節(jié)能技術(重點)

節(jié)能技術第一章熱能、電能利用節(jié)能技術：第一、鍋爐節(jié)能技術一、（1）加強燃料管理與實現動力配煤，節(jié)約用煤：動力配煤根據用戶對煤質的特定要求，將不同種類、不同性質的若干種煤按照一定的比例，經過篩選、破碎摻配加工成混煤，使其成為認為加工的“新煤種”。這種“新煤種”的化學組成、物理特性和燃煤特性與各原單一煤種均有不同，合理配比可以達到改善性質、特性互補、劣煤優(yōu)用、有利燃燒、減少污染物排放的目的。（2）加強水質管理，減少結垢和排污：鍋爐水處理會減少鍋爐結垢，降低排污熱損失。二、（1）鍋爐節(jié)能的目的：主要是提高鍋爐熱效率，降低燃料消耗，減少熱損失和污染物。（2）鍋爐常用分類方法：不同的分類方法可以將鍋爐分成不同的類別，各種分類方法分成的鍋爐類別不能混淆。按使用燃料種類不同分為燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐等；按蒸發(fā)受熱面中工質流動的方式可分為自然循環(huán)鍋爐、強制循環(huán)鍋爐和直流鍋爐；按主蒸汽壓力高低可分為低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界壓力鍋爐、超臨界壓力鍋爐和超超臨界壓力鍋爐等；按燃燒方式不同可分為層燃爐、室燃爐、流化床爐和旋風爐。（3）加強運行調整，減少各項熱損失鍋爐運行時存在著種種熱損失，找出引起熱損失的原因，提出減少各項熱損失的措施，就可以提高鍋爐熱效率，以節(jié)約能源。鍋爐輸入熱力主要來源于燃料燃燒放出的熱量。為了便于分析，將燃料在鍋爐內燃燒輸入的熱量分為兩部分，一部分為鍋爐的有效利用熱，其余的即為各項熱損失。鍋爐的熱效率表示鍋爐設備有效利用熱量Q1與輸入熱量Qr之比的百分數，即：n=Q1/QrX100%。為了確定鍋爐的熱效率，就需要建立在正常運行工況下，鍋爐熱量的收支平衡關系，通常稱為鍋爐的熱平衡。在鍋爐機組穩(wěn)定運行的熱力狀態(tài)下，1Kg燃料帶入鍋爐內的熱量、鍋爐的有效利用熱量和熱損失之間有如下熱平衡關系。Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6KJ/Kg將上式兩邊都除以Qr，則鍋爐的熱平衡可以用占輸入熱量的百分比來比表示。100%=q1+q2+q3+q4+q5+q6顯然，要提高鍋爐熱效率，必須設法降低各項熱損失。1、減少排煙熱損失q2.排煙熱損失時指高溫煙氣排入大氣而損失的熱量。排煙損失由尾部排煙溫度、煙氣量與漏入系統內的冷空氣量綜合決定的。因此，降低排煙損失，就要減少爐膛的空氣系數和各煙道的漏風量以及降低排煙溫度。2、減少氣體未完全燃燒熱損失q3。對燃煤鍋爐而言，這項損失主要取決于排煙處的一氧化碳含量和空氣系數。3、減少固體未完全燃燒熱損失q4。未燃盡而殘留的固定碳常存在于灰渣、飛灰與落煤之中。4、減少散熱損失q5.散熱損失大小取決于散熱表面的面積、溫度和環(huán)境條件。因此，散熱損失與鍋爐容量有關，也與鍋爐有無省煤器、空氣預熱器等受熱面有關。鍋爐容量越大，其與外界接觸的面積相對地變小，散熱損失減小。通常小型鍋爐的散熱損失較大，有尾部受熱面（如省煤器、空氣預熱器）的鍋爐散熱損失較大。5、減少灰渣物理熱損失q6?；以锢頍釗p失是指爐渣所帶走的熱損失。通常層燃爐的灰渣量較大而且溫度高，需要考慮灰渣物理熱損失。（4）燃煤鍋爐的兩個主要節(jié)能措施1、運行調整。運行調整主要是降低排煙損失和合理配風。鍋爐降低排煙損失，合理配風的目標，就是要根據負荷要求，恰當地供給燃料量，不斷尋求并力爭控制最佳空氣系數，達到完全燃燒。在理論上達到完全燃燒所需要的空氣量，稱為理論空氣量。