工业节能技术.ppt

工业节能技术工业节能技术主要内容主要内容3.1工业节能概述工业节能概述3.2工业节能潜力分析（自学）工业节能潜力分析（自学）3.3通用设备节能技术通用设备节能技术*3.4通用工业节能技术通用工业节能技术*3.5换热器及换热器及强化传热节能技术强化传热节能技术*3.6工业节能技术应用实例及分析工业节能技术应用实例及分析*3.1 3.1 工业节能概述工业节能概述工工业业是是国国民民经经济济建建设设中中的的一一个个主主要要产产业业。消消耗耗的的能能源源约占我国全部消耗能源的约占我国全部消耗能源的70%左右。左右。工工业业产产值值占占GDP约约为为44%（2006），工工业业经经济济总总规规模模已已居居世世界界第第四四位位；钢钢材材、水水泥泥、化化肥肥等等工工业业产产品品，生生产规模和产量已连续多年居世界第一位；产规模和产量已连续多年居世界第一位；工工业业涉涉及及范范围围广广，有有些些工工业业部部门门是是能能源源消消耗耗大大户户，如如钢钢铁铁工工业业、冶冶金金工工业业、建建材材工工业业；有有些些是是能能源源转转换换加加工工企企业业，如如石石油油石石化化工工业业中中的的炼炼油油企企业业、能能源源工工业业中中的煤炭加工企业、火力（热力）发电厂等。的煤炭加工企业、火力（热力）发电厂等。工工业业企企业业不不仅仅消消耗耗一一次次能能源源，也也消消耗耗大大量量的的二二次次能能源源（如如电电能能）；做做好好工工业业节节能能工工作作，不不仅仅涉涉及及工工业业本本行行业业的的能能源源消消耗耗，同同时时也也为为对对交交通通节节能能、建建筑筑节节能、农业节能以及民用节能带来影响。能、农业节能以及民用节能带来影响。工工业业节节能能涉涉及及的的内内容容和和范范围围广广泛泛，在在工工业业生生产产过过程程中中，能能源源的的浪浪费费和和低低效效使使用用主主要要原原因因是是：由由生生产产管管理理不不善善引引起起的的管管理理性性浪浪费费和和由由技技术术因因素素导导致致能能源源使使用不当引起的浪费用不当引起的浪费；因此，工业节能是其它行业节能的源头和重点。因此，工业节能是其它行业节能的源头和重点。表表3-2 3-2 工业能源消耗在业全国能源消耗情况比例工业能源消耗在业全国能源消耗情况比例年份年份全国能源消全国能源消费总量费总量（万（万tce）全国能源消全国能源消费比上年增费比上年增长（长（%）工业能源消工业能源消费总量（万费总量（万tce）工业能源消工业能源消费比上年增费比上年增长（长（%）工业能源消工业能源消费占全国能费占全国能源消费的比源消费的比重（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工业节能方法分类：1、按按行行业业划划分分，节节能能方方法法：化化工工行行业业节节能能、石石油油、钢铁、机械、水泥、纺织、建材行业节能等；钢铁、机械、水泥、纺织、建材行业节能等；2、按按设设备备划划分分，节节能能方方法法：锅锅炉炉节节能能法法、窑窑炉炉、热力管道、换热器、风机泵节能法等；热力管道、换热器、风机泵节能法等；3、按按具具体体原原理理划划分分，节节能能方方法法：绝绝热热节节能能法法、强强化传热、燃烧、电力、余热回收节能法等。化传热、燃烧、电力、余热回收节能法等。工业节能技术分类1、管理节能、管理节能2、工艺节能、工艺节能3、控制节能、控制节能4、设备节能、设备节能 其其中中，管管理理节节能能工工作作做做得得好好坏坏又又影影响响到到工工艺艺节节能能、控控制制节能和设备节能的成效。节能和设备节能的成效。如如一一些些工工厂厂，“浮浮财财”遍遍地地，跑跑、冒冒、滴滴、漏漏严严重重（一一团团白白雾雾上上青青天天！），余余热热资资源源大大量量流流失失，只只要要通通过过加加强强节节能管理工作便会收到立杆见影的显著效果。能管理工作便会收到立杆见影的显著效果。1、管理节能主要工作、管理节能主要工作 （1）有能源管理体系；）有能源管理体系；（2）有产品耗能定额；）有产品耗能定额；（3）有计量仪表，）有计量仪表，（4）有管理制度；）有管理制度；（5）有节能措施。）有节能措施。2、工艺节能（系统节能）、工艺节能（系统节能）工工艺艺节节能能是是工工业业节节能能过过程程中中难难度度大大、投投资资大大，但但也是节能效果最显著的节能措施。也是节能效果最显著的节能措施。