工业节能技术简介V1.0-20150911

工业节能技术简介杭州中恒云能源互联网技术有限公司工业节能技术电力系统优化电能质量优化设备优化电力需求侧管理通用设备节能变频改造流体设备改造高效设备更换压缩空气系统改造资源循环利用烟气余热余压回收蒸汽/热水余热余压回收副产煤气发电火电厂钢铁行业化工行业。。。典型行业技术介绍1.无功补偿资源保障—运维能力电力系统优化-电能质量优化（2）设备处分散补偿设备处分散就地补偿可以从根本上解决用企业功率因数过低问题，达到节能的目的。对于低压用户，目前有功率因数考核，考核不达标要罚款，因此大部分用户自身都在考核处（即配变处）配置了无功补偿装置，所以在企业电力系统节能改造中一般不考虑这种补偿方式。企业需要补偿无功时，可采取两种无功补偿方式：（1）配电变压器低压侧无功补偿在企业配电变压器低压侧进行无功补偿，按照国家电网公司《电力系统无功补偿配置技术原则》：补偿到变压器最大负荷时其高压侧功率因数不低于0.95，或按照变压器容量的20％～40％进行配置。2.谐波治理资源保障—运维能力电力系统优化-电能质量优化智能节电器是以电磁感应方式将供电系统的输入电压予以优化，采用AC-AC直接变换技术调整电压，输给负载的电压为最适宜值，达到既节电又保证工作标准要求的双重目的，节电量达10%以上。随着非线性用电设备（如UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等）的大量投运，电网中谐波分量越来越大，不仅增加了电网损耗，引发电容器损毁，而且影响生产设备的正常运行。治理谐波的安装方式也分为在变压器低压侧或分散就地治理两种方式，在一些企业对设备的电能精度有着较高要求时，会采用分散就地治理的方式。3.智能节电器3.电力需求侧管理资源保障—运维能力电力系统优化-电能质量优化电力需求侧管理指在政府法规和政策支持下，采取有效的激励和引导措施以及适宜的运作方式，通过电网企业、能源服务企业、电力用户等共同协力，提高终端用电效率和改变用电方式，在满足同样用电功能的同时减少电力消耗和电力需求，为达到节约资源和保护环境，实现社会效益最优、各方受益、成本最低的能源服务所进行的管理活动。1.电缆布线优化资源保障—运维能力电力系统优化-系统设备优化目前主流的节能变压器包括非晶合金变压器、S13硅钢变压器等。其中，非晶变压器与S7同容量变压器相比，空载电流下降70%，空载损耗下降80%；S13硅钢变压器与S7同容量变压器相比，空载损耗下降55％，空载电流下降85％以上。优化导线截面：主要指根据线路的负载情况，优化供电导线截面，使供电电流处于经济运行区域，降低线路损耗。缩短供电半径：针对长距离线路，可以考虑通过负荷转供（移线、新增变压器等）的方式实现来缩短供电半径，缩短供电半径能够减小电流流过的距离，进而减小线损。2.变压器优化3.电机优化资源保障—运维能力电力系统优化-系统设备优化时间淘汰依据主要型号系列2013年底前工业和信息化部高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第一批）J02系列、J03系列、J2系列、BJ0系列、JB3系列、JZ、JZ2、JZR、JZR2、JZB、JZRB系列工业和信息化部高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第二批）1993年（含）前生产的Y系列低压三相异步电动机2014年底前1998年（含）前生产的Y系列低压三相异步电动机2015年底前2003年（含）前生产的Y系列低压三相异步电动机拟定第三批淘汰目录2003年（含）前生产的Y2、Y3系列及电机生产企业自行命名的低压低效三相异步电动机供电质量、机械磨损、绝缘老化等诸多因素会造成电机的损坏。损坏的电机又受主体工艺设备及改造资金的制约不可能全部淘汰更新。电机节能改造技术如下：1）老旧电机淘汰2）绝缘材料更换3）铜导线替代铝导线4.