但在實際條件下，根據燃料品種、燃燒方式及控制技術的優(yōu)劣，往往需要多供給一些空氣量，稱為實際空氣量。實際空氣量與理論空氣量之比，稱為空氣系數。但是最佳空氣系數無法從理論上進行準確計算，只能依靠試驗研究和實踐經驗來優(yōu)選。通常對于氣體燃料由于它能與助燃空氣達到良好的混合，較小的空氣系數便可以實現完全燃燒；對于固體燃料，因為它與助燃空氣在表面接觸燃燒，不能直接進入內部混合，空氣系數相對較大；對于液體燃料，一般采用霧化燃燒，霧化微粒與空氣混合比固體燃料好，但比氣體燃料差，空氣系數介于固體和氣體燃料之間。即使同一種燃料，由于可燃成分、燃燒方式與控制技術的差異，空氣系數也不完全相同。2、節(jié)能改造。節(jié)能改造主要包括六條措施：條合煤裝置改造；爐拱改造；燃燒系統改造；層燃鍋爐改造成循環(huán)流化床鍋爐；控制系統改造；采用節(jié)能新設備。第二、工業(yè)窯爐節(jié)能技術一、在工業(yè)生產中，利用燃料燃燒產生的熱量，或將電能轉化為熱能，從而實現對工件或物料進行熔煉、加熱、烘干、燒結、裂解和蒸餾等各種加工工藝所用的熱工設備，稱為工業(yè)窯爐。工業(yè)窯爐主要由爐襯、爐架、供熱裝置（如燃燒裝置、電加熱元件）、預熱器、爐前管道、排煙系統、爐用機械等部分組成。二、（一）工業(yè)窯爐的分類：工業(yè)窯爐的種類繁多，用途各異。實際應用中一般是按其某些主要特征來進行分類的。按工藝特點分為加熱爐和熔煉爐；按所使用能源種類分為燃料爐和電加熱爐；按工作溫度高低分為高溫爐、中溫爐、低溫爐；按熱工操作制度分為連續(xù)式工作窯爐和間歇式工作窯爐；按爐型特點分為室燃爐、步進爐、豎爐等；按工作制度分為輻射式工作制度窯爐、對流式工作制度窯爐和層式工作制度窯爐。（二）工業(yè)窯爐節(jié)能改造的主要內容七個方面：熱源改造、燃燒系統改造、窯爐結構改造、窯爐保溫改造、煙氣余熱1/10#/10二、（一）供電系統措施1、減少輸電線路的損耗。五個方面：采用高壓或超高壓輸電。對于相同的功率，電壓升高，則電流降低，線路損耗減少；減少變壓級數。輸電電壓每經一次電壓變換，大約要消耗1%—2%的有功功率，所以減少輸電電壓等級可減少損耗；合理配置變壓器。避免變壓器長期輕載、滿載、超載運行，一般變壓器容量的選擇保證負荷在65%—75%時效益最高；安裝無功補償設備?？梢蕴岣咻?、配電系統的功率因數，降低系統的電能損耗，改善供電質量。功率因數從0.7—0.85提高到0.95，可降低線損20%—45%；合理選擇線路的材質和截面積。（公式64）2、減少輸電線路運行中的損耗。四個方面：調整電壓。在保證二次電壓的前提下，應盡量提高變壓器的電壓分接檔位，以減少鐵損；使三相負載平衡。如果三相負載不平衡，將增加線損；處理好導線接頭。減少導線接頭的接觸電阻，降低線路損耗；實施經濟調度。應制定各變電所變壓器的經濟運行曲線，對變壓器及時投切，使變壓器保持最佳運行狀態(tài)。3、配電變壓器的節(jié)能措施。采用節(jié)能型變壓器，如S10、S11、S13型；多臺變壓器并聯運行時，合理選擇變壓器的運行臺數，可使變壓器處于經濟運行狀態(tài)。公式674、供電系統無功補償節(jié)能技術（1）提高功率因數的途徑：設法提高用電設備的自然功率因數；進行無功補償。（2）安裝無功補償設備，可以提高供配電系統功率因數，降低能耗，改善電能質量。3）無功補償容量的選擇。假設配電網年中最大負荷月份平均有功負荷為Ppj,補償前的功率因數為cos@1，補償后的功率因數提高到cos02,計算公式68（二）供配電系統的諧波抑制技術1、供配電系統諧波產生的原因。電力電子裝置的廣泛應用，使得電力系統中電壓和電流的波形發(fā)生較嚴重的畸變，產生嚴重的諧波問題。