工工艺艺节节能能涉涉及及整整个个工工艺艺系系统统，需需要要改改变变工工艺艺操操作作过过程程，一一般般很很难难单单独独进进行行，常常常常需需要要控控制制节节能能和和设设备节能配合起来。备节能配合起来。如如合合成成氨氨工工艺艺原原来来以以煤煤为为原原料料，改改用用石石脑脑油油为为原原料，就要进行控制方案及设备的改造，工作量较大。料，就要进行控制方案及设备的改造，工作量较大。工艺节能的时机工艺节能的时机 工工艺艺节节能能改改造造工工作作常常常常在在新新项项目目上上马马或或旧旧项项目目进进行行大大修修或或设设备备淘淘汰汰时时进进行行，此此时时的的工工作作阻阻力力较较小小，企业容易接受。企业容易接受。如如果果新新项项目目使使用用不不久久，工工艺艺操操作作上上也也不不存存在在问问题题，只只是是节节能能有有点点问问题题，要要对对生生产产工工艺艺进进行行节节能能改改造造，工工厂厂就就不不容容易易接接受受。尽尽管管这这个个节节能能改改造造从从长长远远发发展展来来看看（比比如如5年年）是是经经济济合合理理的的，这这也也是是目目前前节节能能改造工作中碰到的一个困难。改造工作中碰到的一个困难。3、控制节能、控制节能1）考虑每一台耗能设备的正常可靠运行；）考虑每一台耗能设备的正常可靠运行；2）考考虑虑车车间间、工工厂厂实实现现自自动动化化的的经经济济目目的的，特特别别是是节节约约能耗、提高产品产量、质量等；能耗、提高产品产量、质量等；3）考考虑虑车车间间、工工厂厂的的能能源源（油油、煤煤、气气、水水、风风、电电）进行集中监测、管理、调度和控制等问题；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；）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；）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。）要考虑控制系统的总的发展趋势。控制节能实例之一控制节能实例之一控制节能实例之二控制节能实例之二利利用用外外接接密密封封容容器器的的液液位位，来来控控制制排排水水阀阀以以代代替替疏疏水水器器排排水水，使使原原来来需需要要外外购购的的高高压压蒸蒸汽汽供供热热，可可以以改改成成由由本本厂厂自自生生的的低低压压蒸蒸汽汽供供热热，大大大大节节省省了了能源的开支。能源的开支。4、设备节能、设备节能 设备节能是较为容易实施的节能措施。设备节能是较为容易实施的节能措施。设设设设备备备备节节节节能能能能就就是是对对耗耗能能设设备备进进行行改改造造、替替换换，采采用用新新材材料料、新新技技术术，以以及及加加强强管管理理等等措措施施，使使耗耗能能设设备备的的能能源源消消耗耗降降低低；如如果果是是能能量量回回收收设设备备（如如烟烟道道废热锅炉），则使其回收能量增加。废热锅炉），则使其回收能量增加。工工业业生生产产过过程程中中主主要要耗耗能能设设备备有有：工工业业锅锅炉炉、工工业业炉炉窑窑（熔熔铸铸炉炉、加加热热炉炉、热热处处理理炉炉、烘烘干干炉炉）、电动机、热交换设备电动机、热交换设备。3.2 3.2 工业节能潜力分析工业节能潜力分析20062006年我国与其他国家每万美元年我国与其他国家每万美元年我国与其他国家每万美元年我国与其他国家每万美元GDPGDP能耗比较能耗比较能耗比较能耗比较国家国家2006总能源消费总能源消费（万吨标准煤）（万吨标准煤）人均能耗人均能耗(吨标准煤吨标准煤)人均人均GDP(万万美元美元)单位单位GDP能耗能耗(吨标准煤吨标准煤/万万美元美元)日本日本74332 58245 36486 1.60 德国德国46929 56918 33099 1.72 美国美国331037 110085 42067 2.62 菲律宾菲律宾3594 04017 01084 3.71 巴西巴西29504 15687 03311 4.74 印尼印尼16335 06655 01093 6.09 印度印度60456 05519 0.0652 8.47 埃及埃及8396 10642 01118 9.52 中国中国242549 18339 01352 13.56 各行业能耗高于世界平均水平各行业能耗高于世界平均水平 我我国国工工业业部部门门的的8个个行行业业主主要要产产品品单单位位能能耗耗平平均均比比国国际际先先进进水水平平高高40%，如如火火电电供供电电煤煤耗耗高高22.5%，大大中中型型钢钢铁铁企企业业吨吨钢钢可可比比能能耗耗高高21.4%，铜铜冶冶炼炼综综合合能能耗耗高高65%，大大型型合合成成氨氨综综合合能能耗耗高高31.2%，纸纸和纸板综合能耗高和纸板综合能耗高120%。