燃?xì)夤?jié)能技術(shù)

目 錄

第一章 能源現(xiàn)狀與節(jié)能

第一節(jié) 能源的分類與作用

第二節(jié) 能源的現(xiàn)狀與前景

第三節(jié) 燃?xì)饽茉丛诂F(xiàn)代化城市中的作用

第四節(jié) 節(jié)能概論

第二章 節(jié)能的基本原理

第一節(jié) 能量的質(zhì)和量的分析

第二節(jié) 熱平衡、熱效率及熱能利用率

第三節(jié) 火用平衡及火用效率

第四節(jié) 燃?xì)夤I(yè)爐的熱平衡和火用平衡的計算

第三章 節(jié)能型燃燒技術(shù)與燃燒裝置

第一節(jié) 平焰燃燒

第二節(jié) 高速燃燒

第三節(jié) 浸沒燃燒

第四節(jié) 催化燃燒

第五節(jié) 脈沖燃燒

第六節(jié) 其他節(jié)能型燃燒裝置

第四章 余熱回收技術(shù)

第一節(jié) 余熱回收利用概論

第二節(jié) 余熱回收用熱交換器

第三節(jié) 余熱鍋爐

第四節(jié) 吸收式制冷機(jī)與熱泵

第五節(jié) 余熱的動力轉(zhuǎn)換技術(shù)

第六節(jié) 蓄熱技術(shù)

第五章 燃?xì)夤こ坦?jié)能新技術(shù)

第一節(jié) LNG冷熱利用技術(shù)

第二節(jié) 燃?xì)夤I(yè)爐的節(jié)能

第三節(jié) 燃?xì)饪照{(diào)技術(shù)

第四節(jié) 燃料電池

第六章 節(jié)能經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析

第一節(jié) 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析的基本要素

第二節(jié) 節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析常用方法

參考文獻(xiàn)

2100433B

內(nèi)容提要

能源是人類社會現(xiàn)代化的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。如何節(jié)約能源，是能源消耗日益增長的當(dāng)今的重

大課題。本書著重論述燃?xì)夤?jié)能技術(shù)，內(nèi)容主要包括能源現(xiàn)狀與節(jié)能、節(jié)能的基本原理、節(jié)能型

燃燒技術(shù)與裝置、余熱回收技術(shù)、燃?xì)夤こ坦?jié)能新技術(shù)以及節(jié)能經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析。

本書可作為大專院校熱能工程和能源等有關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可供各級能源管理人員和

從事節(jié)能工作的工程技術(shù)人員參考。

《節(jié)能與節(jié)能技術(shù)》由王為術(shù)等人編著，在介紹能源和節(jié)能形勢的基礎(chǔ)上，闡述了提高能源利用效率的原理、技術(shù)、裝置設(shè)備和節(jié)能監(jiān)測審計。全書共分9章，包括緒論、節(jié)能熱學(xué)基礎(chǔ)、能量分析與節(jié)能評價、工業(yè)節(jié)能監(jiān)測與審計、熱電聯(lián)合生產(chǎn)、燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)、余熱與余熱利用、工業(yè)廢氣余熱利用裝置和電廠節(jié)能技術(shù)。

《節(jié)能與節(jié)能技術(shù)》可作為能源動力、化工、冶金、建材、機(jī)械等專業(yè)本科生與研究生的教材，也可作為節(jié)能工程技術(shù)人員的參考書。

發(fā)電節(jié)能技術(shù)燃煤發(fā)電過程中常用的節(jié)能技術(shù)

①IGCC節(jié)能技術(shù)