2、諧波的危害。四個方面：增加了輸、供和用電設備的電能損耗；影響電力測量的準確性；影響繼電保護和自動裝置的工作可靠性；造成通訊混亂、計算機數據處理產生錯誤。3、抑制諧波的措施。1）無源濾波器，無源濾波器是為諧波提供一條低阻抗路徑，保留基波分量，而諧波通過濾波器短路；2）有源電力濾波器，一種動態(tài)抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置，它能夠對幅值和頻率變化的諧波以及變化的無功進行補償；3）混合型電力濾波器，就是把無源濾波器和有源濾波器結合一起實現抑制諧波的裝置。第九：電機系統節(jié)能技術一、（一）電機系統的組成及運行狀況，1、組成。電機系統包括：電動機、被拖動裝置、傳動系統以及管網負荷等。2、運行狀況。我國電機的總裝機容量已達5億多千瓦，年耗電量達1萬億千瓦時以上。約占全國用電量的60%，占工業(yè)耗電量的75%左右。0.55—200千瓦的中小型異步電動機約占80%。我國電機系統運行狀況：一是電動機及拖動設備效率低；二是系統運行效率低。（二）電動機的分類，1、根據工作電源的不同，可將電動機分為交流電動機和直流電動機，其中交流電動機又分為單相電動機和三相電動機，異步電動機和同步電動機。2、按轉子結構分類，可將異步電動機分為籠型感應電動機和繞線轉子感應電動機。（三）普通電動機的工作特性，1、異步電動機的工作特性，包括轉速特性，電流特性，轉矩特性，功率因數特性，效率特性。電機空載時電機電流很小，轉速接近同步轉速，功率因數很低，效率為0。帶載時負載上升，電流增大，轉速下降，功率因數上升，效率上升。負載接近額定時功率因數最高。P=0.75PN效率最高。2、直流電動機的工作特性，包括轉速特性，電流特性，轉矩特性，效率特性。3、同步電動機的工作特性，包括電流特性，轉矩特性，功率因數特性，效率特性。同步電動機可對供電系統功率因數進行調節(jié)。（四）常用機械負載的特性，四個方面：水泵類負載特性；風機類負載特性；恒功率負載特性；恒轉矩負載特性。二、（一）電動機拖動風機及泵類負載的節(jié)能：1、選用節(jié)能型電動機、風機、泵。2、選用風機時，按正常操作流量的1.1—1.15倍及風壓余量不超過10%的要求考慮選用風機。3、選用泵時，在滿足所需最大壓力的情況下，其額定流量為正常操作流量的1.1—1.5倍，揚程余量不超過8%。4、根據負載功率的大小，合理選擇電動機的額定功率，使電動機運行時的平均負載率在0.7—1之間，確保電動機高效運行。對符合基本不變的電動機，若電動機輸出功率為P，根據公式Pe=（1—1.45）P選取電動機額定功率。對負荷變化的電動機，先求出負荷變化周期內電動機輸出的平均功率P，然后按Pe=（1—1.45）P選取電動機額定功率。（二）電動機軟啟動節(jié)能技術，1、異步電動機硬啟動的危害。三個方面：啟動電流很大，對電網產生沖擊；造成電機損耗增加，影響壽命；對拖動的機械系統造成沖擊，影響壽命。2、電動機軟啟動的特點及節(jié)能分析。五個方面：無沖擊電流。電動機軟啟動時，啟動電流從零線性上升至設定值；恒流啟動。軟啟動器可以引入電流閉環(huán)控制，使電動機在起動過程中保持恒流，確保電動機的平穩(wěn)起動；可根據負載特性調節(jié)起動過程的各種參數，保證電動機處于最佳的起動狀態(tài)；降低了電動機在空載或輕載時的輸入電壓，減小了電動機的損耗，提高了功率因數，減少了線路損耗；具有過載、過流、缺相、過熱等保護功能，提高了設備的可靠性。（三）變頻調速節(jié)能技術，1、電動機變頻調速的基本工作原理。根據電動機學理論，交流電動機的同步轉速為:n0=60f/p,式中：p—電動機定子繞組的磁極對數；f—電源頻率。