SH型双吸离心泵型双吸离心泵 IS(R)系列单级单吸离心泵系列单级单吸离心泵 轴流泵轴流泵主要耗能设备效率低于世界平均水平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燃煤工业锅炉平均运行效率65%左右，比国际先左右，比国际先进水平低进水平低1520个百分点；个百分点；中小电动机平均效率中小电动机平均效率87%，风机、水泵平均设计，风机、水泵平均设计效率效率75%，均比国际先进水平低，均比国际先进水平低5个百分点，系个百分点，系统运行效率低近统运行效率低近20个百分点个百分点。燃油燃油/燃气锅炉系列燃气锅炉系列 LHS系列立式燃油（气）蒸汽锅炉系列立式燃油（气）蒸汽锅炉 WNS系列卧式燃油系列卧式燃油(气气)蒸汽锅炉蒸汽锅炉 整体能源效率低于世界先进水平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我国整体能源效率比国际先进水平低10个百分点。个百分点。如火电机组平均效率如火电机组平均效率33.8%，比国际先进水平低，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）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。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潜力约为3亿吨标准煤以上，相当于与亿吨标准煤以上，相当于与2005年全年年全年全国消耗总能源的全国消耗总能源的13.4%。3.3 3.3 通用设备节能技术通用设备节能技术*3.3.1锅炉节能技术锅炉节能技术*3.3.2炉窑节能技术炉窑节能技术3.3.3换热器节能技术换热器节能技术*3.3.4泵和风机节能技术泵和风机节能技术*图图3-1某链条炉结构示意图某链条炉结构示意图锅锅炉炉是是能能源源转转换换设设备备。将将有有机机燃燃料料（煤煤、油油、气气等等一一次次能能源源）燃燃烧烧的的化化学学能能转转变变为为工工质质（蒸蒸汽汽、热热水水、导导热热油油等等）热热能能（二二次次能能源）源）的设备的设备。如如图图3-1链链条条炉炉结结构构示意图。示意图。3.3.1锅炉节能技术锅炉节能技术锅炉锅炉锅锅炉炉本本体体由由“锅锅”和和“炉炉”两部分组成。两部分组成。炉炉是是指指锅锅炉炉的的燃燃烧烧系系统统，包包括括炉炉膛膛、燃燃烧烧器器、烟烟道道、炉炉墙墙构构架架等等，其其作作用用在在于于提提供供尽尽可可能能良良好的燃烧条件。好的燃烧条件。锅锅是是指指锅锅炉炉的的汽汽水水系系统统，由由汽汽包包、下下降降管管、集集箱箱、导导管管及及各各种种受受热热面面组组成成，其其作作用用是是吸吸收收燃料系统放出的热量。燃料系统放出的热量。煤粉锅炉煤粉锅炉锅炉受热面锅炉受热面锅锅炉炉受受热热面面是是由由直直径径不不等等、材材料料不不同同的的管管件件组组成成。根据作用不同可分为：根据作用不同可分为：（1）水水冷冷壁壁：布布置置在在炉炉膛膛四四周周，紧紧贴贴炉炉墙墙形形成成炉炉膛膛周周壁壁，接接受受炉炉内内火火焰焰和和高高温温烟烟气气的的辐辐射射热热，对对炉炉墙墙起起保保护护作用。作用。（2）过过热热器器：其其作作用用是是将将饱饱和和蒸蒸汽汽加加热热成成具具有有一一定定温度的过热蒸汽。温度的过热蒸汽。（3）省省煤煤器器和和空空气气预预热热器器是是现现代代锅锅炉炉不不可可缺缺少少的的受受热热面面。由由于于它它们们装装在在锅锅炉炉的的尾尾部部烟烟道道内内，故故统统称称为为尾尾部部受受热面。热面。1、锅炉分类、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；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。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。临界压力锅炉。