化工生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)*******化工生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)*******1一、教材主要內(nèi)容二、教材評估三、培訓目標四、課程考試命題及答題技巧課程介紹一、教材主要內(nèi)容課程介紹2《化工生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)》全面闡述了化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能、鍋爐節(jié)能技術(shù)，窯爐節(jié)能技術(shù)、化工節(jié)能技術(shù)、化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能，用熱節(jié)能、化工生產(chǎn)工藝單元節(jié)能，余熱的利用、節(jié)能管理等，不僅介紹了化工生產(chǎn)的節(jié)能知識，還介紹了許多節(jié)能技術(shù)、措施和方法。教材主要內(nèi)容《化工生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)》全面闡述了化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能、鍋爐節(jié)能3優(yōu)點：內(nèi)容翔實資料豐富淺顯易懂實例較多不足：內(nèi)容重復風格各異深度不夠不夠?qū)嵱媒滩脑u估化工生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)科普教材，值得一讀！優(yōu)點：內(nèi)容翔實不足：內(nèi)容重復教材評估化工生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)科普教材41、通過課程輔導，幫助學員理解課程重點、難點；2、通過課程輔導，使學員即使在不看書的情況下，也能基本掌握課程主要知識點；3、通過課程輔導，使學員掌握課程主要考點；4、通過課程輔導，使學員掌握答題技巧；5、通過課程輔導，幫助學員順利通過課程結(jié)業(yè)考試培訓目標1、通過課程輔導，幫助學員理解課程重點、難點；培訓目標5一、命題基本原則：主觀題約60%，客觀題約40%側(cè)重檢測學員應用知識解決實際問題的能力二、考試方式及考試時間：開卷考試，考試時間120分鐘（必要時可延長至150分鐘）。三、試題結(jié)構(gòu)：基本題約占70%；提高題約占30%。四、課件容量：本課件涵蓋試題總量的90%以上。課程考試命題及答題技巧一、命題基本原則：課程考試命題及答題技巧6五、題型及配分：判斷題：10分，每小題1分，共10題；單項選擇題：20分，每小題2分，共10題；多項選擇題：30分，每小題3分，共10題；填空題：20分，每小題2分，共10題；簡答題：10分，每小題5分，共2題；綜合論述題：10分，共1題

少量試題答案涉及多處知識點，需要綜合考慮教材前后內(nèi)容才能得出正確答案！課程考試命題及答題技巧五、題型及配分：課程考試命題及答題技巧7六、答題技巧：填空題：力爭準確，至少意思相同；簡答題：在理解的基礎(chǔ)上回答，把握要點；論述題：在充分理解出題目的、要求的基礎(chǔ)上答題，寧多勿缺，但千萬別出錯。課程考試命題及答題技巧六、答題技巧：課程考試命題及答題技巧8課程目錄節(jié)能管理9余熱的利用8化工生產(chǎn)工藝單元節(jié)能7用熱節(jié)能6化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能5窯爐節(jié)能技術(shù)4鍋爐節(jié)能技術(shù)3化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2概述1課程目錄節(jié)能管理9余熱的利用8化工生產(chǎn)工藝單元節(jié)能7用熱節(jié)能91.1基本概念1.1.1能源定義：為人類生產(chǎn)和生活提供能量和動力的物質(zhì)資源能源特性：（1）必要性和廣泛性（2）一次性和輔助性（3）連續(xù)性和波動性（4）替代性和多用性（5）不易存儲性和易損性概述11.1基本概念能源特性：概述110概述1能源的分類按來源來分二次能源一次能源按能源性質(zhì)分按能源本身特征按能源污染程度核能(裂變和聚變1kgU235裂變相當于2000toe)和地熱能

潮汐能太陽輻射能(6×1017kW·h/a)可再生能源不可再生能源燃料能源:礦石\化工\生物非燃料能源:利用機械能\熱能含能體能源/可儲存（水庫）過程性能源/不可儲存（流水）清潔能源/太陽能，風能非清潔能源/煤炭石油概述1能源的分類按來源來分二次能源一次能源按能源性質(zhì)分按能源11

化工生產(chǎn)的常用能源

煤炭、石油、天然氣、電力

除此之外，太陽能、風能、生物質(zhì)能、潮汐能、地熱能等都可以通過發(fā)電轉(zhuǎn)換成電能概述1化工生產(chǎn)的常用能源概述1121.1.2節(jié)能定義

就是應用技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理、環(huán)境和社會上可以接受的方法來合理有效地利用能源。

分類

狹義節(jié)能指的是直接節(jié)能，廣義節(jié)能是包括直接節(jié)能和間接節(jié)能

1.直接節(jié)能

是指采用科學的管理方法和先進的技術(shù)手段減少生產(chǎn)和生活中直接消耗的能源，稱為直接節(jié)能概述11.1.2節(jié)能概述1132.間接節(jié)能在生產(chǎn)相同數(shù)量產(chǎn)品或產(chǎn)值的條件下，降低直接投入的一次能源或二次能源的消耗3.技術(shù)節(jié)能

是指通過改進利用率低的工藝、設(shè)備、操作等方面的技術(shù)措施來達到節(jié)能的效果稱為技術(shù)節(jié)能4.結(jié)構(gòu)節(jié)能

是指通過適度調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的措施來達到節(jié)能的效果稱為結(jié)構(gòu)節(jié)能5.管理節(jié)能是指通過合理組織生產(chǎn)和運輸、合理分配和使用能源及其他物質(zhì)以及合理的管理制度等管理措施，收到直接和間接地節(jié)能效果概述12.間接節(jié)能在生產(chǎn)相同數(shù)量產(chǎn)品或產(chǎn)值的條件下，141.1.3節(jié)能技術(shù)改造定義

是以節(jié)約能源為目的，采用先進技術(shù)和先進工藝，對現(xiàn)有企業(yè)的生產(chǎn)進行節(jié)能技術(shù)改造或綜合能源利用，以提高企業(yè)能源的有效利用率，降低企業(yè)的能源單耗，同時提高企業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。類型1.增添型2.更新型3.替代型4.綜合型前后的經(jīng)濟效果的比較概述11.1.3節(jié)能技術(shù)改造概述1151.1.4能量分析是指應用能量理論，參照能量平衡模型，對體系用能的全過程進行定性分析。全能耗

為生產(chǎn)一定產(chǎn)品或完成一定作業(yè)所消耗的全部能源回收能重能和余能統(tǒng)稱為回收能；

余能：在損失的那部分能量中，還有一部分能量可以回收利用，這部分可回收利用的能量稱余能。

重能：在有效利用的能量中一部分能量可以重復利用，這部分可重復利用的能量稱重能。概述11.1.4能量分析概述116節(jié)能量

在生產(chǎn)一定可比條件下，采用了相應的節(jié)能措施之后，消耗的能源數(shù)量比先前的減少量。（表示節(jié)約能量的消費數(shù)量）節(jié)能率是指在一定的可比條件下，采取節(jié)能措施之后，節(jié)約能源的數(shù)量與未采取措施之前能源消費量之比。（表示節(jié)能措施對能源消耗的節(jié)約程度）大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述1節(jié)能量大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述1171.1.5節(jié)能技術(shù)評價