異步電動機的實際轉速總是低于同步轉速的，且隨著同步轉速的變化而變化。當電源頻率增加時，同步轉速增加，電動機的轉速也增加；電源頻率下降，電動機的轉速也下降。在p固定時，電動機的轉速正比于電源的頻率f。這種通過變頻器來改變電源頻率實現速度調節(jié)的過程稱為變頻調速。2、變頻調速節(jié)能技術分析。通常配置風機、水泵、壓縮機時，其額定流量高于需要的實際流量。其次，生產狀況改變時對流量的需求也發(fā)生變化，因此，需要對流量進行調節(jié)。若采用節(jié)流調節(jié)，會造成能量損失。若采用變頻調速來調節(jié)流量，可取得較好的節(jié)電效果。例如某一風機運行時轉速為n1，軸功率為P1，通過變頻調速，風機轉速降低為n2,軸功率降低為P2。風機軸功率與轉速存在下列關系，P2/P1=（n2/%）3,即風機兩種運行工況下的軸功率之比是轉速之比的立方，風機轉速若下降10%，軸功率則下降27.1%。（四）空氣壓縮機的節(jié)能措施，1、選用節(jié)能型電動機。2、合理配置電動機與壓縮機之間的傳動裝置，減少機械傳動過程中的能力損失，提高傳動效率。3、空壓機內部的活塞與缸套之間保持良好的潤滑，減少摩擦損耗。4、減少氣路系統壓力損失和泄漏。5、降低冷卻水入口溫度，提高冷卻水流量，及時清除冷卻器沉積物，采用軟化水等提高冷卻器的交換熱性能。6、在滿足生產要求的前提下，適當降低排氣壓力可節(jié)約電能。7、采用變頻調速控制技術。（五）制冷壓縮機的節(jié)能措施，1、根據實際溫度需要選取制冷機型號。2、對運行參數合理控制，適當提高蒸發(fā)溫度，降低冷凝溫度，可減少制冷機的能量損耗。3、采用就地無功補償技術，減少線路損耗（電動機供電線路電流減少）。4、采用變頻控制技術調節(jié)制冷量，可極大地提高制冷機的制冷系數，有效節(jié)約電能。第十：電化學節(jié)能技術一、（一）電解質溶液，在水或其他溶液中，某些物質，如：氫氧化鈉、硫酸等，會分解成帶正電荷的陽離子和帶負電荷的陰離子，這正現象叫電離。能夠電離的物質稱為電解質。含有電解質的溶液稱為電解質溶液。（二）電解質溶液的導電能力，不同的電解質溶液有不同的導電能力，溶液中離子數量多、電場力強、溶液粘度小，則導電能力強。我們習慣上用電導和電導率來表示溶液的導電能力。（三）電極電位，由于雙電層的存在，就會使金屬和溶液之間存在電位差，我們稱為電極電位或平衡電位。（四）電極極化，電流流過電極時，電極電位偏離了沒有電流時的值，稱為電極極化。根據產生極化的機理不同，可將電極極化分為三種：濃差極化、電化學極化和純化極化。二、（一）法拉第定律，在電解質導電的過程中，當兩個電極之間有96485庫倫電量（相當于1mol電子的電量）通過電解質溶液時，會有1mol的反應物發(fā)生反應，同時也要有1mol的電解產物生成。（二）電流效率，電解時，通過一定量的電流后，其電流效率n=P1/PX100%式中：P1—反應產物的實際產量；P一反應產物的理論產量。（三）金屬的陰極過程和陽極過程，在電化學反應中，陰極附近金屬離子放電還原成金屬的過程稱為金屬的陰極過程。金屬的陽極過程是指金屬作為反應物發(fā)生氧化反應的過程。（四）電化學的節(jié)能技術，1、合理選擇和設計電解槽。在氯堿工業(yè)中，主要采用三種電解方法，即隔膜法電解、水銀法電解和離子膜法電解，其中離子膜法電解耗電量最小。鋁電解工業(yè)的電解槽分為兩類，即自焙陽極電解槽和預焙陽極電解槽，大電流預焙陽極電解槽較老式自焙陽極電解槽，節(jié)電效果明顯。電化學生產過程中的電流非常大，其耗電量與槽電壓成正比，因此，降低槽電壓是節(jié)電的主要著眼點。2、改進工藝。