微压锅炉的表压为几十帕，低压微压锅炉的表压为几十帕，低压小于小于1.275MPa，中压，中压3.825MPa，高压，高压9.85MPa，超高压，超高压-13.73MPa、亚临界压力亚临界压力-16.67MPa；超临界压力；超临界压力-2325MPa；1、锅炉分类、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；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、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。旋风锅炉。目目前前我我国国在在用用中中小小型型锅锅炉炉约约5050万万台台，实实际际运运行行效效率率65%65%左左右右，其其中中90%90%为为燃燃煤煤锅锅炉炉。如如将将运运行行效效率率提提高高到到80%80%，年年节节能能潜潜力力约约75007500万万吨吨煤煤。如如将将燃燃煤煤锅锅炉炉效效率率提提高高5%5%，预预计计年节煤约年节煤约25002500万吨。万吨。2、锅炉的型号、锅炉的型号不不同同类类型型的的锅锅炉炉，其其型型号号表表达达方方法法基基本本相相同同，只只不不过过在在某某些参数上，有些类型锅炉需要表示，而有些不用表示。些参数上，有些类型锅炉需要表示，而有些不用表示。电电站站锅锅炉炉的的型型号号由由三三部部分分组组成成，分分别别表表示示锅锅炉炉的的制制造造厂厂代代号号（用用汉汉语语拼拼音音缩缩写写表表示示）、锅锅炉炉蒸蒸发发量量/额额定定蒸蒸汽汽压压力力、设设计计燃燃料料代代号号（用用汉汉语语拼拼音音缩缩写写表表示示）和和设设计计序序号号。煤煤、油油、气气的的燃燃料料代代号号分分别别用用M M、Y Y、Q Q表表示示，其其它它燃燃料料用用T T表表示示，各部分之间用短横线连接。各部分之间用短横线连接。SG-1025/18.1-MSG-1025/18.1-M型型锅锅炉炉表表示示为为：上上海海锅锅炉炉厂厂制制造造，额额定定蒸蒸发发量量1025t/h1025t/h，额额定定蒸蒸汽汽压压力力为为18.1MPa18.1MPa，原原型型设设计计，燃燃料料为煤的电站锅炉。为煤的电站锅炉。工业锅炉的型号工业锅炉的型号对对工工业业锅锅炉炉，按按JB1623-1983JB1623-1983工工业业锅锅炉炉产产品品型型号号编编制制方方法法规规定定有有三三部部分分组组成成。第第一一部部分分共共分分三三段段，分分别别表表示示锅锅炉炉型型式式（用用汉汉语语拼拼音音缩缩写写表表示示）、燃燃烧烧方方式式（用用汉汉语语拼拼音音缩缩写写表表示示）、额额定定蒸蒸发发量量或或额额定定供供热热量量（对对蒸蒸汽汽锅锅炉炉，为为额额定定蒸蒸发发量量；对对供供热热锅锅炉炉，为为额额定定供供热热量量），其其单单位位为为10000Kcal/h10000Kcal/h，若若将将其其折折算算成成KWKW为为单单位位，则则需需要要乘乘上上11.63 11.63。第第二二部部分分表表示示介介质质出出口口压压力力、过过热热蒸蒸汽汽温温度度（如如缺缺省省则则为为饱饱和和温温度度）、出出水水/回回水水温温度度（仅仅对对供供热热锅锅炉炉而而言言）。第三部分，表示燃料种类和设计序号第三部分，表示燃料种类和设计序号LHG2-8-AIILHG2-8-AII表表示示立立式式横横水水管管固固定定炉炉排排，额额定定蒸蒸发发量量为为2t/h2t/h，额额定定蒸蒸汽汽压压为为0.8MPa0.8MPa，蒸蒸汽汽温温度度为为饱饱和和温温度度，所所用用燃燃料料为为IIII类烟煤，原型设计的蒸汽锅炉。类烟煤，原型设计的蒸汽锅炉。热载体锅炉产品型号热载体锅炉产品型号RLS1-1.5Y/400/300-QRLS1-1.5Y/400/300-Q，这这种种型型号号的的热热载载体体锅锅炉炉的的铭铭牌牌解解释释为为：立立式式、室室燃燃、热热功功率率为为1MW1MW、额额定定工工作作压压力力1.5MPa1.5MPa、热热载载体体为为导导热热油油、导导热热油油最最高高出出口口温温度度为为400400、最最低低进进口口温温度为度为300300、燃料为天然气的热载体锅炉、燃料为天然气的热载体锅炉 。3、锅炉的用能分析、锅炉的用能分析其中其中Q表示燃料燃烧输入锅炉的热量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，占表示固体未完全燃烧热损失，占1%3%Q5表示散热损失，占表示散热损失，占1%4%Q6表示灰渣物理热损失，可忽略。