能量的轉(zhuǎn)換效率能量的轉(zhuǎn)換效率＝輸出能量輸入能量×100%

能量工藝利用率

能量工藝利用率＝工藝總有效利用能源總能耗×100%單位產(chǎn)品能耗單位產(chǎn)品能耗＝產(chǎn)品總能耗產(chǎn)品產(chǎn)量×100%大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述11.1.5節(jié)能技術(shù)評價能量的轉(zhuǎn)換效率能量的轉(zhuǎn)換效率181.2.1能與功

1.能能，就是能量，它是物質(zhì)的屬性，是物質(zhì)運動的一種度量。

2.功在熱力系統(tǒng)與外界之間存在壓力差時，系統(tǒng)通過邊界和外界之間相互作用的關(guān)系?；A(chǔ)理論大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述11.2.1能與功基礎(chǔ)理論大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述1193.熱量在熱力學中，按照熱力系統(tǒng)與外界相互作用的關(guān)系，把熱力系統(tǒng)與外界存在之間相互傳遞的非功形式的能量叫熱量。4.能量的形態(tài)

物質(zhì)運動的復雜性和廣泛性，決定了能量的形態(tài)的多種多樣。常見的有內(nèi)能、機械能、化學能等。3、電能2、熱能1、機械能能量4、輻射能5、化學能6、核能大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述13.熱量3、電能2、熱能1、機械能能4、輻射能5、化學能6205.混合熱

兩種或兩種以上的物質(zhì)混合時產(chǎn)生的熱效應稱混合熱。6.化學反應熱

在恒溫、恒壓條件下，物質(zhì)間因化學反應所釋放或吸收的熱量稱為化學反應熱。大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述15.混合熱大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述121熱力系統(tǒng)

在研究和分析熱力學問題時，根據(jù)研究任務的具體要求，選取某一定范圍的研究對象1.2.2熱力過程的熱效應大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述1熱力系統(tǒng)1.2.2熱力過程的熱效應大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述222.熱力過程

在熱力學系統(tǒng)中，系統(tǒng)從初始狀態(tài)到最終狀態(tài)所經(jīng)歷的全部狀態(tài)。大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述12.熱力過程大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述1233.顯熱

物質(zhì)在不發(fā)生化學變化和相變化的條件下，加熱或冷卻過程中吸收或放出熱量。4.潛熱

在恒壓、恒溫下，物質(zhì)由一個相態(tài)轉(zhuǎn)變成另一個相態(tài)時所吸收或放出的熱量。固相A固相B晶型轉(zhuǎn)變晶型轉(zhuǎn)變固相熔化凝固液相液相氣化氣相冷凝氣相固相凝華升華四類相變過程（對應的相變潛熱有晶型轉(zhuǎn)變熱、熔化熱、氣化熱和凝華熱）大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述13.顯熱固相A固相B晶型轉(zhuǎn)變晶型轉(zhuǎn)變固相熔化凝固液相液相氣24熱力學第一定律：

能量轉(zhuǎn)換與守恒定律熱力學第二定律：幾種不同表述

1.克勞修斯說法：

不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化

2.開爾文說法:

不可能從單一熱源取熱使之完全變成功而不產(chǎn)生其他影響

熱力學定律大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述1熱力學第一定律：熱力學定律大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述125

3.普朗克說法：

不可能制造一個機器，使之在循環(huán)動作中把一重物升高，而同時使一熱源冷卻4.熵增原理:

孤立系統(tǒng)或絕熱系統(tǒng)的熵可以增大,不變,但絕對不會減少熱力學第二定律

告訴我們什么？

能量的轉(zhuǎn)換具有方向性和不可逆性！大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述13.普朗克說法：熱力學第二定律能量的轉(zhuǎn)換具有大規(guī)26熵增原理過程：克勞修斯不等式循環(huán)：克勞修斯積分不等式(絕熱)孤立系統(tǒng):熵增原理大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述1熵增原理過程：克勞修斯不等式循環(huán)：克勞修斯積分不等27卡諾定理

熱效率卡諾定理1、在相同的高溫熱源和相同的低溫熱源之間的可逆熱機的熱效率恒高于不可逆熱機的熱效率2、在相同的高溫熱源個低溫熱源工作的可逆熱機有共同的熱效率，而與工質(zhì)無關(guān)大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述1卡諾定理

熱效率卡諾定理1、在相同的高溫熱源和相同的低溫熱源28熱力學第三定律：0K時純物質(zhì)完美晶體的熵等于零基本概念

1.平衡狀態(tài)：

在不受外界影響的條件下，系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時間改變的狀態(tài)，滿足力平衡、熱平衡和化學平衡的狀態(tài)即為熱力學平衡狀態(tài)

2.狀態(tài)參數(shù)：

（溫度、壓力、比容和密度、內(nèi)能、焓、熵和火用等）

大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述1熱力學第三定律：0K時純物質(zhì)完美晶體的熵等于零大規(guī)模專業(yè)培29

3.功和熱：

系統(tǒng)與環(huán)境之間存在不平衡勢時，傳遞能量的兩種方式4.可逆過程：

如果既無非平衡損失又無耗散效應，過程就是可逆的。為評價實際能量轉(zhuǎn)換過程提供了理想的標準5.焓與熵描述系統(tǒng)宏觀狀態(tài)的物理量，是狀態(tài)的單值函數(shù)大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述13.功和熱：大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述1301.4.1化學工業(yè)的節(jié)能現(xiàn)狀

化學工業(yè)每年的能源消費量占全國能源消費的10%～12%；按重點行業(yè)分，消耗量占總行業(yè)60%左右

化學工業(yè)的能源消耗主要以固體為主，煤炭占化工總能耗的50%，大大高于發(fā)達國家1.4化工節(jié)能的潛力大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述11.4.1化學工業(yè)的節(jié)能現(xiàn)狀1.4化工節(jié)能的潛力大規(guī)模311.4.2化工產(chǎn)品能源消耗與國際先進水平的差距從提高能源利用率看節(jié)能潛力全國能源利用效率約為32％，比發(fā)達國家低約10％。從主要產(chǎn)品單位能耗的差距我國合成氨平均單耗比國際先進水平高了近一倍乙烯平均單耗比國外高出大約一倍多燒堿的噸產(chǎn)品能耗比國際先進水平高40％每噸電石的耗電量比國外高20％主要耗能設(shè)備技術(shù)水平工業(yè)鍋爐的平均熱效率為55～60％；發(fā)達國家80％以上大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述11.4.2化工產(chǎn)品能源消耗與國際先進水平的差距大規(guī)模專業(yè)321.4.2化工節(jié)能潛力巨大

我國GDP增長率隨能耗變化趨勢世界主要國家能源利用經(jīng)濟效率世界平均水平是中國的2.6倍日本是中國的6.1倍大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述11.4.2化工節(jié)能潛力巨大

我國GDP增長率隨能耗變化趨331.5.1加強節(jié)能管理，深化節(jié)能觀念1.深化節(jié)能觀念2.加強節(jié)能管理工作1.5.2調(diào)整企業(yè)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化資源配置1.5.3依靠科技進步，增強自主創(chuàng)新1.開發(fā)高效節(jié)能設(shè)備2.推廣典型節(jié)能工藝3.應用系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)1.5化工節(jié)能的途徑大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述11.5.1加強節(jié)能管理，深化節(jié)能觀念1.5化工節(jié)能的途徑34搞好節(jié)能工作、節(jié)約資源是保持人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要措施保護環(huán)境節(jié)省工業(yè)原料促進生產(chǎn)、提高效率降低成本，增加利潤促進管理水平提高和技術(shù)的進步1.6化工節(jié)能的意義2004年底石油(億噸）煤(億噸）天然氣(萬億m3)中國23(1.4%)1145(12.6%)2.23(1.2%)世界1642.89087.3185.8世界及我國能源消費及資源狀況大規(guī)模專業(yè)培訓BZ概述1搞好節(jié)能工作、節(jié)約資源是保持人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要措施135原料和生產(chǎn)方式的選擇