在工件表面處理過程中控制好電解液中各種成分的比例，氯堿生產中適當升高電解液的溫度，電鍍工件時選擇電流效率高的鍍種等工藝改進措施，都能有效地節(jié)約電能。3、改進電極。電極一方面將直流電壓加到電解槽上，通過大電流，另一方面，陽極和陰極往往也參與整個反應過程，因此，電極性能的好壞對電化學過程有重要影響。4、使用添加劑，對于加速電化學反應過程，提高反應質量和效率，有著明顯的作用。5、采用高效電力整流電源。6、降低電解、電鍍設備直流網絡的壓降損失。在安裝電力整流設備時，應使整流電源的位置盡量靠近電解槽，縮短供電路徑。適當加大母線排的截面積，降低供電線路的電阻，減少供電損耗。7、及時檢測電解、電鍍設備的運行狀況，電流效率和平均槽電壓每天至少測算一次，單槽電壓每月測試一次，以便掌握設備的運行狀況。8、加強電解槽保溫，減少電解槽的熱損失。9、同人工控制相比，采用計算機控制技術控制各種操作及運行參數，能夠提高電流效率。第十一：電加熱節(jié)能技術一、電加熱設備是利用電熱效應產生的熱量加熱物料的設備，主要是各種工業(yè)用電加熱爐。電加熱設備的特點。電加熱設備與燃料加熱設備相比，具有以下優(yōu)點：熱效率高；電熱功率密度大；溫度控制準確；爐內氣氛易控；易于實現生產過程的機械化和自動化。電加熱設備種類主要有5種：電阻加熱設備、電弧加熱設備、感應加熱設備、遠紅外加熱設備和特殊加熱設備。二、（一）電阻爐節(jié)能技術，1、采用耐火纖維、輕質磚等輕質、高效隔熱材料作爐襯，減少爐壁的散熱和蓄熱損失。2、改善電熱元件性能，增強熱輻射能力。3、提高爐門、爐蓋和熱電偶插孔等處的密封程度，避免金屬熱“短路”，減小進出爐輸送裝置的體積和重量，以免帶出過多的熱量。4、應采用大容量爐子，盡可能實現爐子連續(xù)運行，減少散熱損失。5、優(yōu)化工藝參數。采用最優(yōu)的加熱能力、升溫速度、加熱時間以及裝料量等。6、改善爐內功率和溫度分布，強化傳熱過程，加快進出料速度，減少爐門開發(fā)時間。7、鹽浴爐節(jié)能。一是在選型上盡量選用埋入式鹽浴爐，二是采用快速啟動節(jié)電技術。8、電阻爐的供電電流很大，供電線路應盡可能短，以減小線耗。（二）電弧爐的節(jié)能技術1、超高功率供電，可以加速爐料融化，減少冶煉時間，提高電弧爐的熱效率。2、采用強化用氧技術，可以加快鋼的脫碳速度，并充分利用氧與原料中的碳、錳、硅等氧化釋放的熱量。3、采用泡沫渣技術，熔煉過程中，向熔池內噴碳粉或碳化硅粉，加速炭的氧化反應，在渣層內形成大量的CO氣體泡沫，使渣層厚度增加，電弧完全被屏蔽，減少了電弧的熱輻射損失，縮短了冶煉時間。4、采用偏心底出鋼技術，可進行留鋼、留渣操作，做到無渣出鋼，可以有效地利用余熱預熱廢鋼，縮短冶煉時間，降低電耗。5、廢鋼預熱，冶煉產生的廢氣溫度較高，利用廢氣熱量加熱入爐爐料，使其溫度升高，縮短加熱時間，節(jié)電效果明顯。6、使用氧燃燒嘴強化廢鋼的融化過程，對縮短冶煉周期，降低電耗有顯著的效果。7、降低短網的線損。8、采用直流電弧爐可使冶煉熔化期大大縮短，電耗明顯減少。（三）感應加熱爐的節(jié)能技術1、選擇節(jié)能型電爐。2、提高有心感應爐感應體的性能。3、減小短網線路損耗。4、保證感應爐有較高的負荷率。5、采用合理的裝料方法。6、對運行工藝及參數進行優(yōu)化和改進。7、合理控制爐溫及冷卻水溫。8、提高功率因數。（四）遠紅外加熱設備的節(jié)能技術1、合理選擇輻射源的表面溫度。2、合理配置遠紅外線輻射元件。3、加強爐體保溫和密封，對脫水干燥的遠紅外加熱爐，應采取排風措施。4、及時檢查更換遠紅外線輻射元件。第十二：照明節(jié)能技術一、（一）電光源可以按照發(fā)光物質分類：電光源分為固體發(fā)光光源和氣體放電發(fā)光光源。