表示灰渣物理热损失，可忽略。锅炉的能量有效利用率：锅炉的能量有效利用率：分析提示分析提示由由锅锅炉炉用用能能平平衡衡分分析析可可知知，燃燃料料的的化化学学能能转转移移到到目目标标工工质质（水水和和蒸蒸汽汽）的的过过程程中中，不不仅仅有有效效能能价价值值有有所所降降低低，而而且且能能量量的的数数量量也也有有所所减减少少，只只有有一一部部分分能能量量转转移移到到了了目目标标工质中。工质中。为为了了做做好好锅锅炉炉的的节节能能工工作作，必必须须对对锅锅炉炉中中（除除能能量量有有效效利利用用以以外外）能能量量损损失失原原因因进进行行分分析析，以以便便对对症症下下药药找找到到锅锅炉节能的方法。炉节能的方法。影影影影响响响响锅锅锅锅炉炉炉炉热热热热效效效效率率率率的的的的主主主主要要要要因因因因素素素素是是是是排排排排烟烟烟烟损损损损失失失失（17%17%）和和和和不不不不完完完完全燃烧损失（全燃烧损失（全燃烧损失（全燃烧损失（9%9%）。）。）。）。4、锅炉的节能技术、锅炉的节能技术1 1、强化燃烧，减少不完全燃烧损失、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；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。炉膛有足够的高温使燃料着火。2 2、减少排烟损失、减少排烟损失控制适当的空气过剩系数，强化对流传热；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；考虑锅炉改造，增设省煤器或空气预热器；如如不不方方便便增增设设，考考虑虑利利用用热热管管换换热热器器回回收收排排烟烟热热量量。但但需作全面经济核算，以判断哪种节能措施效果最佳。需作全面经济核算，以判断哪种节能措施效果最佳。5、宏观层面的节能、宏观层面的节能（1 1）推行集中供热，发展热电联产（工艺节能）推行集中供热，发展热电联产（工艺节能）单纯火力发电的能源效率为单纯火力发电的能源效率为40%40%，热电（冷）联产的能源利，热电（冷）联产的能源利用效率可提升为用效率可提升为80%80%。（2 2）加强运行管理、堵塞浪费漏洞（管理节能）加强运行管理、堵塞浪费漏洞（管理节能）清除积灰，防止结垢，加强保温，防止漏风、泄水、冒汽。清除积灰，防止结垢，加强保温，防止漏风、泄水、冒汽。（3 3）采用新设备新工艺技术（设备节能、控制节）采用新设备新工艺技术（设备节能、控制节能）能）加强运行管理，堵塞浪费漏洞具体工作加强运行管理，堵塞浪费漏洞具体工作（1）做好燃料供应工作，不同的锅炉供应不同规格的煤）做好燃料供应工作，不同的锅炉供应不同规格的煤（主要是粒度和含水量，以链条炉为例，煤粒度应为（主要是粒度和含水量，以链条炉为例，煤粒度应为615mm）；）；（2）严格给水处理，防止锅炉结垢；）严格给水处理，防止锅炉结垢；（3）清除积灰，提高锅炉效率；）清除积灰，提高锅炉效率；（4）防止锅炉超载，保持稳定运行；）防止锅炉超载，保持稳定运行；（5）加强保温、防止漏风、泄水、冒汽；）加强保温、防止漏风、泄水、冒汽；（6）提高入炉空气温度，一般入炉空气温度增加）提高入炉空气温度，一般入炉空气温度增加100，可使理论燃烧温度增高可使理论燃烧温度增高3040，可节约燃料，可节约燃料34%。新设备、新工艺具体技术：新设备、新工艺具体技术：（1 1）采采用用高高效效热热管管换换热热器器回回收收烟烟气气余余热热（余余热热回回收收效效率率26%26%以上，锅炉热效率提高以上，锅炉热效率提高3.1%3.1%）；）；（2 2）采采用用蒸蒸汽汽蓄蓄热热器器，保保证证锅锅炉炉在在最最佳佳工工况况下下运运行行（可可比比设置前节能设置前节能5-15%5-15%）；）；（3 3）设设置置冷冷凝凝水水回回收收装装置置，减减少少锅锅炉炉一一次次供供水水量量（节节能能效效果可达果可达25%25%以上）以上）（4 4）采采用用真真空空除除氧氧器器，可可克克服服热热力力除除氧氧器器在在除除氧氧过过程程中中的的能量消耗（真空除氧器比热力除氧器节能能量消耗（真空除氧器比热力除氧器节能50%50%以上）；以上）；（5 5）采用新型节能保温材料，减少炉壁、管道热量损失。）