IGCC（整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)）技術(shù)具有高效及清潔的特點(diǎn)，能有效減少燃煤發(fā)電能耗，在燃煤發(fā)電領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。在應(yīng)用 IGCC技術(shù)的過程中可對含碳燃料，包括重渣油、石油焦、生物質(zhì)及煤炭等進(jìn)行氣化處理，經(jīng)過氣化處理后將會得到可用于發(fā)電的合成氣，在發(fā)電前需對合成氣進(jìn)行凈化處理，以確保蒸汽、燃?xì)饪蓪崿F(xiàn)聯(lián)合循環(huán)。IGCC技術(shù)的機(jī)組設(shè)備主要包括兩大部分，第一部分中的設(shè)備有煤氣凈化裝置、空分設(shè)備及氣化爐等，余熱鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)及蒸汽輪機(jī)系統(tǒng)則屬于另一部分。從 IGCC技術(shù)的發(fā)電設(shè)備制造與系統(tǒng)構(gòu)成角度來看，該發(fā)電技術(shù)融合了燃煤發(fā)電系統(tǒng)中的多種先進(jìn)技術(shù)，能優(yōu)化集成燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)技術(shù)、煤氣凈化工藝、煤氣化工藝及空氣分離工藝等。因此可優(yōu)化整個發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，同時可梯級利用燃煤化學(xué)能，減少燃煤能耗，具有減少污染物如

②煤粉爐節(jié)能運(yùn)行技術(shù)

煤粉爐是常用的火力發(fā)電設(shè)備，該設(shè)備的燃燒效率較高，因此被許多發(fā)電廠引進(jìn)使用。煤炭質(zhì)量、煤種波動等外界因素可對煤粉爐運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生影響，在煤炭質(zhì)量降低時還可能導(dǎo)致設(shè)備無法正常運(yùn)行，進(jìn)而造成設(shè)備燃燒效率降低，這樣就會增加用電量，不利于節(jié)能。因此，可根據(jù)發(fā)電要求對煤粉爐運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整或改造鍋爐設(shè)計結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。以300MW煤粉爐為例，為實現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行，則可合理調(diào)整送風(fēng)量、引風(fēng)量。在調(diào)節(jié)引風(fēng)量時需要考慮煤粉爐運(yùn)行負(fù)荷情況，在需增加煤粉爐運(yùn)行負(fù)荷時，應(yīng)提前加大引風(fēng)量，以免造成爐膛內(nèi)部出現(xiàn)正壓，加大引風(fēng)量之后才能增加燃料量與送風(fēng)量，以提高燃料利用率及確保煤粉爐實現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。在降低煤粉爐的運(yùn)行負(fù)荷前，先將送風(fēng)量與燃料量減少，隨后再將引風(fēng)量減少。在調(diào)整煤粉爐送風(fēng)量時應(yīng)將氧量作為參考依據(jù)，確保送風(fēng)后煤粉爐中氧量為3%～6%；同時在送風(fēng)后觀察火焰變化情況，如火焰處于熾白刺眼狀態(tài)或暗紅不穩(wěn)狀態(tài)，則表明風(fēng)量不合理，需及時調(diào)整送風(fēng)量。在煤粉爐改造方面，首先可優(yōu)化選擇煤粉爐的型號，在發(fā)電時采用性能相對穩(wěn)定，燃燒效率較高的W型火焰爐或R型火焰爐，同時采用反向切圓、反吹風(fēng)等方法優(yōu)化射流配置，或?qū)煔饣亓餮b置安裝在燃燒器出口處等，確保煤粉在局部富集，并在燃燒過程中充分利用火熱。此外，可通過改造煤粉爐輔助設(shè)備，如磨煤機(jī)等確保煤粉爐實現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。

發(fā)電節(jié)能技術(shù)燃煤發(fā)電節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

以青海華電大通發(fā)電有限公司中的燃煤發(fā)電機(jī)組為例，深入分析節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用情況。該公司中的1號發(fā)電機(jī)組與2號發(fā)電機(jī)組煤粉爐存在粉管積粉及堵管問題，且爐渣含碳量較高，不但會對機(jī)組安全運(yùn)行構(gòu)成威脅，還會導(dǎo)致煤粉化學(xué)能利用率降低，不利于實現(xiàn)節(jié)能。對煤粉爐進(jìn)行檢修后發(fā)現(xiàn)其輔助設(shè)備磨煤機(jī)中的分離器存在設(shè)計缺陷，因此為使煤粉爐實現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行，決定適當(dāng)改造及優(yōu)化分離器的設(shè)計形式。該公司采用的鍋爐為懸吊式、單爐膛及平衡通風(fēng)亞臨界汽包爐，機(jī)組容量為 2×300 MW。煤粉爐中配備的磨煤機(jī)為BBD 4054型，共為 6 臺，分離器共為 6 臺。分離器的直徑為 290 cm，出口溫度為70 ℃，入口溫度為 330 ℃，出口風(fēng)壓為 2.8kPa，入口風(fēng)壓為 9.2kPa，總風(fēng)壓為 12.4kPa，一次風(fēng)溫為70 ℃，一次風(fēng)速為 24m/s。磨煤機(jī)的電機(jī)型號為YTM710- 6，額定出力為54t/h，額定電流為163A，額定電壓為6000V，額定功率為1300kW，煤粉細(xì)度在18%～20%之間。