主體原料的本地化

生產(chǎn)方式的先進性

生產(chǎn)工藝的可靠性

綜合分析，全面對比

2.1工藝設(shè)計

化工工藝過程

原料處理

化學反應

產(chǎn)品精制大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能22.1工藝設(shè)計大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能236

工藝流程組織1.確立整個工藝流程的形成2.確立每個過程和工藝間的組成3.確定操作條件和控制方案4.合理的利用原料及能源5.制定三廢治理和安全措施所用單元設(shè)備的確定

包括流體輸送機械、反應設(shè)備、熱設(shè)備、塔設(shè)備、蒸發(fā)設(shè)備以及干燥設(shè)備等。大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2工藝流程組織所用單元設(shè)備的確定大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工372.2催化反應

2.2.1催化劑

在化學反應中，能改變化學反應速度而本身組成和質(zhì)量在反應前后不發(fā)生變化的物質(zhì)

2.2.2催化反應

在催化作用下進行的反應叫做催化反應?？梢苑譃榫啻呋磻蜕锩复呋磻鞣N形狀的催化劑大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能22.2催化反應各種形狀的催化劑大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工382.2.3催化反應技術(shù)的新進展2.2.4催化劑對化工工藝過程節(jié)能的影響

由于催化劑的加入，反應途徑由（1）變?yōu)椋?），活化能由Ea1降為Ea2

,化學反應速率增大

1.形成一種新的更有效的工藝過程2.活性提高可降低反應過程的推動力，提高轉(zhuǎn)化率，降低能耗3.選擇性提高，可減少副產(chǎn)物的生成，降低反應物分離等其它大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能22.2.3催化反應技術(shù)的新進展由于催化劑的加入，反392.2.5催化劑對化工工藝過程的節(jié)能作用

催化劑對化工工藝過程節(jié)能的作用巨大(1)甲醇的合成

甲醇合成反應是在有催化劑存在的一個體積縮小的、可逆的、伴有多種副反應發(fā)生的放熱反應，主反應方程式如下：

CO+2H2=CH3OH+Q（1）

CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q（2）大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能22.2.5催化劑對化工工藝過程的節(jié)能作用甲40

甲醇合成反應催化劑：銅基催化劑

主要成分：CuO、ZnO、AL2O3，其中有活性的是銅，必須還原后使用。1—催化劑；2—筒體；3—冷卻管；4—換熱器；5—分布器；6—環(huán)隙大型甲醇合成反應器大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2甲醇合成反應催化劑：銅基催化劑1—催化劑；2—筒體；341原料預熱裂解爐急冷油/水系統(tǒng)裂解氣壓縮系統(tǒng)

預冷和干燥C2/C3分離C2加氫C1/C2分離甲烷化乙烯分離乙烯制冷C3/C4分離C3加氫丙烯分離C4/C5分離汽油加氫1段C8/C9分離汽油加氫2段C5/C6分離工藝蒸汽系統(tǒng)堿洗系統(tǒng)丙烯制冷乙烯丙烯氫氣加氫汽油C9+餾分C4餾分C5回裂解爐丙烷回裂解爐乙烷回裂解爐(2)乙烯、丙烯的合成化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2原料預熱裂解爐急冷油/水系統(tǒng)裂解氣預冷和干燥C2/C3分離C42催化氫化反應中，常見催化劑

催化加氫催化劑Ni系催化劑

其他催化劑

鉑催化劑

鈀催化劑其它：鈷、釕、銠（Rh）、銥（Ir）、鋨（Os）催化劑大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2催化氫化反應中，常見催化劑催化加氫Ni系催化劑其他催化432.3.1夾點節(jié)能技術(shù)夾點技術(shù)夾點技術(shù)最初源于熱回收換熱網(wǎng)絡的優(yōu)化集成發(fā)展為包括熱回收換熱網(wǎng)絡子系統(tǒng)和蒸汽動力公用工程子系統(tǒng)的總能系統(tǒng)2.3系統(tǒng)節(jié)能大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能22.3.1夾點節(jié)能技術(shù)2.3系統(tǒng)節(jié)能大規(guī)模專業(yè)培訓B44溫-焓圖和復合曲線熱物流線的走向是從高溫到低溫，冷物流線的走向是從低溫到高溫夾點的形成及其意義

吸入或放出dQ熱量所傳的總熱量CP為熱容流率大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2溫-焓圖和復合曲線夾點的形成及其意義

吸入或放出dQ熱量45單股物流溫焓圖(冷、熱流T-H圖）溫-焓圖和復合曲線

多股物流，合并成一根熱復合曲線大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2單股物流溫焓圖(冷、熱流T-H圖）溫-焓圖和復合曲線

多股46對多股物流，合并成一根熱復合曲線復合曲線要改變斜率，即兩個端點的縱坐標不變，在橫軸上的距離等于多股熱流在橫軸上的距離的迭加復合曲線大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2對多股物流，合并成一根熱復合曲線復合曲線大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化47夾點的形成冷熱復合曲線的相對位置有a、b、c三種不同的情況大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2夾點的形成大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能248夾點的概念與定義夾點：

冷、熱復合曲線在某點重合時該系統(tǒng)內(nèi)部換熱達到極限，重合點的傳熱溫差為零，該點即為夾點；夾點溫差：

冷、熱復合曲線上傳熱溫差最小的地方；夾點溫差為零時操作需要無限大的傳熱面積大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2夾點的概念與定義夾點溫差：大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程49問題表法

（1）以冷、熱流體的平均溫度為標尺，劃分溫度區(qū)間。（2）計算每個溫區(qū)內(nèi)的熱平衡，以確定各溫區(qū)所需的加熱量和冷卻量。（3）進行熱級聯(lián)計算。（4）溫區(qū)之間熱通量為零處，即為夾點。大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2問題表法大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能250問題表法大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2問題表法大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能251夾點的意義

夾點是冷熱復合曲線中傳熱溫差最小的地方，此處熱通量為零；夾點之上是熱端，只有換熱和加熱公用工程；夾點之下是冷端，只有換熱和冷卻公用工程夾點方法的設(shè)計原則是：（1）夾點之上不應設(shè)置任何公用工程冷卻器；（2）夾點之下不應設(shè)置任何公用工程加熱器；（3）不應有跨越夾點的傳熱大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2夾點的意義

夾點是冷熱復合曲線中傳熱溫差最小的地方，此處熱通52閾值問題

只需要一種公用工程的問題，稱為閾值問題夾點問題

既需要加熱公用工程、又需要冷卻公用工程的換熱網(wǎng)絡問題大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2閾值問題大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能253換熱網(wǎng)絡的物流匹配原則

（1）物流數(shù)目匹配準則

換熱網(wǎng)絡優(yōu)化設(shè)計夾點之上夾點之下如果實際系統(tǒng)中物流數(shù)目不能滿足上述準則，則應通過將物流人為地分流來滿足該準則。大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2換熱網(wǎng)絡的物流匹配原則換熱網(wǎng)絡優(yōu)化設(shè)計夾點之上夾點之下54

遠離夾點處，只要溫差許可，物流可逐次進行匹配，不必遵守該準則（2）熱容流率準則

a.

