工業(yè)企業(yè)節(jié)能技術(shù)培訓(xùn)(銀川)課件

“能源管理師”培訓(xùn)工業(yè)企業(yè)節(jié)能技術(shù)12023/10/3“能源管理師”培訓(xùn)12023/7/28整體概述概述二點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容概述一點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容概述三點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容2整體概述概述二概述一概述三2目錄一、能源、節(jié)能基本概念二、工業(yè)余熱回收利用技術(shù)三、鍋爐節(jié)能四、蒸汽及凝結(jié)水系統(tǒng)節(jié)能五、流體自動(dòng)控制系統(tǒng)六、高效電機(jī)與變頻調(diào)速七、煤層氣的開(kāi)發(fā)利用八、工藝革新九、能源管理信息系統(tǒng)十、案例分析32023/10/3目錄一、能源、節(jié)能基本概念六、高效電機(jī)與變頻調(diào)速七、煤一、能源、節(jié)能基本概念42023/10/3一、能源、節(jié)能基本概念42023/7/28

能量是物體或物質(zhì)系統(tǒng)做功的能力，是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的量度。分機(jī)械能、內(nèi)能、電磁能、輻射能、化學(xué)能、核能等6類

能源是指已開(kāi)采出來(lái)可供使用的自然能量資源和經(jīng)過(guò)加工或轉(zhuǎn)換的能量的來(lái)源尚未開(kāi)發(fā)出來(lái)的能量資源稱為資源，不列入“能源”的范疇

能量資源是指自然界中存在的可能為人類利用來(lái)獲取能量的自然資源，其范圍隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而擴(kuò)大§1.1能源1、能量、能源及能量資源52023/10/3能量是物體或物質(zhì)系統(tǒng)做功的能力，是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的量度。§1.（1）一次能源與二次能源一次能源指從自然界取得的未經(jīng)任何改變或轉(zhuǎn)換的能源，如原煤、原油、天然氣、生物質(zhì)能、水能、核燃料、太陽(yáng)能等；二次能源指由一次能源經(jīng)加工轉(zhuǎn)換而成的能源產(chǎn)品，如煤氣、焦炭、汽油、煤油、柴油、重油、火電、蒸汽等。（2）常規(guī)能源與新能源常規(guī)能源是指在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件下已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛使用的能源，如煤炭、石油、天然氣、水能和核裂變能；新能源指正在開(kāi)發(fā)利用但尚未普遍使用的能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮堋淠艿取＃?）可再生能源與非再生能源可再生能源指在自然界中可以不斷再生并有規(guī)律地得到補(bǔ)充的能源，如水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能等；非再生能源指經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年形成的、短期內(nèi)無(wú)法恢復(fù)的能源，如原煤、原油、天然氣等?！?.1能源2、能源的分類62023/10/3（1）一次能源與二次能源§1.1能源2、能源的分類6202（1）能源的實(shí)物量單位§1.1能源3、能源的計(jì)量單位及其換算能源形式單位使用國(guó)家和地區(qū)固體能源、液體能源噸（t）世界各地原油噸（t）中國(guó)、俄羅斯、東歐各國(guó)桶（bbl）西方各國(guó)成品油公升（L）中國(guó)、俄羅斯、東歐各國(guó)加侖（gal）西方各國(guó)氣體能源標(biāo)準(zhǔn)立方米（m3）中國(guó)、俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)立方英尺（scf）西方各國(guó)電力千瓦時(shí)（kW·h）世界各地1t＝1000kg；1bbl≈159L；加侖分美國(guó)加侖（Usgal）和英國(guó)加侖（Ukgal），1Usgal＝3.785L，1Ukgal＝4.546L。72023/10/3（1）能源的實(shí)物量單位§1.1能源3、能源的計(jì)量單位及其換（2）能源單位焦耳（J）定義為1牛頓的力作用于質(zhì)點(diǎn)，使它沿力的方向移動(dòng)1米距離所做的功；或者用1安培電流通過(guò)1歐姆電阻1秒鐘所消耗的電能。焦耳是我國(guó)熱量單位的法定計(jì)量單位，也是國(guó)際制單位?？ǎ╟al）西夏區(qū)醫(yī)院對(duì)面清源大廈，寧夏黨校定義為1克純水在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下，溫度升高1攝氏度所需的熱量。我國(guó)現(xiàn)行熱量單位卡有20℃卡、國(guó)際蒸汽表卡及熱化學(xué)卡。千瓦時(shí)（kW·h）：電量的計(jì)算單位焦耳與卡、千瓦時(shí)的換算公式為：1卡（20℃）＝4.1816J 1國(guó)際蒸汽表卡＝4.1868J1熱化學(xué)卡＝4.1840J 1kW·h＝3.6×106J§1.1能源3、能源的計(jì)量單位及其換算82023/10/3（2）能源單位§1.1能源3、能源的計(jì)量單位及其換算820（3）當(dāng)量單位燃料熱值高位熱值：燃料完全燃燒，燃燒產(chǎn)物中的水蒸汽凝結(jié)成水時(shí)的發(fā)熱量低位熱值：燃料完全燃燒，燃燒產(chǎn)物中的水蒸汽仍以氣態(tài)存在時(shí)的發(fā)熱量當(dāng)量熱值與等價(jià)熱值當(dāng)量熱值：某種能源本身所含的熱量。具有一定品位的某種能源，其當(dāng)量熱值是固定不變的，如電的當(dāng)量熱值為3600KJ/（kW·h）等價(jià)熱值：為了獲得一個(gè)度量單位的某種二次能源所消耗的以熱值表示的一次能源量。等價(jià)熱值＝當(dāng)量熱值÷轉(zhuǎn)化效率標(biāo)準(zhǔn)煤與標(biāo)準(zhǔn)油標(biāo)準(zhǔn)煤：指按照標(biāo)準(zhǔn)煤的熱當(dāng)量值計(jì)算各種能源量時(shí)所用的綜合換算指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)油：指按照標(biāo)準(zhǔn)油的熱當(dāng)量值計(jì)算各種能源量時(shí)所用的綜合換算指標(biāo)§1.1能源3、能源的計(jì)量單位及其換算92023/10/3（3）當(dāng)量單位§1.1能源3、能源的計(jì)量單位及其換算920常用的能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)

能源名稱平均低位發(fā)熱量折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)原煤20934KJ/KG0.7143焦煤28470KJ/KG0.9714原油41868KJ/KG1.4286汽油43124KJ/KG1.4714煤油43124KJ/KG1.4714柴油42705KJ/KG1.4571重油41868KJ/KG1.4286天然氣38979KJ/m31.3300煉廠干氣46055KJ/KG1.5714液化石油氣50160KJ/KG1.7143電力3600KJ/（kW·h）（當(dāng)量）0.122911840KJ/（kW·h）（等價(jià)）0.4040102023/10/3常用的能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)能源名稱平均低位發(fā)熱量折算標(biāo)準(zhǔn)《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》中定義，節(jié)能是指加強(qiáng)用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理以及環(huán)境和社會(huì)可以承受的措施，減少?gòu)哪茉瓷a(chǎn)到消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié)中的損失和浪費(fèi)，更加有效、合理地利用能源。其中：技術(shù)上可行是指在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上合理就是要有一個(gè)合適的投入產(chǎn)出比環(huán)境可接受是指既要節(jié)能，還要減少環(huán)境污染社會(huì)可以接受是指不影響正常的生產(chǎn)與生活水平的提高有效就是要降低能源的損失與浪費(fèi)1、節(jié)能的定義§1.2節(jié)能112023/10/3《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》中定義，節(jié)能是指加強(qiáng)用能管理，采

狹義節(jié)能是指節(jié)約煤、油、電、氣等能源廣義節(jié)能是指除狹義節(jié)能內(nèi)容之外，還包括節(jié)約原材料、運(yùn)力、人力、資金、提高作業(yè)效率等各個(gè)方面就狹義節(jié)能的內(nèi)涵而言，是指從能源資源的開(kāi)發(fā)、輸送分配、轉(zhuǎn)換（電力、蒸汽）或加工（成品油、煤氣）為二次能源，直到用戶的消費(fèi)等各個(gè)環(huán)節(jié)，都有節(jié)約能源的具體問(wèn)題狹義節(jié)能又可分為直接節(jié)能和間接節(jié)能兩種方式2、廣義節(jié)能和狹義節(jié)能§1.2節(jié)能122023/10/3狹義節(jié)能是指節(jié)約煤、油、電、氣等能源2、廣義節(jié)能和狹義節(jié)

直接節(jié)能是指通過(guò)加強(qiáng)能源的科學(xué)管理和推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，在滿足生產(chǎn)和生活同等需要的條件下，直接減少的能源消耗量。間接節(jié)能是相對(duì)直接節(jié)能而言的，具體反映在除直接節(jié)能原因外的單位產(chǎn)值能耗的降低上。其范圍很廣，主要包括調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)（如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、企業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)），合理組織生產(chǎn)，節(jié)約原材料及其他消耗品，提高資源綜合利用效益等方面的內(nèi)容。合理組織運(yùn)力、進(jìn)口高耗能產(chǎn)品等也屬于間接節(jié)能。3、直接節(jié)能和間接節(jié)能§1.2節(jié)能132023/10/3直接節(jié)能是指通過(guò)加強(qiáng)能源的科學(xué)管理和推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，在滿足1、節(jié)能相關(guān)基礎(chǔ)理論課程§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)

工程熱力學(xué)傳熱理論燃燒理論流體力學(xué)工質(zhì)（蒸汽、空氣等）特性理論傳質(zhì)（干燥）理論自動(dòng)控制化學(xué)熱力學(xué)化學(xué)動(dòng)力學(xué)142023/10/31、節(jié)能相關(guān)基礎(chǔ)理論課程§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)工程熱力學(xué)