采用新型节能保温材料，减少炉壁、管道热量损失。新设备、新工艺具体技术：新设备、新工艺具体技术：（6 6）链链条条炉炉分分层层燃燃烧烧技术；技术；（7 7）链链条条炉炉宽宽煤煤种种喷喷粉复合燃烧技术；粉复合燃烧技术；（8 8）富氧燃烧技术。）富氧燃烧技术。图图1富氧燃烧技术原理富氧燃烧技术原理3.3.2炉窑节能技术炉窑节能技术1、工业炉窑定义：、工业炉窑定义：工工业业炉炉窑窑是是我我国国耗耗能能量量较较大大的的一一类类设设备备。它它将将能能源源转转换换过过程程和和能能量量利利用用过过程程结结合合在在一一起起，使使能能源源转转换换设设备备和和用用热热设设备备会会为为一一体体，省省掉掉了了中中间间的的热热能能传传输输环环节。节。工工业业炉炉窑窑的的功功能能，是是为为达达到到某某些些工工艺艺目目的的。有有的的为为了了改改变变固固体体或或液液体体材材料料的的地地质质、形形地地，有有的的为为了了取取得得新新材材料料或或新新材材料料制制品品，而而设设置置的的直直接接使使用用电电能能或或燃燃料料的的加加热热装装置置。它它在在冶冶金金、机机械械、建建材材、轻轻工工、化化工工等部门得到广泛应用。等部门得到广泛应用。按工艺用途分：有熔炼炉、溶化炉、加热炉、热处理炉、按工艺用途分：有熔炼炉、溶化炉、加热炉、热处理炉、焙烧炉、干燥炉等。焙烧炉、干燥炉等。按热源分：有煤炉、煤气炉、油炉、电炉、天然气炉等。按热源分：有煤炉、煤气炉、油炉、电炉、天然气炉等。按结构形式分：有推料连续加热炉、室式炉、台车式炉、按结构形式分：有推料连续加热炉、室式炉、台车式炉、逢隙炉、井式炉、步进式炉、环形炉等。逢隙炉、井式炉、步进式炉、环形炉等。按热工操作制度分：有连续作业炉、间歇式炉、分段变温按热工操作制度分：有连续作业炉、间歇式炉、分段变温炉、恒温炉等。炉、恒温炉等。2、分类、分类Q表示燃料燃烧（或电能）输入窑炉的热量表示燃料燃烧（或电能）输入窑炉的热量Q1表示窑炉有效利用热表示窑炉有效利用热Q2表示窑炉的排烟热损失表示窑炉的排烟热损失Q3表示气体未完全燃烧热损失表示气体未完全燃烧热损失Q4表示固体未完全燃烧热损失表示固体未完全燃烧热损失Q5表示炉体蓄散热损失表示炉体蓄散热损失Q6表示水冷、逸气、孔洞辐射等各项热损失表示水冷、逸气、孔洞辐射等各项热损失Q7表示化学反应所需要的热量。表示化学反应所需要的热量。3、炉窑的用能分析、炉窑的用能分析一般而言，窑炉的工作温度比锅炉要高，故在窑一般而言，窑炉的工作温度比锅炉要高，故在窑炉带出的热量中，被加工物料（产品）一般占到炉带出的热量中，被加工物料（产品）一般占到40%左右，烟气占到左右，烟气占到30%左右，窑体占到左右，窑体占到15%左左右，反应热占到右，反应热占到15%左右。左右。烟气热能利用、窑体绝热保温是节能关键。烟气热能利用、窑体绝热保温是节能关键。4、分析提示、分析提示u一一是是充充分分利利用用。最最大大限限度度地地将将燃燃料料或或电电能能产产生生的的热热量量转转移移到到产产品品中中，这这需需要要从从炉炉窑窑本本身身的的改改造造入入手手，如如改改变变窑窑炉炉的的结结构构、燃燃烧烧方方式式、窑窑体体耐耐火火砖砖结构和材料、窑体内利用远红外涂料等方法；结构和材料、窑体内利用远红外涂料等方法；u二二是是余余热热回回收收。将将热热损损失失减减到到最最小小或或二二次次利利用用，如如通通过过余余热热锅锅炉炉或或助助燃燃空空气气预预热热器器回回收收烟烟道道气气中中的热量，减少窑体热辐射损失及逸气热损失。的热量，减少窑体热辐射损失及逸气热损失。5、炉窑的节能技术、炉窑的节能技术6 6、炉窑节能具体细节、炉窑节能具体细节（一）正确选用燃烧装置，减少物理和化学不完全燃烧损失（一）正确选用燃烧装置，减少物理和化学不完全燃烧损失（1 1）烧嘴的合理选用和使用）烧嘴的合理选用和使用（2 2）推广使用平焰、双火焰、高速、可调焰等新型烧嘴，）推广使用平焰、双火焰、高速、可调焰等新型烧嘴，可节能可节能510%510%；（3 3）固体燃料要采用机械化加煤和煤粉燃烧。）固体燃料要采用机械化加煤和煤粉燃烧。（二）烟气余热的回收利用，减少烟气热损失（二）烟气余热的回收利用，减少烟气热损失（1 1）利用烟气预热助燃空气，可获）利用烟气预热助燃空气，可获1525%1525%节能率；节能率；（2 2）选用合适的烟道换热器；）选用合适的烟道换热器；（3 3）提高换热器的使用效果；）提高换热器的使用效果；（4 4）根据余热情况安装余热锅炉；）根据余热情况安装余热锅炉；（5 5）降低烟气离开炉膛温度。）