第3講工業(yè)節(jié)能技術(shù)第一頁，共181頁。3.1工業(yè)節(jié)能概述-1工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一個(gè)主要產(chǎn)業(yè)，涉及范圍廣；工業(yè)產(chǎn)業(yè)中，有些是能源消耗大戶，如鋼鐵工業(yè)、冶金工業(yè)；有些是能源轉(zhuǎn)換加工企業(yè)，如石油石化工業(yè)中的煉油企業(yè)、能源工業(yè)中的煤炭加工企業(yè)；工業(yè)企業(yè)不僅消耗一次能源，也消耗大量的二次能源；做好工業(yè)節(jié)能工作不僅涉及工業(yè)本行業(yè)的能源消耗，同時(shí)也為對交通節(jié)能、建筑節(jié)能、農(nóng)業(yè)節(jié)能以及民用節(jié)能帶來影響。2010年1月28日3時(shí)50分2第二頁，共181頁。3.1工業(yè)節(jié)能概述-2

工業(yè)占GDP約為44%（2006），總規(guī)模已居世界第四位，鋼材、水泥、化肥等眾多工業(yè)產(chǎn)品，生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)量已連續(xù)多年居世界第一位；工業(yè)節(jié)能涉及的內(nèi)容和范圍非常廣泛，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，能源的浪費(fèi)和低效使用主要是由生產(chǎn)管理不善引起的管理性浪費(fèi)和由技術(shù)因素導(dǎo)致能源使用不當(dāng)引起的浪費(fèi)；工業(yè)所消耗的能量約占我國全部消耗能量的70%左右，其中煤炭消費(fèi)量比重偏大。

2010年1月28日3時(shí)50分3第三頁，共181頁。表3-2工業(yè)能源消耗在業(yè)全國能源消耗情況比例年份全國能源消費(fèi)總量

（萬tce）全國能源消費(fèi)比上年增長（%）工業(yè)能源消費(fèi)總量（萬tce）工業(yè)能源消費(fèi)比上年增長（%）工業(yè)能源消費(fèi)占全國能源消費(fèi)的比重（%）1980602754101068.041985766824.93510684.4866.61990987035.18675785.7668.4719951311765.85961917.3273.332000138552.5895442.8

68.892001143199.33.3598273.32.9768.632002151796.596104088.15.9268.572003174951.6415.28121731.8616.9569.582004203227.0216.14143244.0217.6770.4820052224689.47157952.2810.27712010年1月28日3時(shí)50分4第四頁，共181頁。工業(yè)節(jié)能技術(shù)分類1、管理節(jié)能2、工藝節(jié)能3、控制節(jié)能4、設(shè)備節(jié)能

管理節(jié)能工作做得好壞又影響到工藝節(jié)能、控制節(jié)能和設(shè)備節(jié)能的成效。一些工廠，“浮財(cái)”遍地，跑、冒、滴、漏嚴(yán)重，余熱資源大量流失，只要通過加強(qiáng)節(jié)能管理工作便會收到立桿見影的顯著效果。

2010年1月28日3時(shí)50分5第五頁，共181頁。1、管理節(jié)能主要工作

（1）有能源管理體系；（2）有產(chǎn)品耗能定額；

（3）有計(jì)量儀表，

（4）有管理制度；

（5）有節(jié)能措施。2010年1月28日3時(shí)50分6第六頁，共181頁。2、工藝節(jié)能工藝節(jié)能是工業(yè)節(jié)能過程中難度大、投資大但也是節(jié)能效果顯著的節(jié)能措施。由于工藝節(jié)能需要改變工藝操作過程，一般很難單獨(dú)進(jìn)行，常常需要控制節(jié)能和設(shè)備節(jié)能配合起來。如原來采用煤為原料生產(chǎn)合成氨的工藝，改成用石腦油為原料生產(chǎn)合成氨的工藝，就需要進(jìn)行控制方案及設(shè)備的改造，工作量較大。2010年1月28日3時(shí)50分7第七頁，共181頁。工藝節(jié)能時(shí)機(jī)

工藝節(jié)能改造工作常常在新項(xiàng)目上馬或舊項(xiàng)目進(jìn)行大修或設(shè)備淘汰時(shí)進(jìn)行，此時(shí)的工作阻力較小，企業(yè)容易接受。反之，如果舊項(xiàng)目使用不久，也不存在工藝操作上的問題，只是節(jié)能有點(diǎn)問題，對生產(chǎn)工藝進(jìn)行改造的節(jié)能工作工廠就不容易接受，盡管這個(gè)節(jié)能改造工作從長遠(yuǎn)的發(fā)展來看（比如5年）是經(jīng)濟(jì)合理的，這也是目前節(jié)能改造工作中碰到的一個(gè)困難。2010年1月28日3時(shí)50分8第八頁，共181頁。3、控制節(jié)能注意問題1、考慮每一臺耗能設(shè)備的正常可靠運(yùn)行；2、考慮車間、工廠實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的經(jīng)濟(jì)目的，特別是節(jié)約能耗、提高產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量等；3、考慮車間、工廠的能源（油、煤、氣、水、風(fēng)、電）進(jìn)行集中監(jiān)測、管理、調(diào)度和控制等問題；4、考慮各種耗能設(shè)備的性質(zhì)和狀態(tài)；5、考慮控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可能性、可靠性及穩(wěn)定性6、要考慮控制系統(tǒng)的總的發(fā)展趨勢。2010年1月28日3時(shí)50分9第九頁，共181頁。控制節(jié)能實(shí)例之一2010年1月28日3時(shí)50分10第十頁，共181頁。控制節(jié)能實(shí)例之二利用外接密封容器的液位，來控制排水閥以代替疏水器排水，最大限度地利用了加熱器的加熱空間。使原來需要由外購的高壓蒸汽供熱，可以改成由本廠自生的低壓蒸汽供熱，大大節(jié)省了能源的開支2010年1月28日3時(shí)50分11第十一頁，共181頁。控制圖2010年1月28日3時(shí)50分12第十二頁，共181頁。4、設(shè)備節(jié)能

設(shè)備節(jié)能相對與工藝節(jié)能和控制節(jié)能而言是較為容易實(shí)施的節(jié)能措施。所謂設(shè)備節(jié)能就是耗能設(shè)備進(jìn)行改造、替換、采用新材料新技術(shù)以及加強(qiáng)管理等各項(xiàng)措施耗能設(shè)備的能源消耗降低下來，如果是能量回收設(shè)備（如煙道廢熱），則使其回收能量增加。工業(yè)生產(chǎn)過程中主要的耗能設(shè)備有工業(yè)爐窯（熔鑄爐、加熱爐、熱處理爐、烘干爐）、工業(yè)鍋爐、熱交換設(shè)備。2010年1月28日3時(shí)50分13第十三頁，共181頁。3.2工業(yè)節(jié)能潛力分析（自學(xué)）2006年我國與有關(guān)國家每萬美元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比較國家2006總能源消費(fèi)（萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）人均能耗(噸標(biāo)準(zhǔn)煤)人均GDP(萬美元)單位GDP能耗(噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬美元)日本743325．82453．64861.60德國469295．69183．30991.72美國33103711．00854．20672.62菲律賓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中國2425491．83390．135213.562010年1月28日3時(shí)50分14第十四頁，共181頁。各行業(yè)能耗高于世界平均水平

我國工業(yè)部門的8個(gè)行業(yè)主要產(chǎn)品單位能耗平均比國際先進(jìn)水平高40%，如火電供電煤耗高22.5%，大中型鋼鐵企業(yè)噸鋼可比能耗高21.4%，銅冶煉綜合能耗高65%，大型合成氨綜合能耗高31.2%，紙和紙板綜合能耗高120%。SH型雙吸離心泵

IS(R)系列單級單吸離心泵

軸流泵2010年1月28日3時(shí)50分15第十五頁，共181頁。主要耗能設(shè)備效率低于世界平均水平燃煤工業(yè)鍋爐平均運(yùn)行效率65%左右，比國際先進(jìn)水平低15～20個(gè)百分點(diǎn)；中小電動(dòng)機(jī)平均效率87%，風(fēng)機(jī)、水泵平均設(shè)計(jì)效率75%，均比國際先進(jìn)水平低5個(gè)百分點(diǎn)，系統(tǒng)運(yùn)行效率低近20個(gè)百分點(diǎn)

燃油/燃?xì)忮仩t系列LHS系列立式燃油（氣）蒸汽鍋爐WNS系列臥式燃油(氣)蒸汽鍋爐2010年1月28日3時(shí)50分16第十六頁，共181頁。整體能源效率低于世界先進(jìn)水平我國整體能源效率比國際先進(jìn)水平低10個(gè)百分點(diǎn)。如火電機(jī)組平均效率33.8%，比國際先進(jìn)水平低6-7個(gè)百分點(diǎn)。能源利用中間環(huán)節(jié)（加工、轉(zhuǎn)換和貯運(yùn)）損失量大，浪費(fèi)嚴(yán)重。我國能源利用效率與國外的差距表明，節(jié)能潛力巨大。根據(jù)有關(guān)單位研究，按單位產(chǎn)品能耗和終端用能設(shè)備能耗與國際先進(jìn)水平比較，目前我國的節(jié)能潛力約為3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上，相當(dāng)于與2005年全年全國消耗總能源的13.4%。2010年1月28日3時(shí)50分17第十七頁，共181頁。四大主要行業(yè)節(jié)能潛力分析1、有色金屬工業(yè)的節(jié)能潛力2、鋼鐵工業(yè)的節(jié)能潛力3、化工行業(yè)節(jié)能潛力4、建材水泥工業(yè)節(jié)能潛力2010年1月28日3時(shí)50分18第十八頁，共181頁。1、有色金屬工業(yè)的節(jié)能潛力

