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1、节能技术（重点）节能技术第一章 热能、电能利用节能技术：第一、锅炉节能技术一、（1）加强燃料管理及实现动力配煤，节约用煤：动力配煤根据用户对煤质的特定要求，将 不同种类、不同性质的若干种煤按照一定的比例，经过筛选、破碎掺配加工成混煤，使其成为 认为加工的“新煤种”。这种“新煤种”的化学组成、物理特性和燃煤特性及各原单一煤种均有 不同，合理配比可以达到改善性质、特性互补、劣煤优用、有利燃烧、减少污染物排放的目的。（2）加强水质管理，减少结垢和排污：锅炉水处理会减少锅炉结垢，降低排污热损失。二、（1）锅炉节能的目的：主要是提高锅炉热效率，降低燃料消耗，减少热损失和污染物。（2） 锅炉常用分类方法：
2、不同的分类方法可以将锅炉分成不同的类别，各种分类方法分成的锅炉类 别不能混淆。按使用燃料种类不同分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等；按蒸发受热面中工 质流动的方式可分为H然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉；按主蒸汽压力高低可分为低压 锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界压力锅炉、超临界压力锅炉和超超临界压力 锅炉等；按燃烧方式不同可分为层燃炉、室燃炉、流化床炉和旋风炉。（3）加强运行调整，减 少各项热损失锅炉运行时存在着种种热损失，找出引起热损失的原因，提出减少各项热损失的措施，就可以 提高锅炉热效率，以节约能源。锅炉输入热力主要来源于燃料燃烧放出的热量。为了便于分析, 将燃料在锅炉内
3、燃烧输入的热量分为两部分，一部分为锅炉的有效利用热，其余的即为各项热 损失。锅炉的热效率表示锅炉设备有效利用热量Q及输入热量Qr之比的百分数，即：H = Qx/Qr X100%o为了确定锅炉的热效率，就需要建立在正常运行工况下，锅炉热量的收支平衡关系， 通常称为锅炉的热平衡。在锅炉机组稳定运行的热力状态下，1矗燃料带入锅炉内的热量、锅炉 的有效利用热量和热损失之间有如下热平衡关系。Qr二Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 KJ/Kg将上式两边都 除以Qr,则锅炉的热平衡可以用占输入热量的百分比來比表示。100%二ql+q2+q3+q4+q5+q6显然, 要提高锅炉热效率，必须设法降低各项热损失
4、。节能技术（重点）1、减少排烟热损失q2排烟热损失时指高温烟气排入大气而损失的热量。排烟损失由尾部排烟 温度、烟气量及漏入系统内的冷空气量综合决定的。因此，降低排烟损失，就要减少炉膛的空 气系数和各烟道的漏风量以及降低排烟温度。2、减少气体未完全燃烧热损失q3。对燃煤锅炉而言，这项损失主要取决于排烟处的一氧化碳含 量和空气系数。3、减少固体未完全燃烧热损失q4。未燃尽而残留的固定碳常存在于灰渣、灰及落煤之中。4、减少散热损失q5散热损失大小取决于散热表面的面积、温度和环境条件。因此，散热损失 及锅炉容量有关，也及锅炉有无省煤器、空气预热器等受热面有关。锅炉容量越大，其及外界 接触的面积相对地变
5、小，散热损失减小。通常小型锅炉的散热损失较大，有尾部受热面（如省 煤器、空气预热器）的锅炉散热损失较大。5、减少灰渣物理热损失q6。灰渣物理热损失是指炉渣所带走的热损失。通常层燃炉的灰渣量较 大而且温度高，需要考虑灰渣物理热损失。（4）燃煤锅炉的两个主要节能措施1、运行调整。运行调整主要是降低排烟损失和合理配风。 锅炉降低排烟损失，合理配风的目标，就是要根据负荷要求，恰当地供给燃料量，不断寻求并 力争控制最佳空气系数，达到完全燃烧。在理论上达到完全燃烧所需要的空气量，称为理论空气量。但在实际条件下，根据燃料品种、 燃烧方式及控制技术的优劣，往往需要多供给一些空气量，称为实际空气量，实际空气量及