降低烟气离开炉膛温度。6 6、炉窑节能具体细节、炉窑节能具体细节（三）加强炉体绝热，减少炉体蓄散热损失（三）加强炉体绝热，减少炉体蓄散热损失（1 1）将炉膛改造为由耐火砖或轻质耐火砖加耐火纤维和）将炉膛改造为由耐火砖或轻质耐火砖加耐火纤维和保温材料的复合结构；保温材料的复合结构；（2 2）采用复合浇注料吊挂炉顶，减少炉顶散热；）采用复合浇注料吊挂炉顶，减少炉顶散热；（3 3）在中温间断式炉上采用全耐火纤维炉衬。）在中温间断式炉上采用全耐火纤维炉衬。（四）提高炉子的密封性，减少逸气热损失（四）提高炉子的密封性，减少逸气热损失（1 1）减少开孔与安装炉门；）减少开孔与安装炉门；（2 2）采用浇注料炉衬结构外加炉墙钢板。）采用浇注料炉衬结构外加炉墙钢板。（五）合理安排水冷件，减少水冷件热损失（五）合理安排水冷件，减少水冷件热损失（1 1）少用或不用水冷构件，减少热损失；）少用或不用水冷构件，减少热损失；（2 2）对必须设置的炉内水冷构件进行绝热包扎；）对必须设置的炉内水冷构件进行绝热包扎；（3 3）采用汽化冷却来回收水冷热损失，不仅可得到中压）采用汽化冷却来回收水冷热损失，不仅可得到中压蒸汽，还可节约水源。蒸汽，还可节约水源。（4 4）采用热泵技术回收低温冷却水的余热，有明显节能）采用热泵技术回收低温冷却水的余热，有明显节能效果。效果。3.3.4泵和风机节能技术泵和风机节能技术泵泵和和风风机机是是输输送送物物料料的的动动力力机机械械。其其中中泵泵用用来来输输送送液液体体物物料料，风风机机用用来来输输送送气气体体物物料料。广广泛泛地地应应用用于于电电力力、化化工工、冶金、建材、建筑空调等各个领域。冶金、建材、建筑空调等各个领域。目目前前我我国国风风机机的的耗耗电电量量占占全全国国发发电电量量的的10%，泵泵的的耗耗电电量量占占全全国国发发电电量量的的25%，两两者者合合计计占占全全国国发发电电量量的的35%左左右右。由由于于泵泵和和风风机机所所占占的的用用电电量量在在全全国国发发电电量量中中的的比比例例大大，并并且且其其消消耗耗的的能能源源-电电能能属属于于最最高高品品位位的的能能源源，因因此此，对对泵泵和风机的节能工作显得十分必要和风机的节能工作显得十分必要。（1）泵的分类）泵的分类 泵的种类繁多，适用广泛，分类方法很多。泵的种类繁多，适用广泛，分类方法很多。按工作原理分主要有：离心泵和正位移泵；按其工作按工作原理分主要有：离心泵和正位移泵；按其工作形式分主要有：叶片泵和容积式泵；按其工作压力分主要形式分主要有：叶片泵和容积式泵；按其工作压力分主要有：低压泵、中压泵、高压泵。有：低压泵、中压泵、高压泵。（2）风机的分类）风机的分类风机的工作原理和分类形式和泵基本类似，也有离心风机的工作原理和分类形式和泵基本类似，也有离心式、往复式、旋转式等多种。风机一般按出口压强或压缩式、往复式、旋转式等多种。风机一般按出口压强或压缩比（气体加压后和加压前之比）来分类，主要分为：通风比（气体加压后和加压前之比）来分类，主要分为：通风机、鼓风机、压缩机、真空泵机、鼓风机、压缩机、真空泵。1、泵和风机的分类、泵和风机的分类561-叶轮叶轮2-压水室压水室3-吸入室吸入室4-扩散管扩散管5-泵轴泵轴6-泵壳泵壳离心泵工作结构简图离心泵工作结构简图656123451-泵缸，泵缸，2-活塞，活塞，3-活塞杆活塞杆4-吸入阀吸入阀，5-排出阀排出阀 往复泵工作原理示意图往复泵工作原理示意图轴流泵、风机工作原理示意图轴流泵、风机工作原理示意图2、泵和风机的基本方程、泵和风机的基本方程1）泵特性曲线：）泵特性曲线：泵的流量泵的流量q、扬程、扬程H、效率、效率三个特性参数三个特性参数间的关系。间的关系。随随着着流流量量q q的的增增加加，轴轴功功率率P P增增加加、扬扬程程H H减减小小、效效率率先先由由小小变变大大，当当达达到到一一个个最最大大值值*以以后后，流流量量增加，效率反而减小。增加，效率反而减小。离心泵的效率：离心泵的效率：泵有效功率泵有效功率Pe与泵轴功率与泵轴功率P（电机提供）之比。（电机提供）之比。从从节节能能角角度度出出发发，每每个个离离心心泵泵在在一一定定转转速速下下，有有一一个个最最佳佳的的流流量量q*q*，此此时时泵泵的的扬扬程程为为H*H*，效效率率达达到到最最高高。