從有色金屬工業(yè)我國縱向發(fā)展情況來看，其所具有的節(jié)能潛力是相當(dāng)可觀的。如果考慮到未來有色金屬工業(yè)發(fā)展趨勢，經(jīng)有關(guān)部門及專家的初步預(yù)測，至2020年，十種有色金屬產(chǎn)品的產(chǎn)量有可能達(dá)到1540萬噸，按平均每噸消耗標(biāo)煤減少0.5t，有色金屬產(chǎn)品平均年產(chǎn)量1000萬噸計(jì)，從2007年到2020年可節(jié)約標(biāo)煤7000萬噸，相當(dāng)于2005年全國能源消耗的3.13%。2010年1月28日3時(shí)50分19第十九頁，共181頁。四大主要有色金屬節(jié)能要求（潛力）項(xiàng)目２００５年２０１０年２０１５年２０２０年銅綜合能耗（ｔ／ｔ）４.６９０４.５１５４.３９０４.２５０鋁綜合能耗（ｔ／ｔ）８.６３３８.４６４８.２５３８.０４２鉛綜合能耗（ｔ／ｔ）１.５６１１.４８３１.４１６１.３５５鋅綜合能耗（ｔ／ｔ）２.６３５２.４９５２.３６８２.２４９2010年1月28日3時(shí)50分20第二十頁，共181頁。十種主要有色金屬產(chǎn)量趨勢2010年1月28日3時(shí)50分21第二十一頁，共181頁。有色金屬未來能耗及節(jié)能分析有色金屬產(chǎn)品屬高耗能產(chǎn)品，且單耗下降幅度有限，因此未來有色金屬工業(yè)的能源消費(fèi)量將隨著有色金屬產(chǎn)品的增加呈逐年增長趨勢。由于礦山采、選工藝耗能占產(chǎn)品最終能源消費(fèi)量６０％以上的比重，但節(jié)能潛力較小。降低冶煉工藝產(chǎn)品單耗還有較大的潛力。繼續(xù)增加部分銅精礦和氧化鋁的進(jìn)口量，適當(dāng)進(jìn)口部分國內(nèi)資源缺乏、且高耗能的初級有色產(chǎn)品。2010年1月28日3時(shí)50分22第二十二頁，共181頁。2、鋼鐵工業(yè)的節(jié)能潛力我國鋼生產(chǎn)和消費(fèi)名列世界第一，2006年產(chǎn)量4.2億噸，是大國而不是強(qiáng)國；據(jù)統(tǒng)計(jì)世界鋼鐵工業(yè)能源消耗占世界總能耗的10%左右，我國鋼鐵工業(yè)能源消耗也占全國能耗總量的10%左右。國際先進(jìn)鋼鐵企業(yè)，如日本新口鐵公司的余熱余能回收利用率已達(dá)到92％以上，其企業(yè)能耗占生產(chǎn)總成本的比例是14％；我國最先進(jìn)的鋼鐵企業(yè)——寶鋼的余熱余能回收利用率僅68％，其能耗占生產(chǎn)成本的20％；而一般的企業(yè)余熱余能回收利用率在30％～50％，其能耗占生產(chǎn)成本的30％～45％，與世界先進(jìn)國家的差距較大，節(jié)能潛力十分可觀。2010年1月28日3時(shí)50分23第二十三頁，共181頁。鋼鐵工業(yè)目前能耗情況余熱利用率低國際先進(jìn)鋼鐵企業(yè)，如日本新口鐵公司92%以上；我國最先進(jìn)的鋼鐵企業(yè)—寶鋼為68%；而一般企業(yè)為30％～50％。噸鋼能耗高2010年1月28日3時(shí)50分24第二十四頁，共181頁。國內(nèi)同類企業(yè)能耗水平比較2010年1月28日3時(shí)50分25第二十五頁，共181頁。鋼鐵工業(yè)節(jié)能主要工作1、通過管理節(jié)約能源2、抓好煉鐵系統(tǒng)節(jié)能工作，提高入爐礦石品位每提高1%，焦比就降低２％，產(chǎn)量就提高３％，渣量就減少３０ｋｇ／ｔ鐵，就會產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益3、轉(zhuǎn)爐煤氣回收綜合利用技術(shù)。4、推廣先進(jìn)的節(jié)能工藝技術(shù)。如軋鋼系統(tǒng)要實(shí)行鑄坯熱裝熱送、連續(xù)化生產(chǎn)工藝技術(shù)。2010年1月28日3時(shí)50分26第二十六頁，共181頁。3、化工行業(yè)節(jié)能潛力-1離國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)有距離2006年全國單位GDP能耗只比2005年降低1.23%，而石油和化學(xué)工業(yè)工業(yè)增加值能耗降幅約在2%左右，節(jié)能水平高于全國平均水平，但離國家原定下降4%尚有一定距離。縱向比較可節(jié)能2005年石油和化學(xué)工業(yè)萬元增加值能耗為3.49噸標(biāo)煤，與2000年的4.4噸標(biāo)煤比，下降了20.68%。以增加值計(jì)算的節(jié)能量近8000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

2010年1月28日3時(shí)50分27第二十七頁，共181頁。3、化工行業(yè)節(jié)能潛力-2橫向比較落后世界先進(jìn)水平

我國合成氨裝置多數(shù)以煤為原料生產(chǎn)，平均能耗高達(dá)62×109J/t，而世界先進(jìn)水平的煤制合成氨裝置能耗為46～49×109J/t，其以天然氣為原料的合成氨裝置能耗僅為29×109J/t。國外燒堿汽耗為2.2～2.6噸蒸汽/噸，而國內(nèi)汽耗為4.8噸蒸汽/噸，比國外高出1倍多轉(zhuǎn)換原料節(jié)能潛力大

煤原料每噸氨能耗為2噸標(biāo)準(zhǔn)煤，若采用天然氣為原料，每噸氨能耗可降到1.15噸標(biāo)準(zhǔn)煤，按全國每年合成氨產(chǎn)量4000萬噸計(jì)，原料天然氣氣化率每提高10%，就可節(jié)能340萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2010年1月28日3時(shí)50分28第二十八頁，共181頁。石化行業(yè)節(jié)能目標(biāo)-2010原油加工業(yè)能耗下降到66千克標(biāo)油/噸乙烯單位能耗下降到650千克標(biāo)油/噸合成氨單位能耗下降到1600千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸燒堿單位能耗要低于1200千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸純堿單位能耗下降到380千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸電石單位能耗要降到2000千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸以下黃磷單位能耗要下降到7300千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸以下

2010年1月28日3時(shí)50分29第二十九頁，共181頁。

煉油行業(yè)煉廠平均能耗數(shù)據(jù)單位：ｋｇ／ｔ單因耗能定義為：煉油能耗／煉油能量因數(shù)，單位為：ｋｇ／ｔ因數(shù)。項(xiàng)目１９９４１９９５１９９６１９９７１９９８加工噸原油綜合能耗８１.８７８２.９９８１.６４８２.８４９０.９８平均單因耗能１４.８８１４.９６１４.４３１４.３３１４.７６2010年1月28日3時(shí)50分30第三十頁，共181頁。主要節(jié)能工作1、深入加強(qiáng)節(jié)能管理工作。（減少浪費(fèi)）2、保證新建、改擴(kuò)建項(xiàng)目能耗水平接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平。

3、強(qiáng)優(yōu)化資源配置，提高化工廠根據(jù)市場需求優(yōu)化生產(chǎn)的能力。（工廠位置選擇）4、對小型化工企業(yè)進(jìn)行規(guī)模調(diào)整。（擴(kuò)大規(guī)模，100萬噸乙烯，1000萬噸煉油）

5、總體優(yōu)化和系統(tǒng)優(yōu)化用能。（調(diào)整優(yōu)化目標(biāo)為全局優(yōu)化，可持續(xù)發(fā)展）

2010年1月28日3時(shí)50分31第三十一頁，共181頁。4、建材水泥工業(yè)節(jié)能潛力行業(yè)基本情況：水泥是主要建筑材料之一，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等拉動(dòng)了對水泥的需求。水泥產(chǎn)量逐年提高，2006年達(dá)到11.9億噸，2007年預(yù)計(jì)水泥產(chǎn)量達(dá)14億噸。下表是進(jìn)入本世紀(jì)以來我國水泥產(chǎn)量數(shù)據(jù)。

表3-62000-2007我國水泥產(chǎn)量年份2000200120022003產(chǎn)量/億噸5.746.47.258．63年份2004200520062007產(chǎn)量/億噸9.710.611.9142010年1月28日3時(shí)50分32第三十二頁，共181頁。水泥制造業(yè)能源消耗總量單位：萬tce2010年1月28日3時(shí)50分33第三十三頁，共181頁。水泥制造業(yè)萬元增加值綜合能耗年度綜合能耗(tce/萬元)

增減增長率%200214.83

200313.85-0.98-6.61200414.460.614.4200514.07-0.39-2.7200612.56-2.51-10.73注:產(chǎn)值按2005年價(jià)格核算2010年1月28日3時(shí)50分34第三十四頁，共181頁。水泥單位產(chǎn)品綜合能耗與節(jié)能量情況

2000-2005項(xiàng)目單位200020012002200320042005水泥單位產(chǎn)品綜合能耗公斤標(biāo)煤/噸水泥172169162158154149單位熟料產(chǎn)品熱耗公斤標(biāo)煤/噸熟料168162154144138131水泥單位產(chǎn)品電耗度電/噸水泥10210110010099100按綜合能耗計(jì)算的節(jié)能量萬噸標(biāo)煤