固體發(fā)光光源分為熱輻射光源（白熾燈、鹵鎢燈）、場致發(fā)光燈、半導體發(fā)光器件。氣體放電發(fā)光光源分為輝光放電燈（氛燈、霓虹燈）和弧光放電燈?；」夥烹姛粲址譃榈蛪簹怏w放電燈和高壓氣體放電燈，其中低壓氣體放電燈分為熒光燈和低壓鈉燈；高壓氣體放電燈分為高壓鈉燈、高壓汞燈、金屬鹵化物燈和疝燈。（二）主要電光源簡介，1、白熾燈。電流對燈絲加熱至白熾燈狀態(tài)而發(fā)光。優(yōu)點：結構簡單、成本低、顯色性好、使用方便。缺點：光效過低、壽命短。2、熒光燈。熒光燈通電后，等管內的汞蒸氣放電產生紫外線，激發(fā)涂在燈管內壁上的熒光粉而發(fā)光。特點：結構簡單、光效和壽命是白熾燈3倍以上。3、高壓鈉燈。高壓鈉燈是一種利用高壓鈉蒸汽放電發(fā)光的電光源。具有高效、節(jié)能、光通量大、透霧性強、光色柔和、壽命長等特點。缺點是顯色性差。4、金屬鹵化物燈。金屬鹵化物燈管內添加某些金屬鹵化物，通電后金屬鹵化物分解物的混合體輻射而發(fā)光。從而提高了光效，改善了顯色性，使用壽命也增加。5、高頻無極熒光燈。高頻無極熒光燈也稱為高頻等離子體無極放電燈，是近年來國內外開發(fā)的一種新型電光源。由于采用耦合方式因此沒有燈絲或電極，因此使用壽命很長（數萬小時）、可調光、光效高、顯色性好。缺點：價格高、有電磁干擾。6、LED燈。LED發(fā)光二極管是一種半導體PN結，電流通過時可以發(fā)出光。LED是一種冷光源，產生的熱量很少。具有電壓低、壽命長、可靠性高、發(fā)光效率高、能耗小等特點。二、（一）電光源的特性，1、發(fā)光效率。電光源發(fā)出的全部光通量與輸入的電功率之比，單位是lm/W（流明/瓦）。光效是電光源最重要的特性，光效越高的電光源，節(jié)能效果越好。2、色溫。當光源的發(fā)光顏色與能夠全部吸收光能的黑體某一溫度下輻射的光色相同或相近時，該溫度稱為光源的色溫。3、光源壽命。通常由有效壽命和平均壽命兩個指標來表示。有效壽命是指燈開始點亮至燈的光通量帥急啊到額定光通量的70%—80%之間的時間，單位為h（小時）。平均壽命是指一組實驗樣燈，從點亮到50%的燈失效的時間，單位為h（小時）。4、啟動性能，熱輻射電光源的啟動性能好，能瞬間啟動，氣體發(fā)光電光源大多不能瞬時啟動。（二）照明節(jié)能措施，1、選擇合理的照度。照明設計時，應遵照國家制定的《建筑照明設計標準》要求，在保證合理有效地照度和亮度的條件下，盡量減少照明負荷。2、選擇高效電光源，盡量不選用白熾燈。緊湊型熒光燈同白熾燈相比可節(jié)電77%—86%，T5熒光燈比T8熒光燈節(jié)電20%—30%。3、選擇高效燈具。燈具整體性能的好壞，對照明效果和節(jié)能影響很大，如果選擇不合理，能量損耗達30%—40%；室內用燈具的效率不低于70%，室外用燈具不低于40%，室外投光燈具不低于55%。4、電子鎮(zhèn)流器自身功耗僅相當于普通型電感鎮(zhèn)流器的1/4—1/3，使用電子鎮(zhèn)流器節(jié)電效果明顯。5、合理安裝布置照明燈具。6、采用照明節(jié)電控制措施，如光控、聲控和智能控制。第二章新能源及可再生能源利用技術 第一：太陽能利用技術一、（一）太陽能發(fā)電原理1、光—電直接轉換方式是利用光電效應，將太陽輻射能直接轉換成電能，光—電轉換的基本裝置是太陽能電池。太陽能電池發(fā)電的原理主要是半導體的光電效應，當硅晶體中摻入其他的雜志，如硼、磷等，硅晶體中就會存在著一個空穴，當晶片受光后，PN結中的N型半導體的空穴往P型區(qū)移動，而P型區(qū)中的電子往N型區(qū)移動，從而形成從N型區(qū)到P型區(qū)的電流，然后在PN結中形成電勢差。