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1、能量系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)節(jié)能概念能量系統(tǒng)優(yōu)化概念:指以能量系統(tǒng)為對(duì)象,以科學(xué)用能理論為指導(dǎo),通過(guò)一定的策略和方法來(lái)處理能量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、控制及運(yùn)行(管理)等問(wèn)題,使獲得的結(jié)果最佳或最優(yōu)。能量系統(tǒng)優(yōu)化通常包括優(yōu)化設(shè)計(jì)、優(yōu)化控制及優(yōu)化運(yùn)行(管理)三個(gè)層面。能量系統(tǒng)優(yōu)化是對(duì)一個(gè)工藝過(guò)程物流和能流匹配系統(tǒng)的研究,其目的是全面平衡物料和能源的數(shù)量和質(zhì)量、 熱量和熱值之間的使用經(jīng)濟(jì)關(guān)系,選擇使用優(yōu)質(zhì)能源,最大限度地回收利用余熱余壓,實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的消費(fèi)平衡和優(yōu)化調(diào)控。能量系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)概念:最優(yōu)控制的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)最優(yōu)化技術(shù),最優(yōu)化技術(shù)是研究和解決最優(yōu)化問(wèn)題的一門學(xué)科,它研究和解決如何從一切可能的方案中尋找最優(yōu)的方案。也就是
2、說(shuō),最優(yōu)化技術(shù)是研究和解決如何將最優(yōu)化問(wèn)題表示為數(shù)學(xué)模型以及如何根據(jù)數(shù)學(xué)模型盡快求出其最優(yōu)解這兩大問(wèn)題。一般而言,用最優(yōu)化方法解決實(shí)際工程問(wèn)題可分為三步進(jìn)行:根據(jù)所提出的最優(yōu)化問(wèn)題,建立最優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型,確定變量,列出約束條件和目標(biāo)函數(shù);對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行具體分析和研究,選擇合適的最優(yōu)化方法;根據(jù)最優(yōu)化方法的算法列出程序框圖和編寫程序,用計(jì)算機(jī)求出最優(yōu)解,并對(duì)算法的收斂性、通用性、簡(jiǎn)便性、計(jì)算效率及誤差等作出評(píng)價(jià)。節(jié)能效果:供熱(供冷)系統(tǒng):通過(guò)一套系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)供冷和供熱需求,一次性投資只是傳統(tǒng)制冷制熱投資的1/2-2/3 ;運(yùn)行費(fèi)用只有傳統(tǒng)方式的1/2-2/3 o地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng):
3、可以提高了機(jī)組能效,節(jié)能效果比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)高 30% o企業(yè)供配電系統(tǒng):實(shí)施經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案、提高企業(yè)日負(fù)荷率、提高電力(配電)變壓器負(fù)載系數(shù)、提高企業(yè)功率因數(shù)和企業(yè)用電體系功率因數(shù)、降低無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量有功損耗、使用電機(jī)變載系數(shù)、提高企業(yè)功率因數(shù)和企業(yè)用電體系功率因數(shù)、降低無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量有功損耗、使用電機(jī)變頻技術(shù)、采用綠色照明光源、提高終端電能使用效率等,節(jié)能率可達(dá)20-35%先進(jìn)的工業(yè)爐窯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)和改造,能使能量損耗降到最低。20-35%(1)合理用能綜合診斷摘要:提出開(kāi)展合理用能診斷,為用能單位號(hào)脈,是解決當(dāng)前一些單位節(jié)能工作方向不明,措施不力的有效手段,并對(duì)合理用能診斷的原則和特點(diǎn)進(jìn)行了較為全面
4、的討論。關(guān)鍵詞:合埋用能;診斷;原則;特點(diǎn)衡量一個(gè)單位節(jié)能工作的水平,不僅要看合理用能的程度、節(jié)能工作的有效性、還需要具備扎實(shí)的節(jié)能基礎(chǔ)工作,計(jì)量統(tǒng)計(jì)能夠真實(shí)、全面、準(zhǔn)確的反應(yīng)能耗情況,通過(guò)具體的節(jié)能技術(shù)措施和管理措施,提高能源的有效利用率。運(yùn)用科學(xué)的方法和先進(jìn)的技術(shù)手段對(duì)用能單位合理 用能作出客觀正確地評(píng)價(jià),是貫徹節(jié)能法、節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃的重要手段和方法。1合理用能診斷及應(yīng)遵循的原則合理用能診斷是從系統(tǒng)節(jié)能觀點(diǎn)出發(fā),利用合理用能診斷方法,依據(jù)國(guó)家有關(guān)能源的方針政策和法規(guī),應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及專業(yè)節(jié)能技術(shù)、設(shè)備,運(yùn)行管理知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢查、統(tǒng)計(jì)分析、檢查測(cè)試等進(jìn)行綜合分析后,對(duì)供能系統(tǒng)