198508345388530注：各年份節(jié)能量是單位產(chǎn)品能耗同上年比較計(jì)算得到的；計(jì)算公式為：某年節(jié)能量＝當(dāng)年產(chǎn)品產(chǎn)量×（上年單位產(chǎn)品能耗－當(dāng)年單位產(chǎn)品能耗）

2010年1月28日3時(shí)50分35第三十五頁，共181頁。水泥行業(yè)節(jié)能潛力

目前我國水泥工業(yè)的能耗與世界先進(jìn)國家的距離相對較小，但還有10%左右的距離。如按2008年16億噸水泥產(chǎn)量，每噸水泥綜合能耗減少12kgce進(jìn)行計(jì)算，則2008年若水泥行業(yè)全面達(dá)到世界先進(jìn)水平的能耗，大約可節(jié)約1920萬tce,其節(jié)約量還是比較可觀。2010年1月28日3時(shí)50分36第三十六頁，共181頁。2004年發(fā)布的國家節(jié)能中長期發(fā)展規(guī)劃節(jié)能目標(biāo)

表3-11主要產(chǎn)品節(jié)能目標(biāo)能耗名稱單位2000年2005年2010年2020年火電供電煤耗克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)392377360320噸鋼綜合能耗千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸906760730700噸鋼可比能耗千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸78470068564010種有色金屬綜合能耗噸標(biāo)準(zhǔn)煤/噸4.8094.6654.5954.45鋁綜合能耗噸標(biāo)準(zhǔn)煤/噸9.9239.5959.4719.22銅綜合能耗噸標(biāo)準(zhǔn)煤/噸4.7074.3884.2564.000煉油單位能量因數(shù)能耗千克標(biāo)準(zhǔn)油/噸?因數(shù)14131210乙烯綜合能耗千克標(biāo)準(zhǔn)油/噸848700650600大型合成氨綜合能耗千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸1372121011401000燒堿綜合能耗千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸1553150314001300水泥綜合能耗千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸181159148129平板玻璃綜合能耗千克標(biāo)準(zhǔn)煤/重量箱30262420建筑陶瓷綜合能耗千克標(biāo)準(zhǔn)煤/平方米10.0鐵路運(yùn)輸綜合能耗噸標(biāo)準(zhǔn)煤/百萬噸換算公里10.419.659.409.002010年1月28日3時(shí)50分37第三十七頁，共181頁。3.3通用設(shè)備節(jié)能技術(shù)3.3.1鍋爐節(jié)能技術(shù)*3.3.2爐窯節(jié)能技術(shù)（自學(xué)）3.3.3換熱器節(jié)能技術(shù)*3.3.4泵和風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)*2010年1月28日3時(shí)50分38第三十八頁，共181頁。3.3.1鍋爐節(jié)能技術(shù)圖3-1某鏈條爐結(jié)構(gòu)示意圖2010年1月28日3時(shí)50分39第三十九頁，共181頁。3-2-1火床鍋爐3-2-2火室鍋爐3-2-3流化床鍋爐3-2-4旋風(fēng)鍋爐圖3-2鍋爐四種燃燒形式示意圖2010年1月28日3時(shí)50分40第四十頁，共181頁。2010年1月28日3時(shí)50分41第四十一頁，共181頁。鍋爐定義

鍋爐是能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，它將煤、油、氣等一次能源轉(zhuǎn)換成蒸汽、熱水等載熱體的二次能源。如圖是3-1某鏈條爐結(jié)構(gòu)示意圖。一般鍋爐主要有兩大部分組成，第一部分是“鍋”，包括氣包、各種受熱面（輻射和對流）、省煤器、空氣預(yù)熱器、集箱、下降管、汽水分離裝置、溫度調(diào)節(jié)裝置等部件構(gòu)成的封閉系統(tǒng)；第二部分是“爐”，是指構(gòu)成燃料燃燒場所的各個(gè)部件，包括爐膛、裝料斗、渣斗、燃料輸送裝置、分配送風(fēng)裝置、爐排等組成。2010年1月28日3時(shí)50分42第四十二頁，共181頁。1、鍋爐分類按用途可分為固定式的工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、生活鍋爐和移動(dòng)式的船舶鍋爐、機(jī)車鍋爐等；按蒸汽壓力可分為常壓鍋爐、微壓鍋爐、低壓鍋爐、中壓鍋爐、高質(zhì)鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界壓力鍋爐、和超臨界壓力鍋爐。超高壓鍋爐的壓力為3.73MPa、亞臨界壓力鍋爐的壓力為16.67MPa；超臨界壓力鍋爐的壓力為23-25MPa；鍋爐按所用燃料或能源可分為燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、余熱鍋爐、原子能鍋爐、垃圾鍋爐；按燃燒方式可分為火床鍋爐、火室鍋爐、流化床鍋爐、旋風(fēng)鍋爐2010年1月28日3時(shí)50分43第四十三頁，共181頁。2、鍋爐的型號不同類型的鍋爐，其型號的表達(dá)方法基本相同，只不過在某些參數(shù)上有些類型的鍋爐需要表示，而有些類型的鍋爐則不用表示。電站鍋爐的型號由三部分組成，分別表示鍋爐的制造廠代號（用漢語拼音縮寫表示）、鍋爐蒸發(fā)量/額定蒸汽壓力、設(shè)計(jì)燃料代號（用漢語拼音縮寫表示）和設(shè)計(jì)序號。煤、油、氣的燃料代號分別用M、Y、Q表示，其它燃料用T表示，各部分之間用短橫線連接。SG-1025/18.1-M型鍋爐表示為上海鍋爐廠制造，額定蒸發(fā)量1025t/h，額定蒸汽壓力為18.1MPa，原型設(shè)計(jì)，燃料為煤的電站鍋爐。2010年1月28日3時(shí)50分44第四十四頁，共181頁。工業(yè)鍋爐的型號對于工業(yè)鍋爐，按JB1623-1983《工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號編制方法》的規(guī)定，也有三部分組成，第一部分共分三段，分別表示鍋爐型式（用漢語拼音縮寫表示）、燃燒方式（用漢語拼音縮寫表示）、額定蒸發(fā)量或額定供熱量，其中對于蒸汽鍋爐而言，第三段應(yīng)為額定蒸發(fā)量；對于供熱鍋爐而言，第三段應(yīng)為額定供熱量，其單位為10000Kcal/h，若將其折算成KW為單位，則需要乘上11.63。第二部分表示介質(zhì)出口壓力、過熱蒸汽溫度（如缺省則為飽和溫度）、出水/回水溫度（僅對供熱鍋爐而言）。第三部分，表示燃料種類和設(shè)計(jì)序號LHG2-8-AII表示立式橫水管固定爐排，額定蒸發(fā)量為2t/h，額定蒸汽壓為0.8MPa，蒸汽溫度為飽和溫度，所用燃料位II類煙煤，原型設(shè)計(jì)的蒸汽鍋爐。SHL240-7/130/70-AII表示雙鍋筒橫置式鏈條排爐，額定供熱量為2400000Kcal/h，約合2790KW，額定出水壓為0.7MPa，額定出水溫度為130℃，回水溫度為70℃，所用燃料為II類煙煤，原型設(shè)計(jì)的熱水鍋爐。2010年1月28日3時(shí)50分45第四十五頁，共181頁。熱載體鍋爐產(chǎn)品型號RLS1-1.5Y/400/300-Q，這種型號的熱載體鍋爐的銘牌解釋為：立式、室燃、熱功率為1MW、額定工作壓力1.5MPa、熱載體為導(dǎo)熱油、導(dǎo)熱油最高出口溫度為400℃、最低進(jìn)口溫度為300℃、燃料為天然氣的熱載體鍋爐。2010年1月28日3時(shí)50分46第四十六頁，共181頁。3、鍋爐的用能分析其中Q表示燃料燃燒輸入鍋爐的熱量Q1表示鍋爐有效利用熱，包括鍋爐中水和氣吸收得到的熱量Q2表示鍋爐的排煙熱損失Q3表示氣體未完全燃燒熱損失Q4固體未完全燃燒熱損失Q5表示散熱損失Q6表示灰渣物理熱損失。

鍋爐的能量有效利用率=

2010年1月28日3時(shí)50分47第四十七頁，共181頁。分析提示

由鍋爐的用能平衡分析可知，燃料所具有的化學(xué)能在轉(zhuǎn)移到目標(biāo)工質(zhì)水和蒸汽的過程中，不僅在有效能價(jià)值上有所降低，而且在能量的數(shù)量上也有所下降，只有一部分能量轉(zhuǎn)移到了目標(biāo)工質(zhì)中去。為了做好鍋爐的節(jié)能工作，必須對鍋爐中除能量有效利用以外的其他能量損失原因進(jìn)行分析，以便對癥下藥找到鍋爐節(jié)能的方法。影響鍋爐熱效率的主要因素是排煙損失（17%）和不完全燃燒損失（9%）2010年1月28日3時(shí)50分48第四十八頁，共181頁。4、鍋爐的節(jié)能技術(shù)1、強(qiáng)化燃燒，減少不完全燃燒損失有足夠的空氣，并能同燃料充分接觸爐膛有足夠的高溫使燃料著火燃料在爐內(nèi)停留時(shí)間內(nèi)應(yīng)完全完全燃盡2、減少排煙損失控制適當(dāng)?shù)目諝膺^剩系數(shù)，強(qiáng)化對流傳熱對那些沒有設(shè)置省煤器或空氣預(yù)熱器的鍋爐可考慮進(jìn)行改造，增設(shè)省煤器或空氣預(yù)熱器如不方便增設(shè)，可考慮利用余熱熱管熱器回收排煙氣體的熱量，但需作全面的經(jīng)濟(jì)核算，以判斷究竟采用哪種節(jié)能措施效果最佳。2010年1月28日3時(shí)50分49第四十九頁，共181頁。3、宏觀層面工作主要工作（1）推行集中供熱，發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)