第零定律：如果兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)中的每一個(gè)都與第三個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)（溫度相同），則它們彼此也必定處于熱平衡狀態(tài)第一定律：熱力系內(nèi)物質(zhì)的能量可以傳遞，其形式可以轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換和傳遞過(guò)程中各種形式能源的總量保持不變第二定律：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響；不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響；不可逆熱力過(guò)程中熵的微增量總是大于零第三定律：不可能用有限個(gè)手段和程序使一個(gè)物體冷卻到絕對(duì)溫度零度；在絕對(duì)零度，任何完美晶體的熵為零2、熱力學(xué)四大定律§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)152023/10/3第零定律：如果兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)中的每一個(gè)都與第三個(gè)熱力學(xué)系3

能源轉(zhuǎn)換利用的關(guān)系熱能電能機(jī)械能風(fēng)能水能化學(xué)能核能地?zé)崮芴?yáng)能一次能源（天然存在）二次能源聚變水車熱機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)直接利用燃料電池風(fēng)車水輪機(jī)燃燒裂變利用光熱轉(zhuǎn)換光電轉(zhuǎn)換生物質(zhì)（汽輪機(jī)、燃?xì)鈾C(jī)等）光合作用光能利用§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)162023/10/33

能源轉(zhuǎn)換利用的關(guān)系熱能電能機(jī)械能風(fēng)水化核地太一次能源二

節(jié)約能的質(zhì)量—宏觀節(jié)能、系統(tǒng)節(jié)能利用熱力學(xué)第二定律轉(zhuǎn)換的方向、條件和限度焓＝火用+火無(wú)節(jié)約能的數(shù)量—微觀節(jié)能、設(shè)備節(jié)能利用熱力學(xué)第一定律4、節(jié)能的兩大方向§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)172023/10/3節(jié)約能的質(zhì)量—宏觀節(jié)能、系統(tǒng)節(jié)能4、節(jié)能的兩大方向§1.5、卡諾循環(huán)高溫存儲(chǔ)器低溫存儲(chǔ)器熱機(jī)等溫可逆膨脹絕熱可逆膨脹等溫可逆壓縮絕熱可逆壓縮§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)182023/10/35、卡諾循環(huán)高溫存儲(chǔ)器低溫存儲(chǔ)器熱機(jī)等溫可逆膨脹§1.3節(jié)6、熱電廠蒸汽動(dòng)力朗肯循環(huán)鍋爐水泵冷凝器透平機(jī)2413水壓縮水加熱至過(guò)熱蒸汽蒸汽作功蒸汽冷凝成水3

4水在水泵中被壓縮升壓。4

1

進(jìn)入鍋爐被加熱汽化，直至成為過(guò)熱蒸汽后。12進(jìn)入透平機(jī)膨脹作功。23作功后的低壓濕蒸汽進(jìn)入冷凝器被冷凝成水，再回到水泵中，完成一個(gè)循環(huán)。蒸汽動(dòng)力循環(huán)主要由水泵、鍋爐、透平機(jī)和冷凝器組成?！?.3節(jié)能理論基礎(chǔ)192023/10/36、熱電廠蒸汽動(dòng)力朗肯循環(huán)鍋爐水泵冷凝器透平機(jī)2413水壓縮7、熱電廠蒸汽動(dòng)力再熱循環(huán)§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)202023/10/37、熱電廠蒸汽動(dòng)力再熱循環(huán)§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)2020238、熱電廠蒸汽動(dòng)力回?zé)嵫h(huán)§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)212023/10/38、熱電廠蒸汽動(dòng)力回?zé)嵫h(huán)§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)2120239、熱電聯(lián)供循環(huán)§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)222023/10/39、熱電聯(lián)供循環(huán)§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)222023/7/2810、IGCC（整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)）§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)232023/10/310、IGCC（整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)）§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)（1）熱傳導(dǎo)依靠物體中微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)，如固體中的傳熱；（2）熱對(duì)流流體質(zhì)點(diǎn)（微團(tuán)）發(fā)生宏觀相對(duì)位移而引起的傳熱現(xiàn)象。對(duì)流傳熱只發(fā)生在流體中，通常把傳熱表面與接觸流體的傳熱也稱為對(duì)流傳熱；（3）熱輻射高溫物體以電磁波的形式進(jìn)行的一種傳熱現(xiàn)象，熱輻射不需要任何介質(zhì)做媒介；在高溫情況下，輻射傳熱成為主要傳熱方式。11、熱量傳遞的方式§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)242023/10/3（1）熱傳導(dǎo)11、熱量傳遞的方式§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)242（1）冷卻器：冷卻工藝物流的設(shè)備。冷卻劑有水、氨、氟利昂等。（2）加熱器：加熱工藝物流的設(shè)備。加熱介質(zhì)有水蒸汽、導(dǎo)熱油、熔鹽等。（3）再沸器：用于蒸發(fā)蒸餾塔底部的物料設(shè)備；分熱吸式和動(dòng)力循環(huán)式。（4）冷凝器：蒸餾塔頂物流的冷凝或者反應(yīng)器冷凝循環(huán)回流的設(shè)備。（5）蒸發(fā)器：專門(mén)用于蒸發(fā)溶液中水分或者溶劑的設(shè)備。（6）過(guò)熱器：對(duì)飽和蒸汽再加熱升溫的設(shè)備。（7）廢熱鍋爐：回收工藝的高溫物流或廢氣中熱量而產(chǎn)生蒸汽的設(shè)備。（8）換熱器：兩種不同溫位的工藝物流相互進(jìn)行熱交換的設(shè)備。12、熱交換設(shè)備的種類（按功能分）§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)252023/10/3（1）冷卻器：冷卻工藝物流的設(shè)備。冷卻劑有水、氨、氟利昂等。（1）管殼式固定管板式、浮頭式、填料函式、U形管式（2）板式波紋板式、板翅式、螺旋板式、傘板式（3）管式空冷器、套管式、噴淋管式、箱管式（4）液膜式升降膜式、刮板薄膜式、離心薄膜式（5）其它型式板殼式熱管13、換熱器的分類（按結(jié)構(gòu)分）§1.3節(jié)能理論基礎(chǔ)262023/10/3（1）管殼式13、換熱器的分類（按結(jié)構(gòu)分）§1.3節(jié)能理管殼式換熱器272023/10/3管殼式換熱器272023/7/28板式換熱器282023/10/3板式換熱器282023/7/28夾套釜換熱器蛇形管換熱器292023/10/3夾套釜換熱器蛇形管換熱器292023/7/28

能耗是指規(guī)定的體系在一段時(shí)間內(nèi)所消耗的能源數(shù)量一臺(tái)設(shè)備/裝置的能耗稱設(shè)備/裝置能耗車間/部門(mén)能耗稱車間/部門(mén)能耗項(xiàng)目/企業(yè)能耗稱項(xiàng)目/企業(yè)能耗能耗分實(shí)物能耗和綜合能耗實(shí)物能耗指規(guī)定的耗能體系在一段時(shí)間內(nèi)實(shí)際消耗的各種能源實(shí)物量綜合能耗指規(guī)定的耗能體系在一段時(shí)間內(nèi)實(shí)際消耗的各種能源實(shí)物量按

規(guī)定的計(jì)算方法和單位分別折算為一次能源后的總和（通常指tce）§1.4能耗、節(jié)能量與節(jié)能率1、能耗302023/10/3能耗是指規(guī)定的體系在一段時(shí)間內(nèi)所消耗的能源數(shù)量§1.4節(jié)能量是指在完成相同的產(chǎn)品、產(chǎn)值、工作量的前提下，所少消耗的能源量，包括由于提高管理水平和技術(shù)水平而使單位產(chǎn)品（或產(chǎn)值）能源消耗量下降的直接節(jié)約的能源數(shù)量，以及由于調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等而使單位產(chǎn)值能源消耗量下降的間接節(jié)約的能源數(shù)量。常用以下公式計(jì)算：

ΔE＝（em－eb）GbΔE：節(jié)能量

em：?jiǎn)挝划a(chǎn)品（產(chǎn)值或工作量）能耗的目標(biāo)值

eb：報(bào)告期單位產(chǎn)品（產(chǎn)值或工作量）的能耗

Gb：報(bào)告期的產(chǎn)品產(chǎn)量（產(chǎn)值或工作量）§1.4能耗、節(jié)能量與節(jié)能率2、節(jié)能量312023/10/3節(jié)能量是指在完成相同的產(chǎn)品、產(chǎn)值、工作量的前提下，所少消耗的節(jié)能率是指報(bào)告期單位產(chǎn)量（產(chǎn)值或工作量）能耗比目標(biāo)值的降低率，是反映能源節(jié)約程度的綜合指標(biāo)。計(jì)算公式為：

ε＝（1－eb/em）×100%§1.4能耗、節(jié)能量與節(jié)能率3、節(jié)能率322023/10/3節(jié)能率是指報(bào)告期單位產(chǎn)量（產(chǎn)值或工作量）能耗比目標(biāo)值的降低率§1.5能源效率

能源效率分開(kāi)采效率、加工和轉(zhuǎn)換效率、儲(chǔ)運(yùn)效率及終端利用效率開(kāi)采效率即采收率，用開(kāi)采出來(lái)的產(chǎn)量的熱值與儲(chǔ)量的熱值之比來(lái)衡量加工和轉(zhuǎn)換效率是指加工和轉(zhuǎn)換出來(lái)的能源產(chǎn)量與投入的能源產(chǎn)量之比，其差額即加工轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損失和耗用的能源儲(chǔ)運(yùn)效率用能源輸送、分配和儲(chǔ)存過(guò)程中的損失來(lái)衡量，輸電線路中的變壓器和管道輸送泵所消耗的能源要計(jì)算在內(nèi)終端利用效率是終端用戶得到的有用能與過(guò)程開(kāi)始時(shí)輸入的能源量之比通過(guò)計(jì)算能源效率，可預(yù)測(cè)各環(huán)節(jié)節(jié)能潛力，為節(jié)能規(guī)劃提供依據(jù)332023/10/3§1.5能源效率能源效率分開(kāi)采效率、加工和轉(zhuǎn)換效率、§1.6節(jié)能量的計(jì)算

