭氧層(氟利氨等四、放射性污染及其他污染粉塵等統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,大氣污染中SOx,NOx等人為排放量的80%來自能源的使用,特別是礦物燃料的開采、加工和使用過程?;剂先紵懦龅腃O2(約占CO2排放總量的70%)和地球植被的破壞,是CO2濃度增加的主要原因,C
19、O2是溫室氣體,使地球產(chǎn)生溫室效應(yīng)。第二節(jié) 節(jié)能的基本概念一、節(jié)能的定義節(jié)能法對節(jié)能的定義采取技術(shù)上可行,經(jīng)濟(jì)上合理以及環(huán)境和社會可接受的措施(也就是說,采用使現(xiàn)有生活方式以及生產(chǎn)力不改變的方法),來更有效地利用能源二、能源效率評價1.能源經(jīng)濟(jì)效率指標(biāo)(1)單位產(chǎn)值能耗也稱能源消費(fèi)強(qiáng)度。單位國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)能耗(能耗用等價值)單位工業(yè)增加值能耗(對企業(yè)用當(dāng)量值)(2)能源消費(fèi)彈性系數(shù)能源消費(fèi)彈性系數(shù)=能源消費(fèi)量年平均增加速度/國民經(jīng)濟(jì)年平均增長速度2.能源技術(shù)效率指標(biāo)(1)開采效率(2)中間環(huán)節(jié)效率(3)終端利用效率(4)單位產(chǎn)品或服務(wù)能耗三、 節(jié)能基本途徑(一)結(jié)構(gòu)節(jié)能1.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)節(jié)能
20、 2.行業(yè)結(jié)構(gòu)節(jié)能3.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)節(jié)能(二)技術(shù)節(jié)能(三)管理節(jié)能1。節(jié)能法規(guī)政策2。節(jié)能宣傳培訓(xùn)四、 節(jié)能量與節(jié)能率(一)節(jié)能量計算節(jié)能量是指節(jié)約能源消耗量,節(jié)能量是在計劃統(tǒng)計期內(nèi)的實(shí)際能源消耗量與某個基準(zhǔn)值(或?qū)Ρ绕谥?總量之間的相對差值。節(jié)能量是一個相對值,對比基準(zhǔn)不同計算出的節(jié)能量也不相同。常用的基準(zhǔn)值:一是前期的能源消耗二是標(biāo)準(zhǔn)的能源消耗定額三是先進(jìn)的能源消耗基準(zhǔn)節(jié)能量可大體分為:總節(jié)能量、單位節(jié)能量、技措節(jié)能量、單項能耗節(jié)能量。1. 按單位產(chǎn)品能耗計算節(jié)能量單一產(chǎn)品節(jié)能量計算E= EB- E=C(eB-e)E節(jié)能量(tce)EB基準(zhǔn)期能源消費(fèi)量(tce)E統(tǒng)計期能源消費(fèi)量((tce)C
21、 統(tǒng)計期產(chǎn)品產(chǎn)量eB 基準(zhǔn)期單位產(chǎn)品能源消耗量e 統(tǒng)計期單位產(chǎn)品能源消耗量多種產(chǎn)品節(jié)能量計算Ec= (ebi-eji)Mbi2.按產(chǎn)值計算(或增加值)節(jié)能量Eg= (ebg-ejg)GbGb統(tǒng)計報告期內(nèi)產(chǎn)出的產(chǎn)值(或增加值,可比價)3.按技術(shù)措施計算節(jié)能量Et= (ethi-etqi)Pthi4.按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)計算節(jié)能量Ecj=G z(Kebi-Kji)ejgi對于工業(yè)企業(yè),常按單位產(chǎn)品能耗來計算企業(yè)的節(jié)能量,上面式子的前提是產(chǎn)量相同。如果按單位產(chǎn)值能耗來計算企業(yè)的節(jié)能量,上面式子的前提是產(chǎn)值相同。如果按單位工業(yè)增加值能耗來計算企業(yè)的節(jié)能量,上面式子的前提是產(chǎn)值相同。例1:某紙廠2008年噸紙綜合