（2）加強(qiáng)運(yùn)行管理、堵塞浪費(fèi)漏洞（3）采用新設(shè)備新工藝技術(shù)2010年1月28日3時(shí)50分50第五十頁，共181頁。加強(qiáng)運(yùn)行管理堵塞浪費(fèi)漏洞具體工作

（1）做好燃料供應(yīng)工作，不同的鍋爐供應(yīng)不同規(guī)格的煤（主要是粒度和含水量，以鏈條爐為例，煤粒度應(yīng)為6-15mm）；（2）嚴(yán)格給水處理，防止鍋爐結(jié)垢；（3）清除積灰，提高鍋爐效率；（4）防止鍋爐超載，保持穩(wěn)定運(yùn)行；（5）加強(qiáng)保溫、防止漏風(fēng)、泄水、冒汽；（6）提高入爐空氣溫度一般入爐空氣溫度增加100℃，可使理論燃燒溫度增高30—40℃，可節(jié)約燃料3—4%。2010年1月28日3時(shí)50分51第五十一頁，共181頁。

新設(shè)備新工藝具體技術(shù)：（1）采用換熱器或熱管回收鍋爐煙道余熱（鍋爐熱

效率提高3.1%）（2）采用蒸汽蓄熱器，保證鍋爐在最佳工況下運(yùn)行

（可比設(shè)置前節(jié)能5-15%）

（3）設(shè)置冷凝水回收裝置，減少鍋爐一次供水量

（節(jié)能效果可達(dá)25%以上）

（4）采用真空除氧器，可克服熱力除氧器在除氧過程中的能量消耗（5）采用新型節(jié)能保溫材料，減少爐壁、管道的熱量損失（6）采用添加劑及磁化節(jié)能技術(shù)。2010年1月28日3時(shí)50分52第五十二頁，共181頁。3.3.2爐窯節(jié)能技術(shù)1、定義：

工業(yè)爐窯是我國消耗能源較大的一類耗能設(shè)備。它將能源轉(zhuǎn)換過程和能量利用過程結(jié)合在一起，使能源轉(zhuǎn)換設(shè)備和用熱設(shè)備會為一體，省掉了中間的熱能傳輸環(huán)節(jié)。工業(yè)爐窯的功能，是為達(dá)到某些工藝目的。有的為了改變固體或液體材料的地質(zhì)、形地，有的為了取得新材料或新材料制品而設(shè)置的直接使用電能或燃料的加熱裝置，它在冶金、機(jī)械、建材、輕工、化工等部門得到廣泛應(yīng)用。

2010年1月28日3時(shí)50分53第五十三頁，共181頁。2010年1月28日3時(shí)50分54第五十四頁，共181頁。3.3.2爐窯節(jié)能技術(shù)2、分類按工藝用途分：有熔煉爐、溶化爐、加熱爐、熱處理爐、焙燒爐、干燥爐等。按熱源分：有煤爐、煤氣爐、油爐、電爐、天然氣爐等。按結(jié)構(gòu)形式分：有推料連續(xù)加熱爐、室式爐、臺車式爐、逢隙爐、井式爐、步進(jìn)式爐、環(huán)形爐等。按熱工操作制度分：有連續(xù)作業(yè)爐、間歇式爐、分段變溫爐、恒溫爐等。2010年1月28日3時(shí)50分55第五十五頁，共181頁。3.3.2爐窯節(jié)能技術(shù)3、爐窯的用能分析Q表示燃料燃燒（或電能）輸入窯爐的熱量Q1表示窯爐有效利用熱Q2表示窯爐的排煙熱損失Q3表示氣體未完全燃燒熱損失Q4固體未完全燃燒熱損失Q5表示爐體蓄散熱損失Q6表示水冷、逸氣、孔洞輻射等各項(xiàng)熱損失Q7表示化學(xué)反應(yīng)所需要的熱量。

2010年1月28日3時(shí)50分56第五十六頁，共181頁。3.3.2爐窯節(jié)能技術(shù)4、分析提示

一般而言，窯爐的工作溫度比鍋爐要高，故在窯爐帶出的熱量中，被加工物料-產(chǎn)品一般占到40%左右，煙氣占到30%左右，窯體占到15%左右，反應(yīng)熱占到15%左右。

煙氣熱能利用窯體絕熱保溫工作是關(guān)鍵

2010年1月28日3時(shí)50分57第五十七頁，共181頁。3.3.2爐窯節(jié)能技術(shù)5、節(jié)能工作

一是最大限度地將燃料或電能產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品中去，這就需要從爐窯本身的改造入手，如改變窯爐的結(jié)構(gòu)、燃燒方式、窯體耐火磚結(jié)構(gòu)和材料、窯體內(nèi)利用遠(yuǎn)紅外涂料等方法；另一方面是將熱損失減到最小或二次利用，如通過余熱鍋爐或助燃空氣預(yù)熱器回收煙道氣中的熱量，減少窯體方熱輻射損失及逸氣熱損失

2010年1月28日3時(shí)50分58第五十八頁，共181頁。3.3.2爐窯節(jié)能技術(shù)6、具體細(xì)節(jié)（一）正確選用燃燒裝置，減少物力和化學(xué)不完全燃燒損失

（1）燒嘴的合理選用和使用

（2）推廣使用平焰、雙火焰、高速、可調(diào)焰等新型燒嘴，可節(jié)能5~10%；

（3）固體燃料要采用機(jī)械化加煤和煤粉燃燒。

（二）煙氣余熱的回收利用，減少煙氣熱損失

（1）利用煙氣預(yù)熱助燃空氣，可獲15~25%節(jié)能率；

（2）選用合適的煙道換熱器；

（3）提高換熱器的使用效果；

（4）根據(jù)余熱情況安裝余熱鍋爐；

（5）降低煙氣離開爐膛溫度。

（三）加強(qiáng)爐體絕熱，減少爐體蓄散熱損失

（1）將爐膛改造為由耐火磚或輕質(zhì)耐火磚加耐火纖維和保溫材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

（2）采用復(fù)合澆注料吊掛爐頂，減少爐頂散熱；

（3）在中溫間斷式爐上采用全耐火纖維爐襯。

（四）提高爐子的密封性，減少逸氣熱損失

（1）減少開孔與安裝爐門；

（2）采用澆注料爐襯結(jié)構(gòu)外加爐墻鋼板。

（五）合理安排水冷件，減少水冷件熱損失

（1）少用或不用水冷構(gòu)件，減少熱損失；

（2）對必須設(shè)置的爐內(nèi)水冷構(gòu)件進(jìn)行絕熱包扎；

（3）采用汽化冷卻來回收水冷熱損失，不僅可得到中壓蒸汽，還可節(jié)約水源。（4）采用熱泵技術(shù)回收低溫冷卻水的余熱，有明顯節(jié)能效果

2010年1月28日3時(shí)50分59第五十九頁，共181頁。3.3.3換熱器節(jié)能技術(shù)工業(yè)生產(chǎn)過程尤其在化學(xué)化工工業(yè)中，需要大量的換熱設(shè)備。從能量守恒的角度來看，換熱設(shè)備似乎只將能量從A物流轉(zhuǎn)移到B物流，沒有節(jié)能的可能，其實(shí)不然。如果該換熱設(shè)備是回收廢熱的，那么，高效的換熱設(shè)備能夠盡量多的把廢熱中的熱量回收下來，當(dāng)然廢熱流最后排放到環(huán)境的熱能就減少，因此，在整體能量上是守恒的，但回收的能量就增加了。高效換熱設(shè)備的關(guān)鍵是提高傳熱系數(shù)，而傳熱系數(shù)的提高，需要根據(jù)換熱物流的具體性質(zhì)，選擇合適的高效換熱設(shè)備。

2010年1月28日3時(shí)50分60第六十頁，共181頁。各種換熱設(shè)備示意圖夾套式換熱器及其配件蛇管示意圖1-容器；2-夾套2010年1月28日3時(shí)50分61第六十一頁，共181頁。2010年1月28日3時(shí)50分62第六十二頁，共181頁。噴淋式換熱器1-彎管；2-循環(huán)泵；3-控制閥套管式換熱器各種換熱設(shè)備示意圖2010年1月28日3時(shí)50分63第六十三頁，共181頁。各種換熱設(shè)備示意圖

固定管板式換熱器及其折流板2010年1月28日3時(shí)50分64第六十四頁，共181頁。各種換熱設(shè)備示意圖2010年1月28日3時(shí)50分65第六十五頁，共181頁。各種換熱設(shè)備示意圖2010年1月28日3時(shí)50分66第六十六頁，共181頁。各種換熱設(shè)備示意圖2010年1月28日3時(shí)50分67第六十七頁，共181頁。各種換熱設(shè)備示意圖2010年1月28日3時(shí)50分68第六十八頁，共181頁。平板式換熱器2010年1月28日3時(shí)50分69第六十九頁，共181頁。3.3.4泵和風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)

泵和風(fēng)機(jī)是輸送物料的一種動(dòng)力機(jī)械，其中泵用來輸送液體物料，風(fēng)機(jī)用來輸送氣體物料。它們被廣泛的應(yīng)用于電力、化工、冶金、建材、建筑空調(diào)等各個(gè)領(lǐng)域。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，目前我國風(fēng)機(jī)的耗電量占全國發(fā)電量的10%，泵的耗電量占全國發(fā)電量的25%，兩者合計(jì)占全國發(fā)電量的35%左右。由于泵和風(fēng)機(jī)所占的用電量在全國發(fā)電量中的比例大，并且其消耗的能源電能屬于最高品位的能源，因此，對泵和風(fēng)機(jī)的節(jié)能工作顯得十分必要。2010年1月28日3時(shí)50分70第七十頁，共181頁。3.3.4泵和風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)5661-葉輪2-壓水室3-吸入室4-擴(kuò)散管5-泵軸6-泵殼圖3-13離心泵工作結(jié)構(gòu)簡圖2010年1月28日3時(shí)50分71第七十一頁，共181頁。3.3.4泵和風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)123451-泵缸2-活塞3-活塞桿4-吸入閥5-排出閥