①分離器存在的問題

由于分離器與磨煤機(jī)不屬于同一生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，在使用過程中難以實現(xiàn)配套，主要表現(xiàn)為分離器實際容積過大，利用率偏低，且在工作過程中需克服較大阻力，在燃煤雜質(zhì)含量較大時，分離器極容易發(fā)生堵塞問題，且分離煤粉效果不理想。同時需增大磨煤機(jī)負(fù)荷才能有效分離煤粉，造成能耗量增加 。另一方面，分離器在回粉過程中入口氣流可將簾板吹起，造成含塵氣流進(jìn)入到簾板下部內(nèi)椎體中，內(nèi)椎體中煤粉無法得到有效分離，直接進(jìn)入到風(fēng)管道當(dāng)中，因此爐膛中煤粉均勻性就會受到影響，粗大顆粒煤粉比例增加，造成燃燒效率明顯降低。

②分離器的節(jié)能改造

1）需對分離器進(jìn)行合理選型。合理選擇分離器的目的在于有效調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度，降低循環(huán)倍率、減少分離后粗大顆粒所占比例，進(jìn)而提高燃燒效率與實現(xiàn)節(jié)能 。由于磨煤機(jī)的風(fēng)量為 80 t/h，風(fēng)煤比為1.4，出力為 55t，出口溫度為70℃，因此將分離器煤粉細(xì)度調(diào)整為15%，選擇直徑為310cm的分離器。

2）選擇好與磨煤機(jī)運(yùn)行工況相符合的分離器后，采用以下方法進(jìn)行安裝：在粉管入口與磨煤機(jī)的出口之間安裝好分離器，同時適當(dāng)增加擋板角度，以便加快分離器流速；根據(jù)煤粉爐運(yùn)行需要適當(dāng)增加回粉管直徑，以避免回粉管出現(xiàn)堵塞，還將耐磨性能良好的陶瓷粘貼于椎體內(nèi)側(cè)，以增強(qiáng)分離器抗磨損能力，進(jìn)而起到改善運(yùn)行工況及節(jié)約煤炭能源的作用。

煤炭資源具有不可再生的特點(diǎn)，提高煤炭資源利用率有助于保證能源供應(yīng)穩(wěn)定性，同時可減輕使用煤炭能源時產(chǎn)生的大氣污染。在火力發(fā)電中需使用大量煤炭，因此要注重應(yīng)用節(jié)能發(fā)電技術(shù)，包括IGCC節(jié)能技術(shù)及空冷節(jié)能技術(shù)。此外，在應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的過程中重視強(qiáng)化發(fā)電節(jié)能管理，如在啟動發(fā)電機(jī)組時應(yīng)做到連續(xù)監(jiān)督大氣疏水過程，從而降低啟動機(jī)組時的能耗。

節(jié)能技術(shù)政策是在特定區(qū)域和時期內(nèi)節(jié)能技術(shù)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)、水平和途徑的政策規(guī)定。根據(jù)節(jié)能法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策，從合理利用和節(jié)約能源的角度出發(fā)，由能源管理部門指定。用以在當(dāng)前及今后一段時期內(nèi)，對企業(yè)的工藝、技術(shù)和裝備進(jìn)行分類、分期指導(dǎo)。一般分為開發(fā)、推廣、限制和淘汰等幾類。是在節(jié)能技術(shù)方面國家實施宏觀控制的一項主要政策措施。