工业节能技术课件

1第3讲工业节能技术1第3讲工业节能技术2一、工业节能概述

工业是国民经济建设中的一个主要产业，涉及范围广；工业产业中，有些是能源消耗大户，如钢铁工业、冶金工业；有些是能源转换加工企业，如石油石化工业中的炼油企业、能源工业中的煤炭加工企业；工业企业不仅消耗一次能源，也消耗大量的二次能源；

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、建筑节能、农业节能以及民用节能带来影响。2一、工业节能概述工业是国民经济建设中的一个主要产业，涉及3

工业占GDP约为44%（2006），总规模已居世界第四位，钢材、水泥、化肥等众多工业产品，生产规模和产量已连续多年居世界第一位；工业节能涉及的内容和范围非常广泛，在工业生产过程中，能源的浪费和低效使用主要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用不当引起的浪费；工业所消耗的能量约占我国全部消耗能量的70%左右，其中煤炭消费量比重偏大。

3工业占GDP约为44%（2006），总规模已居世界第四4二、工业节能技术分类1、管理节能

2、工艺节能

3、控制节能

4、设备节能

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。一些工厂，“浮财”遍地，跑、冒、滴、漏严重，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。

4二、工业节能技术分类1、管理节能51、管理节能主要工作

（1）有能源管理体系；（2）有产品耗能定额；

（3）有计量仪表，

（4）有管理制度；

（5）有节能措施。51、管理节能主要工作（1）有能源管理体系；62、工艺节能

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显著的节能措施。由于工艺节能需要改变工艺操作过程，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。如原来采用煤为原料生产合成氨的工艺，改成用石脑油为原料生产合成氨的工艺，就需要进行控制方案及设备的改造，工作量较大。62、工艺节能工艺节能是工业节能过程中难73、控制节能注意问题1、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，特别是节约能耗、提高产品产量、质量等；3、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；4、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6、要考虑控制系统的总的发展趋势。73、控制节能注意问题1、考虑每一台耗能设备的正常可靠运行；84、设备节能

设备节能相对与工艺节能和控制节能而言是较为容易实施的节能措施。所谓设备节能就是耗能设备进行改造、替换、采用新材料新技术以及加强管理等各项措施耗能设备的能源消耗降低下来，如果是能量回收设备（如烟道废热），则使其回收能量增加。工业生产过程中主要的耗能设备有工业炉窑（熔铸炉、加热炉、热处理炉、烘干炉）、工业锅炉、热交换设备。84、设备节能设备节能相对与工艺节9三、主要节能工作1、深入加强节能管理工作。（减少浪费）2、保证新建、改扩建项目能耗水平接近或达到国际先进水平。（降低能耗）

3、强优化资源配置，提高化工厂根据市场需求优化生产的能力。（工厂位置选择）4、对小型化工企业进行规模调整。（扩大规模）

5、总体优化和系统优化用能。（全局优化，可持续发展）

9三、主要节能工作1、深入加强节能管理工作。（减少浪费）10四、锅炉节能技术图3-1某链条炉结构示意图10四、锅炉节能技术图3-1某链条炉结构示意图113-2-1火床锅炉3-2-2火室锅炉3-2-3流化床锅炉3-2-4旋风锅炉图3-2锅炉四种燃烧形式示意图11121213锅炉定义

锅炉是能源转换设备，它将煤、油、气等一次能源转换成蒸汽、热水等载热体的二次能源。锅炉主要有两大部分组成，第一部分是“锅”，包括气包、各种受热面（辐射和对流）、省煤器、空气预热器、集箱、下降管、汽水分离装置、温度调节装置等部件构成的封闭系统；第二部分是“炉”，是指构成燃料燃烧场所的各个部件，包括炉膛、装料斗、渣斗、燃料输送装置、分配送风装置、炉排等组成。13锅炉定义锅炉是能源转换设备，它将煤、油14锅炉的节能技术1、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炉膛有足够的高温使燃料着火燃料在炉内停留时间内应完全完全燃尽2、减少排烟损失控制适当的空气过剩系数，强化对流传热对那些没有设置省煤器或空气预热器的锅炉可考虑进行改造，增设省煤器或空气预热器如不方便增设，可考虑利用余热热管热器回收排烟气体的热量，但需作全面的经济核算，以判断究竟采用哪种节能措施效果最佳。14锅炉的节能技术1、强化燃烧，减少不完全燃烧损失15