因因此此,在在选选择择泵泵时时应应尽尽量量使使泵泵达达到最佳流量。到最佳流量。当当然然实实际际情情况况并并不不能能一一定定满满足足，但但必必须须保保证证泵泵的效率在最佳点附近。的效率在最佳点附近。任何一台泵都需要在具体的管路环境下工作。任何一台泵都需要在具体的管路环境下工作。管路（阻力）特性是指，特定管路中通过某一流量管路（阻力）特性是指，特定管路中通过某一流量qe流体流体与所需压头与所需压头He关系。根据柏努利方程并作一定简化后，可关系。根据柏努利方程并作一定简化后，可得所需压头和实际流量之间的关系如下：得所需压头和实际流量之间的关系如下：2）管路特性曲线）管路特性曲线管路流量的控制图管路流量的控制图通通过过节节流流使使管管路路流流量量减减小小，管管路路阻阻力力增增大大，管管路路特特性性曲曲线线变变陡陡，泵泵的的特特性性曲曲线线不不变变。此此时时泵的压头提高。泵的压头提高。管路特性曲线管路特性曲线两台泵并联特性两台泵并联特性 实实际际运运行行时时，管管路路特特性性曲曲线线与与离离心心泵泵特特性性曲线的交点是离心泵的实际操作点。曲线的交点是离心泵的实际操作点。为为了了增增大大管管路路流流量量，可可采采用用两两台台泵泵并并联联。此此时时管管路路阻阻力力特特性性不不变变，而而并并联联泵泵的的压压头头增增大大。A点为并联工作点。点为并联工作点。两台泵串联特性两台泵串联特性 为为了了增增大大管管路路扬扬程程，可可采采用用两两台台泵泵串串联联。此此时时管管路路阻阻力力特特性性不不变变，而而串串联联泵泵的的扬扬程程增增大大。A点点为为串串联工作点。联工作点。原原泵泵的的操操作作点点在在M M。如如果果通通过过节节流流调调节节，增增加加管管路路的的阻阻力力，这这时时泵泵的的操操作作点点移移到到了了M1M1点点，管管路路特特性性曲曲线线变变陡陡，管管路路的的实实际际流流量量减少，压头提高。减少，压头提高。如果增加阀门开如果增加阀门开度，管路阻力变度，管路阻力变小，管路特性曲小，管路特性曲线变的平缓，此线变的平缓，此时实际操作点移时实际操作点移到到M2M2点，管路的点，管路的实际流量增加，实际流量增加，但压头有所下降，但压头有所下降，轴功率增加。轴功率增加。在在实实际际流流量量调调节节过过程程中中，如如果果通通过过节节流流调调节节，必必将将宝宝贵贵的的轴轴功功率率用用于于克克服服节节流流调调节节的的阻阻力力，并并不不是是一一种种节节能能的的调调节方法。节方法。3）切割方程：）切割方程：通过改变叶轮大小来调节流量。通过改变叶轮大小来调节流量。4）转速方程：）转速方程：泵的转速发生变化时，特性曲线也随之变化。泵的转速发生变化时，特性曲线也随之变化。通通过过转转速速调调节节泵泵流流量量时时，管管路路特特性性曲曲线线不不变变，轴轴功功率率没没有浪费。有浪费。从从节节能能的的角角度度来来看看，通通过过转转速速调调节节流流量量优优于于通通过过节节流流调调节流量节流量 。（1）合理选型）合理选型-最大效率（最佳工作点）；最大效率（最佳工作点）；（2）合理组合）合理组合-最优操作；最优操作；（3）变频调速）变频调速-避免管损；避免管损；（4）切割叶轮）切割叶轮-适合流量；适合流量；（5）增加叶轮寿命）增加叶轮寿命-经济合理；经济合理；（6）提高稳定及耐用性）提高稳定及耐用性-保障第一。保障第一。3、风机泵的节能技术、风机泵的节能技术（1）合理组合）合理组合最优操作最优操作对对于于管管路路特特性性曲曲线线为为1 1的的管管路路系系统统，选选用用并并联联组合优于串联组合。组合优于串联组合。因因为为并并联联组组合合的的工工作作点点在在B B点点，串串联联组组合合的的工工作作点点在在A A点点，B B点点处处的的流流量量和和压压头头均均比比A A点点处处的的流量和压头大。流量和压头大。（1）合理组合）合理组合最优操作最优操作对对于于管管路路特特性性曲曲线线为为2 2的的管管路路系系统统，则则选选用用串串联联组合优于并联组合。组合优于并联组合。因因为为并并联联组组合合的的工工作作点点在在C C点点，串串联联组组合合的的工工作作点点在在D D点点，D D点点处处的的流流量量和和压压头头均均比比C C点点处处的的流流量量和压头大。和压头大。如如单单台台泵泵的的压压头头无无法法克克服服管管路路两两端端的的总总势势能能