2、光一熱一電轉換方式中的聚光類熱發(fā)電利用聚光集熱器把太陽輻射能轉變成熱能，然后通過汽輪機做功發(fā)電。主要有塔式、碟式、槽式發(fā)電等；非聚光類的太陽能發(fā)電技術有太陽能熱氣流發(fā)電方式。槽式太陽能熱發(fā)電技術采用拋物面槽式聚光器來收集太陽輻射能，并把光能直接轉化為熱能，通過換熱器把水變成高溫高壓蒸汽做功發(fā)電。塔式太陽能熱發(fā)電系統利用定日鏡來跟蹤太陽，把太陽光聚焦在中心吸熱塔的吸熱器上，在吸熱器上再將光能轉變?yōu)闊崮?，然后傳遞給熱力循環(huán)的工質，驅動汽輪機做功發(fā)電。碟式太陽能發(fā)電系統采用類似于盤狀的拋物面鏡聚光集熱器。此發(fā)電系統借助于雙軸跟蹤、拋物型碟式鏡面將吸收的太陽能輻射集中在焦點處的接收器上，接收器將吸收的能量轉化為熱能，最后將熱能轉化為電能。太陽能熱氣流發(fā)電利用太陽能集熱棚吸收太陽的輻射能加熱集熱棚中的空氣，使內部的空氣密度變小，不斷地使集熱棚外部的冷空氣進入系統從而形成空氣循環(huán)流動，在煙囪內形成氣流帶動渦輪發(fā)電機發(fā)電。二、（一）太陽能利用技術分類有四類：太陽能集熱器；太陽能光伏發(fā)電技術；太陽能熱發(fā)電技術；太陽能制冷與空調。（二）太陽能集熱器，集熱器的核心是吸熱板，其向陽表面涂有黑色吸熱涂層。太陽能集熱器有多種分類方法，最常見的分類是按集熱器工作溫度范圍分為高溫（200℃以上）、中溫（100—200℃）和低溫（100℃以下）集熱器三種方式。平板型太陽能集熱器技術，優(yōu)點是工藝簡單，加工和運行成本低；可常壓運行，五安全隱患；使用壽命長。缺點是晝夜溫度不均勻，表面熱損大；低于0℃時，易發(fā)生脹管；流動阻力分布不均，抗凍性能差；排管容易結垢。全玻璃真空管式太陽能集熱器采用真空技術，優(yōu)點是熱損低，集熱管熱效率高。缺點是不能承壓，易結垢，價格較貴。熱管真空管式太陽能集熱器具有工作溫度高，承壓能力大和耐熱沖擊性能好的特點，缺點是生產成本高，技術要求高。（三）太陽能光伏發(fā)電技術，光伏發(fā)電的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置。太陽能電池主要有單晶硅、多晶硅、非晶硅、多元化合物及聚光太陽能電池。目前技術最成熟的是硅太陽能電池，多元化合物和聚光太陽能電池是未來發(fā)展方向。在能量轉換效率和使用壽命等方面，單晶硅和多晶硅電池優(yōu)于非晶硅電池。多晶硅比單晶硅轉換效率略低，但價格低。（四）太陽能熱發(fā)電技術，聚光類熱發(fā)電利用聚光集熱器把太陽輻射能轉變成熱能，然后通過汽輪機、發(fā)電機來發(fā)電，主要有塔式太陽能熱發(fā)電、碟式太陽能熱發(fā)電、槽式太陽能熱發(fā)電等。槽式熱發(fā)電技術缺點：難實現雙軸跟蹤，致使余弦效應對光的損失每年平均達到30%；結構龐大；輻射損失仍然隨溫度的升高而增加。塔式熱發(fā)電最大的缺點是單位容量投資過大，降低造價比較困難。碟式太陽能發(fā)電優(yōu)點是可單機標準化生產、綜合效率高、使用壽命長、較強的運行靈活性，缺點是拋物面形狀的可跟蹤系統大小受制作工藝限值，發(fā)電功率一般不超過幾十千瓦，制造這種小功率的斯特林發(fā)動機的主要障礙是成本高和可靠性低。（五）太陽能制冷與空調，利用太陽能制冷主要途徑：一是通過光電轉換將太陽能轉換為電能，再用電力驅動常規(guī)壓縮式制冷機進行制冷，如光電式、熱電式制冷等，原理簡單，容易實現，缺點是成本高；二是利用太陽能集熱器等將太陽能轉換為熱能，利用熱能為驅動力進行制冷，該途徑技術要求高，但成本低，無噪聲，無污染，是目前太陽能在制冷空調中應用的主要方式。