定義：節(jié)約量=（當(dāng)年單產(chǎn)能耗－上年同期單產(chǎn)能耗）×報(bào)告期實(shí)際產(chǎn)量總節(jié)能量計(jì)算公式：ΔEc＝Σ（Edi－Esi）×Mi＝Σ（ΔEi×Mi）ΔEc：企業(yè)或部門(mén)按產(chǎn)量計(jì)算的當(dāng)年總節(jié)能量，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）Edi：第i種產(chǎn)品當(dāng)年的單位產(chǎn)品能耗，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）Esi：第i種產(chǎn)品上一年的單位產(chǎn)品能耗，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）Mi：第i種產(chǎn)品當(dāng)年的產(chǎn)量，t（件、箱等）ΔEi：第i種產(chǎn)品的單位產(chǎn)品能耗節(jié)能量，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）計(jì)算結(jié)果是負(fù)數(shù)，說(shuō)明能源節(jié)約了；否則就多消耗了能源1、按單位產(chǎn)品能耗計(jì)算節(jié)能量342023/10/3§1.6節(jié)能量的計(jì)算定義：節(jié)約量=（當(dāng)年單產(chǎn)能耗－上§1.6節(jié)能量的計(jì)算

企業(yè)產(chǎn)值總節(jié)能量的計(jì)算公式為：ΔEc＝（Ed－Es）×G＝ΔE×GΔEc：企業(yè)或部門(mén)按產(chǎn)值計(jì)算的當(dāng)年總節(jié)能量，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）Ed：企業(yè)或部門(mén)當(dāng)年的單位產(chǎn)值能耗，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）/萬(wàn)元Es：企業(yè)或部門(mén)上一年的單位產(chǎn)值能耗，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）/萬(wàn)元ΔE：企業(yè)或部門(mén)單位產(chǎn)值能耗節(jié)能量，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）/萬(wàn)元G：企業(yè)或部門(mén)當(dāng)年產(chǎn)值，萬(wàn)元計(jì)算結(jié)果是負(fù)數(shù)，說(shuō)明能源節(jié)約了；否則就多消耗了能源2、按單位產(chǎn)值能耗計(jì)算節(jié)能量352023/10/3§1.6節(jié)能量的計(jì)算企業(yè)產(chǎn)值總節(jié)能量的計(jì)算公式為：§1.7能源的計(jì)量

能源計(jì)量包括對(duì)能源購(gòu)入、儲(chǔ)存、加工轉(zhuǎn)換、終端利用全流程的測(cè)量能源計(jì)量器具包括各種能源測(cè)量裝置、儀器儀表、便攜式儀器儀表、各種能源品質(zhì)分析檢測(cè)裝置和輔助測(cè)量設(shè)備等能源計(jì)量所涉及的測(cè)量參數(shù)主要是熱能和電能參數(shù)，如流量、壓力、溫度、電流、電壓、功率、功率因數(shù)等能源計(jì)量所涉及的測(cè)量誤差、準(zhǔn)確度、不確定度、誤差合成、測(cè)量有效位數(shù)及末位舍取原則等1、基本概念362023/10/3§1.7能源的計(jì)量能源計(jì)量包括對(duì)能源購(gòu)入、儲(chǔ)存、加工§1.7能源的計(jì)量

進(jìn)、出企業(yè)的一次能源、二次能源及載能工質(zhì)企業(yè)自產(chǎn)的二次能源及載能工質(zhì)能源自產(chǎn)單位自產(chǎn)自用的一次能源企業(yè)能源的購(gòu)入儲(chǔ)備、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配和生產(chǎn)工藝消耗的能源及載能工質(zhì)企業(yè)管理部門(mén)和其他生產(chǎn)輔助部門(mén)消耗的能源及載能工質(zhì)已利用的余熱（能）余熱余能資源量及其利用量和利用率2、能源計(jì)量的范圍372023/10/3§1.7能源的計(jì)量進(jìn)、出企業(yè)的一次能源、二次能源及載§1.7能源的計(jì)量1）能源計(jì)量率（檢測(cè)率）＝企業(yè)統(tǒng)計(jì)管理的各類能量總量÷企業(yè)能源購(gòu)入總量×100%2）能源計(jì)量器具配備率＝企業(yè)已配備的能源計(jì)量器具數(shù)÷企業(yè)應(yīng)配備的能源計(jì)量器具數(shù)×100%3）能源計(jì)量器具完好率（抽驗(yàn)合格率）＝抽查合格的能源計(jì)量器具數(shù)÷抽查能源計(jì)量器具總數(shù)×100%4）能源計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具周檢合格率＝計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具周檢合格數(shù)÷計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具周檢基數(shù)×100%5）能源計(jì)量器具周檢合格率＝計(jì)量器具周檢合格數(shù)÷計(jì)量器具周檢基數(shù)×100%3、能源計(jì)量的考核指標(biāo)382023/10/3§1.7能源的計(jì)量1）能源計(jì)量率（檢測(cè)率）3、能源計(jì)量的二、工業(yè)余熱回收利用技術(shù)392023/10/3二、工業(yè)余熱回收利用技術(shù)392023/7/28

余熱是指在目前條件下有可能回收和重復(fù)利用而尚未回收利用的那部分能量余熱資源被認(rèn)為是繼煤、石油、天然氣和水力之后的第五大常規(guī)能源我國(guó)工業(yè)企業(yè)的余熱利用潛力很大，余熱利用在當(dāng)前節(jié)約能源中占重要地位余熱資源的回收利用，要求工藝上需要、技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理和保護(hù)環(huán)境，因此并非輕而易舉的事情如何應(yīng)用當(dāng)代最新科學(xué)技術(shù)，充分利用余熱資源是擺在我們面前的重要任務(wù)§2.1概述402023/10/3余熱是指在目前條件下有可能回收和重復(fù)利用而尚未回收§2.

高溫?zé)煔獾挠酂峒s占余熱資源總量的50%

高溫產(chǎn)品和爐渣的余熱約占余熱資源總量的4%～6%

冷卻介質(zhì)的余熱約占余熱資源總量的15%～23%

可燃廢氣、廢液和廢料的余熱約占余熱資源總量的8%

廢水的余熱約占余熱資源的10%～16%

化學(xué)反應(yīng)余熱約占余熱總量的10%§2.2常見(jiàn)的余熱資源412023/10/3高溫?zé)煔獾挠酂峒s占余熱資源總量的50%§2.2常見(jiàn)的余鋼鐵工業(yè)余熱余能資源回收利用狀況（單位：kgce／t）余熱余能資源余熱余能合計(jì)資源量回收量資源量回收量資源量回收量焦化焦炭顯熱17.92.031.92.6焦?fàn)t煤氣顯熱5.70.6焦?fàn)t煙氣顯熱8.30.0燒結(jié)/球團(tuán)燒結(jié)礦顯熱30.69.653.49.6燒結(jié)煙氣顯熱19.90.0球團(tuán)礦顯熱2.90.0煉鐵高爐渣顯熱18.50.4273.3157.9高爐冷卻水顯熱32.40.0高爐煤氣顯熱26.30.0熱風(fēng)爐煙氣顯熱12.33.7高爐煤氣余壓12.73.2高爐煤氣化學(xué)能171.1150.6煉鋼轉(zhuǎn)爐鋼坯顯熱17.56.962.027.8鋼渣顯熱5.10.0轉(zhuǎn)爐煤氣顯熱7.22.9轉(zhuǎn)爐煤氣化學(xué)能27.516.7煉鋼電爐鋼坯顯熱3.31.3電爐煤氣顯熱1.40.0軋鋼加熱爐煙氣顯熱24.58.634.59.4加熱爐冷卻水顯熱10.00.8總計(jì)243.836.8211.3170.5455.1207.3422023/10/3鋼鐵工業(yè)余熱余能資源回收利用狀況（單位：kgce／t）余熱余§2.3按溫度劃分的余熱資源高溫余熱中溫余熱低溫余熱來(lái)源溫度/℃來(lái)源溫度/℃來(lái)源溫度/℃熔煉反射爐1000~1300工業(yè)鍋爐排煙230~480工廠蒸汽凝結(jié)水55~90精煉反射爐650~1650燃?xì)廨啓C(jī)排氣37~540軸承冷卻水30~90沸騰焙燒爐850~1000往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)排氣320~600成型模冷卻水25~90鋼錠加熱爐930~1035熱處理爐排煙420~650內(nèi)燃機(jī)冷卻水66~120干法水泥窯620~735干燥/烘干機(jī)排氣230~600泵冷卻水25~90玻璃熔窯980~1540催化裂化裝置430~650空調(diào)/制冷冷凝器32~45垃圾焚燒爐845~1100退火爐冷卻系統(tǒng)430~650工廠熱流體/熱固體30~230432023/10/3§2.3按溫度劃分的余熱資源高溫余熱中溫余熱低溫余熱來(lái)源§2.4按行業(yè)劃分的余熱資源行業(yè)余熱資源來(lái)源占燃料消耗量的比例冶金軋鋼加熱爐、均熱爐、平爐、高爐、轉(zhuǎn)爐、焙燒爐、熱處理爐、煉焦?fàn)t、燒結(jié)爐等33%以上化工化學(xué)反應(yīng)熱，如造氣、變換氣、合成氣等的物理顯熱；可燃化學(xué)熱，如炭黑尾氣、電石氣等的燃料熱15%以上建材高溫?zé)煔?、爐頂冷卻、高溫產(chǎn)品等約40%玻搪玻璃熔窯、搪瓷窯、坩鍋窯等約20%造紙烘缸、蒸鍋、廢氣、黑液等約15%紡織烘干機(jī)、漿紗機(jī)、蒸煮鍋等約15%機(jī)械鍛造加熱爐、沖天爐、熱處理爐、汽錘乏汽等約15%442023/10/3§2.4按行業(yè)劃分的余熱資源行業(yè)余熱資源來(lái)源占燃料消耗量§2.5按種類分布的余熱資源452023/10/3§2.5按種類分布的余熱資源452023/7/28§2.6余熱資源等級(jí)（GB/T1028-2000）余熱資源等級(jí)余熱利用投資回收期（a）常見(jiàn)余熱資源舉例一等余熱資源<3可燃性廢氣、廢液、廢料供熱系統(tǒng)中的冷凝水400℃以上溫度的煙氣磚瓦窯爐中干燥坯體的低溫?zé)煔舛扔酂豳Y源3～6250-400'C溫度的煙氣80℃以上的冷卻水可利用的高溫排渣三等余熱資源>6250℃以下溫度的煙氣可利用的中溫排渣462023/10/3§2.6余熱資源等級(jí)（GB/T1028-2000）余熱資