新设备新工艺具体技术：（1）采用换热器或热管回收锅炉烟道余热（锅炉热

效率提高3.1%

）（2）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5-15%

）

（3）设置冷凝水回收装置，减少锅炉一次供水量

（节能效果可达25%以上）

（4）采用真空除氧器，可克服热力除氧器在除氧过程中的能量消耗（5）采用新型节能保温材料，减少炉壁、管道的热量损失（6）采用添加剂及磁化节能技术。15

新设备新工艺具体技术：16五、炉窑节能技术1、定义：

工业炉窑是我国消耗能源较大的一类耗能设备。它将能源转换过程和能量利用过程结合在一起，使能源转换设备和用热设备会为一体，省掉了中间的热能传输环节。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、化工等部门得到广泛应用。

16五、炉窑节能技术1、定义：17特点：

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40%左右，烟气占到30%左右，窑体占到15%左右，反应热占到15%左右。

烟气热能利用窑体绝热保温工作是关键

17特点：18节能技术（一）正确选用燃烧装置，减少物力和化学不完全燃烧损失

（1）烧嘴的合理选用和使用

（2）推广使用平焰、双火焰、高速、可调焰等新型烧嘴，可节能5~10%；

（3）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

（1）利用烟气预热助燃空气，可获15~25%节能率；

（2）选用合适的烟道换热器；

（3）提高换热器的使用效果；

（4）根据余热情况安装余热锅炉；

（5）降低烟气离开炉膛温度。

（三）加强炉体绝热，减少炉体蓄散热损失

（1）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；

（2）采用复合浇注料吊挂炉顶，减少炉顶散热；

（3）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

（1）减少开孔与安装炉门；

（2）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

（1）少用或不用水冷构件，减少热损失；

（2）对必须设置的炉内水冷构件进行绝热包扎；

（3）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。（4）采用热泵技术回收低温冷却水的余热，有明显节能效果

18节能技术19六、换热器节能技术

换热设备是将能量从A物流转移到B物流的设备，高效换热设备的关键是提高传热系数，选择合适的高效换热设备。

19六、换热器节能技术换热设备是将能量从A物20各种换热设备示意图夹套式换热器及其配件蛇管示意图1-容器；2-夹套20各种换热设备示意图夹套式换热器及其配件蛇管示意图212122

喷淋式换热器1-弯管；2-循环泵；3-控制阀

套管式换热器各种换热设备示意图22喷淋式换热器套管式换热器各种换热设23各种换热设备示意图

固定管板式换热器及其折流板23各种换热设备示意图固定管板式换热器及其折24各种换热设备示意图24各种换热设备示意图25各种换热设备示意图25各种换热设备示意图26各种换热设备示意图26各种换热设备示意图27各种换热设备示意图27各种换热设备示意图28平板式换热器28平板式换热器29七、泵和风机节能技术

泵和风机是输送物料的一种动力机械，其中泵用来输送液体物料，风机用来输送气体物料。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。29七、泵和风机节能技术泵和风机是输送物305661-叶轮2-压水室3-吸入室4-扩散管5-泵轴6-泵壳图3-13离心泵工作结构简图305661-叶轮2-压水室3-吸入室4-扩散管531123451-泵缸2-活塞3-活塞杆4-吸入阀5-排出阀

图3-14往复泵工作结构简图3112345323233节能技术（1）合理选型-最大效率（2）合理组合-最优操作（3）变频调速-避免管损（4）切割叶轮-适合流量（5）增加叶轮寿命-经济合理（6）提高稳定及耐用性-保障第一33节能技术34八、热管节能技术热管定义热管为一封闭的管状元件，有一管状外壳，内有起毛细输送作用的管芯，管内抽空后充以工作液体，然后封闭起来即成热管。34八、热管节能技术热管定义35绝热段蒸发段冷凝段液体蒸汽排热加热管壳管芯管芯管壳蒸汽通道热管工作原理示意图35绝热段蒸发段冷凝段液体蒸汽排热加热管壳管芯管芯管壳蒸汽通36空调用热管换热器