22、能耗為eb=400公斤標(biāo)煤,2009年為e=380公斤標(biāo)煤,則2009年噸紙節(jié)能量為:如果2009年紙廠的產(chǎn)量為500000t則該廠2009年的節(jié)能量為:E= e500000=10000tce(二)節(jié)能率(1)以單位產(chǎn)品(產(chǎn)值)能耗表示節(jié)能率=(單位產(chǎn)品(產(chǎn)值)能耗的降低數(shù)/基準(zhǔn)期的單位產(chǎn)品(產(chǎn)值)能耗) 100%(2)以能源利用效率表示節(jié)能率=(比較期末的能源利用效率比期初的提高值/比期初的能源利用效率) 100%1.定比節(jié)能率定比節(jié)能率是統(tǒng)計報告期的節(jié)能量與基期能耗的比值百分率。例:“十二五”期間廣東省單位GDP能耗下降目標(biāo)為18%。這個18%就是定比節(jié)能率。2.環(huán)比節(jié)能率是計算包括若干個
23、統(tǒng)計周期的統(tǒng)計報告期內(nèi)(如“十二五”規(guī)劃期的5年)平均節(jié)能率,h=(Egbn/Egi)1/5 -1100%Egbn-統(tǒng)計報告期最后一個統(tǒng)計周期的單位產(chǎn)品(產(chǎn)值)能耗,tce/萬元。Egi-基期的單位產(chǎn)品(產(chǎn)值)能耗,tce/萬元。例: “十二五”期間廣東省單位GDP能耗下降目標(biāo)為18%。要完成“十二五”節(jié)能目標(biāo),期間每年GDP能耗環(huán)比節(jié)能率為:h=()/1)1/5 -1100%=-3.89%例1中,= E/ EB= e/ e例2:“十二五”萬元GDP能耗下降18%。年均節(jié)能率?以2005年為基數(shù):= En/ EB= en/ eB= en/ e05 = 3.6%環(huán)比節(jié)能率(每期比上一期)(1-
24、)5=1-總,總=18%,年均環(huán)比節(jié)能率: = En/ En-1 = en/ en-1 =3.89%五、能源利用率1能量利用率對于多種設(shè)備組成的工藝生產(chǎn)線、工段或企業(yè),往往需要了解全部能量的利用情況,多采用能量利用率來表示:能量利用率有效能量/全部能量。能量利用率常常是一種綜合效益指標(biāo)。2能源利用率 對于企業(yè)、特別是國家需要了解不是能量利用水平,而是一次能源情況,故采用能源利用率來表示: 能源利用率有效能耗/全部能耗。全部能耗是折算為一次能源的全部能耗,用標(biāo)準(zhǔn)煤表示。有效能耗則是有效利用能量,用標(biāo)準(zhǔn)煤能耗形式加以表示。 能量利用率與能源利用率的異同對于一臺使用一次能源的設(shè)備,兩者的大小是一樣的
25、。 例如:一臺燒煤的鍋爐的熱效率(能量利用率)為80%,如果不考慮輔機(jī)耗能,其能源利用率也是80%。對于使用二次能源的設(shè)備,兩者的大小不同。例如一臺水泵機(jī)組的設(shè)備效率(能量利用率)為75%,其能源利用率等于其設(shè)備效率乘以一次能源轉(zhuǎn)換為二次能源的效率。設(shè)能源轉(zhuǎn)換效率為,能源利用率等于26.33%一臺電鍋爐,設(shè)其熱效率(能量利用率)為98%,而其能源利用率只有98% 0.3511=34.41%3企業(yè)能源利用率及其計算原則企業(yè)消耗的各種能源的有效利用程度的集中反映和綜合指標(biāo)。企業(yè)能源利用率企業(yè)有效利用能量/企業(yè)總綜合能耗量。企業(yè)能源利用率的計量原則:以企業(yè)能量平衡或能源審計所取得的數(shù)據(jù)為依據(jù);在綜合
26、能耗的基礎(chǔ)上進(jìn)行計算;分子分母應(yīng)為同類項,同一種單位;有效利用能量應(yīng)從整個企業(yè)著眼。綜合能耗的計算:按當(dāng)量值計算的綜合能耗按等價值計算的綜合能耗六、能源利用過程與節(jié)能的途徑1. 能源的利用過程 (1)能量的釋放與轉(zhuǎn)換例:煤的燃燒,化學(xué)能釋放轉(zhuǎn)換為熱能 (2)能量的輸送與傳遞例:電的輸送,鍋爐中熱量從煙氣傳給水 (3)能量的利用例:電飯鍋用電煮飯2. 節(jié)能的途徑 (1)提提高高能量的釋放與轉(zhuǎn)換效率例:燃料燃燒完全 (2)提高的輸送與傳遞效率例:減少線損 (3)能量的利用效率例:節(jié)能燈3.企業(yè)節(jié)能潛力分析(1)能質(zhì)能的品質(zhì)是以其做功本領(lǐng)來度量的。在一定環(huán)境條件下,某一狀態(tài)能量中,理論上能夠轉(zhuǎn)變?yōu)楣?/p>