如果夾點處的實際物流不能滿足該準則，就應通過分流來減少夾點之上所需匹配的熱流的熱容流率或夾點之下所需匹配的冷流的熱容流率夾點之上夾點之下大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2遠離夾點處，只要溫差許可，物流可逐次進55熱容流率準則b.離開夾點后，由于物流間的傳熱溫差都增大了，就不必遵守該準則（3）最大換熱負荷準則為保證最小數(shù)目的換熱單元，每一次匹配應換完兩股物流中的一股。大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2熱容流率準則（3）最大換熱負荷準則大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)561.能量目標能量目標是指最小加熱公用工程量和最小冷卻公用工程量；能量目標隨夾點溫差而變（縮小夾點溫差）2.換熱單元數(shù)目目標面積對費用的影響不如換熱器臺數(shù)的影響大

換熱網(wǎng)絡設(shè)計目標換熱器費用與換熱面積的關(guān)系可能分離成不相關(guān)子系統(tǒng)不能分離成不相關(guān)子系統(tǒng)大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能21.能量目標換熱網(wǎng)絡設(shè)計目標換熱器費用與換熱面積的關(guān)系可57換熱網(wǎng)絡設(shè)計目標3.換熱單元數(shù)目目標整個換熱網(wǎng)絡作為一體對待時的最小換熱單元數(shù)目4.換熱網(wǎng)絡面積目標物流按純逆流垂直換熱時的近似面積目標，即在冷熱復合溫焓圖上計算各區(qū)間垂直傳熱所需傳熱面積，然后相加而得大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2換熱網(wǎng)絡設(shè)計目標3.換熱單元數(shù)目目標4.換熱網(wǎng)絡面積目標585.換熱網(wǎng)絡面積目標物流按純逆流垂直換熱時的近似面積目標，即在冷熱復合溫焓圖上計算各區(qū)間垂直傳熱所需傳熱面積，然后相加而得。第i區(qū)段的換熱面積換熱網(wǎng)絡的總面積大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能25.換熱網(wǎng)絡面積目標第i區(qū)段的換熱面積換熱網(wǎng)絡的總面積596.經(jīng)濟目標經(jīng)濟目標有能量費用目標、設(shè)備投資費用目標和總年度費用目標。能量費用目標換熱設(shè)備投資費用總費用目標大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能26.經(jīng)濟目標能量費用目標換熱設(shè)備投資費用總費用目標大規(guī)模專607.最優(yōu)夾點溫差的確定夾點溫差越小，熱回收量越多，則所需的加熱和冷卻公用工程量越少存在一個使總費用最小的夾點溫差大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能27.最優(yōu)夾點溫差的確定大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)612.3.3換熱網(wǎng)絡改造1.換熱網(wǎng)絡改造與新設(shè)計的差異2.換熱網(wǎng)絡改造的加點溫度3.消除跨越加點的匹配4.合并換熱單元2.3.4最優(yōu)經(jīng)濟目標1.操作費用目標2.設(shè)備投資費用目標3.年度總費用目標4.最優(yōu)經(jīng)濟目標的確定2.3.2換熱網(wǎng)絡設(shè)計大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能22.3.3換熱網(wǎng)絡改造2.3.2換熱網(wǎng)絡設(shè)計大規(guī)模622.3.5控制節(jié)能

1.操作控制2.控制節(jié)能的效果

典型節(jié)能工藝舉例2.4.1干法熄焦工藝

概況

原理

工藝流程大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能22.3.5控制節(jié)能大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能63干熄焦原理簡述

干熄焦是采用惰性氣體將紅焦冷卻的一種方法。在干熄焦過程中，紅焦從干熄爐頂部裝入，低溫惰性氣體由循環(huán)風機鼓入干熄爐冷卻室紅焦層內(nèi)，吸收紅焦熱量，冷卻后的焦炭從干熄爐底部排出，從干熄爐環(huán)形煙道出來的高溫惰性氣體經(jīng)干熄焦鍋爐進行熱交換，鍋爐產(chǎn)生蒸汽，冷卻后的惰性氣體由循環(huán)風機重新鼓入干熄爐，循環(huán)使用。干熄焦在節(jié)能、環(huán)保和改善焦炭質(zhì)量方面優(yōu)于濕熄焦。大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2干熄焦原理簡述干熄焦是采用惰性氣體將紅焦冷卻的一種64干熄焦工藝流程

大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2干熄焦工藝流程

大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能2652.4.2離子膜燒堿工藝

概況

原理

工藝流程大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝過程節(jié)能22.4.2離子膜燒堿工藝大規(guī)模專業(yè)培訓BZ化工生產(chǎn)工藝663.1鍋爐的分類及基本特征

3.1.1鍋爐的類別

3.1.2鍋爐的基本特征

1.蒸發(fā)量

2.蒸汽壓力

3.鍋爐的蒸汽溫度

3.1.3工業(yè)鍋爐簡介1.火管鍋爐2.水管鍋爐3.快裝鍋爐水管鍋爐火管鍋爐大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)33.1鍋爐的分類及基本特征水管鍋爐火管鍋爐大規(guī)模專業(yè)培訓673.2鍋爐燃料3.2.1燃料的分類

1.按來源分：天然燃料和人造燃料2.按燃燒形態(tài)分：固體燃料、液體燃料和氣體燃料

3.按蘊藏能量高低分：一般燃料和特殊燃料

3.2.2燃料成分及表示方法

1.燃料的成分

可燃質(zhì)

不可燃質(zhì)快裝鍋爐大規(guī)模專業(yè)培訓鍋爐節(jié)能技術(shù)33.2鍋爐燃料3.2.2燃料成分及表示方法快裝鍋爐大規(guī)68液體燃料固體燃料氣體燃料大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3液體燃料固體燃料氣體燃料大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3692.燃料各成分的表示方法3.煤的基準表示法①收到基

煤的全部成分②空氣干燥基

是指不算外在水分的煤的全部成分③干燥基

即去掉外在水分和內(nèi)在水分的煤④干燥無灰基

不可計算不可燃成分的煤

4.標準燃料的換算與應用

定義：是人為地規(guī)定的一種標準燃料，所有的燃料彼此進行發(fā)熱量的比較時，都必須換算成這種標準燃料的發(fā)熱量。大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)32.燃料各成分的表示方法大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技705.標準燃料的換算關(guān)系

標準煤(t)=某固體燃料的低位發(fā)熱量(MJ)÷29.27×某固體燃料的量(t)3.2.4煤的化學成分及性質(zhì)

1.煤的化學成分2.煤的物理性質(zhì)3.煤的工藝性質(zhì)3.2.5工業(yè)鍋爐用煤大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)35.標準燃料的換算關(guān)系大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)371煤的形成