高低压成套设备更换无功补偿资源保障—运维能力电力系统优化-案例一某企业7月因电容投切不到位，长期保持0.87功率因素，按照供电公司力调电费规则，如按照0.90功率因素考核，则其7月力调电费将达0.03*188021.55=5640.65元（188021.55为该用户当月电费）；进入8月该用户功率因素因电容器投切不合理进一步降低至约0.76，如不及时调整，该用户8月力调电费将高达0.14*193345.25=27068.34元。通过功率因数监测告警系统，对该企业进行相应的无功补偿改造，避免了用户因功率因数不达标造成的力调电费支出。工业节能技术电力系统优化电能质量优化设备优化电力需求侧管理通用设备节能变频改造流体设备改造高效设备更换压缩空气系统改造资源循环利用烟气余热余压回收蒸汽/热水余热余压回收副产煤气发电火电厂钢铁行业化工行业。。。典型行业技术介绍资源保障—运维能力通用设备节能-变频改造通过设计并实施变频启动电气电路，配以关键控制目标参数（压力、温度、流量、负压、状态信号等），取代原有人工对阀门、风门、液力耦合器等调节方式。由于变频器可直接降低电动机输入电源频率，从而降低电动机电能消耗，因此节能效果明显，自动化程度较高。变频改造是现今对电气拖动设备最流行的改造方式，已被广泛认可并使用，节能量约有20%~40%，随设备运行状态不同而有所变化。资源保障—运维能力通用设备节能-流体设备节能离心风机设计效率普遍为70~75%，罗茨风机为60~65%，而离心风机运行效率普遍为60~65%，罗茨风机为50~60%。对其风机叶片重新设计，在满足使用需要输出能力的基础上，提高风机运行效率，直接减少电动机电能消耗。对负荷不满且运行较为稳定的水泵设备，使用三元流等较为成熟的设计方式，对其叶轮重新设计，在满足使用需要输出能力的基础上，提高水泵运行效率。1）风机节能改造2）水泵节能改造资源保障—运维能力通用设备节能-高效设备更换对老旧低效率电动机，国家有计划有步骤的实施更换，高效电机节能率在3%-5%。对空压机负荷较大的空压机设备，采用在同等输出能力的基础上，更为节能的空压机设计与产品，降低空压机拖动电机额定功率，降低比功率即单位能耗的设备，实现节能。1）高效电机更换2）高效空压机更换资源保障—运维能力通用设备节能-压缩空气系统节能1）空压机余热回收3）分级分区输送技术2）空压机提效4）空压系统智能群控技术1上位管理系统2智能群控控制器3能效优化控制器4智慧阀门5余热回收装置6空气压缩机7冷干机8过滤器9储气罐10用户车间资源保障—运维能力通用设备节能-案例一1台10KV3600KW同步电机，安装一台高压变频器与一套在线监控装置（负压与温度），改造后风门全开以频率调控，实现节能率18%左右，年节电量270万KWh，年节电款174万元左右，节能效果显著。某烧结厂主抽风机变频改造3台10KV315KW电机，安装三台高压变频器，改造后以产品出厂温度为控制目标，风门全开以频率调控，实现节能率平均29.7%左右，年节电量50万KWh，年节电款33万元左右，节能效果明显。环冷风机变频改造资源保障—运维能力通用设备节能-案例三某水泥窑风机叶片优化改造250KW窑头排风机355KW窑尾排风机改造前技改后改造前技改后风量（m3/h）231500250000440000480000升压（Pa）1363180013701500实际功率（KW）214159311287节电率25%13%某外资企业对压缩空气系统实施了全面的节能改造，使工厂每单位产气量压缩机耗电量削减了34.5%，压缩机从原来的10.5台满负荷运行变为7.5台满负荷运行，3台压缩机完全停机。压缩空气系统节能改造工业节能技术电力系统优化电能质量优化设备优化电力需求侧管理通用设备节能变频改造流体设备改造高效设备更换压缩空气系统改造资源循环利用烟气余热余压回收蒸汽/热水余热余压回收副产煤气发电火电厂钢铁行业化工行业。。。典型行业技术介绍资源保障—运维能力资源循环利用-烟气余热余压回收1.