圖3-14往復(fù)泵工作結(jié)構(gòu)簡圖2010年1月28日3時(shí)50分72第七十二頁，共181頁。3.3.4泵和風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)2010年1月28日3時(shí)50分73第七十三頁，共181頁。3.3.4泵和風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)1、泵和風(fēng)機(jī)的分類（1）泵的分類

泵的種類繁多，適用廣泛，其分類方法很多，如果按工作原理分主要有；離心泵和正位移泵；如果按其工作形式分主要有葉片泵和容積式泵；如果按其工作壓力分，主要有低壓泵、中壓泵、高壓泵。（2）風(fēng)機(jī)的分類風(fēng)機(jī)是輸送氣體的動(dòng)力機(jī)械，其工作原理和分類形式和泵基本類似，也有離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式等多種。風(fēng)機(jī)一般按出口壓強(qiáng)或壓縮比（氣體加壓后和加壓前）來分類，主要分為通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、真空泵。2010年1月28日3時(shí)50分74第七十四頁，共181頁。2、泵和風(fēng)機(jī)的基本方程1）泵特性曲線隨著流量的增加，軸功率增加、揚(yáng)程減小、效率先由小變大，當(dāng)達(dá)到一個(gè)最大值η*以后，流量增加，效率反而減小。如果從節(jié)能的角度出發(fā)，每一個(gè)離心泵在一定的轉(zhuǎn)速下，有一個(gè)最佳的流量q*，此時(shí)泵的揚(yáng)程為H*，泵的效率達(dá)到最高。因此在選擇泵時(shí)應(yīng)盡量使泵達(dá)到最佳流量。當(dāng)然實(shí)際情況并不能一定滿足，但必須保證泵的效率在最佳點(diǎn)附近。2010年1月28日3時(shí)50分75第七十五頁，共181頁。控制圖12010年1月28日3時(shí)50分76第七十六頁，共181頁。控制圖22010年1月28日3時(shí)50分77第七十七頁，共181頁。3.3.4泵和風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)圖3-19兩臺泵并聯(lián)特性

2010年1月28日3時(shí)50分78第七十八頁，共181頁。3.3.4泵和風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)圖3-18兩臺泵串聯(lián)特性

2010年1月28日3時(shí)50分79第七十九頁，共181頁。3.3.4泵和風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)2)管路特性曲線

任何一臺泵都需要在具體的管路環(huán)境下工作，所謂管路特性是指特定管路中通過某一流量qe流體所需要的壓頭He關(guān)系，根據(jù)柏努利方程并作一定簡化后，可得所需壓頭和實(shí)際流量之間的關(guān)系如下：2010年1月28日3時(shí)50分80第八十頁，共181頁。3.3.4泵和風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)

原泵的操作點(diǎn)在M。如果通過節(jié)流調(diào)節(jié)，增加管路的阻力，這時(shí)泵的操作點(diǎn)移到了M1點(diǎn)，管路特性曲線變陡，管路的實(shí)際流量減少，壓頭提高。如果增加閥門開度，管路阻力變小，管路特性曲線變的平緩，此時(shí)實(shí)際操作點(diǎn)移到M2點(diǎn)，管路的實(shí)際流量增加，但壓頭有所下降，軸功率增加。在實(shí)際流量調(diào)節(jié)過程中，如果通過節(jié)流調(diào)節(jié)，必將寶貴的軸功率用于克服節(jié)流調(diào)節(jié)的阻力，并不是一種節(jié)能的調(diào)節(jié)方法。2010年1月28日3時(shí)50分81第八十一頁，共181頁。3.3.4泵和風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)3）切割方程4）轉(zhuǎn)速方程

2010年1月28日3時(shí)50分82第八十二頁，共181頁。3.3.4泵和風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)泵流量的時(shí)候，管路特性曲線不變，軸功率沒有浪費(fèi)，從節(jié)能的角度來看，通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量優(yōu)于通過節(jié)流調(diào)節(jié)流量。2010年1月28日3時(shí)50分83第八十三頁，共181頁。3.3.4泵和風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)3、節(jié)能技術(shù)（1）合理選型-最大效率（2）合理組合-最優(yōu)操作（3）變頻調(diào)速-避免管損（4）切割葉輪-適合流量（5）增加葉輪壽命-經(jīng)濟(jì)合理（6）提高穩(wěn)定及耐用性-保障第一2010年1月28日3時(shí)50分84第八十四頁，共181頁。合理組合對于管路特性曲線為1的管路系統(tǒng)，選用并聯(lián)組合優(yōu)于串聯(lián)組合。因?yàn)椴⒙?lián)組合的工作點(diǎn)在B點(diǎn)，串聯(lián)組合的工作點(diǎn)在A點(diǎn)，B點(diǎn)處的流量和壓頭均比A點(diǎn)處的流量和壓頭大。而對于管路特性曲線為2的管路系統(tǒng)，則選用串聯(lián)組合優(yōu)于并聯(lián)組合。因?yàn)椴⒙?lián)組合的工作點(diǎn)在C點(diǎn)，串聯(lián)組合的工作點(diǎn)在D點(diǎn)，D點(diǎn)處的流量和壓頭均比C點(diǎn)處的流量和壓頭大。當(dāng)然，如果單臺泵的壓頭無法克服管路兩端的總勢能差時(shí)，則必須采用串聯(lián)。2010年1月28日3時(shí)50分85第八十五頁，共181頁。變頻調(diào)速泵原來的工作點(diǎn)在M點(diǎn)，轉(zhuǎn)速為n1，流量為qm，對應(yīng)的功率為PM。現(xiàn)在因工藝要求，需要將流量調(diào)節(jié)到q1,如采用節(jié)流調(diào)節(jié)，則離心泵特性曲線不變，管路特性曲線變陡，其和離心泵的特性曲線交點(diǎn)上移，到達(dá)A點(diǎn)，此時(shí)對應(yīng)的泵功率為PA。如果采用變頻調(diào)速，改變離心泵工作曲線，使其轉(zhuǎn)速為n2，流量仍為q1，其工作點(diǎn)為B，此時(shí)對應(yīng)的泵功率為PB。如果忽略泵效率的改變，采用變頻調(diào)節(jié)所節(jié)約的能量相當(dāng)于圖3-53中ABHAHB所圍的面積。當(dāng)然變頻器的投資很昂貴,具體實(shí)施必須通過經(jīng)濟(jì)核算2010年1月28日3時(shí)50分86第八十六頁，共181頁。變頻改變流量時(shí)泵和風(fēng)機(jī)理論節(jié)能效果q2/q1n2/n1H2/H1P2/P1節(jié)電率/%100100100.0100.00.0909081.072.927.1858572.361.438.6808064.051.248.8707049.034.365.7606036.021.678.4505025.012.587.52010年1月28日3時(shí)50分87第八十七頁，共181頁。變頻技術(shù)為節(jié)能法所推廣

風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備采用變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行是我國節(jié)能的一項(xiàng)重點(diǎn)推廣技術(shù)，受到國家政府的普遍重視，《中華人民共和國節(jié)約能源法》第39條就把它列為通用技術(shù)加以推廣。實(shí)踐證明，變頻器用于風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備驅(qū)動(dòng)控制場合取得了顯著的節(jié)電效果，是一種理想的調(diào)速控制方式。既提高了設(shè)備效率，又滿足了生產(chǎn)工藝要求，并且因此而大大減少了設(shè)備維護(hù)、維修費(fèi)用，還降低了停產(chǎn)周期。直接和間接經(jīng)濟(jì)效益十分明顯，設(shè)備一次性投資通常可以在1-2年的生產(chǎn)中全部收回。2010年1月28日3時(shí)50分88第八十八頁，共181頁。3.4通用工業(yè)節(jié)能技術(shù)3.4.1熱泵節(jié)能技術(shù)*3.4.2熱管節(jié)能技術(shù)*3.4.3換熱網(wǎng)絡(luò)整合節(jié)能技術(shù)3.4.4余熱回收節(jié)能技術(shù)2010年1月28日3時(shí)50分89第八十九頁，共181頁。3.4.1熱泵節(jié)能技術(shù)1、熱泵工作原理高溫?zé)嵩碩H低溫?zé)嵩碩LWQHQL熱機(jī)高溫?zé)嵩碩H低溫?zé)嵩碩LEnQHQ0熱泵熱泵熱機(jī)熱泵是一種能使熱量從低溫物體流向高溫物體的熱移動(dòng)裝置

2010年1月28日3時(shí)50分90第九十頁，共181頁。熱量Q1做功W熱量Q2節(jié)流閥冷凝器壓氣機(jī)蒸發(fā)器低溫取熱T1高溫放熱T2低壓氣高壓氣低壓液高壓液高壓區(qū)低壓區(qū)2010年1月28日3時(shí)50分91第九十一頁，共181頁。2、熱泵分類-按工作原理分壓縮式熱泵-壓縮機(jī)*吸收式熱泵-吸收塔*熱電式熱泵-電子運(yùn)動(dòng)*化學(xué)熱泵-化學(xué)反應(yīng)吸附式熱泵-吸附器噴射式熱泵-噴射器

其中壓縮式受到廣泛應(yīng)用，該熱泵是由蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流閥等部分組成