煤是古代的植物體因為地殼運動而埋沒地下，在適宜的地質(zhì)環(huán)境中經(jīng)過漫長年代的演變而成的，含碳量一般為46%～97%。煤是重要的燃料和化學工業(yè)原料。煤在地球上的儲量非常豐富。經(jīng)歷了兩個階段：泥炭化階段和煤化作用階段。大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3煤的形成煤是古代的植物體因為地殼運動而埋沒地下，在72煤的元素分析煤是由有機物質(zhì)和無機物質(zhì)混合組成的。煤中有機物質(zhì)主要由碳（C）、氫（H）氧（O）、氮（N）四種元素構(gòu)成，還有一些元素則組成煤中的無機物質(zhì)，主要有硫（S）、磷（P）以及稀有元素等。大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3煤的元素分析煤是由有機物質(zhì)和無大規(guī)模專業(yè)培訓BZ73煤的工業(yè)分析水分：煤中的不可燃成分灰分：煤完全燃燒后其中礦物質(zhì)的固體殘余物，對煤的燃燒、加工、利用都有不利影響揮發(fā)分：將煤加熱到850℃左右，從煤中有機質(zhì)分解出來的液體和氣體產(chǎn)物固定碳：除去水分、灰分和揮發(fā)分后的殘留物發(fā)熱量：單位質(zhì)量的煤完全燃燒時所放出的熱量大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3煤的工業(yè)分析水分：煤中的不可燃成分大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能74煤的物理性質(zhì)顏色：與煤形成的變質(zhì)程度有關(guān)，隨變質(zhì)程度的增高而變深光澤：煤表面的反光能力，隨變質(zhì)程度的增高而加強硬度：隨變質(zhì)程度的增高而相應增高比重：煤的比重也隨變質(zhì)程度的增大而增大脆性：指煤受力時的破碎性能斷口：指煤的破碎面的性能裂隙：煤的裂隙是在成煤過程中的成巖作用和變質(zhì)作用下形成的，是確定煤的變質(zhì)程度的重要指標導電性：煤的導電性隨變質(zhì)程度的增大而增大大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3煤的物理性質(zhì)顏色：與煤形成的變質(zhì)程度有關(guān)，隨變質(zhì)程度的增高而75煤的工藝性質(zhì)煤的活性：是指在高溫條件下，煤與氧、水蒸氣或二氧化碳互相作用的能力煤的發(fā)熱量：單位質(zhì)量的煤完全燃燒時所放出的熱量煤的黏合性：粉碎的煤粒在一定條件下加熱到一定溫度時機制受熱分解、軟化而成膠質(zhì)體，最后結(jié)成塊狀的焦體煤的熱穩(wěn)定性：煤在高溫條件下保持完好粒度的性能煤灰的熔融性：即煤灰的熔融性能大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3煤的工藝性質(zhì)煤的活性：是指在高溫條件下，煤與氧、水蒸氣或二氧76煤焦體形成過程

粘結(jié)性煙煤在熱解過程中，在300～550℃范圍內(nèi)，煤粒會軟化熔融，在煤粒的表面形成含有氣泡的液相膜，大量煤粒聚積時，液相相互融合在一起，形成氣、液、固三相一體的粘稠的混合物，即所謂的“膠質(zhì)體”大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3煤焦體形成過程粘結(jié)性煙煤在熱解過程中，在30773.2.6工業(yè)鍋爐用液體燃料

1.重油、燃料油及渣油2.燃料油的主要質(zhì)量指標(1)粘度(2)閃點和燃點(3)凝固點(4)含硫量(5)水分和雜質(zhì)燃料油大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)33.2.6工業(yè)鍋爐用液體燃料燃料油大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐78工業(yè)煤的分類按煤化程度煤可分為：（1）泥炭：含碳量約55~60%，氧含量約30%；（2）褐煤：水分、灰分較高，發(fā)熱量低，易燃燒，適宜作為發(fā)電燃料，也可用于氣化；（3）煙煤：揮發(fā)份含量在20%~37%，容易燃燒，是儲量最多、用途最廣的煤種；（4）無煙煤：含碳量可高達80%~90%左右，質(zhì)硬，色黑，燃點較高，多用于民用和化肥工業(yè)大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3工業(yè)煤的分類按煤化程度煤可分為：大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技79燃料油經(jīng)過原油蒸餾加工大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3燃料油經(jīng)過原油蒸餾加工大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)380

3.2.7工業(yè)鍋爐用氣體燃料

1.天然的氣體燃料：由地下巖層所產(chǎn)生的氣體燃料，如天然氣等

2.人造的氣體燃料：由固體、液體燃料經(jīng)過加工得到的氣體產(chǎn)物，如煤氣、焦爐煤氣等。

3.氣體燃料的組成：是以碳氫化合物為主的可燃氣體和不可燃氣體混合物。3.3燃燒技術(shù)3.3.1燃料的燃燒

1.燃燒條件2.煤的燃燒3.液體燃料的燃燒4.氣體燃料的燃燒

大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)33.2.7工業(yè)鍋爐用氣體燃料大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐81必須要有能燃燒的可燃物（燃料）；必須要有使可燃物著火的能量（熱源），即使可燃物的溫度達到著火溫度以上；必須供給足夠的氧氣和空氣。為了維持燃燒，還必須保證：（1）必須把溫度水平維持在燃料著火溫度以上；（2）必須把適當?shù)目諝饬恳哉_的方法供應給燃料，使燃料能充分地與空氣接觸；（3）必須及時而妥善地排走燃燒產(chǎn)物；（4）必須提供燃燒所必須的足夠空間（燃燒室）和時間。燃料燃燒的條件大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3必須要有能燃燒的可燃物（燃料）；燃料燃燒的條件大規(guī)模專業(yè)培訓82煤的燃燒過程大致可分為5步：干燥。100℃左右，析出水分；熱解。約300℃以后，燃料熱分解析出揮發(fā)分，為氣態(tài)的碳氫化合物，同時生成焦和半焦；著火。約500℃，揮發(fā)分首先著火，然后焦開始著火；燃燒。揮發(fā)分燃燒，焦炭燃燒。揮發(fā)分燃燒速度快，從析出到基本燃盡所用時間約占煤全部燃燒時間的10%；揮發(fā)分的燃燒過程為氣-氣同相化學反應，焦炭的燃燒為氣-固異相化學反應；燃盡。焦炭繼續(xù)燃燒，直到燃盡。這一過程燃燒速度慢，燃盡時間長。煤的燃燒大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3煤的燃燒過程大致可分為5步：煤的燃燒大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)83大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)384

液體燃料的燃燒

油燃燒特點：霧化燃燒油燃燒是一個復雜的物理化學過程，由于油沸點低于其燃點，因此油滴總是先蒸發(fā)成氣體，并以氣態(tài)的方式進行燃燒。包含：霧化、受熱蒸發(fā)、擴散混合、著火燃燒大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3液體燃料的燃燒油燃燒特點：霧化燃燒油燃燒是一個85霧化：燃料→細滴→油霧炬，霧滴粒徑↓，表面積↑蒸發(fā)：油滴受熱后表面開始蒸發(fā)→油蒸汽擴散混合：燃油蒸汽與周圍空氣互相擴散與混合燃燒：油蒸汽與空氣混合物達到著火溫度后，開始燃燒。

在燃燒過程中，油滴內(nèi)部繼續(xù)受熱蒸發(fā)→擴散混合→新油氣空氣混合物取代已散逸燃燒產(chǎn)物→繼續(xù)燃燒→油滴燃盡鍋爐節(jié)能技術(shù)3霧化：燃料→細滴→油霧炬，霧滴粒徑↓，表面積↑蒸發(fā)：油滴受熱861.油滴2.油蒸汽區(qū)3.燃燒區(qū)4.外部5.油蒸汽濃度6.氧氣濃度7.溫度