把重點(diǎn)放在提高現(xiàn)有設(shè)備的效率上，盡量減少能量損失

余熱優(yōu)先由本設(shè)備或本系統(tǒng)加以利用，如預(yù)熱助燃空氣、

預(yù)熱燃料或被加熱物體（工質(zhì)、工件）

生產(chǎn)蒸汽或熱水，以及產(chǎn)生動(dòng)力進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和環(huán)境可行性分析§2.7余熱回收原則472023/10/3把重點(diǎn)放在提高現(xiàn)有設(shè)備的效率上，盡量減少能量損失§2.71減少余熱產(chǎn)生（1）改進(jìn)前的熱網(wǎng)絡(luò)§2.8余熱回收利用實(shí)例482023/10/31（1）改進(jìn)前的熱網(wǎng)絡(luò)§2.8余熱回收利用實(shí)例48202（2）改進(jìn)后的熱網(wǎng)絡(luò)492023/10/3（2）改進(jìn)后的熱網(wǎng)絡(luò)492023/7/282、蓄熱式燃燒技術(shù)（1）早期的工業(yè)爐窯502023/10/32、蓄熱式燃燒技術(shù)（1）502023/7/28（2）安裝空氣預(yù)熱器的工業(yè)爐窯512023/10/3（2）安裝空氣預(yù)熱器的工業(yè)爐窯512023/7/28（3）蓄熱式燃燒技術(shù)522023/10/3（3）522023/7/28（4）助燃空氣和煤氣雙預(yù)熱532023/10/3（4）助燃空氣和煤氣雙預(yù)熱532023/7/28（5）煤氣燃燒溫度與助燃空氣溫度和煤氣溫度的關(guān)系Q1400140014001400Ra1.151.151.151.15Rs2.152.152.152.15Cg0.3000.3140.3260.329Ca0.3000.3210.3380.338Cs0.380.380.380.38Tg505008001200Ta505008001200Ttheory1753213224132768Tactual1227149216891937爐膛溫度927～10271192～12931389～14891637～1737Q：煤氣熱值，kcal/Nm3Ta、Ca：參與燃燒的助燃空氣的溫度和定壓比熱，單位分別為℃和kcal/（Nm3?℃）Tg、Cg：參與燃燒的燃?xì)獾臏囟群投▔罕葻?，單位分別為℃和kcal/（Nm3?℃）Cs：煙氣的定壓比熱，kcal/（Nm3?℃）Ra、Rs：空燃比和煙燃比。542023/10/3（5）煤氣燃燒溫度與助燃空氣溫度和煤氣溫度的關(guān)系Q14003、余熱制冷合成氨工藝余熱制冷技術(shù)系統(tǒng)圖552023/10/33、余熱制冷合成氨工藝余熱制冷技術(shù)系統(tǒng)圖552023/7/23、余熱制冷氯堿化工工藝HRC技術(shù)HCL裝置32℃38℃工藝應(yīng)用80℃90℃8℃13℃冷需求余熱562023/10/33、余熱制冷氯堿化工工藝HRC技術(shù)HCL裝置32℃38℃工藝4余熱鍋爐572023/10/34572023/7/285、余熱發(fā)電（鋼鐵廠燒結(jié)爐）582023/10/35、余熱發(fā)電（鋼鐵廠燒結(jié)爐）582023/7/285、余熱發(fā)電（干熄焦）592023/10/35、余熱發(fā)電（干熄焦）592023/7/28干熄焦節(jié)能效果

干法熄焦可以回收紅焦顯熱的80%（紅焦顯熱占煉焦熱耗的35%～40%），噸焦可產(chǎn)生3.9MPa的蒸汽0.45t

干熄焦使焦炭質(zhì)量得到提高，M40提高3%～4%，M10提高0.3%～0.8%，熱反應(yīng)性降低10%～13%；在焦炭質(zhì)量不變的條件下，可多配10%～20%弱黏結(jié)性煤，節(jié)水0.38t／t焦高爐使用干熄焦的焦炭可增產(chǎn)1%，降焦比2%602023/10/3干熄焦節(jié)能效果干法熄焦可以回收紅焦顯熱的80%（紅焦顯熱占5、余熱發(fā)電（水泥干法回轉(zhuǎn)窯）612023/10/35、余熱發(fā)電（水泥干法回轉(zhuǎn)窯）612023/7/286、閃蒸汽噴射加壓回收凝結(jié)水減壓收集罐蒸汽加壓泵接上游凝結(jié)水管道接上游凝結(jié)水管道凝結(jié)水凝結(jié)水自動(dòng)泵操作蒸汽加壓凝結(jié)水接下游凝結(jié)水管道接相應(yīng)等級(jí)低壓管網(wǎng)浮球疏水閥622023/10/36、閃蒸汽噴射加壓回收凝結(jié)水蒸汽加壓泵接上游凝接上游凝凝結(jié)7、閃蒸汽定壓、凝結(jié)水加壓回收凝結(jié)水收集罐接上游凝結(jié)水管道接上游凝結(jié)水管道凝結(jié)水凝結(jié)水自動(dòng)泵操作蒸汽加壓凝結(jié)水接下游凝結(jié)水管道接低壓管網(wǎng)或乏汽管網(wǎng)浮球疏水閥閃蒸汽定壓溢流閥632023/10/37、閃蒸汽定壓、凝結(jié)水加壓回收凝結(jié)水接上游凝接上游凝凝結(jié)水電泵的局限642023/10/3電泵的局限642023/7/28凝結(jié)水自動(dòng)泵工作原理進(jìn)水開(kāi)始狀態(tài)進(jìn)水結(jié)束狀態(tài)加壓開(kāi)始狀態(tài)加壓結(jié)束狀態(tài)652023/10/3凝結(jié)水自動(dòng)泵工作原理進(jìn)水開(kāi)始狀態(tài)進(jìn)水結(jié)束狀態(tài)加壓開(kāi)始狀態(tài)加壓8、熱管技術(shù)熱管的工作原理

熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成，將管內(nèi)抽成1.3×10-1～1.3×10-4Pa的負(fù)壓后充以適量的工作液體，使緊貼管內(nèi)壁的吸液芯毛細(xì)多孔材料中充滿液體后加以密封。管的一端為蒸發(fā)段（加熱段），另一端為冷凝段（冷卻段）。根據(jù)應(yīng)用需要在兩段中間可布置絕熱段。1—管殼；2—管芯；3—蒸汽腔；4—工作液

662023/10/38、熱管技術(shù)熱管的工作原理熱管由管殼、吸液芯和端蓋8、熱管技術(shù)熱管的工作過(guò)程1）通過(guò)熱管管壁和充滿工作液體的吸液芯熱量從熱源傳遞到液－汽分界面；2）液體在蒸發(fā)段內(nèi)的液－汽分界面上蒸發(fā)；3）蒸汽腔內(nèi)的蒸汽從蒸發(fā)段流到冷凝段；4）蒸汽在冷凝段內(nèi)的汽－液分界面上凝結(jié)；5）熱量從汽－液分界面通過(guò)吸液芯、液體和管壁傳給冷源；6）在吸液芯內(nèi)由于毛細(xì)作用使冷凝后的工作液體回流到蒸發(fā)段。飽和蒸汽工作液體吸液芯672023/10/38、熱管技術(shù)熱管的工作過(guò)程1）通過(guò)熱管管壁和充滿工作液體的8、熱管技術(shù)熱管的基本特性1）超強(qiáng)的導(dǎo)熱性導(dǎo)熱速度快、強(qiáng)度大、效率高。2）良好的等溫性良好的等溫性使熱管在很小的溫差下，傳遞很大的熱通量，傳熱阻力小。3）熱流密度可變性以較小的加熱面積輸入熱量，而以較大的冷卻面積輸出熱量；或反之。4）熱流方向可逆性此任意一端受熱就可作為蒸發(fā)段，而另一端向外散熱就成為冷凝段。5）安全可靠性不存在管內(nèi)超壓，不怕干燒。6）環(huán)境的適應(yīng)性不受環(huán)境的限制，可根據(jù)環(huán)境的需要而單獨(dú)設(shè)計(jì)。7）應(yīng)用領(lǐng)域廣超導(dǎo)熱管形狀具有更大的靈活性，能適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境。應(yīng)用范圍廣。682023/10/38、熱管技術(shù)熱管的基本特性1）超強(qiáng)的導(dǎo)熱性682023/7《鋼鐵企業(yè)燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)推廣實(shí)施方案》《當(dāng)前國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)保產(chǎn)業(yè)設(shè)備目錄》《節(jié)能技術(shù)改造財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)資金管理暫行辦法》《節(jié)能減排綜合性工作方案》《“十一五”十大重點(diǎn)節(jié)能工程實(shí)施意見(jiàn)》《“十一五”規(guī)劃綱要》《節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃》§2.9國(guó)家大力支持余熱回收利用的政策692023/10/3《鋼鐵企業(yè)燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)推廣實(shí)施方案》§2.9國(guó)家大力三、鍋爐節(jié)能702023/10/3三、鍋爐節(jié)能702023/7/28§3.1鍋爐分類1．按用途分：電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、動(dòng)力鍋爐、車船用鍋爐、生活鍋爐2．按能源分：燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、余熱鍋爐、生物質(zhì)鍋爐3．按燃燒方式分：室燃爐、沸騰爐、旋風(fēng)爐、層燃爐4．按出口蒸汽壓力分：低壓鍋爐（小于2.5MPa）、中壓鍋爐（2.5～4.0MPa）、高壓鍋爐（4.0～10MPa）、超高壓鍋爐（10～13.7MPa）、亞臨界鍋爐（13.7～16.7MPa）、超臨界鍋爐（22MPa）712023/10/3§3.1鍋爐分類1．按用途分：712023/7/28§3.2鏈條爐設(shè)備722023/10/3§3.2722023/7/28§3.3循環(huán)流化床設(shè)備732023/10/3§3.3循環(huán)流化床設(shè)備732023/7/28循環(huán)流化床鍋爐原理示意圖742023/10/3循環(huán)流化床鍋爐原理示意圖742023/7/28§3.4省煤器752023/10/3§3.4省煤器752023/7/28

