工业节能技术课件.ppt

1、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 工业是国民经济建设中的一个主要产业。消耗的能源工业是国民经济建设中的一个主要产业。消耗的能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。工业产值占工业产值占GDP约为约为44%（2006），工业经济总规模），工业经济总规模已居世界第四位；钢材、水泥

2、、化肥等工业产品，生已居世界第四位；钢材、水泥、化肥等工业产品，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；工业涉及范围广，有些工业部门是能源消耗大户，如工业涉及范围广，有些工业部门是能源消耗大户，如钢铁工业、冶金工业、建材工业；有些是能源转换加钢铁工业、冶金工业、建材工业；有些是能源转换加工企业，如石油石化工业中的炼油企业、能源工业中工企业，如石油石化工业中的炼油企业、能源工业中的煤炭加工企业、火力（热力）发电厂等。的煤炭加工企业、火力（热力）发电厂等。工业企业不仅消耗一次能源，也消耗大量的二次能工业企业不仅消耗一次能源，也消耗大量的二次能源（如电能）；做好工业

3、节能工作，不仅涉及工业源（如电能）；做好工业节能工作，不仅涉及工业本行业的能源消耗，同时也为对交通节能、建筑节本行业的能源消耗，同时也为对交通节能、建筑节能、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。工业节能涉及的内容和范围广泛，在工业生产过程工业节能涉及的内容和范围广泛，在工业生产过程中，能源的浪费和低效使用主要原因是：由生产管中，能源的浪费和低效使用主要原因是：由生产管理不善引起的管理性浪费和由技术因素导致能源使理不善引起的管理性浪费和由技术因素导致能源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

4、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（%）1980602754101068.041985766824.93510684.4866.61990987035.18675785.7668.4719951311765.85961917.3273.33200013855295

5、44268.8920011431993.35982732.9768.63200215179661040885.9268.57200317495115.2812173116.9569.58200420322716.1414324417.6770.4820052224689.4715795210.2771工业节能方法分类：1、按行业划分，节能方法：化工行业节能、石油、按行业划分，节能方法：化工行业节能、石油、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、按设备划分，节能方法：锅炉节能法、窑炉、按设备划分，节能方法：锅炉节能法、窑炉、热力管道、换热器、风机泵节能

6、法等；热力管道、换热器、风机泵节能法等；3、按具体原理划分，节能方法：绝热节能法、强、按具体原理划分，节能方法：绝热节能法、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 其中，管理节能工作做得好坏又影响到工艺节能、控制其中，管理节能工作做得好坏又影响到工艺节能、控制节能和设备节能的成效。节能和设备节能的成效。如一些工厂，如一些工厂，“浮财浮财”遍地，跑、冒、滴、漏严重（一遍地，跑、冒、滴、漏严重（一团白雾上青天！），余热资源大量流失，只要通过加强节团白雾上青

7、天！），余热资源大量流失，只要通过加强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）工艺节能是工业节能过程中难度大、投资大，但工艺节能是工业节能过程中难度大、投资大，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。工艺节能涉及整个工艺系统，需要改变工艺操作工艺节能涉及整个工艺系统，需要改变工

8、艺操作过程，一般很难单独进行，常常需要控制节能和设过程，一般很难单独进行，常常需要控制节能和设备节能配合起来。备节能配合起来。如合成氨工艺原来以煤为原料，改用石脑油为原如合成氨工艺原来以煤为原料，改用石脑油为原料，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 工艺节能改造工作常常在新项目上马或旧项目进工艺节能改造工作常常在新项目上马或旧项目进行大修或设备淘汰时进行，此时的工作阻力较小，行大修或设备淘汰时进行，此时的工作阻力较小，企业容易接受。企业容易接受。如果新项目使用不久，工艺操作上也不存在问题，如果新项目使用不久，工艺

9、操作上也不存在问题，只是节能有点问题，要对生产工艺进行节能改造，只是节能有点问题，要对生产工艺进行节能改造，工厂就不容易接受。尽管这个节能改造从长远发展工厂就不容易接受。尽管这个节能改造从长远发展来看（比如来看（比如5年）是经济合理的，这也是目前节能年）是经济合理的，这也是目前节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）考虑车间、工厂实现自动化的经济目的，特别是节约）考虑车间、工厂实现自动化的经济目的，特别是节约能耗、提高产品产量、质量等；能耗、提高产品产量、质量等；3）考虑车间、工