6、理 论空气量之比，称为空气系数。但是最佳空气系数无法从理论上进行准确计算，只能依靠试验研究和实践经验来优选。通常 对于气体燃料由于它能及助燃空气达到良好的混合，较小的空气系数便可以实现完全燃烧；对 于固体燃料，因为它及助燃空气在表面接触燃烧，不能直接进入内部混合，空气系数相对较大; 对于液体燃料，一般采用雾化燃烧，雾化微粒及空气混合比固体燃料好，但比气体燃料差，空 气系数介于固体和气体燃料之间。即使同一种燃料，由于可燃成分、燃烧方式及控制技术的差节能技术（重点）异，空气系数也不完全相同。2、节能改造。节能改造主要包括六条措施：給煤装置改造；炉拱 改造；燃烧系统改造；层燃锅炉改造成循环流化床锅炉
7、；控制系统改造；采用节能新设备。第二、工业窑炉节能技术一、在工业生产中，利用燃料燃烧产生的热量，或将电能转化为热能，从而实现对工件或物料 进行熔炼、加热、烘干、烧结、裂解和蒸饰等各种加工工艺所用的热工设备，称为工业窑炉。 工业窑炉主要由炉衬、炉架、供热装置（如燃烧装置、电加热元件）、预热器、炉前管道、排烟 系统、炉用机械等部分组成。二、（一）工业窑炉的分类：工业窑炉的种类繁多，用途各异。实际应用中一般是按其某些主要 特征来进行分类的。按工艺特点分为加热炉和熔炼炉；按所使用能源种类分为燃料炉和电加热 炉；按工作温度高低分为高温炉、中温炉、低温炉；按热工操作制度分为连续式工作窑炉和间 歇式工作窑炉
8、；按炉型特点分为室燃炉、步进炉、竖炉等；按工作制度分为辐射式工作制度窑 炉、对流式工作制度窑炉和层式工作制度窑炉。（二）工业窑炉节能改造的主要内容七个方面：热源改造、燃烧系统改造、窑炉结构改造、窑 炉保温改造、烟气余热回收利用改造、窑炉密封改造和控制系统节能改造。（三）工业窑炉节能改造的主要措施：1、提高燃烧效率。主要包括采用低空气系数的燃烧方式、 富氧燃烧和提高助燃空气的温度等。2、减少炉体的散热损失。主要包括采用轻质隔热和耐火纤 维等保温隔热性能良好的保温材料、减少窑炉的表面积和尽量避免窑炉的间歇运行。3、减少水 冷件热损失。主要包括少用或不用水冷构件减少热损失、对必须设置的炉内水冷构件进
9、行隔热 和采用汽化冷却来回收水冷件的热损失。4、采用高辐射陶瓷涂料。5、采用先进的炉型和工艺。 其中最有代表性的是水泥预分解窑、干法熄焦工艺、明焰裸烧方法以及低温快烧技术。（四）工业窑炉的主要节能技术应用实例1、富氧燃烧技术。以氧含量高于21%的富氧空气或纯 氧代替空气作为助燃气体的一种高效强化燃烧技术，其降低了烟气生产量，燃烧产物中的NOx 含量降低，采用富氧燃烧可提高融化质量，待别是在熔窑化料区由明显效果，可减轻对熔窑的节能技术（重点）烧损，节能降耗；2、蓄热式高温燃烧技术 一种全新的燃烧技术，它将回收烟气余热及高效燃 烧、降低NO排放等技术有机结合，实现了余热回收和降低NOx排放量的双重
10、目的；3、余热发电技术。一项很有价值和发展前景的节能技术，具有节能降耗和有利于保护环境的双 重效果；4、高炉煤气余压发电技术。主要包括煤气净化和透平发电两方面的关键工艺技术。第三：保温保冷技术一、（-）我国保温保冷技术及保温材料使用现状：近年来我国保温技术水平已有很大提高，保 温材料的品种不断增加，适应温度范围从-200-1000Co但品种规格系列不够齐全，应用技术 及发达国家差距较大，整体保温节能效益较发达国家还有相当大的差距。目前我国使用的保温 材料主要有泡沫型保温材料、复合硅酸盐保温材料、硅酸钙绝热制品保温材料、纤维质保温材 料等儿大类型。工业设备及管道的绝热主要采用岩棉、矿棉、玻璃棉、
11、复合硅酸盐涂料、聚氨 酯、泡沫玻璃、橡塑制品等。高温工业窑炉的隔热保温，主要采用硅酸铝纤维、硅酸钙等材料。（二）保温结构的基本要求：保温结构在保证热损失不超过标准热损失值的前提下，应有足够 的机械强度，不仅要考虑管道或设备振动情况，还要避免保温结构所产生的应力传到管道或设 备上。结构简单，减少材料的消耗量，材料应尽可能就地取材、价格便宜。要有良好的保护层, 施工简便，扬尘率、损耗率小等，维护检修方便，外表应整齐美观。二、（一）保温材料分类及使用范围：保温材料一般采用轻质、疏松、多孔的纤维状材料。特点 有不同的分类方法有三种：1、按成分不同保温材料可分为有机材料和无机材料。2、按保温材 料使用温