27、的那一部分能量稱有效能(做功能),也稱作“火用”,不可轉(zhuǎn)化為功的部分(不做功能),稱作“火無”。所以,用能過程能量守恒,而能質(zhì)降低火用值減少。幾種能的品質(zhì)系數(shù)為:電磁能;力學(xué)機(jī)械能;化學(xué)能;熱能隨溫度高低而不同,熱源溫度愈高,其品位也愈高。2有效能計算3有效能效率計算4用能系統(tǒng)用能過程的能質(zhì)貶值及分級用能(2)企業(yè)節(jié)能潛力分析企業(yè)節(jié)能不但要從數(shù)量上而且要在能的“質(zhì)”的方面去分析。能源數(shù)量計算是分析的基礎(chǔ);而火用分析不僅只是對熱力過程的終結(jié)評價,而且是對能源利用過程的全過程分析。企業(yè)節(jié)能潛力分析從下述三方面著手:工作條件及狀態(tài)分析;工質(zhì)或載能體的“能勢”分析;能量轉(zhuǎn)換及傳遞過程分析。企業(yè)節(jié)能潛力
28、分析的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容:其一是從熱力學(xué)第一定律的角度能量的數(shù)量平衡去分析,排出的能量有多少;其二是從熱力學(xué)第二定律的角度火用平衡,能量的質(zhì)去分析,排出的能量中的可用性有多大;其三是能量利用過程中的火用損失多少,原因何在。因此,我們確立用能的基本原則:熱電聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供;能源綜合利用,合理使用;能源分級按質(zhì)利用。充分發(fā)揮“能勢”的推動力和它的使用價值。第三節(jié)、用熱設(shè)備與系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)企業(yè)合理用熱技術(shù)導(dǎo)則中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3486-93,1993-06-19發(fā)布,1994-02-01實(shí)施引用標(biāo)準(zhǔn) GB 1576 低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) GB 4272 設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則 GB 11790 設(shè)備及管
29、道保冷技術(shù)通則 GB 1028 工業(yè)余熱術(shù)語、分類、等級及余熱資源量計算方法 GB 13271 鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一、燃料燃燒的合理化 1. 基本概念a)固體燃料:煤,木材,炭等液體燃料:重油,柴油等氣體燃料:液化石油氣,天然氣,沼氣等b)燃料的元素分析成分:C, H, S, O. N, M, A (碳,氫,硫,氧,氮,水分,灰分)煤的工業(yè)分析成分:揮發(fā)份,固定碳,水分,灰分。燃燒反應(yīng):C+O2=CO2+32866kJ/kgH+O2=H2O+120370kJ/kgc)理論干空氣量V0:對于固體或液體燃料, 1kg燃料完全燃燒所需要的最小干空氣量。V0=0.0889(Cy+0.375Sy)+
30、0.265Hy-0.0333Oy Nm3/kg實(shí)際干空氣量V:對應(yīng)于1kg燃料送入燃燒裝置的干空氣量。d)空氣系數(shù):= VV0空氣系數(shù)是通過煙氣分析結(jié)果計算得到??梢杂脽煔庵械暮趿縼砹慷冗^量空氣。煙氣中的O2含量只隨過量空氣的增加而增加,而且,當(dāng)過量空氣相同時,煙氣中O2含量隨燃料種類的變化很小。過量空氣正比于煙氣中O2的摩爾百分?jǐn)?shù),即: = K*21/(21- O2 )其中的K值對天然氣可取為;對液體燃料為;對煤為。O2的體積是以干燥基(奧式分析)為準(zhǔn)的。例如:天然氣鍋爐、燃油鍋爐、燃煤鍋爐測得的煙氣含氧體積百分?jǐn)?shù)都為,則其煙氣的空氣系數(shù)分別為、,2. 燃料燃燒的主要控制指標(biāo)a) 主要控制