10、厂的能源（油、煤、气、水、风、电）考虑车间、工厂的能源（油、煤、气、水、风、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用外接密封容器利用外接密封容器的液位，来控制排的液位，来控制排水阀以代替疏水器水阀以代替疏水器排水，使原来需要排水，使原来需要外购的高压蒸汽供外购的高压蒸汽

11、供热，可以改成由本热，可以改成由本厂自生的低压蒸汽厂自生的低压蒸汽供热，大大节省了供热，大大节省了能源的开支。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。就是对耗能设备进行改造、替换，采用就是对耗能设备进行改造、替换，采用新材料、新技术，以及加强管理等措施，使耗能设新材料、新技术，以及加强管理等措施，使耗能设备的能源消耗降低；如果是能量回收设备（如烟道备的能源消耗降低；如果是能量回收设备（如烟道废热锅炉），则使其回收能量增加。废热锅炉），则使其回收能量增加。工业生产过程中主要耗能设备有：工业锅炉、工工业生产过程中主要耗能设备有：工业锅

12、炉、工业炉窑（熔铸炉、加热炉、热处理炉、烘干炉）、业炉窑（熔铸炉、加热炉、热处理炉、烘干炉）、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29

13、504 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 我国工业部门的我国工业部门的8个行业主要产品单位能耗平均比个行业主要产品单位能耗平均比国际先进水平高国际先进水平高40%，如火电供电煤耗高，如火电供电煤耗高22.5%，大中型钢铁企业吨钢可比能耗高大中型钢铁企业吨钢可比能耗高21.4%，铜冶炼综，铜冶炼综合能耗高合能耗高65%，大型合

14、成氨综合能耗高，大型合成氨综合能耗高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

15、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

16、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炉是能源转换设备。锅炉是能源转换设备。

17、将有机燃料（将有机燃料（煤、油、煤、油、气等一次能源气等一次能源）燃烧）燃烧的化学能转变为工质的化学能转变为工质（蒸汽、热水、导热蒸汽、热水、导热油等油等）热能）热能（二次能（二次能源）源）的设备的设备。如图如图3-1 链条炉结构链条炉结构示意图。示意图。3.3.1 锅炉节能技术锅炉节能技术锅炉本体由锅炉本体由“锅锅”和和“炉炉”两部分组成。两部分组成。炉是指锅炉的燃烧系炉是指锅炉的燃烧系统，包括炉膛、燃烧器、统，包括炉膛、燃烧器、烟道、炉墙构架等，其烟道、炉墙构架等，其作用在于提供尽可能良作用在于提供尽可能良好的燃烧条件。好的燃烧条件。锅是指锅炉的汽水系锅是指锅炉的汽水系统，由汽包、下降管、

18、统，由汽包、下降管、集箱、导管及各种受热集箱、导管及各种受热面组成，其作用是吸收面组成，其作用是吸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是由直径不是由直径不等、材料不同的管件组成。等、材料不同的管件组成。根据作用不同可分为：根据作用不同可分为：（1）水冷壁：布置在炉膛）水冷壁：布置在炉膛四周，紧贴炉墙形成炉膛四周，紧贴炉墙形成炉膛周壁，接受炉内火焰和高周壁，接受炉内火焰和高温烟气的辐射热，对炉墙温烟气的辐射热，对炉墙起保护作用。起保护作用。（2）过热器：其作用是）过热器：其作用是将饱和蒸汽加热成具有一将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。定温度的过热蒸

19、汽。（3）省煤器和空气预热器）省煤器和空气预热器是现代锅炉不可缺少的受是现代锅炉不可缺少的受热面。由于它们装在锅炉热面。由于它们装在锅炉的尾部烟道内，故统称为的尾部烟道内，故统称为尾部受热面。尾部受热面。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。炉；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、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、亚临界压力锅炉和中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界压力锅炉和超临界压力锅炉。

