工业节能技术.

节能技术与应用讲座工业节能技术节能技术与应用讲座主要内容3.1工业节能概述3.2工业节能潜力分析（自学）3.3通用设备节能技术*3.4通用工业节能技术*3.5换热器及强化传热节能技术*3.6工业节能技术应用实例及分析*节能技术与应用讲座3.1工业节能概述工业是国民经济建设中的一个主要产业。消耗的能源约占我国全部消耗能源的70%左右。工业产值占GDP约为44%（2006），工业经济总规模已居世界第四位；钢材、水泥、化肥等工业产品，生产规模和产量已连续多年居世界第一位；工业涉及范围广，有些工业部门是能源消耗大户，如钢铁工业、冶金工业、建材工业；有些是能源转换加工企业，如石油石化工业中的炼油企业、能源工业中的煤炭加工企业、火力（热力）发电厂等。节能技术与应用讲座工业企业不仅消耗一次能源，也消耗大量的二次能源（如电能）；做好工业节能工作，不仅涉及工业本行业的能源消耗，同时也为对交通节能、建筑节能、农业节能以及民用节能带来影响。工业节能涉及的内容和范围广泛，在工业生产过程中，能源的浪费和低效使用主要原因是：由生产管理不善引起的管理性浪费和由技术因素导致能源使用不当引起的浪费；因此，工业节能是其它行业节能的源头和重点。节能技术与应用讲座表3-2工业能源消耗在业全国能源消耗情况比例年份全国能源消费总量（万tce）全国能源消费比上年增长（%）工业能源消费总量（万tce）工业能源消费比上年增长（%）工业能源消费占全国能源消费的比重（%）1980602754101068.041985766824.93510684.4866.61990987035.18675785.7668.4719951311765.85961917.3273.3320001385529544268.8920011431993.35982732.9768.63200215179661040885.9268.57200317495115.2812173116.9569.58200420322716.1414324417.6770.4820052224689.4715795210.2771节能技术与应用讲座工业节能方法分类：1、按行业划分，节能方法：化工行业节能、石油、钢铁、机械、水泥、纺织、建材行业节能等；2、按设备划分，节能方法：锅炉节能法、窑炉、热力管道、换热器、风机泵节能法等；3、按具体原理划分，节能方法：绝热节能法、强化传热、燃烧、电力、余热回收节能法等。节能技术与应用讲座工业节能技术分类1、管理节能2、工艺节能3、控制节能4、设备节能其中，管理节能工作做得好坏又影响到工艺节能、控制节能和设备节能的成效。如一些工厂，“浮财”遍地，跑、冒、滴、漏严重（一团白雾上青天！），余热资源大量流失，只要通过加强节能管理工作便会收到立杆见影的显著效果。节能技术与应用讲座1、管理节能主要工作（1）有能源管理体系；（2）有产品耗能定额；（3）有计量仪表，（4）有管理制度；（5）有节能措施。节能技术与应用讲座2、工艺节能（系统节能）工艺节能是工业节能过程中难度大、投资大，但也是节能效果最显著的节能措施。工艺节能涉及整个工艺系统，需要改变工艺操作过程，一般很难单独进行，常常需要控制节能和设备节能配合起来。如合成氨工艺原来以煤为原料，改用石脑油为原料，就要进行控制方案及设备的改造，工作量较大。节能技术与应用讲座工艺节能的时机工艺节能改造工作常常在新项目上马或旧项目进行大修或设备淘汰时进行，此时的工作阻力较小，企业容易接受。如果新项目使用不久，工艺操作上也不存在问题，只是节能有点问题，要对生产工艺进行节能改造，工厂就不容易接受。尽管这个节能改造从长远发展来看（比如5年）是经济合理的，这也是目前节能改造工作中碰到的一个困难。节能技术与应用讲座3、控制节能1）考虑每一台耗能设备的正常可靠运行；2）考虑车间、工厂实现自动化的经济目的，特别是节约能耗、提高产品产量、质量等；3）考虑车间、工厂的能源（油、煤、气、水、风、电）进行集中监测、管理、调度和控制等问题；4）考虑各种耗能设备的性质和状态；5）考虑控制技术实现的可能性、可靠性及稳定性；6）要考虑控制系统的总的发展趋势。