31、指標(biāo):包括根據(jù)燃燒設(shè)備、使用燃料的種類及不同燃燒方式,規(guī)定的空氣系數(shù)、排渣含碳量等指標(biāo)??扇夹詺怏w的排放應(yīng)符合GB 13271 的要求。b) 在不降低燃料燃燒效率的基礎(chǔ)上,應(yīng)盡可能降低空氣指數(shù)。c) 降低排渣含碳量。d) 評價燃料燃燒裝置用熱的合理性,應(yīng)在滿足工藝要求的前提下,同時考察和條規(guī)定的指標(biāo)。e) 采用合理的燃燒設(shè)備和燃燒工況,選擇適當(dāng)?shù)闹紕?防止各類燃燒裝置在運(yùn)行中結(jié)渣和污染,提高鍋爐熱爐率。3. 燃料燃燒方面的測量與記錄分析與記錄燃燒的成分(包括煤的工業(yè)分析)發(fā)熱量a) 測量與記錄燃燒裝置的燃料、助燃空氣與霧化劑的用量、溫度與壓力、并測量與記錄排出煙氣中的含氧量(或二氧化碳量)。
32、b) 分析與檢驗(yàn)排出煙氣及灰渣中的可燃成分量,以確定燃燒的安全程度,作為調(diào)整燃燒過程、改進(jìn)燃燒裝置定及依據(jù)。c) 燃料燃燒檢測儀器的配置應(yīng)能滿足需要,能反映燃料燃燒的真實(shí)情況。d) 燃油設(shè)備容量大于等于7MW的工業(yè)鍋爐、燃耗1500t標(biāo)煤/年以上的窯爐應(yīng)配備燃燒過程自控系統(tǒng),有條件者應(yīng)裝設(shè)燃燒過程控制和檢測系統(tǒng)。4. 燃燒設(shè)備的檢測和維修a) 檢查并維修燃燒裝置、安全裝置、供風(fēng)引風(fēng)裝置、燃燒控制系統(tǒng)、管路、閥門等,使之保持良好狀態(tài)。b) 定期規(guī)定檢查、校正和維修計量儀表,使之正常運(yùn)行。c) 燃燒設(shè)備應(yīng)有定期檢查維修制度,明確檢修技術(shù)要求,建立檢查與維修記錄擋案。5. 改善燃料燃燒的措施a)合理
33、選用燃燒裝置, 以滿足加熱負(fù)荷變化的要求。b) 合理選用供風(fēng)引風(fēng)系統(tǒng),盡量采用變速調(diào)節(jié)系統(tǒng)。c) 安裝燃燒控制裝置,調(diào)節(jié)空氣-燃料的比例,使之符合空氣系數(shù)管理的要求,使排出爐膛煙氣中的可燃成分降低到最低值。d) 使用多個燃燒裝置時,應(yīng)分組(段)或分個調(diào)節(jié)與控制各組, 提高熱設(shè)備的總熱效率。e) 應(yīng)采用合理的爐型結(jié)構(gòu),以進(jìn)一步提高熱效率。f) 燃燒設(shè)備與所使用的燃料品種應(yīng)相互適應(yīng)并保持質(zhì)量相對穩(wěn)定。g) 遇有嚴(yán)重結(jié)渣而無法調(diào)整時,可采用化學(xué)除渣劑給予清除。 二、 傳熱的合理化1. 傳熱的三種基本方式導(dǎo)熱、熱對流、熱輻射a)、穩(wěn)定導(dǎo)熱平板導(dǎo)熱公式:Q=F(t2-t1)/單位面積平板導(dǎo)熱公式:q=
34、(t2-t1)/ w/m2 = (t2-t1)/(/ ) 平板的導(dǎo)熱熱阻 R= / 最簡單的導(dǎo)熱現(xiàn)象:大平壁的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 0 xt tw2 tw1 特點(diǎn):1.平壁兩表面維持均勻恒定不變溫度; 2.平壁溫度只沿垂直于壁面的方向發(fā)生變化; 3.平壁溫度不隨時間改變; 4.熱量只沿著垂直于壁面的方向傳遞。熱流量:單位時間傳導(dǎo)的熱量,W: 材料的熱導(dǎo)率(導(dǎo)熱系數(shù)):表明材料的導(dǎo)熱能力,W/(mK)。熱流密度 q:單位時間通過單位面積的熱流量稱為平壁的導(dǎo)熱熱阻,表示物體對導(dǎo)熱的阻力,單位為K/W 。tw1 tw2 熱阻網(wǎng)絡(luò)三層平板: R1= 1/ 1, R2= 2/ 2,R3= 3/ 3通過三層平璧的
35、導(dǎo)熱計算公式:q=t/R= t/(R1+R2+R3)= (t2-t1)/(1/ 1+ 2/ 2+ 3/ 3 ) w/m2導(dǎo)熱系數(shù)(kcal/米.小時.)鋼39(20 ),水垢,水(80 ),空氣(20 ),煙灰,石棉纖維0.095 (50 )b)對流換熱平板對流換熱公式:Q=F (t2-t1)單位面積平板對流換熱公式:q= (t2-t1) w/m2 = (t2-t1)/(1/ ) = t/R對流換熱系數(shù),w/m2.對流換熱系數(shù)的影響因素:流體的性質(zhì),流體的速度,沖刷方式,管徑,物態(tài)變化。自燃對流,空氣:3-6,水:200-500強(qiáng)制對流,空氣:20-100, 油:50-450,中、高壓蒸汽:5