热管热交换器无论冬夏都可使用．冬天，把热量从排出气中传给新鲜冷空气．夏天，使热空气进人主调机之前得到预冷处理。如加上密封隔板来分高气流则可保证新鲜空气不受污染，这对于学校、医院这样的部门说来是很有必要的。采用热管回收装置可导致允许采用功率比原来低20—30%的空调系统。36空调用热管换热器热管热交换器无论冬夏都可使用37来源：/太阳能热水器热管37来源：/太阳38青藏公路上的热管38青藏公路上的热管39青藏铁路TSC89—7/2—Ⅱ型低温热管。这些热管等距离地排列在青藏铁路某段的两侧，5米长埋入地下，地表外露2米，能将地下永冻土层的温度（热量）传递到路面，保持冻土的恒温。39青藏铁路TSC89—7/2—Ⅱ型低温热管。这些热管等距离人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。人有了知识，就会具备各种分析能力，第3讲工业节能技术课件42第3讲工业节能技术1第3讲工业节能技术43一、工业节能概述

工业是国民经济建设中的一个主要产业，涉及范围广；工业产业中，有些是能源消耗大户，如钢铁工业、冶金工业；有些是能源转换加工企业，如石油石化工业中的炼油企业、能源工业中的煤炭加工企业；工业企业不仅消耗一次能源，也消耗大量的二次能源；

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、建筑节能、农业节能以及民用节能带来影响。2一、工业节能概述工业是国民经济建设中的一个主要产业，涉及44

工业占GDP约为44%（2006），总规模已居世界第四位，钢材、水泥、化肥等众多工业产品，生产规模和产量已连续多年居世界第一位；工业节能涉及的内容和范围非常广泛，在工业生产过程中，能源的浪费和低效使用主要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用不当引起的浪费；工业所消耗的能量约占我国全部消耗能量的70%左右，其中煤炭消费量比重偏大。

3工业占GDP约为44%（2006），总规模已居世界第四45二、工业节能技术分类1、管理节能

2、工艺节能

3、控制节能

4、设备节能

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。一些工厂，“浮财”遍地，跑、冒、滴、漏严重，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。

4二、工业节能技术分类1、管理节能461、管理节能主要工作

（1）有能源管理体系；（2）有产品耗能定额；

（3）有计量仪表，

（4）有管理制度；

（5）有节能措施。51、管理节能主要工作（1）有能源管理体系；472、工艺节能

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显著的节能措施。由于工艺节能需要改变工艺操作过程，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。如原来采用煤为原料生产合成氨的工艺，改成用石脑油为原料生产合成氨的工艺，就需要进行控制方案及设备的改造，工作量较大。62、工艺节能工艺节能是工业节能过程中难483、控制节能注意问题1、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，特别是节约能耗、提高产品产量、质量等；3、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；4、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6、要考虑控制系统的总的发展趋势。73、控制节能注意问题1、考虑每一台耗能设备的正常可靠运行；494、设备节能

设备节能相对与工艺节能和控制节能而言是较为容易实施的节能措施。所谓设备节能就是耗能设备进行改造、替换、采用新材料新技术以及加强管理等各项措施耗能设备的能源消耗降低下来，如果是能量回收设备（如烟道废热），则使其回收能量增加。工业生产过程中主要的耗能设备有工业炉窑（熔铸炉、加热炉、热处理炉、烘干炉）、工业锅炉、热交换设备。84、设备节能设备节能相对与工艺节50三、主要节能工作1、深入加强节能管理工作。（减少浪费）2、保证新建、改扩建项目能耗水平接近或达到国际先进水平。（降低能耗）

3、强优化资源配置，提高化工厂根据市场需求优化生产的能力。（工厂位置选择）4、对小型化工企业进行规模调整。（扩大规模）

5、总体优化和系统优化用能。（全局优化，可持续发展）

9三、主要节能工作1、深入加强节能管理工作。（减少浪费）51四、锅炉节能技术图3-1某链条炉结构示意图10四、锅炉节能技术图3-1某链条炉结构示意图523-2-1火床锅炉3-2-2火室锅炉3-2-3流化床锅炉3-2-4旋风锅炉图3-2锅炉四种燃烧形式示意图11531254锅炉定义