目的是控制鍋爐水中總?cè)芙夤腆w物（TDS）的含量原理：測(cè)量鍋爐電導(dǎo)率，與設(shè)定值比較，TDS過(guò)高時(shí)打開(kāi)排污控制閥組成：電導(dǎo)率感應(yīng)器、排污控制器、排污控制閥、采樣冷卻器等不同壓力下減少排污量的節(jié)能效果鍋爐壓力（Bar）減少1％的排污可節(jié)約的燃料70.19%100.21%170.25%260.28%§3.5控制爐水中的TDS762023/10/3目的是控制鍋爐水中總?cè)芙夤腆w物（TDS）的含量鍋爐壓力（1、閉環(huán)的TDS控制系統(tǒng)772023/10/31、閉環(huán)的TDS控制系統(tǒng)772023/7/282、人工排污TDS對(duì)于時(shí)間的分布782023/10/32、人工排污TDS對(duì)于時(shí)間的分布782023/7/283、閉環(huán)控制方式TDS對(duì)于時(shí)間的分布792023/10/33、閉環(huán)控制方式TDS對(duì)于時(shí)間的分布792023/7/28§3.6從鍋爐排污中回收熱量802023/10/3§3.6從鍋爐排污中回收熱量802023/7/281、除氧的必要性和除氧方法1.給水除氧的必要性O(shè)2

、CO2腐蝕金屬不凝結(jié)性氣體和氧化物鹽垢沉積惡化傳熱效果2.給水除氧的方法

化學(xué)除氧：生成氧化物可溶性鹽，除氧徹底，但不能除去其它氣體；藥劑昂貴；常用藥劑：Na2SO3,N2H4（肼）熱力除氧：既能除氧又能除去其它氣體§3.7熱力除氧器812023/10/31、除氧的必要性和除氧方法1.給水除氧的必要性O(shè)2、2、熱力除氧原理1.亨利定律動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，單位體積水中溶解的氣體量b和水面上該氣體的分壓力成正比。分壓力為0，溶解度為0pbb2.道爾頓定律混合氣體全壓力等于各組成氣（汽）體的分壓力之和。水蒸汽分壓力為全壓力時(shí)，氣體分壓力為0822023/10/32、熱力除氧原理1.亨利定律pbb2.道爾頓定律82203、熱力除氧器的設(shè)計(jì)832023/10/33、熱力除氧器的設(shè)計(jì)832023/7/28§3.8蒸汽蓄熱器及其附件842023/10/3§3.8蒸汽蓄熱器及其附件842023/7/28§3.9燃料替代燃料類型生物質(zhì)粉末燃料煤煤生物質(zhì)成型燃料生物質(zhì)炭天然氣柴油重油能源單價(jià)400650650120025003.870004200能源單位元/噸元/噸元/噸元/噸元/噸元/Nm3元/噸元/噸熱值420050005000460075008600102009600熱值單位kcal/kgkcal/kgkcal/kgkcal/kgkcal/kgkcal/Nm3kcal/kgkcal/kg鍋爐類型循環(huán)流化床循環(huán)流化床鏈條爐鏈條爐鏈條爐室燃爐室燃爐室燃爐鍋爐效率90%90%70%75%75%90%90%90%消耗量176.1147.9190.1192.9118.386.072.577.0消耗量單位kg/噸蒸汽kg/噸蒸汽kg/噸蒸汽kg/噸蒸汽kg/噸蒸汽Nm3/噸蒸汽kg/噸蒸汽kg/噸蒸汽蒸汽成本（元/噸）70.496.1123.6231.5295.8326.7507.5323.5蒸汽壓力1MPa，熱焓665.5Kcal/kg；計(jì)算未計(jì)及水處理費(fèi)用、電費(fèi)和人工成本；發(fā)電量未計(jì)及成本縮減852023/10/3§3.9燃料替代燃料類型生物質(zhì)粉末燃料煤煤生物質(zhì)成型燃料生§3.10鍋爐優(yōu)化控制862023/10/3§3.10鍋爐優(yōu)化控制862023/7/28四、蒸汽熱力系統(tǒng)節(jié)能872023/10/3四、蒸汽熱力系統(tǒng)節(jié)能872023/7/28俗話說(shuō)，工業(yè)企業(yè)開(kāi)工四件事：水、電、汽（蒸汽）、氣（壓縮空氣）。蒸汽作為應(yīng)用最廣泛的熱量載體，廣泛應(yīng)用于石油、石化、化工、造紙、包裝、食品、釀造、煙草、醫(yī)藥等領(lǐng)域，占工業(yè)用能的50%以上。主要用途有：

換熱伴熱機(jī)械驅(qū)動(dòng)力工藝混合

加濕干燥采暖吹掃等§4.1蒸汽的主要用途882023/10/3俗話說(shuō)，工業(yè)企業(yè)開(kāi)工四件事：水、電、汽（蒸汽）、氣（壓縮空氣蒸汽作為傳熱介質(zhì)的主要優(yōu)點(diǎn)

蒸汽熱容量高，輸送同樣熱量時(shí)，管道費(fèi)用低蒸汽是最適合長(zhǎng)距離傳遞的熱量載體蒸汽管道中，只要有壓力降就有流動(dòng)，省去了昂貴的循環(huán)泵系統(tǒng)蒸汽系統(tǒng)彈性大，在一定范圍內(nèi)負(fù)載調(diào)節(jié)簡(jiǎn)便蒸汽使用二通控制閥就能控制，避免使用三通閥

溫位容易控制，控制了壓力就控制了溫度

傳熱量容易計(jì)算和控制，控制了流量就控制了熱量蒸汽無(wú)色無(wú)味，不污染環(huán)境蒸汽到介質(zhì)的傳熱系數(shù)通常是從水到介質(zhì)的2倍，傳熱設(shè)備更緊湊蒸汽傳熱表面不存在溫度梯度，蒸汽充滿的空間溫度是相同的892023/10/3蒸汽作為傳熱介質(zhì)的主要優(yōu)點(diǎn)蒸汽熱容量高，輸送同樣熱量時(shí)，§4.2中投保EPC項(xiàng)目案例分析902023/10/3§4.2中投保EPC項(xiàng)目案例分析902023/7/28高溫凝結(jié)水鍋爐低壓分汽缸汽輪機(jī)自動(dòng)排空氣閥凝結(jié)水自動(dòng)泵凝結(jié)水自動(dòng)泵凝結(jié)水自動(dòng)泵軟化水伴熱管線鍋爐補(bǔ)給水高壓換熱器低壓換熱器夾套換熱器疏水閥疏水閥疏水閥疏水閥鍋爐給水泵減溫減壓減壓閥高壓蒸汽管線低壓蒸汽管線凝結(jié)水回收總管凝結(jié)水管線凝結(jié)水管線凝結(jié)水管線凝結(jié)水管線二次蒸汽二次蒸汽儲(chǔ)油罐儲(chǔ)油罐高壓分汽缸疏水閥疏水閥閃蒸罐閃蒸罐除鐵設(shè)備除氧箱除油設(shè)備§4.3蒸汽熱力系統(tǒng)的組成912023/10/3高溫凝結(jié)水鍋爐低壓分汽缸汽輪機(jī)自動(dòng)排空氣閥凝結(jié)水自動(dòng)泵凝結(jié)水

我國(guó)蒸汽熱力系統(tǒng)年耗煤量5億tce，約占全國(guó)燃煤總耗量的1/3

整個(gè)蒸汽熱力系統(tǒng)的熱能利用率僅為30%左右，比發(fā)達(dá)國(guó)家低15%

每年由于熱效率低下而浪費(fèi)的煤資源高達(dá)12000萬(wàn)tce

輸送效率低于92%的蒸汽管網(wǎng)約占全部蒸汽管網(wǎng)的30%以上，由此每年損失標(biāo)煤2000萬(wàn)tce

凝結(jié)水回收率僅30%，浪費(fèi)大量水資源和余熱我國(guó)蒸汽管網(wǎng)上使用的疏水閥達(dá)100萬(wàn)只以上，60%處于超標(biāo)準(zhǔn)的漏汽狀態(tài)，30%處于嚴(yán)重漏汽狀態(tài)，正常工作的只有10%

不符合要求的疏水閥加上未裝疏水閥導(dǎo)致的泄漏，每年損失蒸汽總量約1億噸，折合2000tce§4.4蒸汽熱力系統(tǒng)能耗現(xiàn)狀922023/10/3我國(guó)蒸汽熱力系統(tǒng)年耗煤量5億tce，約占全國(guó)燃煤總耗量的

飽和蒸汽釋放潛熱后即凝結(jié)成對(duì)應(yīng)壓力的飽和水蒸汽管網(wǎng)并非人們想象的只是氣體管網(wǎng)，而是由蒸汽、凝結(jié)水、不 凝性氣體和污物等組成的多相流衡量蒸汽品質(zhì)的參數(shù)有：壓力及溫度、干燥度、干凈、不含空氣