36、0-150, 水:3000-8000沸騰,常壓水:4000-10000 壓力水:10000膜狀凝結(jié),水蒸氣:4000-10000 有機(jī)液體蒸汽:500-2000c) 熱輻射 Eb= (T/100)4Eb-黑體的輻射力斯式潘-波爾茲曼常數(shù)10-8W/(m2.K4)2.傳熱計算單層平璧傳熱計算a)q=t/R= t/(R1+R2+R3) w/m2= (tf1-tf2)/(1/ 1+ / + 1/ 2)=K (tf1-tf2)K為傳熱系數(shù): K=1/R=1/ 1+ / + 1/ 2b)多層平璧傳熱計算q = (tf1-tf2)/(1/ 1 +1/ 1 d平1 + 2/ 2 d平2 + 3/ 3 d平3
37、 + 1/ 2) w/m2c)平均溫差算術(shù)平均溫差:t=tf1平均-tf2平均對數(shù)平均溫差:t= ( t進(jìn)口- t出口) / ( t進(jìn)口/ t出口)3.增強(qiáng)與減少傳熱的途徑a) 增強(qiáng)傳熱的途徑:增加傳熱面積、提高傳熱溫差,采用逆流換熱、)提高傳熱系數(shù),減少熱阻大的環(huán)節(jié),如1=40, 2=5000,1=80, 2=5000,1=40, 2=10000,b) 減少傳熱(散熱)的途徑采用保溫材料,增加熱阻。減少表面輻射,減少對流換熱等。4. 傳熱管理的要求。a) 對被加熱或被冷卻物體的溫度,用于加熱的蒸汽或其他載熱體的溫度壓力及能量,應(yīng)根據(jù)工藝要求和節(jié)能的原則制定合理的控制指標(biāo)及有關(guān)的管理要求。b)
38、 對企業(yè)內(nèi)主要用熱設(shè)備,應(yīng)制定熱效率或單位產(chǎn)品產(chǎn)量熱耗定額行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),作為評價該類設(shè)備合理用熱的依據(jù)。c) 廠房等采暖、降溫和空氣調(diào)節(jié)的管理,要根據(jù)建筑物的構(gòu)造、設(shè)備的配置、作業(yè)的工藝特點(diǎn),制定相應(yīng)的溫度和通風(fēng)次數(shù)等管理要求。5. 與傳熱有關(guān)的測量與記錄a) 測量與記錄被加熱或被冷卻物體及載熱體的溫度、壓力與流量,以及表征設(shè)備熱工狀況的其他參數(shù)。b) 對采暖、降溫和空氣調(diào)節(jié)有要求的廠房,應(yīng)測量與記錄其室內(nèi)溫度、濕度及其耗能工質(zhì)的必要參數(shù)或消耗量。6. 傳熱設(shè)備的檢查維修a) 檢查并維修傳熱設(shè)備及其附件,保持其處于完好狀態(tài)。b) 清除傳熱設(shè)備內(nèi)沉積的灰渣、水垢或其他附著物,保持其良好的傳熱性能。c
39、) 清除空氣調(diào)節(jié)設(shè)備過濾器的堵塞物、熱交換器的結(jié)霜、冷凝器的水垢等,保持設(shè)備的良好工作狀況。d) 對工業(yè)鍋爐、冷卻構(gòu)件等的給水,應(yīng)根據(jù)GB1576進(jìn)行水質(zhì)管理;電站鍋爐和其他中、高壓鍋爐應(yīng)按照電力工業(yè)技術(shù)管理法規(guī)進(jìn)行水質(zhì)管理。e) 定期檢查、校正和維修設(shè)備的計儀表,使之正常運(yùn)行。建立儀器儀表的檢修記錄檔案,明確檢修技術(shù)要求。7. 改善傳熱的錯施a) 合理制定加熱(冷卻) 溫度的規(guī)定值,以降低綜合能耗。b) 準(zhǔn)確控制被加熱或被冷卻物體的溫度,防止超出規(guī)定的溫度。c) 對于使用蒸汽等載熱物體的設(shè)備,準(zhǔn)確控制載熱體的溫度、壓力與流量,降低熱量的損耗。d) 對于溫度穩(wěn)定、連續(xù)工作的加熱設(shè)備,應(yīng)控制各點(diǎn)
40、的供熱量,以保證被加熱物按規(guī)定的溫度制度加熱。為進(jìn)一步提高熱效率,應(yīng)研究改進(jìn)溫度制度,合理分配各點(diǎn)的供熱量。e) 對于周期性工作的熱設(shè)備,在各工作階段應(yīng)按規(guī)定的供熱制度控制供熱量,為提高熱效率,應(yīng)研究更為合理的供熱制度。f) 根據(jù)可能,盡量采用直接(明火)加熱、浸沒燃燒等加熱方法,以提高加熱速度,降低燃料消耗;同時應(yīng)研究新的直接加熱的燃燒方式和裝置,進(jìn)一步縮小間接加熱的范圍,對尚不能采用直接加熱的工藝亦應(yīng)改進(jìn)間接加熱的效果。g) 加熱設(shè)備的排煙系統(tǒng)應(yīng)有適當(dāng)?shù)某榱Χ嗯_設(shè)備共用問一排煙系統(tǒng)時,每臺設(shè)備均應(yīng)有單獨(dú)的調(diào)節(jié)閘閥,整個排煙系統(tǒng)應(yīng)有良好的氣密性,以保證設(shè)備內(nèi)壓力分布的調(diào)節(jié)能力。h) 改善工業(yè)