节能技术与应用讲座控制节能实例之一节能技术与应用讲座控制节能实例之二利用外接密封容器的液位，来控制排水阀以代替疏水器排水，使原来需要外购的高压蒸汽供热，可以改成由本厂自生的低压蒸汽供热，大大节省了能源的开支。节能技术与应用讲座4、设备节能设备节能是较为容易实施的节能措施。设备节能就是对耗能设备进行改造、替换，采用新材料、新技术，以及加强管理等措施，使耗能设备的能源消耗降低；如果是能量回收设备（如烟道废热锅炉），则使其回收能量增加。工业生产过程中主要耗能设备有：工业锅炉、工业炉窑（熔铸炉、加热炉、热处理炉、烘干炉）、电动机、热交换设备。节能技术与应用讲座3.2工业节能潜力分析2006年我国与其他国家每万美元GDP能耗比较国家2006总能源消费（万吨标准煤）人均能耗(吨标准煤)人均GDP(万美元)单位GDP能耗(吨标准煤/万美元)日本743325．82453．64861.60德国469295．69183．30991.72美国33103711．00854．20672.62菲律宾35940．40170．10843.71巴西295041．56870．33114.74印尼163350．66550．10936.09印度604560．55190.06528.47埃及83961．06420．11189.52中国2425491．83390．135213.56节能技术与应用讲座各行业能耗高于世界平均水平我国工业部门的8个行业主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%，如火电供电煤耗高22.5%，大中型钢铁企业吨钢可比能耗高21.4%，铜冶炼综合能耗高65%，大型合成氨综合能耗高31.2%，纸和纸板综合能耗高120%。SH型双吸离心泵IS(R)系列单级单吸离心泵轴流泵节能技术与应用讲座主要耗能设备效率低于世界平均水平燃煤工业锅炉平均运行效率65%左右，比国际先进水平低15～20个百分点；中小电动机平均效率87%，风机、水泵平均设计效率75%，均比国际先进水平低5个百分点，系统运行效率低近20个百分点。燃油/燃气锅炉系列LHS系列立式燃油（气）蒸汽锅炉WNS系列卧式燃油(气)蒸汽锅炉节能技术与应用讲座整体能源效率低于世界先进水平我国整体能源效率比国际先进水平低10个百分点。如火电机组平均效率33.8%，比国际先进水平低6-7个百分点。能源利用中间环节（加工、转换和贮运）损失量大，浪费严重。我国能源利用效率与国外的差距表明，节能潜力巨大。根据有关单位研究，按单位产品能耗和终端用能设备能耗与国际先进水平比较，目前我国的节能潜力约为3亿吨标准煤以上，相当于与2005年全年全国消耗总能源的13.4%。节能技术与应用讲座3.3通用设备节能技术*3.3.1锅炉节能技术*3.3.2炉窑节能技术3.3.3换热器节能技术*3.3.4泵和风机节能技术*节能技术与应用讲座图3-1某链条炉结构示意图锅炉是能源转换设备。将有机燃料（煤、油、气等一次能源）燃烧的化学能转变为工质（蒸汽、热水、导热油等）热能（二次能源）的设备。如图3-1链条炉结构示意图。3.3.1锅炉节能技术节能技术与应用讲座节能技术与应用讲座锅炉锅炉本体由“锅”和“炉”两部分组成。炉是指锅炉的燃烧系统，包括炉膛、燃烧器、烟道、炉墙构架等，其作用在于提供尽可能良好的燃烧条件。锅是指锅炉的汽水系统，由汽包、下降管、集箱、导管及各种受热面组成，其作用是吸收燃料系统放出的热量。煤粉锅炉节能技术与应用讲座锅炉受热面锅炉受热面是由直径不等、材料不同的管件组成。根据作用不同可分为：（1）水冷壁：布置在炉膛四周，紧贴炉墙形成炉膛周壁，接受炉内火焰和高温烟气的辐射热，对炉墙起保护作用。（2）过热器：其作用是将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。（3）省煤器和空气预热器是现代锅炉不可缺少的受热面。由于它们装在锅炉的尾部烟道内，故统称为尾部受热面。