凝結(jié)水流動(dòng)過(guò)程中，只要有壓降，就有閃蒸（二次蒸汽）；所以， 凝結(jié)水管網(wǎng)也非人們想象的只是水管網(wǎng)，而是充滿閃蒸汽的兩相流用汽壓力并非越高越好，而是在滿足用戶要求的情況下，越低越 好；用汽壓力越低，可用熱（汽化潛熱）越多，排放熱（凝結(jié)水顯 熱）越少；用汽壓力越高，可用熱（汽化潛熱）越多，排放熱（凝 結(jié)水顯熱）越少§4.5蒸汽及凝結(jié)水系統(tǒng)的特點(diǎn)932023/10/3飽和蒸汽釋放潛熱后即凝結(jié)成對(duì)應(yīng)壓力的飽和水§4.5蒸汽§4.6蒸汽熱力系統(tǒng)的性質(zhì)942023/10/3§4.6蒸汽熱力系統(tǒng)的性質(zhì)942023/7/28§4.7水蒸汽的汽化和冷凝（0.6MPa）952023/10/3§4.7水蒸汽的汽化和冷凝（0.6MPa）952023/7§4.8蒸汽溫熵圖熵（KJ/kg?k）溫度（k）臨界點(diǎn)下界線上界線水區(qū)飽和區(qū)過(guò)熱區(qū)0273.15p=22.1MPat=374oCTS962023/10/3§4.8蒸汽溫熵圖熵（KJ/kg?k）溫度（k）臨界點(diǎn)下（一）鍋爐排污量未有效控制，排污水余熱未充分利用（二）蒸汽主管疏水和保溫不良，壓降和散熱損失大（三）除氧器設(shè)計(jì)不合理，耗汽量大、除氧效果差（四）疏水閥蒸汽泄漏（五）烘缸類換熱器疏水閥汽鎖，安全生產(chǎn)和節(jié)能之間的矛盾無(wú)法調(diào)和（六）間歇式工作換熱器真空破壞、換熱器腐蝕、換熱效率低（七）凝結(jié)水管網(wǎng)存在逆向流和非同程流（八）合并疏水（九）凝結(jié)水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，輸送效率低，閃蒸汽浪費(fèi)驚人（十）高熱低用現(xiàn)象普遍（十一）人工手動(dòng)溫控（十二）凝結(jié)水含油含鐵，冷卻循環(huán)水含油（十三）低壓蒸汽冬夏季汽量不平衡§4.9蒸汽熱力系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題972023/10/3（一）鍋爐排污量未有效控制，排污水余熱未充分利用§4.9蒸1、蒸汽產(chǎn)生環(huán)節(jié)

控制排污

排污水余熱利用正確設(shè)計(jì)除氧器充分利用除氧器熱阱資源鍋爐出口安裝汽水分離器以提升蒸汽品質(zhì)分汽缸正確疏水（1）主要節(jié)能點(diǎn)982023/10/31、蒸汽產(chǎn)生環(huán)節(jié)控制排污（1）主要節(jié)能點(diǎn)982023/71、蒸汽產(chǎn)生環(huán)節(jié)（2）減少排污的節(jié)能效果鍋爐壓力（Bar）減少1％的排污可節(jié)約的燃料70.19%100.21%170.25%260.28%992023/10/31、蒸汽產(chǎn)生環(huán)節(jié)（2）減少排污的節(jié)能效果鍋爐壓力（Bar）（3）充分利用排污水余熱1、蒸汽產(chǎn)生環(huán)節(jié)1002023/10/3（3）1、蒸汽產(chǎn)生環(huán)節(jié)1002023/7/28（4）壓力除氧器的設(shè)計(jì)1、蒸汽產(chǎn)生環(huán)節(jié)1012023/10/3（4）1、蒸汽產(chǎn)生環(huán)節(jié)1012023/7/28

正確疏水及時(shí)排除空氣超低流速段汽水混排加壓回收高壓過(guò)熱輸送，低壓飽和使用經(jīng)濟(jì)流速和管徑保溫良好及時(shí)過(guò)濾污物和殘?jiān)臼秸羝峙湎到y(tǒng)蒸汽輸配系統(tǒng)全局優(yōu)化（1）主要節(jié)能點(diǎn)2、蒸汽輸送環(huán)節(jié)1022023/10/3正確疏水（1）主要節(jié)能點(diǎn)2、蒸汽輸送環(huán)節(jié)1022023/（2）輸送環(huán)節(jié)疏水系統(tǒng)的問(wèn)題

排凝管無(wú)論在“跨距”和“寬度”上都不能使凝結(jié)水全部“陷落”并排出，大量的凝結(jié)水被送往下游，降低了管網(wǎng)的傳輸能力和蒸汽品質(zhì)1）排凝管徑過(guò)細(xì)1032023/10/3（2）輸送環(huán)節(jié)疏水系統(tǒng)的問(wèn)題排凝管無(wú)論在“跨距”和“寬度2）主管疏水不良形成的后果

冷凝水在任何管道下垂的低點(diǎn)積聚，形成水塊（流速約2m/s）；當(dāng)水塊隨蒸汽運(yùn)動(dòng)時(shí)被加速到蒸汽的流速（約30m/s）；若水塊突然改變方向，則水中的動(dòng)能被釋放出來(lái)，引發(fā)強(qiáng)烈的類似管道被敲擊的噪聲和振動(dòng)，稱之為水擊。發(fā)生水擊時(shí)局部壓力可達(dá)到蒸汽壓力的900倍！1042023/10/32）主管疏水不良形成的后果冷凝水在任何管道下垂的低點(diǎn)積聚3）水擊破壞現(xiàn)場(chǎng)1052023/10/33）水擊破壞現(xiàn)場(chǎng)1052023/7/284）正確的疏水點(diǎn)布置1062023/10/34）正確的疏水點(diǎn)布置1062023/7/28（3）汽水分離器和過(guò)濾器1072023/10/3（3）汽水分離器和過(guò)濾器1072023/7/28（4）水擊現(xiàn)象的潛在來(lái)源1082023/10/3（4）水擊現(xiàn)象的潛在來(lái)源1082023/7/28（5）偏心變徑與同心變徑1092023/10/3（5）偏心變徑與同心變徑1092023/7/28

確保換熱器的高能效減壓使用蒸汽主要設(shè)備前安裝汽水分離器加熱過(guò)程自動(dòng)溫度控制正確設(shè)計(jì)疏水系統(tǒng)真空破除及排除空氣捋順凝結(jié)水余壓次序加強(qiáng)日常巡檢和維護(hù)（1）主要節(jié)能點(diǎn)3、用汽環(huán)節(jié)1102023/10/3確保換熱器的高能效（1）主要節(jié)能點(diǎn)3、用汽環(huán)節(jié)110201）實(shí)際的傳熱過(guò)程

（2）傳熱過(guò)程節(jié)能分析1112023/10/31）實(shí)際的傳熱過(guò)程（2）傳熱過(guò)程節(jié)能分析1112023/72）總導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算實(shí)例物質(zhì)類型厚度（mm）空氣0.2凝結(jié)水0.2蒸汽側(cè)污垢0.2鋼管6.0水0.05水側(cè)污垢0.1導(dǎo)熱系數(shù)W/（m?℃）熱阻（m2?℃）/W0.0250.0080.40.00050.50.0004500.000120.60.000080.50.002

計(jì)算所得總傳熱系數(shù)為：U1＝108W/（m2?℃）排除凝結(jié)水和空氣后計(jì)算所得總傳熱系數(shù)為：U2＝1250W/（m2?℃）再除掉兩側(cè)污垢后計(jì)算所得總傳熱系數(shù)為：U2＝5000W/（m2?℃）1122023/10/32）總導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算實(shí)例物質(zhì)類型厚度空氣0.2凝結(jié)水0.2蒸汽2）總導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算實(shí)例續(xù)物質(zhì)類型厚度（mm）空氣0.2凝結(jié)水0.2蒸汽側(cè)污垢0.2銅管6.0水0.05水側(cè)污垢0.1導(dǎo)熱系數(shù)W/（m?℃）熱阻（m2?℃）/W0.0250.0080.40.00050.50.00044000.0000150.60.000080.50.002

計(jì)算所得總傳熱系數(shù)為：U4＝108.7W/（m2?℃）空氣、水和污垢對(duì)傳熱的影響占主導(dǎo)地位消除空氣、水膜和污垢對(duì)改善傳熱，效果十分顯著1132023/10/32）總導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算實(shí)例續(xù)物質(zhì)類型厚度空氣0.2凝結(jié)水0.2蒸破真空器工作原理1142023/10/3破真空器工作原理1142023/7/28疏水閥嘴尺寸每月蒸汽泄漏量（公斤）每月?lián)p失價(jià)值（人民幣元）每年損失價(jià)值（人民幣元）英寸毫米1/212.7037,9095,68668,2363/89.5321,3383,20738,4081/46.359,5341,43017,1621/83.182,3853574,2931）驚人的蒸汽泄漏損失（3）疏水環(huán)節(jié)節(jié)能分析1152023/10/3疏水閥嘴尺寸每月蒸汽泄漏量每月?lián)p失價(jià)值每年損失價(jià)值英寸毫米1$購(gòu)置及維護(hù)成本泄漏損失2）哪個(gè)更費(fèi)錢(qián)？？1162023/10/3$購(gòu)置及維護(hù)成本泄漏損失2）哪個(gè)更費(fèi)錢(qián)？？1162023/73）疏水閥的分類及其工作原理1172023/10/33）疏水閥的分類及其工作原理1172023/7/28啟動(dòng)狀態(tài)關(guān)閉狀態(tài)A、熱靜力疏水閥工作原理1182023/10/3啟動(dòng)狀態(tài)關(guān)閉狀態(tài)A、熱靜力疏水閥工作原理1182023/7/閥門(mén)關(guān)閉時(shí)排空氣閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)排凝阻汽B、浮球熱靜力疏水閥工作原理1192023/10/3閥門(mén)關(guān)閉時(shí)排空氣閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)排凝阻汽B、浮球熱靜力疏水閥工作原C、倒置桶疏水閥工作原理1202023/10/3C、倒置桶疏水閥工作原理1202023/7/28D、熱動(dòng)力疏水閥工作原理1212023/10/3D、熱動(dòng)力疏水閥工作原理1212023/7/28不變成本