锅炉是能源转换设备，它将煤、油、气等一次能源转换成蒸汽、热水等载热体的二次能源。锅炉主要有两大部分组成，第一部分是“锅”，包括气包、各种受热面（辐射和对流）、省煤器、空气预热器、集箱、下降管、汽水分离装置、温度调节装置等部件构成的封闭系统；第二部分是“炉”，是指构成燃料燃烧场所的各个部件，包括炉膛、装料斗、渣斗、燃料输送装置、分配送风装置、炉排等组成。13锅炉定义锅炉是能源转换设备，它将煤、油55锅炉的节能技术1、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炉膛有足够的高温使燃料着火燃料在炉内停留时间内应完全完全燃尽2、减少排烟损失控制适当的空气过剩系数，强化对流传热对那些没有设置省煤器或空气预热器的锅炉可考虑进行改造，增设省煤器或空气预热器如不方便增设，可考虑利用余热热管热器回收排烟气体的热量，但需作全面的经济核算，以判断究竟采用哪种节能措施效果最佳。14锅炉的节能技术1、强化燃烧，减少不完全燃烧损失56

新设备新工艺具体技术：（1）采用换热器或热管回收锅炉烟道余热（锅炉热

效率提高3.1%

）（2）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5-15%

）

（3）设置冷凝水回收装置，减少锅炉一次供水量

（节能效果可达25%以上）

（4）采用真空除氧器，可克服热力除氧器在除氧过程中的能量消耗（5）采用新型节能保温材料，减少炉壁、管道的热量损失（6）采用添加剂及磁化节能技术。15

新设备新工艺具体技术：57五、炉窑节能技术1、定义：

工业炉窑是我国消耗能源较大的一类耗能设备。它将能源转换过程和能量利用过程结合在一起，使能源转换设备和用热设备会为一体，省掉了中间的热能传输环节。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、化工等部门得到广泛应用。

16五、炉窑节能技术1、定义：58特点：

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40%左右，烟气占到30%左右，窑体占到15%左右，反应热占到15%左右。

烟气热能利用窑体绝热保温工作是关键

17特点：59节能技术（一）正确选用燃烧装置，减少物力和化学不完全燃烧损失

（1）烧嘴的合理选用和使用

（2）推广使用平焰、双火焰、高速、可调焰等新型烧嘴，可节能5~10%；

（3）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

（1）利用烟气预热助燃空气，可获15~25%节能率；

（2）选用合适的烟道换热器；

（3）提高换热器的使用效果；

（4）根据余热情况安装余热锅炉；

（5）降低烟气离开炉膛温度。

（三）加强炉体绝热，减少炉体蓄散热损失

（1）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；

（2）采用复合浇注料吊挂炉顶，减少炉顶散热；

（3）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

（1）减少开孔与安装炉门；

（2）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

（1）少用或不用水冷构件，减少热损失；

（2）对必须设置的炉内水冷构件进行绝热包扎；

（3）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。（4）采用热泵技术回收低温冷却水的余热，有明显节能效果

18节能技术60六、换热器节能技术

换热设备是将能量从A物流转移到B物流的设备，高效换热设备的关键是提高传热系数，选择合适的高效换热设备。

19六、换热器节能技术换热设备是将能量从A物61各种换热设备示意图夹套式换热器及其配件蛇管示意图1-容器；2-夹套20各种换热设备示意图夹套式换热器及其配件蛇管示意图622163

喷淋式换热器1-弯管；2-循环泵；3-控制阀

套管式换热器各种换热设备示意图22喷淋式换热器套管式换热器各种换热设64各种换热设备示意图

固定管板式换热器及其折流板23各种换热设备示意图固定管板式换热器及其折65各种换热设备示意图24各种换热设备示意图66各种换热设备示意图25各种换热设备示意图67各种换热设备示意图26各种换热设备示意图68各种换热设备示意图27各种换热设备示意图69平板式换热器28平板式换热器70七、泵和风机节能技术

泵和风机是输送物料的一种动力机械，其中泵用来输送液体物料，风机用来输送气体物料。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。29七、泵和风机节能技术泵和风机是输送物715661-叶轮2-压水室3-吸入室4-扩散管5-泵轴6-泵壳图3-13离心泵工作结构简图305661-叶轮2-压水室3-吸