限制油滴燃燒的主要因素是與空氣的混合速度，即取決于空氣向油滴表面擴散所需的時間，屬擴散燃燒。物理化學過程：霧化→三傳→受熱蒸發(fā)→著火→燃盡大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)31.油滴2.油蒸汽區(qū)3.燃燒區(qū)4.外部87

氣體燃料的燃燒

燃燒過程是包括發(fā)光放熱的化學反應，故存在兩個最基本的階段：著火階段、著火后燃燒階段。著火：燃料和氧化劑混合后，由無化學反應（從緩慢的氧化反應）向穩(wěn)定的強烈放熱狀態(tài)的過渡過程。

當氣體燃料在一定的條件下與氧發(fā)生化學反應時，反應熱的聚集會導致氣體燃料的著火燃燒。大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3氣體燃料的燃燒燃燒過程是包括發(fā)光放熱的化學883.3.2燃燒方式

1.層狀燃燒2.懸浮燃燒3.沸騰燃燒

3.3.3燃燒設(shè)備1.層燃爐2.沸騰爐①煤種適應性強③減輕燃燒污染②燃燒穩(wěn)定、充分④埋管吸熱充分

層燃爐大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)33.3.2燃燒方式層燃爐大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)389

⑤便于實現(xiàn)操作的機械化與自動化3.循環(huán)流化床鍋爐4.煤粉爐3.3.4新的燃燒技術(shù)

1.水煤漿混合燃燒2.油摻水混合燃燒3.油煤混合燃燒4.節(jié)能型燃燒器沸騰爐大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3⑤便于實現(xiàn)操作的機械化與自動化沸騰爐大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋90循環(huán)流化床鍋爐大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3循環(huán)流化床鍋爐大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)391鍋爐水處理的目的防止爐內(nèi)腐蝕防止鍋爐結(jié)垢的發(fā)生防止冷凝系統(tǒng)的腐蝕大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3鍋爐水處理的目的防止爐內(nèi)腐蝕防止鍋爐結(jié)垢的發(fā)生防止冷凝92大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3933.4鍋爐水的處理

3.4.1澄清與過濾3.4.2軟化1.中和法2.石灰沉淀法3.水質(zhì)穩(wěn)定處理4.離子交換法3.3.3脫鹽3.3.4除氧1.化學除氧

2.熱力除氧

3.真空除氧Ca,MgNa,Na水軟化原理大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)33.4鍋爐水的處理Ca,MgNa,Na水軟化原理大規(guī)模94除氧利用某些與氧氣發(fā)生化學反應的化學藥劑如聯(lián)氨和氨，使之和水中的迅速發(fā)生化學反應，生成不與金屬發(fā)生腐蝕的物質(zhì)而達到除氧的目的。(用化學藥劑除氧）

當水被定壓加熱時，水蒸發(fā)的蒸汽量不斷增加，使液面上水蒸氣的分壓力升高，其他氣體的分壓力不斷降低，從水中逸出后及時排出。當水加熱至除氧器壓力下的飽和溫度時，水蒸氣的壓力就會接近水面上的全壓力，此時水面上其它氣體的分壓力將趨近于零，于是溶解在水中的氣體將會從水中逸出而被除去。熱力除氧化學除氧大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3除氧利用某些與氧氣發(fā)生化學反應的化學藥95淋水盤式除氧器l一配水槽；2一篩盤；3一蒸汽分配箱除氧大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3淋l一配水槽；除氧大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)396淋水盤式噴霧填料式除氧大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3淋水盤式噴霧填料式除氧大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)3973.5除灰除垢

3.5.1清除積灰

1.物理清灰法2.化學清灰法

水垢的危害①降低熱效率，浪費燃料；②引起金屬受熱面過熱，損壞鍋爐受壓元件，縮短使用壽命；③破壞正常鍋爐水循環(huán)，增加維修費用；④為腐蝕創(chuàng)造條件。3.5.2除去水垢

1.煮爐除垢2.鹽酸清洗除垢水垢的種類大規(guī)模專業(yè)培訓BZ鍋爐節(jié)能技術(shù)33.5除灰除垢水垢的危害3.5.2除去水垢水大規(guī)模專業(yè)983.6工業(yè)鍋爐的節(jié)能措施

3.6.1均勻分層燃燒3.6.2合理通風3.6.3蒸汽蓄熱與空氣預熱3.6.4保溫與防漏大規(guī)模專業(yè)培訓BZ工業(yè)鍋爐燃煤催化燃燒節(jié)能技術(shù)高效煤粉工業(yè)鍋爐技術(shù)工藝流程鍋爐節(jié)能技術(shù)33.6工業(yè)鍋爐的節(jié)能措施大規(guī)模專業(yè)培訓BZ工業(yè)鍋爐燃煤催994.1化工窯爐的基本情況

4.1.1化工窯爐的分類

4.1.2化工窯爐的基本情況爐型的結(jié)構(gòu)、尺寸及技術(shù)性能應能滿足

4.1.3化工窯爐的能源效率

影響能源效率的主要因素：①窯爐型結(jié)構(gòu)②燃燒裝置及燃燒系統(tǒng)③窯爐余熱的回收利用④窯爐用耐火材料⑤窯爐的設(shè)計和改造⑥配套機械設(shè)備及自動化⑦企業(yè)的管理水平、人員素質(zhì)、技術(shù)和市場信息服務大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)44.1化工窯爐的基本情況大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)4100化工窯爐大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)4化工窯爐大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)4101耐火材料

一、耐火材料的定義：

耐火材料是用作高溫窯、爐等熱工設(shè)備，以及高溫容器和部件的無機非金屬材料，耐火度不低于1580℃，并在高溫下能承受相應的物理化學變化及機械作用。

二、耐火材料的分類：1、根據(jù)耐火材料化學礦物組成分類大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)4耐火材料一、耐火材料的定義：大規(guī)模專業(yè)培訓B102

2、根據(jù)耐火度可分為:

普通耐火制品：耐火度為1580~1770℃

高級耐火制品：耐火度為1770~2000℃

特級耐火制品：耐火度大于2000℃

3、按照形狀和尺寸可分為：標準型磚（230×114×65mm）、異型磚、特異型磚、大異型磚，以及實驗室和工業(yè)用坩堝、皿、管等特殊制品。大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)42、根據(jù)耐火度可分為:大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技103耐火材料的組成和性質(zhì)耐火材料基本性質(zhì)可歸納為以下三方面：

1)耐火材料的使用性質(zhì)。耐火度、高溫耐壓強度、熱穩(wěn)定性、高溫體積穩(wěn)定性、抗渣性等。

2)耐火材料的物理性質(zhì)。氣孔率、真比重、體積密度、線膨脹率等。

3)耐火材料的機械性質(zhì)。耐壓強度、彈性變形、塑性變形等。大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)4耐火材料的組成和性質(zhì)耐火材料基本性質(zhì)可歸納為以下三方面：大規(guī)104耐火材料的化學礦物組成

一、化學組成耐火材料的化學組成按各成分含量和作用分為兩部分，主成分和副成分。

1、主成分它是耐火制品中構(gòu)成耐火基體的成分，是耐火材料的特性基礎(chǔ)。它的性質(zhì)和數(shù)量直接決定制品的性質(zhì)。其主要成分可以是氧化物，也可以是元素或非氧化物的化合物。大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)4耐火材料的化學礦物組成一、化學組成大規(guī)模專業(yè)培訓105耐火材料的組成成分