41、爐內(nèi)壁表面的性能和形狀:以提高其撼肘柯對流換熱能力。i) 改善熱設(shè)備換熱部分的性能和形狀,以提高其傳熱能力。j) 改進(jìn)加熱設(shè)備的本體、臺架以及運(yùn)送被加熱物的臺車、鏈爪、輥道等的結(jié)陶,減少其重量,采用比熱及導(dǎo)熱率小的材料,以降低其蓄熱接及熱損失,提高設(shè)備的加熱速度及熱效率。采用增加多效重復(fù)利用罐的級數(shù)、合理延長爐子長度,增設(shè)并合理布置熱交換裝置、高溫與低溫加熱設(shè)備配合使用等方法,多次利用熱量,提高系統(tǒng)綜合熱效率。8. 改善傳熱設(shè)備的運(yùn)行管理a) 防止設(shè)備因產(chǎn)量過低或過高而增加熱耗。b) 多臺熱設(shè)備并列運(yùn)行時調(diào)整開動臺數(shù)及各臺負(fù)荷。c) 應(yīng)盡可能縮短兩個加熱周期間的空燒停歇時間,在重復(fù)加熱的工序中
42、,應(yīng)縮短工序之間的等待時間。d) 間斷運(yùn)行的加熱設(shè)備,應(yīng)通過調(diào)整,實(shí)現(xiàn)集中運(yùn)行。e) 在工藝條件允許的情況下,應(yīng)采用被加熱物熱輸熱裝技術(shù),并盡可能提高熱裝溫度。f) 對熱效率過低或熱耗過高的設(shè)備,應(yīng)改進(jìn)結(jié)構(gòu)、調(diào)整操作,必要時及早淘汰更新。對國家有關(guān)部門公布的淘汰產(chǎn)品按規(guī)定限期淘汰。附錄A表5中列出工業(yè)鍋爐最低熱效率指標(biāo)。(9) 采用高效設(shè)備與節(jié)能工藝流程a) 改造與新建熱設(shè)備時,必須采用能夠提高設(shè)備熱效率的結(jié)構(gòu)型式、建造材料及操作制度。b) 應(yīng)盡量創(chuàng)造條件推廣采用節(jié)能型工藝流程。三、減少傳熱與泄漏引起的熱損失1. 減少熱損失的管理要求a) 輸送載熱體的管道、裝置以及熱設(shè)備的保溫、保冷際準(zhǔn),應(yīng)按
43、4272,GB11790的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 當(dāng)環(huán)境溫度為25時,工業(yè)鍋爐外壁表面平均溫度不得超過50 。b) 工業(yè)鍋爐排煙溫度應(yīng)符合附錄A表A4的要求。c) 附錄A表A中列出各種爐渦的工業(yè)爐溫的爐體外表面溫度指標(biāo),作為設(shè)計建造與維修工業(yè)爐 窯時,評價爐體保溫性能的依據(jù)。2.有關(guān)熱損失的測量與記錄 為掌握熱設(shè)備的熱損失狀況定期進(jìn)行保溫,保冷狀況的測定與分析在有條件的情況下可與設(shè)備的熱平衡測定與分析結(jié)合進(jìn)行。3. 熱設(shè)備的檢查與維修a) 對熱設(shè)備及其附件和保溫、保冷結(jié)構(gòu)定期進(jìn)行檢查與縫維修避免由于設(shè)備和保溫、保冷結(jié)構(gòu)損壞而引起載熱體流失及熱損失的增加。b) 對爐體及孔門進(jìn)行檢查與維修保證其氣密性,減
44、少爐逸出或冷空氣吸入。c) 對蒸汽疏水閥熱力管網(wǎng)進(jìn)行檢查與維修,保證蒸汽疏水閥及熱力管網(wǎng)無明顯的蒸汽泄露現(xiàn)象。 d) 明確檢查技術(shù)要求并建立檢查與維修檔案。4. 減少熱損失的措施a) 熱設(shè)備的砌體(外殼)包括爐底、掉掛爐頂、爐門等、均應(yīng)具有完好有效的絕熱層。降低間歇工作熱設(shè)備的蓄熱損失。b)盡量減少工業(yè)爐窯內(nèi)水冷或汽化冷卻構(gòu)件的數(shù)目及尺寸 爐內(nèi)的冷卻構(gòu)件均應(yīng)可靠的絕熱,以降低冷卻造成的熱損失。c)減少爐門等孔口的數(shù)目和面積,以減少輻射及滬氣逸出或冷空氣吸入等熱損失。d) 爐墻必須有良好的氣密性,盡可能包以鋼板,以減少爐氣外逸或冷氣吸入造成的熱損失。e) 控制爐內(nèi)壓力,減少爐氣樸邀或冷空氣吸入造