20、超临界压力锅炉。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，中压压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、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；燃气锅炉、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。目前我国在

21、用中小型锅炉约目前我国在用中小型锅炉约5050万台，实际运行效率万台，实际运行效率65%65%左左右，其中右，其中90%90%为燃煤锅炉。如将运行效率提高到为燃煤锅炉。如将运行效率提高到80%80%，年节，年节能潜力约能潜力约75007500万吨煤。如将燃煤锅炉效率提高万吨煤。如将燃煤锅炉效率提高5%5%，预计年，预计年节煤约节煤约25002500万吨。万吨。2、锅炉的型号、锅炉的型号 不同类型的锅炉，其型号表达方法基本相同，只不过在某不同类型的锅炉，其型号表达方法基本相同，只不过在某些参数上，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。电站锅炉的型号

22、由三部分组成，分别表示锅炉的制造厂代电站锅炉的型号由三部分组成，分别表示锅炉的制造厂代号（用汉语拼音缩写表示）、锅炉蒸发量号（用汉语拼音缩写表示）、锅炉蒸发量/额定蒸汽压力、额定蒸汽压力、设计燃料代号（用汉语拼音缩写表示）和设计序号。煤、设计燃料代号（用汉语拼音缩写表示）和设计序号。煤、油、气的燃料代号分别用油、气的燃料代号分别用M M、Y Y、Q Q表示，其它燃料用表示，其它燃料用T T表示，表示，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型锅炉表示为：上海锅炉厂制造，额定蒸型锅炉表示为：上海锅炉厂制造，额定蒸发量发量1025t/

23、h1025t/h，额定蒸汽压力为，额定蒸汽压力为18.1MPa18.1MPa，原型设计，燃料，原型设计，燃料为煤的电站锅炉。为煤的电站锅炉。工业锅炉的型号工业锅炉的型号 对工业锅炉，按对工业锅炉，按JB1623-1983JB1623-1983工业锅炉产品型号编制方工业锅炉产品型号编制方法法规定有三部分组成。第一部分共分三段，分别表示锅规定有三部分组成。第一部分共分三段，分别表示锅炉型式（用汉语拼音缩写表示）、燃烧方式（用汉语拼音炉型式（用汉语拼音缩写表示）、燃烧方式（用汉语拼音缩写表示）、额定蒸发量或额定供热量（对蒸汽锅炉，为缩写表示）、额定蒸发量或额定供热量（对蒸汽锅炉，为额定蒸发量；对供热

24、锅炉，为额定供热量），其单位为额定蒸发量；对供热锅炉，为额定供热量），其单位为10000Kcal/h10000Kcal/h，若将其折算成，若将其折算成KWKW为单位，则需要乘上为单位，则需要乘上11.63 11.63。第二部分表示介质出口压力、过热蒸汽温度（如。第二部分表示介质出口压力、过热蒸汽温度（如缺省则为饱和温度）、出水缺省则为饱和温度）、出水/回水温度（仅对供热锅炉而回水温度（仅对供热锅炉而言）。第三部分，表示燃料种类和设计序号言）。第三部分，表示燃料种类和设计序号 LHG2-8-AIILHG2-8-AII表示立式横水管固定炉排，额定蒸发量为表示立式横水管固定炉排，额定蒸发量为2t/h

25、2t/h，额定蒸汽压为额定蒸汽压为0.8MPa0.8MPa，蒸汽温度为饱和温度，所用燃料为，蒸汽温度为饱和温度，所用燃料为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，这种型号的热载体锅炉的铭牌解释，这种型号的热载体锅炉的铭牌解释为：立式、室燃、热功率为为：立式、室燃、热功率为1MW1MW、额定工作压力、额定工作压力1.5MPa1.5MPa、热、热载体为导热油、导热油最高出口温度为载体为导热油、导热油最高出口温度为400400、最低进口温、最低进口温度为度为300

26、300、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654321QQQQQQQ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。1001QQ锅炉的能