节能技术与应用讲座1、锅炉分类按用途可分为：固定式的工业锅炉、电站锅炉、生活锅炉；移动式的船舶锅炉、机车锅炉等。按蒸汽压力可分为：常压锅炉、微压锅炉、低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界压力锅炉和超临界压力锅炉。微压锅炉的表压为几十帕，低压—小于1.275MPa，中压—3.825MPa，高压—9.85MPa，超高压---13.73MPa、亚临界压力--16.67MPa；超临界压力---23~25MPa；节能技术与应用讲座1、锅炉分类锅炉按所用燃料或能源可分为：燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、余热锅炉、原子能锅炉、垃圾锅炉；按燃烧方式可分为：火床锅炉、火室锅炉、流化床锅炉、旋风锅炉。目前我国在用中小型锅炉约50万台，实际运行效率65%左右，其中90%为燃煤锅炉。如将运行效率提高到80%，年节能潜力约7500万吨煤。如将燃煤锅炉效率提高5%，预计年节煤约2500万吨。节能技术与应用讲座2、锅炉的型号不同类型的锅炉，其型号表达方法基本相同，只不过在某些参数上，有些类型锅炉需要表示，而有些不用表示。电站锅炉的型号由三部分组成，分别表示锅炉的制造厂代号（用汉语拼音缩写表示）、锅炉蒸发量/额定蒸汽压力、设计燃料代号（用汉语拼音缩写表示）和设计序号。煤、油、气的燃料代号分别用M、Y、Q表示，其它燃料用T表示，各部分之间用短横线连接。SG-1025/18.1-M型锅炉表示为：上海锅炉厂制造，额定蒸发量1025t/h，额定蒸汽压力为18.1MPa，原型设计，燃料为煤的电站锅炉。节能技术与应用讲座工业锅炉的型号对工业锅炉，按JB1623-1983《工业锅炉产品型号编制方法》规定有三部分组成。第一部分共分三段，分别表示锅炉型式（用汉语拼音缩写表示）、燃烧方式（用汉语拼音缩写表示）、额定蒸发量或额定供热量（对蒸汽锅炉，为额定蒸发量；对供热锅炉，为额定供热量），其单位为10000Kcal/h，若将其折算成KW为单位，则需要乘上11.63。第二部分表示介质出口压力、过热蒸汽温度（如缺省则为饱和温度）、出水/回水温度（仅对供热锅炉而言）。第三部分，表示燃料种类和设计序号LHG2-8-AII表示立式横水管固定炉排，额定蒸发量为2t/h，额定蒸汽压为0.8MPa，蒸汽温度为饱和温度，所用燃料为II类烟煤，原型设计的蒸汽锅炉。节能技术与应用讲座热载体锅炉产品型号RLS1-1.5Y/400/300-Q，这种型号的热载体锅炉的铭牌解释为：立式、室燃、热功率为1MW、额定工作压力1.5MPa、热载体为导热油、导热油最高出口温度为400℃、最低进口温度为300℃、燃料为天然气的热载体锅炉。节能技术与应用讲座3、锅炉的用能分析654321QQQQQQQ其中Q表示燃料燃烧输入锅炉的热量Q1表示锅炉有效利用热，包括锅炉中水和汽吸收的热量Q2表示锅炉的排烟热损失，占17%Q3表示气体未完全燃烧热损失，占8%~15%Q4表示固体未完全燃烧热损失，占1%~3%Q5表示散热损失，占1%~4%Q6表示灰渣物理热损失，可忽略。1001QQ锅炉的能量有效利用率：节能技术与应用讲座分析提示由锅炉用能平衡分析可知，燃料的化学能转移到目标工质（水和蒸汽）的过程中，不仅有效能价值有所降低，而且能量的数量也有所减少，只有一部分能量转移到了目标工质中。为了做好锅炉的节能工作，必须对锅炉中（除能量有效利用以外）能量损失原因进行分析，以便对症下药找到锅炉节能的方法。影响锅炉热效率的主要因素是排烟损失（17%）和不完全燃烧损失（9%）。节能技术与应用讲座4、锅炉的节能技术1、强化燃烧，减少不完全燃烧损失有足够的空气，并能同燃料充分接触；有足够的空间，燃料在炉内停留时间内应完全燃尽；炉膛有足够的高温使燃料着火。2、减少排烟损失控制适当的空气过剩系数，强化对流传热；考虑锅炉改造，增设省煤器或空气预热器；如不方便增设，考虑利用热管换热器回收排烟热量。但需作