45、成的熱損失。f) 熱設(shè)備中的連接,旋轉(zhuǎn)部分應(yīng)可靠密封,防止載熱體泄露損失。g) 合理布置輸送載熱體的管路,減少散熱面積。輸送載熱體的管路,要采取管道保溫措施,不得用裸管輸送載熱體。h) 輸送高溫物體的設(shè)備、采用開放型利用蒸汽或熱水的設(shè)備,應(yīng)加蓋或罩,以減少散熱損失。四、余熱的回收利用1. 余熱回收利用的管理要求a) 對于排出煙氣的各種熱設(shè)備,應(yīng)制定回收利用的具體要求。表A7為工業(yè)爐窯煙氣余熱回收利用的控制指標(biāo)。b) 對于排出冷凝水及其他低溫液體的設(shè)備,應(yīng)對必須回收利用其余熱的物體溫度,數(shù)量,范圍等制定具體要求。c) 對于排出液態(tài),固態(tài)的高溫物體和 廢物的熱設(shè)備,應(yīng)對必須回收利用其余熱的物體溫度
46、、數(shù)量、范圍等制定具體要求。e) 對于排出具有可燃成分的固、液、氣態(tài)廢物的熱設(shè)備,應(yīng)制定回收利用范圍的要求。f) 對于排出具有余壓的氣體、液體的熱設(shè)備,應(yīng)制定回收利用余能范圍的要求。g) 對于高溫產(chǎn)品的顯熱(物理熱)應(yīng)盡量回收利用。2. 余熱回收利用設(shè)備的設(shè)置a) 根據(jù)余熱的種類,排出的情況,介質(zhì)溫度、數(shù)量及利用的可能性,進(jìn)行綜合熱效率及經(jīng)濟(jì)可行性分析,決定設(shè)置余熱回收利用設(shè)備的類型及規(guī)模,并應(yīng)符合GB1028的有關(guān)要求。b) 余熱回收應(yīng)優(yōu)先用于設(shè)備系統(tǒng),例如預(yù)熱助燃空氣或煤氣、預(yù)熱被加熱物體等,以提高設(shè)備的熱效率降低燃料消耗。c) 在余熱余能無法回收利用于加熱設(shè)備本身或用后仍有部分可回收時,
47、可用于生產(chǎn)蒸氣或熱水、產(chǎn)生動力等方面,也可作為其他加熱設(shè)備的熱源?;蜻M(jìn)行綜合利用。 3. 對余熱的測量與記錄a) 為掌握余熱介質(zhì)的溫度與數(shù)量、可燃物質(zhì)的成分(或發(fā)熱量)與數(shù)量,以及余能載體的壓力與流量等參數(shù),應(yīng)進(jìn)行有關(guān)的測量與記錄。b) 應(yīng)對余熱、余能回收利甲裝置的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測量與記錄。4. 余熱回收設(shè)備的檢查與維修a) 對回收利用余熱余能的熱交換器、余熱鍋爐、熱泵等設(shè)備進(jìn)行檢查,清除熱交換面上沉積的塵渣,修補(bǔ)泄漏載熱體的部位,更新?lián)p耗的物件等,保持設(shè)備完好,運(yùn)轉(zhuǎn)正常,并建立檢修記錄檔案。b) 定期檢查、校正和維修計量、測試儀表使之正常運(yùn)行。5. 改善余熱回收利用的措施a) 輸送余熱載熱體的
48、煙道、管道及其閘閥等,應(yīng)盡可能保持嚴(yán)密,防止吸入冷空氣及滲入地表水,并應(yīng)改善其保溫性能,以減少載熱體的溫降及熱損失。b) 改善余熱回收設(shè)備的傳熱面的佳能和形狀,增加其表面積,以提高余熱的回收率。c) 研制開發(fā)并積極采用余熱回收率高,預(yù)熱溫度高或產(chǎn)生蒸汽壓力高,消耗耐熱金屬少,占地少,漏損率低的新型高效余熱回收裝置及能將低品位熱能轉(zhuǎn)換成高品位熱能或電能的余熱回收裝置。五、實(shí)行熱能的綜合利用與用能設(shè)備的合 理配置 1. 有條件的企業(yè)應(yīng)實(shí)行熱、電、冷并供,或熱電并供。2. 在用熱系統(tǒng)配置時應(yīng)考慮對高品位熱能的梯級開發(fā),多次利用,如多效蒸發(fā)系統(tǒng)。3. 在熱設(shè)備負(fù)荷變化較頻繁而又無法從生產(chǎn)調(diào)度獲得平衡的
49、情況下,可采用苔熱器,實(shí)現(xiàn)熱源和用熱設(shè)備的合理匹配。4. 在生產(chǎn)工藝允許條件下,避免采用間斷加熱和重復(fù)加熱等方式。5. 改善系統(tǒng)的保溫與保冷設(shè)計,迸一步降低系統(tǒng)的熱、冷量損失 2.3 加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)熱網(wǎng)管理,節(jié)約用汽1. 蒸汽的特性和輸送a)蒸汽的特性蒸汽的比焓 ,每kg蒸汽含有的熱能。顯熱和潛熱六、 加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)熱網(wǎng)管理,節(jié)約用汽1. 蒸汽的特性和輸送a)蒸汽的特性蒸汽的比焓 ,每kg蒸汽含有的熱能。顯熱和潛熱 ptts v水的定壓加熱過程: 濕飽和蒸氣(濕蒸氣)的干度x mv-濕蒸氣中干飽和蒸氣的質(zhì)量 mw-濕蒸氣中飽和水的質(zhì)量 未飽和水a(chǎn)飽和水b濕飽和蒸氣c干飽和蒸氣d過熱蒸氣e汽化潛熱J/k