第二種太陽能制冷主要有以下五種類型：太陽能吸收式制冷系統（消耗熱能）；太陽能吸附式制冷系統（消耗熱能）；太陽能除濕式制冷系統（消耗熱能）；太陽能蒸汽壓縮式制冷系統（消耗機械能）；太陽能蒸汽噴射式制冷系統（消耗熱能）。第二：地熱能利用技術一、（一）地熱資源按溫度分級分為三級：高溫（大于150℃）；中溫（90—149℃）；低溫（小于89℃）。（二）地熱發(fā)電原理，地熱發(fā)電技術利用地熱中的高溫熱流體通過汽輪機做功發(fā)電，分為蒸汽型和熱水型兩類。蒸汽型地熱發(fā)電通過將蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽輪發(fā)電機組發(fā)電，也稱為一次蒸汽地熱發(fā)電。熱水型地熱發(fā)電通過把高溫熱水進行減壓擴容生產二次蒸汽引入汽輪機進行發(fā)電，也稱為二次蒸汽地熱發(fā)電。包括閃蒸式和雙循環(huán)式兩種方式，閃蒸系統是指熱水井中抽出的高壓水在壓力降低時會沸騰并閃蒸成高壓蒸汽做功；在雙循環(huán)系統中，地熱水先流經換熱器，將地熱傳給另一種低沸點的工作流體，使之沸騰產生蒸汽做功。（三）地源熱泵原理，地埋管地源熱泵以土壤為熱泵系統的冷熱源，通過在地下埋設換熱裝置，利用水泵驅動載冷劑經過閉式循環(huán)管道，與周圍土壤換熱，從土壤中提取或釋放熱量。通過輸入少量的高品位能源（如電能），可實現低溫位熱能向高溫位轉移，是利用地熱能的一種有效方式，該系統又稱為土壤耦合熱泵系統。二、（一）常用地熱能利用技術分為六類：地熱發(fā)電；地熱供暖；地熱務農；地熱行醫(yī)；地埋管地源熱泵技術；地熱制冷空調技術。（二）地熱發(fā)電，蒸汽型包括背壓式和凝汽式，蒸汽型地熱發(fā)電發(fā)電方式簡單，但干蒸汽地熱資源有限，且多存于較深的地層，開采難點大，發(fā)展受到限制。熱水型雙循環(huán)式發(fā)電方式適用于含鹽量大、腐蝕性強和不凝性氣體溫度要求較高，一般要求150℃甚至1000℃以上才比較經濟。我國高溫地熱資源地區(qū)分布有限，主要集中在西藏、云南的橫斷山脈一線，最著名的是西藏羊八井和云南騰沖。（三）地熱供暖，地熱供暖分為直接和間接供暖方式。直接供暖將地熱水經過管道系統直接送往用戶供暖，回水可作綜合利用或回灌。對于有腐蝕性的地熱水，一般采用間接供暖系統。地熱供暖還可用于干燥谷物、食品。（四）地埋管地源熱泵技術，系統由源側環(huán)路、制冷劑環(huán)路、負荷側環(huán)路組成。地埋管換熱器有水平型、豎直型和螺旋型三種方式。地源熱泵的特點有利用可再生能源、節(jié)能、性能系數高、對生態(tài)影響小等。確定有：系統的初投資較高；易在土壤中形成“熱堆積”或“冷堆積”現象。（五）地熱制冷空調技術利用地熱水驅動吸收式制冷機，該技術要求地熱水溫75℃以上，與電壓縮式制冷系統相比，節(jié)電60%以上。第三：生物質能利用技術一、（一）生物質能轉化方法，生物質能開發(fā)利用主要有物理方法、熱化學轉化方法及生物轉化方法。物理方法改變生物質的形狀、致密度，如固化成型技術。熱化學轉化法是通過熱化學將生物質轉化制備得到一氧化碳、氫氣、小分子烴或生物質油等物質，包括生物質氣化和生物質液化。生物轉化是通過微生物或酶使得生物質進行生化反應的過程，主要有厭氧發(fā)酵技術和特種酶技術，如沼氣甲烷技術。（二）生物質氣化技術原理，氣化的主要反應原理為氧氣（空氣、富氧或純氧）、水蒸氣或氫氣等作為氣化劑，在高溫的條件下通過熱化學反應將生物質中可燃部分轉化為可燃氣（主要為一氧化碳、氫氣和甲烷等）的熱化學反應?；痉磻ü腆w燃料的干燥、熱分解反應、還原反應和氧化反應四個