27、量有效利用率：锅炉的能量有效利用率：分析提示分析提示 由锅炉用能平衡分析可知，燃料的化学能转移到目标工由锅炉用能平衡分析可知，燃料的化学能转移到目标工质（水和蒸汽）的过程中，不仅有效能价值有所降低，而质（水和蒸汽）的过程中，不仅有效能价值有所降低，而且能量的数量也有所减少，只有一部分能量转移到了目标且能量的数量也有所减少，只有一部分能量转移到了目标工质中。工质中。为了做好锅炉的节能工作，必须对锅炉中（除能量有效为了做好锅炉的节能工作，必须对锅炉中（除能量有效利用以外）能量损失原因进行分析，以便对症下药找到锅利用以外）能量损失原因进行分析，以便对症下药找到锅炉节能的方法。炉节能的方法。4、锅炉的

28、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；如不方便增设，考虑利用热管换热器回收排烟热量。但如不方便增设，考虑利用热管换热器回收排烟热量。但需作全面经济

29、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）采用新设备新

30、工艺技术（设备节能、控制节能）节能）（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

31、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%。（1 1）采用高效热管换热器回收烟气余热（余热回收效率）采用高效热管换热器回收烟气余热（余热回收效率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）采用蒸汽蓄热器，保证锅炉在最佳工况下运行（可比）采用蒸汽蓄热器，保证锅炉在最佳工况下运行（可比设置前节能设置前节能5-15%5-15%）；）；（3 3）设置冷凝水回收装置，减少锅炉一次供水量（节能效）设置冷凝水回收装置，减少锅炉一次供水量（节能效果可达果可达25%25%以上）以上）（4 4）采用真空除氧器，可克服热力除氧器在除氧过程中的）采用

32、真空除氧器，可克服热力除氧器在除氧过程中的能量消耗（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。（6 6）链条炉分层燃烧）链条炉分层燃烧技术；技术；（7 7）链条炉宽煤种喷）链条炉宽煤种喷粉复合燃烧技术；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 工业炉窑是我国耗能量较大的一类设备。它将能工业炉窑是我国耗能量较大的一类设备。它将能源转换过程和能量利用过程结合在一起，使能源转换源转换过程和能量利

33、用过程结合在一起，使能源转换设备和用热设备会为一体，省掉了中间的热能传输环设备和用热设备会为一体，省掉了中间的热能传输环节。节。工业炉窑的功能，是为达到某些工艺目的。有的工业炉窑的功能，是为达到某些工艺目的。有的为了改变固体或液体材料的地质、形地，有的为了取为了改变固体或液体材料的地质、形地，有的为了取得新材料或新材料制品，而设置的直接使用电能或燃得新材料或新材料制品，而设置的直接使用电能或燃料的加热装置。它在冶金、机械、建材、轻工、化工料的加热装置。它在冶金、机械、建材、轻工、化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

34、、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。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

35、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。7654321QQQQQQQQ1001QQ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

36、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。u一是充分利用。最大限度地将燃料或电能产生一是充分利用。最大限度地将燃料或电能产生的热量转移到产品中，这需要从炉窑本身的改造的热量转移到产品中，这需要从炉窑本身的改造入手，如改变窑炉的结构、燃烧方式、窑体耐火入手，如改变窑炉的结构、燃烧方式、窑体耐火砖结构和材料、窑体内利用远红外涂料等方法；砖结构和材料、窑体内利用远红外涂料等方法；u二是余热回收。将热损失减到最小或二次利用，二是余热回收。将热损失减到最小或二次利用，如通过余热锅炉或助燃空气预热器回收烟道气中如通过余热锅炉或助燃空气预热器

37、回收烟道气中的热量，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。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

38、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

39、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

40、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。泵和风机是输送物料的动力机械。其中泵用来输送液体泵和风机是输送物料的动力机械。其中泵用来输送液体物料，风机用来输送气体物料。广泛地应用于电力、化工、物料，风机用来输送气体物料。广泛地应用于电力、化工、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。目前我国风机的耗电量占全国发电量的目前我国风机的耗电量占全国发电量的10%，泵的耗电，泵的

41、耗电量占全国发电量的量占全国发电量的25%，两者合计占全国发电量的，两者合计占全国发电量的35%左右。左右。由于泵和风机所占的用电量在全国发电量中的比例大，并由于泵和风机所占的用电量在全国发电量中的比例大，并且其消耗的能源且其消耗的能源-电能属于最高品位的能源，因此，对泵和电能属于最高品位的能源，因此，对泵和风机的节能工作显得十分必要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