余热锅炉余热锅炉可以回收各种工业过程中的高温烟气中的热量产生热水或蒸汽，用来发电或供给其它工段使用，常用于钢铁行业、化工行业、建材行业、冶金行业等行业。资源保障—运维能力资源循环利用-烟气余热余压回收2.低温省煤器一般国内蒸汽锅炉的平均热效率在85%左右，大量热能通过锅炉排烟排到大气中，排烟温度高达180℃~250℃。浪费了大量能源，又造成严重的环境热污染。通过低温省煤器回收锅炉烟气热量是锅炉节能的重要途径，回收的热水可用于生活热水供给或预热其他工质。资源保障—运维能力资源循环利用-烟气余热余压回收3.烟气余压透平发电技术烟气余压透平发电技术是工业生产中带有一定的压力的烟气通过透平机组做功，将其转化为机械能，最终用于发电的技术。资源保障—运维能力资源循环利用-蒸汽余热余压回收1.螺杆膨胀技术常规螺杆膨胀系统是将含热流体直接引入螺杆膨胀机主机，由其推动主机膨胀作功，该类型系统较为简单，适用于高温高压流体的能量回收。有机朗肯循环系统是将工质与含热流体进行热交换之后，将气态的工质引入螺杆膨胀机主机，推动主机膨胀作功。资源保障—运维能力资源循环利用-蒸汽余热余压回收2.蒸汽拖动技术当企业有足量稳定且满足一定品质要求的蒸汽气源，且水泵风机等动力设备运行较为稳定，调控响应时间要求不高时，可考虑采用蒸汽拖动取代原有的电动装置。资源保障—运维能力资源循环利用-蒸汽余热余压回收3.热泵技术热泵是一种能量采掘装置，它的工作原理是消耗一部分高质能如电能（或蒸汽），从周围环境中(如循环水源、大气、土壤等)吸取热量，并把这两部分能量一起输送到需要较高温度的物体中去。资源保障—运维能力资源循环利用-副产煤气发电技术钢铁行业的高炉、转炉和焦炉副产大量煤气，通过常规蒸汽发电或燃气蒸汽联合循环发电技术对煤气回收利用，实现资源的循环利用和优化配置，提高企业的自发电率。上述两种技术相比，燃气蒸汽联合循环发电效率高，最高可达58％。以钢铁厂50MW规模机组为例，CCPP发电效率可达40～46％。发电效率较常规余热锅炉蒸汽发电高10%~15%，但前期投资高，回收周期长。资源保障—运维能力资源循环利用-案例一烟气余热回收项目信息：某玻璃窑为1条750t/d和1条600t/d玻璃生产线，两条产线的烟气流量分别为13.5万m³/h和6.8万m³/h，烟气温度为450℃左右。配套建设一座余热电站，装机规模为4.5MW。采用两炉一机的配置，共2台锅炉，电站配1套凝汽式汽轮发电机组及辅助设备，可产生2.3Mpa的蒸汽18t/h，发电4.5MW。节能效益：在不消耗其他能源和不影响玻璃线运行的基础上，能获得平均余热发电功率3315kW，以年运转8000小时计算，年获发电量2652×104kWh，供电量（厂用电16%，考虑承担引风机45%负荷）2227.68×104kWh，项目总投资3600万元，回收周期3.5年。资源保障—运维能力资源循环利用-案例一副产煤气发电某钢铁厂经节能诊断、全厂煤气平衡报告得出，平均富余煤气量约为94800Nm3/h（折高炉煤气），采用两套方案对煤气发电效果进行对比。方案一：两套150t/h高温高压煤气锅炉+C35MW抽汽凝汽式汽轮机+40MW发电机；方案二：CCPP采用两台套三菱重工的M251联合循环发电机组（煤压机+燃气轮机+余热锅炉+汽轮机）两个方案估算费用中均不包含厂区热网首站、征地拆除与地下管网构筑物改造的相关费用。静态投资（万元）建设期贷款利息（万元）动态投资（万元）单位投资(元/kW)投资回报期（年）方案一3552613313685752657.06方案二9030033829368296588.69工业节能技术电力系统优化电能质量优化设备优化电力需求侧管理通用设备节能变频改造流体设备改造高效设备更换压缩空气系统改造资源循环利用烟气余热余压回收蒸汽/热水余热余压回收副产煤气发电火电厂钢铁行业化工行业。。。典型行业技术介绍资源保障—运维能力典型行业技术介绍-火电厂资源保障—运维能力典型行业技术介绍-火电厂火电厂锅炉排烟热损失是电站锅炉各项热损失中最大的一项，一般在5%～8%，排烟热损失的主要影响因素是锅炉排烟