按主成分的化學性質(zhì)又可分為三類。酸性耐火材料中性耐火材料堿性耐火材料

2．雜質(zhì)成分在耐火材料(或原料)中含有一定量的雜質(zhì)。3．添加成分礦化劑、穩(wěn)定劑和燒結(jié)劑等。灼減：將干燥的材料在規(guī)定溫度條件下加熱時質(zhì)量減少百分率稱為灼減。大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)4耐火材料的組成成分按主成分的化學性質(zhì)又可分為三106耐火材料的礦物組成

二、礦物組成耐火制品是礦物組成體，制品的性質(zhì)是其組成礦物和微觀結(jié)構(gòu)的綜合反映。從以下三方面研究與考察：原料的加熱相變化；制造中配料間相互反應產(chǎn)生的相變化；耐火材料在使用中的相變化。耐火材料一般是多相組成體，其中的礦物相可分為兩類，即結(jié)晶相和玻璃相。

大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)4耐火材料的礦物組成二、礦物組成大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐107耐火材料的基本要求①耐火度高一般在1000～1800℃②熱穩(wěn)定性好③高溫結(jié)構(gòu)強度大④抗沖刷能力強⑤高溫體積穩(wěn)定⑥外形規(guī)整耐火材料的要求耐火材料大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)4耐火材料的基本要求耐火材料的要求耐火材料大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯108耐火磚大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)4耐火磚大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)41094.2.2耐火材料的性質(zhì)及用途

1.耐火材料的原料簡介

（1）磚瓦粘土

（2）耐火粘土（3）白云巖（4）硅石

2.耐火磚4.2.3耐火材料1.耐火纖維耐火材料耐火材料大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)44.2.2耐火材料的性質(zhì)及用途耐火材料耐火材料大規(guī)模專業(yè)110耐火纖維

耐火纖維是指使用溫度在1000～1100℃以上的纖維材料。它既具有一般纖維的特性，如柔軟、高強度，可加工成各種帶、線、繩、毯、氈等，又具有普通纖維所沒有的耐高溫、耐腐蝕的性能，并且大部分耐火纖維抗氧化。一、纖維的分類及使用溫度二、纖維的性質(zhì)非晶質(zhì)硅酸鋁纖維A12O3含量波動于45～65％，A12O3含量越高，耐火性提高。非晶質(zhì)硅酸鋁質(zhì)纖維再加熱時產(chǎn)生莫來石和方石英析晶。大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)4耐火纖維

耐火纖維是指使用溫度在1000～11111常用耐火纖維使用范圍大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)4常用耐火纖維使用范圍大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)4112

1.耐火纖維

廣義是指能耐受一定溫度的纖維狀絕熱材料。狹義是指硅酸鋁系列的耐火材料。

2.耐火纖維的使用溫度

為抑制析晶過程以提高使用溫度：①增大Al2O3的含量；②降低Fe2O3及Na2O等金屬氧化物質(zhì)的含量③適當加入Cr2O3、ZrO2等析晶抑制劑大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)41.耐火纖維大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)41133.耐火材料的二次制品

耐火纖維氈

耐火纖維毯耐火纖維板耐火纖維紙

耐火纖維導形件耐火纖維磚

耐火纖維制品組合件4.耐火纖維制品的用途4.2.4耐火高溫陶瓷耐火纖維材料陶瓷纖維板陶瓷纖維紙?zhí)沾衫w維帶、繩、線大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)43.耐火材料的二次制品耐火纖維材料陶瓷纖維板陶瓷纖維紙?zhí)沾?144.2.5耐火材料的發(fā)展趨勢

1.大力推廣不定型，耐火纖維等高效節(jié)能新材料2.開發(fā)不需要煅燒而直接使用的原料3.用不燒磚代替燒成磚4.開發(fā)精細陶瓷和高溫涂料大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)44.2.5耐火材料的發(fā)展趨勢大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能1154.3石灰窯節(jié)能技術(shù)

石灰的生產(chǎn)工藝及用途

1.石灰的生產(chǎn)工藝CaCO3CaO+CO2↑

2.石灰的用途①筑路、地基配制灰土②建筑配制砂漿和灰漿③建材制造無漿水泥④制造各種硅酸鹽材料△大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)44.3石灰窯節(jié)能技術(shù)△大規(guī)模專業(yè)培訓BZ窯爐節(jié)能技術(shù)41164.3.2窯型選擇1.石灰窯的種類

2.混燒窯3.氣燒窯4.3.3原料燃料的粒度及布料4.3.4供風與卸灰日產(chǎn)300噸氣煤混燒石灰豎窯BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)44.3.2窯型選擇日產(chǎn)300噸氣煤混燒石灰豎窯BZ大規(guī)模117電石簡介

電石，學名碳化鈣，化學式為CaC2。無色晶體，工業(yè)品為灰黑色塊狀物，斷面為紫色或灰色。遇水立即發(fā)生激烈反應，生成乙炔，并放出熱量。碳化鈣是重要的基本化工原料，主要用于產(chǎn)生乙炔氣。也用于有機合成、氧炔焊接等。BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)4電石簡介電石，學名碳化鈣，化學式為CaC2。B118電石的主要用途有：

（1）電石與水反應生成的乙炔可以合成許多有機化合物，例如：合成橡膠、人造樹脂、丙酮、烯酮、炭黑等；同時乙炔一氧焰廣泛用于金屬的焊接和切割。

（2）加熱粉狀電石與氮氣反應時，生成氰氨化鈣，即石灰氮，加熱石灰氮與食鹽反應生成的氰熔體用于采金及有色金屬工業(yè)。

（3）電石本身可用于鋼鐵工業(yè)的脫硫劑。

（4）產(chǎn)生的氣體遇火后可燃，可以照明。

BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)4電石的主要用途有：

（1）電石與水反應生成的乙炔可以合1194.4電石爐節(jié)能技術(shù)

4.4.1電石的生產(chǎn)工藝及爐型

1.電石的生產(chǎn)工藝CaO+3C→CaC3+CO↑2.電石爐的爐型

4.4.2電石爐節(jié)能措施1.密閉電爐石2.空心電極技術(shù)3.精選原料4.短網(wǎng)節(jié)能5.低壓并聯(lián)補償電石爐節(jié)能電石爐BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)44.4電石爐節(jié)能技術(shù)電石爐節(jié)能電石爐BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐1204.4.3電石爐的煙氣的回收利用1.電石爐的煙氣特征2.電石爐的煙氣凈化3.余熱利用4.氣燒石灰窯4.5磷爐節(jié)能技術(shù)

4.5.1黃磷生產(chǎn)的物化基礎(chǔ)及生產(chǎn)方法

電石爐電石爐BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)44.4.3電石爐的煙氣的回收利用電石爐電石爐BZ大規(guī)模專業(yè)121電石生產(chǎn)工藝圖BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)4電石生產(chǎn)工藝圖BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)4122電石爐除塵系統(tǒng)布置圖BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)4電石爐除塵系統(tǒng)布置圖BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)41231.黃磷生產(chǎn)的物化基礎(chǔ)4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C→20CaSiO3+6P2↑+30CO↑+SiF4↑2.黃磷的生產(chǎn)方法