42、力分主形式分主要有：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。要有：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：缩比（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、真空泵通风机、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-

43、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。随着流量随着流量q q的增加，的增加，轴功率轴功率P P增加、扬程增加、扬程H H减小、效率减小、效率先由小先由小变大，当达到一个最变大，当达到一个最大值大值*以后，流量以后，流量增加，效率

44、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。%100%100PgqHPPVe从节能角度出发，每个从节能角度出发，每个离心泵在一定转速下，离心泵在一定转速下，有一个最佳的流量有一个最佳的流量q q*，此时泵的扬程为此时泵的扬程为H H*，效，效率达到最高。因此率达到最高。因此,在在选择泵时应尽量使泵达选择泵时应尽量使泵达到最佳流量。到最佳流量。当然实际情况并不能一当然实际情况并不能一定满足，但必须保证泵定满足，但必须保证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。

45、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：210eeqKKH dllgAKe21212）管路特性曲线）管路特性曲线通过节流使管路流量减小，管通过节流使管路流量减小，管路阻力增大，管路特性曲线变路阻力增大，管路特性曲线变陡，泵的特性曲线不变。此时陡，泵的特性曲线不变。此时泵的压头提高。泵的压头提高。管路特性曲线管路特性曲线两台泵并

46、联特性两台泵并联特性 实际运行时，管路特性曲线与离心泵特性实际运行时，管路特性曲线与离心泵特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。为了增大管路流量，可为了增大管路流量，可采用两台泵并联。此时采用两台泵并联。此时管路阻力特性不变，而管路阻力特性不变，而并联泵的压头增大。并联泵的压头增大。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 为了增大管路扬为了增大管路扬程，可采用两台程，可采用两台泵串联。此时管泵串联。此时管路阻力特性不变，路阻力特性不变，而串联泵的扬程而串联泵的扬程增大。增大。A点为串点为串联工作点。联工作点。原泵的操作点原泵的操作点在在M

47、M。如果通过。如果通过节流调节，增加节流调节，增加管路的阻力，这管路的阻力，这时泵的操作点移时泵的操作点移到了到了M1M1点，管路点，管路特性曲线变陡，特性曲线变陡，管路的实际流量管路的实际流量减少，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。在实际流量调节在实际流量调节过程中，如果通过程中，如果通过节流调节，必过节流调节，必将宝贵的轴功率将宝贵的轴功率用于克

48、服节流调用于克服节流调节的阻力，并不节的阻力，并不是一种节能的调是一种节能的调节方法。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。PP 32DDDDHHDDqqvv PP 32nnnnHHnnqqvv通过转速调节通过转速调节泵流量时，管泵流量时，管路特性曲线不路特性曲线不变，轴功率没变，轴功率没有浪费。有浪费。从节能的角度从节能的角度来看，通过转来看，通过转速调节流量优速调节流量优于通过节流调于通过节流调节流量节流量 。（1）合理选型）合理选型

49、-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于管路特性曲线为对于管路特性曲线为1 1的管路系统，选用并联的管路系统，选用并联组合优于串联组合。组合优于串联组合。因为并联组合的工作点因为并联组合的工作点在在B B点，串联组合的工点，串联组合的工作点在作点在A A

50、点，点，B B点处的流点处的流量和压头均比量和压头均比A A点处的点处的流量和压头大。流量和压头大。（1）合理组合）合理组合最优操作最优操作对于管路特性曲线为对于管路特性曲线为2 2的管路系统，则选用串的管路系统，则选用串联组合优于并联组合。联组合优于并联组合。因为并联组合的工作点因为并联组合的工作点在在C C点，串联组合的工点，串联组合的工作点在作点在D D点，点，D D点处的流点处的流量和压头均比量和压头均比C C点处的点处的流量和压头大。流量和压头大。如单台泵的压头无法克如单台泵的压头无法克服管路两端的总势能差服管路两端的总势能差时，则必须采用串联。时，则必须采用串联。变频调速变频调速-