12、度限度乂可分为高温用、中温用和低温用保温材料。3、按照施工方法不同，可分为湿 抹式、填充式、绑扎式、包裹及缠绕式施工用保温材料。热力设备及管道保温用的材料多为无机保温材料，低温保冷工程多用有机保温材料；高温用 保温材料，主要用于各种工业炉耐火砖间的填充料以及其他场所；中温用保温材料是热力设备 及管道常用的保温材料；低温用保温材料主要用于温度在100C以下的保冷工程。另外，保温材节能技术（重点）料还可以根据按体积密度分为轻质和超轻质材料。（二）常用保温结构及使用范围七个方面：涂抹法保温，便于接岔施工和填灌孔洞，不适用于露天或潮湿地点；绑扎法保温, 是广泛采用的保温结构型式；装配式保温，保温主层材
13、料及外表保护层均由厂家供给定型制品, 现场施工只需按规格就位，并加以固定；填充法保温，主要用于阀门法兰和膨胀节部位的可卸 式保温结构等；粘贴法保温，特别适合耐火纤维毡等施工；喷涂结构保温，用专用设备将有机 泡沫绝热材料或某些无机绝热材料喷射到绝热面，形成喷涂绝热结构；金属反射式保温，主要 用于降低辐射及对流传热的保温结构，特别适合于震动和高温工况。（三）典型保温材料及性能：1、硅酸铝质耐火纤维。俗称陶瓷纤维，是以甲级高岭土为原料制 成的保温材料。陶瓷纤维可以根据实际需要加工成各种规格的纤维制品，广泛应用于各种工业 炉窑、电加热炉、高温管道和设备上作为隔热、隔音和防酸材料。我国硅酸铝质纤维产品大
14、致 有硅酸铝耐火纤维棉、硅酸铝耐火纤维毡、硅酸铝纤维毡、板、异形制品和硅酸铝纤维湿毡等 四种。工业锅炉、热处理炉等广泛采用陶瓷纤维作保温材料。2、岩棉。它的容量轻，导热系数较小，具有良好的保温、防火和吸声性能。在管道保温中，保 温性能比传统保温材料高1.52.5倍。作窑炉衬时，导热系数低于耐火纤维。用于建筑保温可 节能40%。市场价格便宜，只为普通硅酸铝耐火纤维的20%-25%。但岩棉保温材料防水性能差, 对人的皮肤有刺激，不适用于冷冻、空调管道和设备的保温。3、离心玻璃棉。是一种人造无机纤维。这种材料保温性能良好，不燃烧，抗化学腐蚀性能较好, 抗老化能力强，吸声性能好。适用于各种管道、设备保
15、温。4、膨胀珍珠岩。膨胀珍珠岩是一种 高效能保温材料，导热系数低，耐高温，耐酸碱，生产简便。5、硬质聚氨酯泡沫塑料。硬质聚 氨酯泡沫塑料的保温性能极好，工艺性极佳、强度高，适用于各种管道、储罐等设备的保温。 广泛用于冰箱、冰柜、冷库、冷藏车等的绝热材料。硬质聚氨酯泡沫塑料成型工艺比较简单， 可预制或现场发泡。但这种材料成本较高。6、聚苯乙烯泡沫塑料（简称EPS）O这种材料具有导节能技术（重点）热系数小、吸水率低、隔音性好、机械强度和耐冲击性能高等特点，而且尺寸精度高，结构均 匀。但这种材料不耐高温，故适用于70C以下的管道、设备保温。7、复合硅酸盐保温材料。这 种保温材料具有可塑性强、导热系数
16、低、容量轻、粘接性强、防水、耐酸碱、不燃、施工方便、 不污染环境等特点，是新型优质保温绝热材料。使用时不需包扎捆绑，尤其便于异型设备内（如 阀门、泵体）的保温。另外，由于粘接性好，干燥后呈网状结构，不开裂、不粉化，可用于运、 转、振动的设备保温。8、轻质镁铝辐射绝热材料。待点是提高改善对辐射热屏蔽能力，屏蔽热 辐射的能力高达50%60%,从而降低常温及高温导热系数，并使导热系数及温度的线性关系斜 率较小。这种保温材料导热系数小，保温后的表面温度低，耐高温。可制成涂料、软毡、管等, 特别适合于高温介质管道的保温。真空保温材料和纳米孔硅保温材料是正在研究的新型保温材料。第四：蓄冷蓄热技术一、（一）蓄冷蓄热系统的基本原理：蓄冷蓄热指把冷量或者热量通过一定的方式储存起来，在 需要的时候再释放出来加以利用，蓄冷（热）方式主要有显热蓄冷（热）和潜热蓄冷（热）。前 者指