高爐法：

現(xiàn)多不采用。

電爐法：

通過電極以電阻和電弧的形式將電能換成熱能，使爐料熔融。高溫下，礦石中的磷被還原成單質(zhì)磷，然后經(jīng)冷卻、分離、精制而得到成品。磷爐節(jié)能技術(shù)BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)41.黃磷生產(chǎn)的物化基礎(chǔ)磷爐節(jié)能技術(shù)BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)124黃磷與磷爐黃磷磷爐BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)4黃磷與磷爐黃磷磷爐BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)4125電爐法生產(chǎn)黃磷BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)4電爐法生產(chǎn)黃磷BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)41264.5.2磷爐的節(jié)能措施1.加強爐體保溫2.減少爐蓋熱損耗3.精料入爐4.磷爐變壓器的選項5.短網(wǎng)節(jié)能4.5.3磷爐制磷副產(chǎn)物的綜和利用1.粉料成型2.磷爐尾氣的綜合利用

主要含CO85%～90%3.泥磷的回收利用磷爐節(jié)能BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)44.5.2磷爐的節(jié)能措施磷爐節(jié)能BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)127磷爐尾氣的綜合利用黃磷尾氣生產(chǎn)甲醇工藝流程圖黃磷尾氣生產(chǎn)甲酸工藝流程圖黃磷尾氣綜合利用經(jīng)濟效益圖BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)4磷爐尾氣的綜合利用黃磷尾氣生產(chǎn)甲醇工藝流程圖黃磷尾氣生產(chǎn)甲酸1284.6炭黑爐的節(jié)能技術(shù)

4.6.1炭黑生產(chǎn)工藝

1.生產(chǎn)方法

最主要的是爐法，即不完全燃燒法。爐法炭黑中油爐最為重要。

2.炭黑生產(chǎn)的工藝流程

4.6.2炭黑爐的節(jié)能措施1.空氣預熱2.油料預熱3.強化燃燒4.自動控制技術(shù)

炭黑爐的節(jié)能BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)44.6炭黑爐的節(jié)能技術(shù)炭黑爐的節(jié)能BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)129泥磷的回收利用泥磷高效轉(zhuǎn)化為次磷酸鈉和磷酸工藝流程圖磷礦漿吸收硫工藝流程圖BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)4泥磷的回收利用泥磷高效轉(zhuǎn)化為次磷酸鈉和磷酸工藝流程圖磷礦漿吸1304.6.4炭黑尾氣的綜合利用1.炭黑尾氣的成分及特征

原料油不完全燃燒和高溫裂解生成，尾氣主要為CO、H2、CH4、C2H2、N2、CO2和H2O

2.炭黑尾氣濕熱的利用

3.炭黑尾氣的化學能利用BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)44.6.4炭黑尾氣的綜合利用BZ大規(guī)模專業(yè)培訓窯爐節(jié)能技術(shù)1315.1輸電線路節(jié)能

5.1.1輸電過程

5.1.2輸配電線路的功率耗損1.有功功率耗損計算2.無功功率耗損的計算

5.1.3線損的組成

為固定損失、變動損失和其它損失

5.1.4減少線損的主要方法1.提高電網(wǎng)的運行電壓2.選擇截面恰當?shù)膶Ь€BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能55.1輸電線路節(jié)能BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能5132輸電線路的結(jié)構(gòu)一、輸電線路的構(gòu)成

輸電的通路由電力線路、變配電設(shè)備構(gòu)成。輸電線路從結(jié)構(gòu)可分為架空線路和電纜線路兩類。構(gòu)成架空輸配電線路的主要部件有:導線、避雷線（簡稱避雷線）、金具、絕緣子、桿塔、拉線和基礎(chǔ)、接地裝置等，如圖。BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能5輸電線路的結(jié)構(gòu)一、輸電線路的構(gòu)成BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中133輸電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)區(qū)分根據(jù)電壓等級分

輸電系統(tǒng)：35kV及35kV以上的電壓線路系統(tǒng)；配電系統(tǒng)：10kV及其以下的電壓線路系統(tǒng)。根據(jù)功能分

輸電系統(tǒng)：把電能從遙遠的電廠輸送到負荷中心；配電系統(tǒng)：把電能配送到用戶為了更好的完成他們各自的職能。BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能5輸電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)區(qū)分BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能134輸電系統(tǒng)介紹意義：組成：

架空導線＋變壓器＋保護裝置*BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能5輸電系統(tǒng)介紹意義：BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能51355.2變壓電設(shè)備節(jié)能

5.2.1合理選擇變壓器的容量1.利用計算負荷法估算2.利用最經(jīng)濟效果法估算3.按年能電力損耗最小法選擇變壓器容量5.2.2提高變壓器的運行效率1.變壓器的并列運行2.合理分配變壓器的負荷3.及時調(diào)整輕載和切除空載的變壓器4.變壓器的經(jīng)濟運行

BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能55.2變壓電設(shè)備節(jié)能BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)136變壓電設(shè)備BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能5變壓電設(shè)備BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能51375.2.3提高功率因素1.提高變壓器的功率因素2.提高負荷單體設(shè)備的功率因素

3.提高電源母線上的功率因素4.功率因素的調(diào)整5.2.4高耗能變壓器的節(jié)能改造1.中、小型變壓器的調(diào)容改造2.中、小型變壓器的降容改造3.中、小型變壓器的保容改造5.2.5推廣節(jié)能型變壓器BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能55.2.3提高功率因素BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)1385.3短網(wǎng)節(jié)能

短網(wǎng)是指從爐料電路變壓器的二次側(cè)端到電爐電極的二次母線的總稱，是將變壓器的低電壓、大電流的電能輸送至電爐電極進行做功的橋梁。

1.短網(wǎng)的電流密度2.短網(wǎng)的功率耗損3.短網(wǎng)的布置形式BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能55.3短網(wǎng)節(jié)能BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能51395.4無功補償5.4.1無功功率與功率因數(shù)1.無功功率2.無功功率的作用3.功率因數(shù)5.4.2無功補償?shù)墓?jié)能意義

1.無功補償?shù)谋匾?.無功補償技術(shù)可改善電力品質(zhì)3.無功補償技術(shù)的節(jié)能意義

BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能55.4無功補償BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能51405.4.3無功補償?shù)幕痉椒?.旋轉(zhuǎn)電機補償法2.接觸器投切并聯(lián)電容器補償法3.晶閘管投切并聯(lián)電容器補償法4.帶諧波濾波功能的晶閘管投切補償法5.三相△系統(tǒng)晶閘管投切補償法6.晶閘管控制的電抗器無功補償法5.4.4電動機的無功就地補償BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能55.4.3無功補償?shù)幕痉椒˙Z大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中141電動機無功就地補償?shù)慕?jīng)濟效益：降低總電流，減少線路損耗和變壓器損耗；可以提高變壓器和輸電線路的利用率；可以提高線路末端的電壓；與集中補償相比，投資減少一半以上。典型的實例，如：空壓機站、遠程水泵。

使用無功補償電容應注意以下三點：干式電力電容器過電壓能力差≤10%。集中補償電容與高次諧波可能產(chǎn)生并聯(lián)諧振，從而放大了諧波電流，對電網(wǎng)產(chǎn)生影響。因此，要嚴格控制電網(wǎng)的高次諧波含量。就地補償電容應當避免自激。對頻繁啟動的電機，升降機電機不要安裝就地補償電容器。

BZ大規(guī)模專業(yè)培訓化工生產(chǎn)中的用電節(jié)能5電動機無