1、購(gòu)買成本

2、安裝成本

3、日常維護(hù)成本可變成本——運(yùn)行成本

4、頻繁更換成本

5、更換失效閥門(mén)之前的蒸汽損失

6、查找失效閥門(mén)的工時(shí)成本維持穩(wěn)定持續(xù)改進(jìn)4）舍得不變成本、控制可變成本1222023/10/3不變成本維持穩(wěn)定持續(xù)改進(jìn)4）舍得不變成本、控制可變成本12疏水閥屬管網(wǎng)產(chǎn)品，它正常工作與否一半以上的原因來(lái)自管網(wǎng)，而不是產(chǎn)品本身

5）非疏水閥的疏水問(wèn)題——閃蒸汽憋壓1232023/10/3疏水閥屬管網(wǎng)產(chǎn)品，它正常工作與否一半以上的原因來(lái)自管網(wǎng)，而不6）疏水閥應(yīng)用實(shí)例——烘筒排凝管汽鎖A、通過(guò)虹吸管，蒸汽壓力足以把凝結(jié)水提升至疏水閥并排出1242023/10/36）疏水閥應(yīng)用實(shí)例——烘筒排凝管汽鎖A、通過(guò)虹吸管，蒸汽壓（10）疏水閥應(yīng)用實(shí)例——烘筒排凝管汽鎖B、當(dāng)滾筒底部凝結(jié)水的液面低于虹吸管的末端時(shí)，蒸汽進(jìn)入虹吸管和疏水閥，疏水閥關(guān)閉1252023/10/3（10）疏水閥應(yīng)用實(shí)例——烘筒排凝管汽鎖B、當(dāng)滾筒底部凝結(jié)水（11）疏水閥應(yīng)用實(shí)例——烘筒排凝管汽鎖C、由于汽鎖，凝結(jié)水無(wú)法排出，滾筒內(nèi)積水越來(lái)越多，烘干效率越來(lái)越低。當(dāng)滾筒積水滿至中線以上時(shí)，導(dǎo)致設(shè)備損壞1262023/10/3（11）疏水閥應(yīng)用實(shí)例——烘筒排凝管汽鎖C、由于汽鎖，凝結(jié)水（12）疏水閥應(yīng)用實(shí)例——烘筒排凝管汽鎖D、解除汽鎖1272023/10/3（12）疏水閥應(yīng)用實(shí)例——烘筒排凝管汽鎖D、解除汽鎖1272

捋順凝結(jié)水余壓次序，避免相互干擾前沿分散加壓回收凝結(jié)水噴射加壓回收閃蒸汽定壓閃蒸回收閃蒸汽凝結(jié)水自動(dòng)泵取代電泵輸送高溫凝結(jié)水正確保溫及時(shí)消除水擊（1）主要節(jié)能點(diǎn)4、凝結(jié)水回收環(huán)節(jié)1282023/10/3捋順凝結(jié)水余壓次序，避免相互干擾（1）主要節(jié)能點(diǎn)4、凝結(jié)2.5MPa蒸汽1.0MPa蒸汽0.3MPa蒸汽凝結(jié)水逆向流動(dòng)背壓高背壓中背壓低逆向流動(dòng)非同程回路（2）不合理的凝結(jié)水流程1292023/10/32.5MPa蒸汽1.0MPa蒸汽0.3MPa蒸汽凝結(jié)水2.5MPa蒸汽1.0MPa蒸汽0.3MPa蒸汽凝結(jié)水（3）改進(jìn)后的凝結(jié)水流程1302023/10/32.5MPa蒸汽1.0MPa蒸汽0.3MPa蒸汽凝結(jié)水（4）不合理的非同程疏水1312023/10/3（4）不合理的非同程疏水1312023/7/28（5）改進(jìn)后的同程疏水1322023/10/3（5）改進(jìn)后的同程疏水1322023/7/285、凝結(jié)水凈化環(huán)節(jié)（1）高溫凝結(jié)水凈化處理的技術(shù)背景

經(jīng)除鹽處理的凝結(jié)水約攜帶蒸汽熱量的25％，是寶貴資源凝結(jié)水中常常含過(guò)量油類污染物和有害離子高溫凝結(jié)水中油類物質(zhì)多處于乳化和溶解狀態(tài)有害離子則以可溶的離子狀態(tài)或微小的膠體形式存在油類物質(zhì)和有害離子凈化設(shè)備的再生工藝障礙很多凝結(jié)水被迫降級(jí)使用或直接排放凝結(jié)水精處理成為節(jié)能、節(jié)水的重要課題1332023/10/35、凝結(jié)水凈化環(huán)節(jié)（1）高溫凝結(jié)水凈化處理的技術(shù)背景經(jīng)除5、凝結(jié)水凈化環(huán)節(jié)的主要問(wèn)題（2）現(xiàn)有的高溫凝結(jié)水凈化方法1）活性炭除油技術(shù)（系統(tǒng)不除鐵）；2）粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾除油除鐵技術(shù)；3）高密度纖維阻截除油技術(shù)（系統(tǒng)不除鐵）；4）高密度濾元阻截、過(guò)濾除油除鐵技術(shù)；5）陶瓷超濾過(guò)濾除油除鐵技術(shù)。1342023/10/35、凝結(jié)水凈化環(huán)節(jié)的主要問(wèn)題（2）現(xiàn)有的高溫凝結(jié)水凈化方法15、凝結(jié)水凈化環(huán)節(jié)的主要問(wèn)題（3）現(xiàn)有凝結(jié)水凈化方法的主要問(wèn)題1）機(jī)理上不是阻截法、就是過(guò)濾法，只能有效處理游離態(tài)油、機(jī)械分散油以及懸浮態(tài)和膠體態(tài)金屬腐蝕物，當(dāng)處理乳化油分子、溶解油分子、

Fe2+、Fe3+等雜質(zhì)時(shí)，要想達(dá)到中、高壓鍋爐進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)，十分困難。2）壓降損失大，流動(dòng)困難2）再生困難3）鐵離子去除困難因此，上述方法基本都處在嘗試性使用階段，幾乎沒(méi)有成功案例。1352023/10/35、凝結(jié)水凈化環(huán)節(jié)的主要問(wèn)題（3）現(xiàn)有凝結(jié)水凈化方法的主要問(wèn)5、凝結(jié)水凈化環(huán)節(jié)的主要問(wèn)題（4）類萃取樹(shù)脂除油技術(shù)1362023/10/35、凝結(jié)水凈化環(huán)節(jié)的主要問(wèn)題（4）類萃取樹(shù)脂除油技術(shù)1365、凝結(jié)水凈化環(huán)節(jié)的主要問(wèn)題（5）粉末樹(shù)脂除鐵技術(shù)1372023/10/35、凝結(jié)水凈化環(huán)節(jié)的主要問(wèn)題（5）粉末樹(shù)脂除鐵技術(shù)1372§4.10案例分析－空氣加熱器組1、常見(jiàn)接法一1382023/10/3§4.10案例分析－空氣加熱器組1、常見(jiàn)接法一138202§4.10案例分析－空氣加熱器組2、常見(jiàn)接法二1392023/10/3§4.10案例分析－空氣加熱器組2、常見(jiàn)接法二139202§4.10案例分析－空氣加熱器組3、正確的接法1402023/10/3§4.10案例分析－空氣加熱器組3、正確的接法140202§4.10案例分析－空氣加熱器組4完美的配置1412023/10/3§4.10案例分析－空氣加熱器組41412023/7/28五、流體自動(dòng)控制系統(tǒng)1422023/10/3五、流體自動(dòng)控制系統(tǒng)1422023/7/28控制設(shè)備（電動(dòng)/氣動(dòng)控制閥）工藝設(shè)備（水箱或換熱器）執(zhí)行器電子控制器傳感器蒸汽輸入1）假設(shè)要將產(chǎn)品從20℃加熱到40～45℃之間2）保持產(chǎn)品在40℃將是最經(jīng)濟(jì)的3）如果有20％的時(shí)間產(chǎn)品維持在45℃，蒸汽消耗將增加5％4）如果平均溫度保持43℃，蒸汽消耗將增加15％蒸汽輸出被加熱介質(zhì)輸入被加熱介質(zhì)輸出排凝§5.1自動(dòng)溫控節(jié)能原理及實(shí)例1432023/10/3控制設(shè)備工藝設(shè)備執(zhí)行器電子控制器傳感器蒸汽輸入1）假設(shè)要將產(chǎn)1、直接作用式溫度控制系統(tǒng)整體布置圖1442023/10/31、直接作用式溫度控制系統(tǒng)整體布置圖1442023/7/28液體膨脹自作用溫度控制系統(tǒng)原理圖1452023/10/3液體膨脹自作用溫度控制系統(tǒng)原理圖1452023/7/282、導(dǎo)閥型自作用溫度控制系統(tǒng)整體布置圖1462023/10/32、導(dǎo)閥型自作用溫度控制系統(tǒng)整體布置圖1462023/7/23、氣動(dòng)式溫度控制整體布置圖1472023/10/33、氣動(dòng)式溫度控制整體布置圖1472023/7/284、電動(dòng)式溫度控制整體布置圖1482023/10/34、電動(dòng)式溫度控制整體布置圖1482023/7/28§5.2自動(dòng)壓力調(diào)節(jié)與控制（減壓閥）1、減壓閥的分類調(diào)節(jié)閥控制閥減壓閥自作用式先導(dǎo)式氣動(dòng)式電動(dòng)式電氣式1492023/10/3§5.2自動(dòng)壓力調(diào)節(jié)與控制（減壓閥）1、減壓閥的分類調(diào)節(jié)閥2、自作用式減壓閥1502023/10/32、自作用式減壓閥1502023/7/28低排量直接作用式減壓閥1512023/10/3低1512023/7/283、先導(dǎo)式減壓站1522023/10/33、先導(dǎo)式減壓站1522023/7/28先導(dǎo)式減壓閥工作原理示意圖1532023/10/3先導(dǎo)式減壓閥工作原理示意圖1532023/7/284、氣動(dòng)式減壓站1542023/10/34、氣動(dòng)式減壓站1542023/7/285、電動(dòng)式減壓站1552023/10/35、電動(dòng)式減壓站1552023/7/286、電氣式減壓站1562023/10/36、電氣式減壓站1562023/7/28六、高效電機(jī)與變頻調(diào)速1572023/10/3六、高效電機(jī)與變頻調(diào)速1572023/7/28