2010年1月28日3時(shí)50分92第九十二頁，共181頁。(1)吸收式熱泵的工作原理高壓氣高壓液低壓液低壓氣富工質(zhì)液吸收劑第一循環(huán)第二循環(huán)W高壓區(qū)低壓區(qū)起點(diǎn)2010年1月28日3時(shí)50分93第九十三頁，共181頁。三個(gè)壓力等級：p1>p2>p3(2)蒸汽噴射式熱泵工作原理P1(g)P2(g)P2(l)P2(l)P3(l)P3(g)W4216452010年1月28日3時(shí)50分94第九十四頁，共181頁。(3)熱電式熱泵工作原理2010年1月28日3時(shí)50分95第九十五頁，共181頁。3、熱泵分類－按提供熱源分地源熱泵空氣源熱泵工藝熱源熱泵

復(fù)合熱源熱泵2010年1月28日3時(shí)50分96第九十六頁，共181頁。(1)地源熱泵V1V2V3V4123456781-地下?lián)Q熱埋管2、7-循環(huán)泵3-蒸發(fā)換熱器（冬天虛線）4-節(jié)流裝置5-冷凝換熱器（冬天）6-壓縮泵8-室內(nèi)供熱和供冷裝置

冬天室內(nèi)需要供熱時(shí)，閥門V2、V3打開，閥門V1、V4關(guān)閉；夏天，室內(nèi)需要制冷時(shí)，組件5成為蒸發(fā)器，閥門V1、V4打開，閥門V2、V3關(guān)閉2010年1月28日3時(shí)50分97第九十七頁，共181頁。(2)空氣源熱泵蒸發(fā)器冷凝器自來水進(jìn)水管熱水出口壓縮泵膨脹閥2010年1月28日3時(shí)50分98第九十八頁，共181頁。(3)工藝熱源熱泵

熱泵中的工質(zhì)在塔頂冷凝換熱器2中吸收熱量而蒸發(fā)，通過壓縮機(jī)４壓縮，溫度提升后成為高溫氣體進(jìn)入蒸發(fā)換熱器5，將塔釜物料加熱蒸發(fā)，而工質(zhì)本身被冷凝。冷凝液通過節(jié)流裝置3又進(jìn)入塔頂冷凝換熱器2，實(shí)現(xiàn)熱泵的循環(huán)工作。2010年1月28日3時(shí)50分99第九十九頁，共181頁。(4)熱泵工藝應(yīng)用物料2010年1月28日3時(shí)50分100第一百頁，共181頁。(5)復(fù)合熱源熱泵工作原理

在冷熱負(fù)荷變化比較大的建筑群中，采用土壤耦合熱泵、冰蓄冷、鍋爐組成的復(fù)合式能源系統(tǒng)。建筑物冬季、夏季基本負(fù)荷由土壤耦合熱泵來承擔(dān)；夏季高峰負(fù)荷由冰蓄冷系統(tǒng)承擔(dān)，冬季高峰負(fù)荷由鍋爐承擔(dān)。

2010年1月28日3時(shí)50分101第一百零一頁，共181頁。3.4.2熱管節(jié)能技術(shù)1、熱管定義熱管為一封閉的管狀元件，有一管狀外殼，內(nèi)有起毛細(xì)輸送作用的管芯，管內(nèi)抽空后充以工作液體，然后封閉起來即成熱管。2010年1月28日3時(shí)50分102第一百零二頁，共181頁。

熱管的一端為蒸發(fā)端（熱輸人端），另一端為冷凝端（熱輸出端），當(dāng)蒸發(fā)端受熱時(shí)，毛細(xì)管芯中的工作液體被氣化、蒸發(fā)，吸取大量氣化熱，依靠壓差使蒸氣通過管腔迅速流向冷凝端，在冷凝端冷凝成液體，放出與吸收的氣化熱相等的冷凝潛熱。工作液體又在管芯的毛細(xì)管作用下回到蒸發(fā)端。通過這種“蒸發(fā)-轉(zhuǎn)輸-冷凝”的反復(fù)循環(huán)，將熱量不斷地從蒸發(fā)端送往冷凝端，并傳給受熱工質(zhì)2、熱管工作原理2010年1月28日3時(shí)50分103第一百零三頁，共181頁。絕熱段蒸發(fā)段冷凝段液體蒸汽排熱加熱管殼管芯管芯管殼蒸汽通道3、熱管工作原理示意圖2010年1月28日3時(shí)50分104第一百零四頁，共181頁。4、熱管工作介質(zhì)

熱管的最大特點(diǎn)是在有引力和磨擦損耗下，完全從熱輸入中得到液體和蒸氣循環(huán)所必須的動(dòng)方，用不著使用外加的抽送系統(tǒng)。熱管的傳輸效率比相同尺寸銅棒高500倍，比不銹鋼棒高6300倍。2010年1月28日3時(shí)50分105第一百零五頁，共181頁。根據(jù)熱管的使用溫度，可將熱管分為低溫?zé)峁埽╟ryogenicheatpipe），中溫?zé)峁埽╨owtemperatureheatpipe）和高溫?zé)峁埽╤ightemperatureheatpipe）。它們的工作溫度范圍依次為-73℃以下，-73-277℃和277℃以上。其中，以中、高溫?zé)峁茉诠I(yè)中的應(yīng)用最為深入。根據(jù)熱管的工作原理，熱管可分為重力熱管、毛細(xì)管式熱管及旋轉(zhuǎn)式熱管，其中應(yīng)用最廣的是重力熱管，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)與熱回收系統(tǒng)。目前，隨著反應(yīng)-換熱集成系統(tǒng)研究的深入，對旋轉(zhuǎn)式熱管的研究已引起人們的興趣

5、熱管分類2010年1月28日3時(shí)50分106第一百零六頁，共181頁。6、熱管主要特性（1）有效熱導(dǎo)非常高。由于熱管的傳熱主要靠工質(zhì)相變時(shí)吸收和釋放潛熱以及蒸汽流動(dòng)傳輸熱量，并且多數(shù)工質(zhì)的潛熱是很大的，因此不需要很大的蒸發(fā)量就能帶走大量的熱。（2）具有熱流密度變換能力。熱管中蒸發(fā)和凝結(jié)的空間是分開的，因此可以實(shí)現(xiàn)熱流密度變換，在蒸發(fā)段可用高熱流密度輸入，而在冷凝段可以用低熱流密度輸出，反之亦然。（3）具有低熱阻的等溫面。熱管運(yùn)行時(shí)，冷凝段表面的溫度趨向于恒定不變。如果局部加上熱負(fù)荷，則有更多的蒸汽在該處冷凝，使溫度又維持在原來的水平上；同樣，蒸發(fā)段也存在等溫面，熱管工作時(shí)，管內(nèi)蒸汽處于飽和狀態(tài)，蒸汽流動(dòng)和相變時(shí)的溫差很小，而管壁和毛細(xì)芯比較薄，所以，熱管的表面溫度梯度很小，即表面的等溫性好。2010年1月28日3時(shí)50分107第一百零七頁，共181頁。7、熱管節(jié)能應(yīng)用（1）CPU芯片散熱器熱管

CPU芯片是計(jì)算機(jī)的核心部分，其性能的好外直接控制了計(jì)算機(jī)的性能。然而，CPU的散熱問題制約了CPU性能的進(jìn)一步提升，常規(guī)的散熱技術(shù)有時(shí)已顯得無能為力。而CPU芯片散熱器熱管則可以大大提高CPU的散熱性能，使CPU的性能得以進(jìn)一步提升2010年1月28日3時(shí)50分108第一百零八頁，共181頁。（2）反應(yīng)器內(nèi)熱管

反應(yīng)器內(nèi)熱管就是將熱管技術(shù)與反應(yīng)器相結(jié)合的一種特殊用途的熱管。它的主要特點(diǎn)是利用熱管的等溫性能使反應(yīng)器內(nèi)觸媒床層軸向和徑向溫度分布均勻,從而使反應(yīng)始終在最適宜的反應(yīng)溫度區(qū)間進(jìn)行,結(jié)果使轉(zhuǎn)化率提高,副反應(yīng)減少,觸媒利用率提高、壽命延長;熱管還能及時(shí)補(bǔ)充化學(xué)反應(yīng)熱(對吸熱反應(yīng))或?qū)С龌瘜W(xué)反應(yīng)熱(對放熱反應(yīng))。2010年1月28日3時(shí)50分109第一百零九頁，共181頁。（3）高溫?zé)峁苷羝l(fā)生器

某化工廠回收半水煤氣的余熱，至今已安全運(yùn)行了十幾年，煤氣流量為135000m3/h，溫度為950℃，通過高溫?zé)峁苷羝l(fā)生器將其溫度降至250℃，每小時(shí)可生產(chǎn)4t蒸汽，蒸汽壓力高達(dá)1.57MPa。這些蒸汽可以通過保溫管道輸送給附近住戶，提供熱量供暖。如果按照全年運(yùn)行時(shí)間為7200h，每噸蒸汽按40元價(jià)格計(jì)，則全年可回收價(jià)值115.2萬元

2010年1月28日3時(shí)50分110第一百一十頁，共181頁。

如果熱管是水平放置又沒有吸液芯，熱管將無法工作。這時(shí)，若將熱管繞軸旋轉(zhuǎn)，熱管就可以工作，它利用熱管旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力使冷凝液回流，免去吸液芯結(jié)構(gòu)，并使熱管能在無重力甚至逆重力狀態(tài)下穩(wěn)定工作。它應(yīng)用在垂直狀態(tài)下高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并且有大量熱量需要導(dǎo)出的機(jī)器部件。如熱管式高速鉆頭和大功率電機(jī)轉(zhuǎn)子，可以解決這些設(shè)備的冷卻問題解決