50、g過熱度表2-1飽和水和飽和蒸汽的比焓絕對壓力p(MPa),飽和溫度t(),飽和水比焓is(kcal/kg)飽和蒸汽比焓iq(kcal/kg), 汽化熱r(kcal/kg)p, t, is, iq, r,100, 100, 639, 539, ,178, 663, 485,1.4 , 195, ,667, 4692.6 , 226, 232, 670, 438,3.0 234 241 670.4, 429., ,251, 668, 417,10, 311, 336, 652, 316水蒸汽特性有如下規(guī)律蒸汽壓力越高:飽和蒸汽溫度也越高,飽和蒸汽的比焓也越高,但差距越來越小,當(dāng)壓力超過,飽和蒸汽
51、的比焓下降。飽和水的溫度也越高,比焓也越高,汽化潛熱越小比體積越小。密度越大2. 用汽設(shè)備蒸汽冷凝水回收冷凝水損失,設(shè)環(huán)境溫度20,1 kg0.9 MPa絕對壓力的冷凝水帶走的熱能為178-20=158 kcal,占1 kg0.9 MPa飽和蒸汽的熱能(663-20=643 kcal)的24.6%,1 kg2.6 MPa壓力的冷凝水帶走的熱能為226-20=206 kcal,占1 kg0.9 MPa飽和蒸汽的熱能(670-20=650 kcal)的31.7%,3. 蒸汽加熱及其合理使用a)直接蒸汽加熱b)間接蒸汽加熱汽化潛熱、疏水閥、換熱效果、其他因素4.疏水閥:選用、安裝、保養(yǎng)與檢修5.蓄熱
52、器類型、安裝與使用6.節(jié)約用汽的主要途徑a)冷凝水回收(開式回收與閉式回收)b)減少漏氣和散熱c)改進(jìn)設(shè)備工藝d)蒸汽套用和余熱利用e)合理安排生產(chǎn)調(diào)整用氣負(fù)荷例3. 鍋爐節(jié)能1鍋爐熱平衡和鍋爐熱效率QshQ2 Q3 Q4 Q5 Q6QrQq根據(jù)熱平衡,Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6兩邊除以Qr,就可以得到各部分熱量占輸入熱量的百分比。100= q1+q2+q3+q4+q5+q6 %2 鍋爐節(jié)能技術(shù)(1).優(yōu)化燃燒,降低不完全損失1)高效能的燃燒器2)選擇燃料、合理配煤3合理調(diào)節(jié)風(fēng)量4)二次回風(fēng)系統(tǒng)(2).減少排煙損失1)合理減少爐膛空氣系數(shù),減少漏風(fēng)2)合理降低排煙溫度(3). 控
53、制系統(tǒng)例4. 加熱爐節(jié)能燃用重油和柴油加熱爐的節(jié)能措施,與鍋爐相似。1.優(yōu)化燃燒,降低不完全損失(1)高效能的燃燒器(2)選擇燃料、合理配煤(3合理調(diào)節(jié)風(fēng)量(4)二次回風(fēng)系統(tǒng)2.減少排煙損失(1)合理減少爐膛空氣系數(shù),減少漏風(fēng)(2)合理降低排煙溫度3. 加強(qiáng)爐體保溫4.提高自動控制水平例5 空壓機(jī)余熱回收節(jié)能利用空壓機(jī)的余熱(冷卻油的熱量、壓縮空氣的顯熱),用于生產(chǎn)熱水氣體的平均比定壓熱容cp(0-t) /(kJ/kg.K)溫度O2N2 CO2 H2O 空氣0 0.915 1.039 0.815 1.859 1.004200 0.935 1.043 0.910 1.8941.01300 0.950 1.049 0.949 1.9191.01500 0.979 1.066 1.013 1.9781.031000 1.035 1.118 1.122 2.1441.091例6 空調(diào)節(jié)電技術(shù)發(fā)達(dá)國家建筑能耗占全國總能耗比例達(dá)30%-40%。廣州夏季空調(diào)負(fù)荷最高時可達(dá)到電網(wǎng)負(fù)荷的40%。一、空調(diào)節(jié)能影響因素二、空調(diào)節(jié)能措施一、空調(diào)節(jié)能影響因素1 . 冷氣負(fù)載1)室內(nèi)溫度降低室內(nèi)溫度而增加負(fù)載的因素有:由墻體導(dǎo)熱而引起的負(fù)載(與室內(nèi)外溫差成正比)由窗玻璃的導(dǎo)熱、對流而引起的負(fù)載(與室內(nèi)外
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