高效電動(dòng)機(jī)適用于連續(xù)工作定額、負(fù)載穩(wěn)定且無(wú)特殊要求的設(shè)備上特別適用于負(fù)載率較高（如70％以上）和連續(xù)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)（如年運(yùn)行時(shí)間在3000h/125d以上）的設(shè)備機(jī)械設(shè)備配套是電動(dòng)機(jī)的主要用戶類型。高效電動(dòng)機(jī)在機(jī)械配套中主要分布在泵、風(fēng)機(jī)和氣體壓縮機(jī)上，其次是石化設(shè)備、石油設(shè)備、礦山機(jī)械和冶金機(jī)械等§6.1高效電機(jī)1、高效電機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用1582023/10/3高效電動(dòng)機(jī)適用于連續(xù)工作定額、負(fù)載穩(wěn)定且無(wú)特殊要求的設(shè)備§6.1高效電機(jī)2、高效電機(jī)在主要機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用比例1592023/10/3§6.1高效電機(jī)2、高效電機(jī)在主要機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用比例120世紀(jì)70年代以前，工業(yè)應(yīng)用的電力拖動(dòng)設(shè)備80％左右均采用交流電動(dòng)機(jī)的恒速拖動(dòng)，而變速拖動(dòng)系統(tǒng)大多數(shù)采用直流調(diào)速系統(tǒng)人們一直希望用交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)來(lái)取代直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及控制理論的發(fā)展，作為交流調(diào)速中心的變頻調(diào)速技術(shù)得到了顯著發(fā)展和廣泛應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用在負(fù)載率偏低和流量變動(dòng)較大的風(fēng)機(jī)、泵類和壓縮機(jī)等流體設(shè)備的電力拖動(dòng)上可獲得顯著的節(jié)電效益功率越大、負(fù)荷變化越顯著，節(jié)能效果也就越明顯§6.2變頻調(diào)速1、變頻調(diào)速的發(fā)展與應(yīng)用

1602023/10/320世紀(jì)70年代以前，工業(yè)應(yīng)用的電力拖動(dòng)設(shè)備80％左右均§6.2變頻調(diào)速2、變頻調(diào)速原理和方法

N=60F/P

P：極對(duì)數(shù)F：頻率N：轉(zhuǎn)速改變極對(duì)數(shù) （有級(jí)調(diào)速）改變輸入頻率 （無(wú)級(jí)調(diào)速）——變頻器調(diào)速原理：調(diào)速方法：1612023/10/3§6.2變頻調(diào)速2、變頻調(diào)速原理和方法N=60F/P§6.2變頻調(diào)速3、交－直－交變頻器原理圖交交直整流器逆變器中間電路電動(dòng)機(jī)控制電路～～～1622023/10/3§6.2變頻調(diào)速3、交－直－交變頻器原理圖交交直整流器逆變§6.3應(yīng)用實(shí)例一電機(jī)（效率90%）高效電機(jī)(95%)調(diào)速90%耦合99%耦合99%高效泵88%泵77%節(jié)流66%管道69%低阻管道90%輸入100%輸入46%工作輸出31%能效:31%提高至67% 工作輸出31%1632023/10/3§6.3應(yīng)用實(shí)例一1632023/7/28§6.4應(yīng)用實(shí)例二：水泵調(diào)速節(jié)能轉(zhuǎn)速（n）下降10%，流量（Q）下降10%，壓力（H）下降19%，功率（p）下降27.1%。1642023/10/3§6.4應(yīng)用實(shí)例二：水泵調(diào)速節(jié)能轉(zhuǎn)速（n）下降10%，流量七、煤層氣的開(kāi)發(fā)利用1652023/10/3七、煤層氣的開(kāi)發(fā)利用1652023/7/28§7.1中國(guó)煤層氣資源煤層氣地質(zhì)資源量約36萬(wàn)億m3，與我國(guó)陸上天然氣相當(dāng)主要分布在華北和西北地區(qū)，可采資源總量約10萬(wàn)億m31662023/10/3§7.1中國(guó)煤層氣資源煤層氣地質(zhì)資源量約36萬(wàn)億m3，與我中國(guó)煤層氣資源地理分布1672023/10/3中國(guó)煤層氣資源地理分布1672023/7/28§7.2中國(guó)煤炭生產(chǎn)瓦斯事故現(xiàn)狀2007年全國(guó)各類煤礦事故死亡人數(shù)所占比重分布1682023/10/3§7.2中國(guó)煤炭生產(chǎn)瓦斯事故現(xiàn)狀2007年全國(guó)各類煤礦事故§7.3全球煤層氣排放量（單位：百萬(wàn)噸CO2當(dāng)量）1692023/10/3§7.3全球煤層氣排放量（單位：百萬(wàn)噸CO2當(dāng)量）169§7.4中國(guó)煤層氣利用現(xiàn)狀1、煤層氣產(chǎn)量（單位：億立方米）2、煤層氣利用量（單位：億立方米）1702023/10/3§7.4中國(guó)煤層氣利用現(xiàn)狀1、煤層氣產(chǎn)量2、煤層氣利用量1§7.5煤層氣與天然氣的區(qū)別特征煤層氣常規(guī)天然氣氣藏類型層狀的沉積巖局部圈閉氣源自生外源儲(chǔ)基層巖性有機(jī)質(zhì)高度富集的可燃有積巖，易受入井液、水泥等的傷害幾乎是100%的無(wú)機(jī)質(zhì)巖石，不易受傷害雙重空隙結(jié)構(gòu)煤基質(zhì)塊中的孔隙占總空隙體積的絕大部分；裂隙系統(tǒng)占總空隙體積的次要部分天然裂隙（包括節(jié)理、裂隙、溶道、洞穴等）占總空隙體積的絕大部分氣體的貯存氣體的絕大部分被吸附在煤的內(nèi)表面上，孔隙空間中很少或沒(méi)有游離氣氣體以游離態(tài)貯集在巖石的孔隙空間中流動(dòng)機(jī)理在基質(zhì)中的流動(dòng)是由濃度梯度引起的擴(kuò)散，然后由于壓力梯度的作用在裂隙中引起滲濾流動(dòng)是由壓力梯度引起的層流，并服從達(dá)西定律；在近井地帶可出現(xiàn)紊流氣產(chǎn)出機(jī)理解吸-擴(kuò)散-滲流在氣體自身的壓力梯度作用下流動(dòng)氣井生產(chǎn)狀況氣產(chǎn)量隨時(shí)間而增加，直至達(dá)最大值，然后大降。起初主要產(chǎn)水，氣水值隨時(shí)間而增大氣產(chǎn)量開(kāi)始最大，然后隨時(shí)間而降低。水值隨時(shí)間而減少機(jī)械性能由于煤具有脆性和裂隙較發(fā)育，使鉆井的穩(wěn)定性較差，并影響水力壓裂的效果。楊氏模量在700MPa范圍內(nèi)巖石較堅(jiān)硬，通常鉆井的穩(wěn)定性不成問(wèn)題。楊氏模量在7000MPa范圍內(nèi)儲(chǔ)層性質(zhì)易被壓縮，孔隙體積壓縮系數(shù)在0.01MPa-1范圍內(nèi)，因而孔隙度、滲透性對(duì)應(yīng)力較敏感，在生產(chǎn)期間有明顯的變化孔隙體積壓縮系數(shù)在10-4MPa-1范圍內(nèi)，壓縮性很??；孔隙度、滲透性在生產(chǎn)期間的變化不明顯1712023/10/3§7.5煤層氣與天然氣的區(qū)別特征煤層氣常規(guī)天然氣氣藏類型層§7.6煤層氣的形成及成因類型植物死亡泥炭褐煤無(wú)煙煤煙煤埋藏堆積及泥炭化作用煤化作用氣體

在煤化作用過(guò)程中，成煤物質(zhì)發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)變化，揮發(fā)份含量和含水量減少，發(fā)熱量和固定碳含量增加，同時(shí)也生成了以甲烷為主的氣體：1）早期生物氣（泥炭~褐煤階段）2）熱解型煤層氣（褐煤～瘦煤階段）3）裂解型煤層氣（瘦煤~二號(hào)無(wú)煙煤）4）次生生物成因煤層氣1722023/10/3§7.6煤層氣的形成及成因類型植物死亡泥炭褐煤無(wú)煙煤煙煤埋§7.7次生生物氣的生成和保存條件1732023/10/3§7.7次生生物氣的生成和保存條件1732023/7/28§7.8煤層氣開(kāi)采利用優(yōu)惠政策種類新內(nèi)容舊內(nèi)容變化探礦權(quán)采礦權(quán)2020年前，可申請(qǐng)減免第一年，免；二～三年：50%；四～七：25%；更優(yōu)惠資源稅免0-3%，但＜10億m3，0%更優(yōu)惠增值稅先征后返外企5%；國(guó)內(nèi)企13%返8%更優(yōu)惠所得稅免，國(guó)產(chǎn)設(shè)備，新技術(shù)、工藝開(kāi)發(fā)，可從此減。二年內(nèi)免，再三年減半更優(yōu)惠關(guān)稅免免相同折舊雙倍余額遞減或年數(shù)總和法按＞6年計(jì)更優(yōu)惠補(bǔ)貼發(fā)