（4）旋轉(zhuǎn)式熱管2010年1月28日3時(shí)50分111第一百一十一頁，共181頁。（5）空調(diào)用熱管換熱器

熱管熱交換器無論冬夏都可使用．冬天，把熱量從排出氣中傳給新鮮冷空氣．夏天，使熱空氣進(jìn)人主調(diào)機(jī)之前得到預(yù)冷處理。如加上密封隔板來分高氣流則可保證新鮮空氣不受污染，這對于學(xué)校、醫(yī)院這樣的部門說來是很有必要的。采用熱管回收裝置可導(dǎo)致允許采用功率比原來低20—30%的空調(diào)系統(tǒng)。2010年1月28日3時(shí)50分112第一百一十二頁，共181頁。來源：http:///（6）太陽能熱水器熱管2010年1月28日3時(shí)50分113第一百一十三頁，共181頁。青藏鐵路基本情況2006年7月1日，作為世界鐵路建筑史上奇跡的青藏鐵路全線建成通車。延綿1800公里的青藏鐵路，從格爾木到拉薩要穿越550多公里的凍土地帶。凍土帶和高原缺氧一度成為阻礙鋼鐵巨龍青藏鐵路向前延伸的兩大難題。隨著溫度的變化，凍土具有“頑皮好動(dòng)”的特性。在寒季，凍土像冰一樣凍結(jié)，并且隨著溫度的降低體積發(fā)生膨脹，建在上面的路基和鋼軌就會被膨脹的凍土頂?shù)猛蛊穑坏搅讼募荆瑑鐾寥诨w積縮小，路基和鋼軌又會隨之凹下去。凍土的凍結(jié)和融化反復(fù)交替地出現(xiàn)，路基就會翻漿、冒泥，鋼軌出現(xiàn)波浪形高低起伏，對鐵路運(yùn)營安全造成威脅。低溫?zé)峁艹晒Φ亟鉀Q了青藏鐵路建設(shè)中的凍土難題，首批2400根低溫?zé)峁芤选爸哺庇谇嗖罔F路兩側(cè)，為這條世界上海拔最高的鐵路“保駕護(hù)航”。醫(yī)治“多動(dòng)癥”

2010年1月28日3時(shí)50分114第一百一十四頁，共181頁。青藏公路上的熱管2010年1月28日3時(shí)50分115第一百一十五頁，共181頁。熱管基本情況

為了保證低溫?zé)峁茉冢?5℃～45℃范圍內(nèi)充分發(fā)揮作用，滿足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，無論是對優(yōu)質(zhì)碳素?zé)o縫鋼管進(jìn)行外壁酸洗、內(nèi)壁除塵、打坡口繞焊翅片，還是灌裝液態(tài)氨、焊帽密封，一道道工序操作一絲不茍；熱管埋入地下部分噴涂黑色防腐漆，地面部分噴涂白色抗磨漆，每根噴涂三遍，他們按工藝文件要求嚴(yán)格執(zhí)行。低溫?zé)峁荛L7米，管子外徑89毫米，1.4米長的翅片繞焊后，每根管子質(zhì)量在100千克以上。2010年1月28日3時(shí)50分116第一百一十六頁，共181頁。熱管應(yīng)用圖TSC89—7/2—Ⅱ型低溫?zé)峁堋＿@些熱管等距離地排列在青藏鐵路某段的兩側(cè)，5米長埋入地下，地表外露2米，能將地下永凍土層的溫度（熱量）傳遞到路面，保持凍土的恒溫。2010年1月28日3時(shí)50分117第一百一十七頁，共181頁。3.４.3換熱網(wǎng)絡(luò)整合節(jié)能技術(shù)

工業(yè)生產(chǎn)中存在著大量的需要換熱的工段，有些需要加熱，如化工工業(yè)中物料進(jìn)入精餾塔前一般需要預(yù)熱；有些需要冷卻或冷凝，如精餾塔頂?shù)恼魵庑枰淠Ｈ绻苓^合理地設(shè)計(jì)好換熱網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就可以最大限度地減少公共供熱或供冷，而且還可能減少設(shè)備投資，達(dá)到節(jié)能的目的。換熱網(wǎng)絡(luò)綜合設(shè)計(jì)技術(shù)常用的方法是以Linnhoff教授為首的研究小組提出的“挾點(diǎn)技術(shù)”（PinchPointTechnology）,利用該方法設(shè)計(jì)可以合成公共供熱或供冷最小的換熱網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到節(jié)能的目的。2010年1月28日3時(shí)50分118第一百一十八頁，共181頁。1、溫-焓圖（T-H）TTTSTTTTTSHH（a）一股熱流被冷卻（b）一股冷流被加熱傳遞的總熱量為：

=ΔH2010年1月28日3時(shí)50分119第一百一十九頁，共181頁。CP=ACP=CT1T2T3T4T5HCP=B△H1=B(T1-T2)△H2=(A+B+C)(T2-T3)△H3=(A+B+C)(T3-T4)△H4=A(T4-T5)三熱流股溫焓曲線圖

2010年1月28日3時(shí)50分120第一百二十頁，共181頁。ΔH1ΔH2ΔH3ΔH4T1T2T3T4T5H三股熱流的復(fù)合曲線2010年1月28日3時(shí)50分121第一百二十一頁，共181頁。QCQHQCQRQHQCQRQH夾點(diǎn)2、挾點(diǎn)的確定最小傳熱溫差2010年1月28日3時(shí)50分122第一百二十二頁，共181頁。夾點(diǎn)溫差，用ΔTmin表示QHQCΔTmin夾點(diǎn)夾點(diǎn)溫差2010年1月28日3時(shí)50分123第一百二十三頁，共181頁。兩股流體極限換熱情況△T=0QCQmaxQHF1F2TCTBTATDH2010年1月28日3時(shí)50分124第一百二十四頁，共181頁。表格法確定夾點(diǎn)步驟1.以冷、熱流體的平均溫度為標(biāo)尺，劃分溫度區(qū)間。2.計(jì)算每個(gè)溫區(qū)內(nèi)的熱平衡，以確定各溫區(qū)所需加熱量和冷卻量。計(jì)算式為：

3.計(jì)算熱級聯(lián)。4.溫區(qū)之間熱通量為零處即為挾點(diǎn)。2010年1月28日3時(shí)50分125第一百二十五頁，共181頁。例1、某一換熱系統(tǒng)，有兩股熱流和兩股冷流，其物流參數(shù)如下表所示。取冷、熱流體之間的最小傳熱溫差為10℃。用表格法確定該系統(tǒng)的挾點(diǎn)位置以及最小加熱和冷卻公用工程用量。流股編號和內(nèi)容熱容流率KW/℃供應(yīng)溫度℃目標(biāo)溫度℃1冷流2.0301452熱流3.0180703冷流4.0901504熱流1.5160402010年1月28日3時(shí)50分126第一百二十六頁，共181頁。解：(1)劃分溫區(qū)（a）計(jì)算冷、熱流體的平均溫度。將冷流體的溫度上升ΔTmin/2，將熱流體的溫度降低ΔTmin/2【保證夾點(diǎn)處溫差有ΔTmin】將結(jié)果從大到小排列：熱流體：175，155，65，35冷流體：155，150，95，35(b)將所有冷熱流體的平均溫度從小到大排列，并將其劃分為五個(gè)溫區(qū)，如下圖所示。冷熱流體：175，155，150，95，65，352010年1月28日3時(shí)50分127第一百二十七頁，共181頁。溫區(qū)1溫區(qū)2溫區(qū)3溫區(qū)4溫區(qū)5Cp=1.5Cp=2.0Cp=3.0（170）175（180）（150）155（160）（145）150（155）（90）95（100）（60）65（70）（30）35（30）CP=4.02010年1月28日3時(shí)50分128第一百二十八頁，共181頁。(2)計(jì)算熱級聯(lián)區(qū)間編號區(qū)間溫度，℃區(qū)間溫度差，℃熱、冷流熱容流率之差本區(qū)多余熱量調(diào)整前熱級聯(lián)計(jì)算調(diào)整后熱級聯(lián)計(jì)算輸入輸出輸入輸出1175-155203.06006020802155-15050.52.56062.58082.53150-9555-1.5-82.562.5-2082.50495-65302.575-2055075565-3530-0.5-15554075602010年1月28日3時(shí)50分129第一百二十九頁，共181頁。(3)、確定最小加熱公用工程用量為使各溫區(qū)的熱通量≥0，就必須從外界向溫區(qū)3輸入熱量，使原來的負(fù)值至少變?yōu)?，外界輸入的熱量就是最小加熱公用工程用量，為20KW。(4)、確定挾點(diǎn)位置由外界輸入的熱量可以由溫區(qū)3以上的任何溫區(qū)輸入，例如從溫區(qū)1輸入，然后計(jì)算各溫區(qū)的熱通量。由最后溫區(qū)輸出的60kW熱量就是最小冷卻公用工程用量。溫區(qū)3和溫區(qū)4之間的熱通量為零，此處為夾點(diǎn)。其平均溫度為95℃。2010年1月28日3時(shí)50分130第一百三十頁，共181頁。3、換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)挾點(diǎn)的意義（1）挾點(diǎn)之上只有熱量流入，沒有任何熱量流出，可看成是一個(gè)熱阱系統(tǒng)；（2）挾點(diǎn)之下只有熱量流出，沒有任何熱量流入，可看成是一個(gè)熱源系統(tǒng)。（3）挾點(diǎn)處兩個(gè)子系統(tǒng)之間沒有熱流流動(dòng)。（4）如果在挾點(diǎn)處有熱流α流動(dòng)，則最小公用供熱量需要增加α；同時(shí)，最小公用供冷量也要增加α，用以移出從熱阱系統(tǒng)傳遞到熱源系統(tǒng)的熱量。（5）若在熱阱系統(tǒng)設(shè)置冷卻器，將熱量移出，則這部分熱量必須由公用熱工程額外輸入；若在熱源系統(tǒng)設(shè)置加熱器，將熱量輸入，則這部分熱量必須由公用冷工程額外移出。上述兩種情況的發(fā)生，不僅增加了公用工程的能量消耗，同時(shí)也增加了換熱網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備投資，除非工藝特出需要，一般情況下應(yīng)避免上述情形的發(fā)生。2010年1月28日3時(shí)50分131第一百三十一頁，共181頁。熱源熱阱夾點(diǎn)QH，min+hQC，min+h挾點(diǎn)技術(shù)的設(shè)計(jì)原則⑴夾點(diǎn)之上不應(yīng)設(shè)置任何公用工程冷卻器；⑵夾點(diǎn)之下不應(yīng)設(shè)置任何公用工程加熱器；⑶不應(yīng)有跨越夾點(diǎn)的傳熱。2010年1月28日3時(shí)50分132第一百三十二頁，共181頁。換熱熱器的流股匹配法則

挾點(diǎn)之上：所有的熱流在挾點(diǎn)處只能和那些熱容流率比自己大或相等的冷流匹配換熱匹配，即滿足下式：CPH≤CPC

挾點(diǎn)之下：所有的冷流在挾點(diǎn)處只能和那些熱容流率比自己大或相等的熱流匹配換熱匹配，即滿足下式：CPC≤CPH2010年1月28日3時(shí)50分133第一百三十三頁，共181頁。換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)基本要求：最大限度地滿足其中一個(gè)流股的換熱，使這一流股的熱量盡量用一臺換熱器用盡。在挾點(diǎn)之上，則要首先滿足熱流股，因?yàn)槔淞鞴刹粷M足可以增設(shè)加熱器；在挾點(diǎn)之下，則要首先滿足冷流股，因?yàn)闊崃鞴刹粷M足可以增設(shè)冷卻器。編號熱容流率CP42131.53.02.04.0100100100901009090704030180160145150將例1中換熱系統(tǒng)分解成挾點(diǎn)上下兩個(gè)子系統(tǒng)

2010年1月28日3時(shí)50分134第一百三十四頁，共181頁。

編號熱容流率CP42131.53.02.04.0901009018016014515010090KW135H240KW20KW圖3-45挾點(diǎn)之上系統(tǒng)設(shè)計(jì)2010年1月28日3時(shí)50分135第一百三十五頁，共181頁。編號熱容流率CP42131.53.02.04.090100100453060408090KW30KWC60KW

圖3-46挾點(diǎn)之下系統(tǒng)設(shè)計(jì)2010年1月28日3時(shí)50分136第一百三十六頁，共181頁。全系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)圖4、節(jié)能與投資的優(yōu)化全系統(tǒng)調(diào)整設(shè)計(jì)圖2010年1月28日3時(shí)50分137第一百三十七頁，共181頁。3.4.4余熱回收節(jié)能技術(shù)1、余熱的品位與種類定義：

從廣義來說，凡是具有一定溫度的排氣、排液和高溫待冷卻的物料所包含的熱能均屬于余熱。它包括燃料燃燒產(chǎn)物經(jīng)利用后的排氣顯熱、高溫成品的顯熱、高溫廢渣的顯熱、冷卻水帶走的顯熱。品位表達(dá)式：

式中-表示余熱品位的數(shù)值；T0-表示環(huán)境溫度；T1-表示余熱溫度。

2010年1月28日3時(shí)50分138第一百三十八頁，共181頁。1、余熱的品位與種類種類：（1）排氣余熱排氣余熱的溫度范圍差別很大，既有200-500℃的中溫廢氣，也有大量700℃以上的高溫氣體，例如，轉(zhuǎn)爐爐氣高達(dá)1600℃以上。（2）高溫產(chǎn)品和爐渣的余熱工業(yè)成品或半成品及爐渣廢料都有很高的溫度，一般溫度在500℃以上，例如紅焦炭、剛軋制成的熱鋼材、石油煉制中的汽油、柴油等。（3）冷卻介質(zhì)的余熱（高溫爐窯和動(dòng)力、電氣、機(jī)械等用能設(shè)備冷卻可達(dá)100℃左右）（4）化學(xué)反應(yīng)余熱（硫鐵礦焙燒）（5）廢氣、廢液、廢料余熱（可作燃料，標(biāo)態(tài)發(fā)熱量可觀）（6）廢汽、廢水余熱（利用顯熱可達(dá)300℃）2010年1月28日3時(shí)50分139第一百三十九頁，共181頁。3.4.4余熱回收節(jié)能技術(shù)

2、余熱利用的策略優(yōu)先考慮提高裝置熱效率其次考慮回收余熱能否返回到裝置本身最后才具體研究回收余熱的方案

2010年1月28日3時(shí)50分140第一百四十頁，共181頁。圖3-49余熱回收方案優(yōu)先順序2010年1月28日3時(shí)50分141第一百四十一頁，共181頁。余熱利用總的原則：

根據(jù)余熱資源的數(shù)量和品位以及用戶的需求，盡量做到能級的匹配，在符合技術(shù)經(jīng)濟(jì)原則的條件下，選擇適宜的系統(tǒng)和設(shè)備，使余熱發(fā)揮最大的效果。余熱回收的難易程度及其回收的價(jià)值，與余熱的溫度高低、熱量大小、物質(zhì)形態(tài)有關(guān)。根據(jù)先易后難，效益大的優(yōu)先的原則，按圖3-49的順序進(jìn)行回收。其中，以數(shù)量大的高溫氣體的熱回收最為容易，效益也大2010年1月28日3時(shí)50分142第一百四十二頁，共181頁。3、余熱利用途徑（1）余熱的直接利用1）預(yù)熱空氣或煤氣2）預(yù)熱或干燥物料3）生產(chǎn)蒸汽或熱水4）余熱制冷（2）余熱發(fā)電

利用余熱鍋爐首先產(chǎn)生蒸汽，再通過汽輪發(fā)電機(jī)組，按凝汽式機(jī)組循環(huán)或背壓式供熱機(jī)組循環(huán)發(fā)電。

（3）熱泵系統(tǒng)2010年1月28日3時(shí)50分143第一百四十三頁，共181頁。4、余熱回收方案比較基本原則1）回收效率盡可能高；2）回收成本盡可能低，或投資回收期盡可能短；3）適應(yīng)負(fù)荷變化的能力強(qiáng)。2010年1月28日3時(shí)50分144第一百四十四頁，共181頁。各種余熱回收利用的基本方式

2010年1月28日3時(shí)50分145第一百四十五頁，共181頁。3.5強(qiáng)化傳熱節(jié)能技術(shù)總傳熱方程：Q=KAΔtm強(qiáng)化傳熱優(yōu)點(diǎn)：(1)余熱的回收過程，減小Δt，可獲得更多的余熱（節(jié)能）（2）可使設(shè)備的傭效率提高；（提高能品位）（3）節(jié)省金屬材料。（節(jié)材）影響管殼式換熱器換熱性能的主要因素有：管子的形狀；表面性質(zhì)；工質(zhì)的物性；流體的流動(dòng)狀況2010年1月28日3時(shí)50分146第一百四十六頁，共181頁。1、內(nèi)翅片管

內(nèi)翅片管是1971年首先由A.E.伯格利斯等提出來用來強(qiáng)化管內(nèi)單向流體的傳熱的。這以后T.C.長內(nèi)沃斯（Carnavos）進(jìn)一步對不同的內(nèi)翅數(shù)，翅片高度，翅片螺旋角度及不同管徑的內(nèi)翅管進(jìn)行系統(tǒng)的性能測試，并和相同內(nèi)徑的光滑管作了對比，強(qiáng)化傳熱效果顯著。2010年1月28日3時(shí)50分147第一百四十七頁，共181頁。1、內(nèi)翅片管-主要用途（1）

高翅片內(nèi)翅管可較多增加傳熱面積，用于強(qiáng)化層流或過渡流傳熱低翅片；（2）

內(nèi)翅管可增加一些傳熱面積，同時(shí)也可破壞壁面附近傳熱層流底層，多用于湍流傳熱；（3）

扭帶加管內(nèi)低翅可更有效強(qiáng)化高粘度流體傳熱；（4）

多通道鋁芯翅片管主要勇于氟利昂冷凍機(jī)的蒸發(fā)器，管子為銅制，管內(nèi)芯子為鋁制，鋁芯的作用是使氟利昂在管道內(nèi)分布更均勻，同時(shí)也使管外的熱量通過芯子均勻的傳給氟利昂。2010年1月28日3時(shí)50分148第一百四十八頁，共181頁。2、螺旋槽管

2010年1月28日3時(shí)50分149第一百四十九頁，共181頁。2、螺旋槽管-簡介

螺旋槽管（SPlraltube），簡稱S管是最早被開發(fā)研究和應(yīng)用于生產(chǎn)的一種優(yōu)良的強(qiáng)化傳熱管件，對管內(nèi)單相流體的換熱過程有著顯著的強(qiáng)化作用。研究及使用結(jié)果表明，螺旋槽管加工制造簡單，傳熱性能好，適用面廣。淺螺旋槽管阻力增加不多，節(jié)能效果顯著，因而被認(rèn)為是一種高效傳熱、易于推廣的節(jié)能元件。

2010年1月28日3時(shí)50分150第一百五十頁，共181頁。2、螺旋槽管-主要參數(shù)及擬合公式

根據(jù)扎制時(shí)的螺紋頭數(shù)可分為單頭和多頭兩種，目前管的螺紋頭數(shù)最多可達(dá)30頭，管參數(shù)主要有管子直徑Di，槽距p，槽深h，槽與管軸線夾角β，槽的頭數(shù)等。2