5、合理用能程度做出合理的判斷;并針對(duì)供能系統(tǒng)存在的問(wèn)題和節(jié)能潛力,提出合理用能的具體節(jié)能措施和建議。對(duì)用能單位合理用能診斷的正確與否,節(jié)能措施和建議是否有效,取決于診斷者的專業(yè)技術(shù)水平和用能單位提供基礎(chǔ)資 料的系統(tǒng)性、完整性和準(zhǔn)確性。開(kāi)展合理用能綜合診斷的基本原則是:客觀、真實(shí)、高質(zhì)、高效、實(shí)用。尊重科學(xué),不搞一刀切,不搞單一效果、單一指標(biāo)每一個(gè)用能單位的生產(chǎn)性質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模、發(fā)展水平及其供能系統(tǒng)、設(shè)備狀況都有其各自特點(diǎn),因此,合理用能診斷必須從用能單位的實(shí)際情況出發(fā),科學(xué)而客觀的進(jìn)行評(píng)價(jià),任何用一種模式來(lái)評(píng)價(jià)所有的用能單位極不可取,由此會(huì)產(chǎn)生不切實(shí)際的診斷結(jié)論。動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)由很多環(huán)節(jié)組成,大量實(shí)
6、例充分說(shuō)明,由于系統(tǒng)問(wèn)題造成的損失要比單臺(tái)設(shè)備所造成的損失嚴(yán)重幾倍甚至幾十倍。因此,必須樹立系統(tǒng)節(jié)能的觀點(diǎn),運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法, 著眼于系統(tǒng)節(jié)能效果,不搞單一效果,單一指標(biāo),追求供、用能系統(tǒng)的整體最佳效果,是合理用能診斷最為重要的工作原則??茖W(xué)設(shè)置診斷程序,合理配置診斷人員提高合理用能診斷的工作水平和質(zhì)量,充分利用用能單位現(xiàn)有的能耗統(tǒng)計(jì)資料,科學(xué)設(shè)置診斷程序,合理設(shè)置測(cè)試工作程序,專家評(píng)審組一般不應(yīng)超過(guò)35人。正確處理合理用能診斷與現(xiàn)行有關(guān)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法的關(guān)系合理用能診斷是能源平衡、監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法的發(fā)展和繼續(xù),與企業(yè)能量平衡和節(jié)能監(jiān)測(cè)既有共性又有質(zhì)的區(qū)別。 在合理用能診斷過(guò)程中,能量平衡和節(jié)能監(jiān)測(cè)
7、只是一種手段;能量平衡和節(jié)能監(jiān)測(cè)的主要手段是監(jiān)測(cè),依靠具有一定實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員和專業(yè)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu),而合理用能綜合診斷是在節(jié)能專家的指導(dǎo)和參與下,在對(duì)用能單位各種能源統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行全面分析的基礎(chǔ)上,按照系統(tǒng)節(jié)能,技術(shù)節(jié)能,管理節(jié)能的要求,綜合運(yùn)用檢查、統(tǒng)計(jì)、測(cè)試手段,并參照有關(guān)能耗 指標(biāo),從管理、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)各方面進(jìn)行綜合研究、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,分析節(jié)能潛力,提出具體的近期節(jié) 能措施和遠(yuǎn)景節(jié)能技術(shù)改造方案。正確處理用能單位的效益與社會(huì)效益的關(guān)系節(jié)能工作要在滿足預(yù)定目標(biāo)前提下,追求最佳的節(jié)能效果。 在一般情況下,社會(huì)效益和用能單位的效益是一致的,在用能單位效益與社會(huì)效益發(fā)生矛盾的時(shí)候,用能單位效益應(yīng)服從社會(huì)效益
8、和環(huán)境效益,絕對(duì)不能只顧單位效益而損害社會(huì)效益和環(huán)境效益。2合理用能診斷的特點(diǎn)2.1重視對(duì)供能系統(tǒng)的診斷供能系統(tǒng)具有整體性、系統(tǒng)性、綜合性和專業(yè)性。用系統(tǒng)分析的方法進(jìn)行整體診斷,是合理用能綜合診斷最基本的方法。每一個(gè)供能系統(tǒng),由能源設(shè)備、機(jī)械、控制設(shè)備、電氣、儀表、傳輸管線和用能設(shè)備等各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)地組合起來(lái)。動(dòng)力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié),既是互相依存互相聯(lián)系,又互相影響互相制約,其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生問(wèn)題,都將使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果受到影響。因此,樹立系統(tǒng)節(jié)能的觀點(diǎn)。運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,著眼于系統(tǒng)的整體運(yùn)行效果,這是節(jié)能工作能向深度發(fā)展的關(guān)鍵。在能源管理方面?zhèn)鹘y(tǒng)做法主要有以下兩種傾向值得注意:(1)重供能、
9、輕用能。單純強(qiáng)調(diào)供能保證作用,只注重用能的要求,忽視用能的管理和 指導(dǎo)。如供熱不足,就片面地強(qiáng)調(diào)擴(kuò)建鍋爐房;供水不足就擴(kuò)大供水規(guī)模。導(dǎo)致能源供應(yīng)越多, 浪費(fèi)越大,越是供不應(yīng)求的惡性循環(huán)。(2)重視主要耗能設(shè)備,輕系統(tǒng)配套。只注重鍋爐設(shè)備的更新改造,不重視附屬設(shè)備和輸送系統(tǒng)及用戶的管理,有些單位投入巨額資金采用高效鍋爐,擴(kuò)大鍋爐的容量, 但其能源綜合利用效率卻沒(méi)有明顯提高,甚至還有所下降;還有些單位盲日地更新風(fēng)機(jī)、水泵,提高水泵、風(fēng)機(jī)額定效率,而不注意其輸送系統(tǒng)配套是否合理,不注意風(fēng)機(jī)、水泵的實(shí)際運(yùn)行效率及用戶的使用和管理維護(hù)水平,結(jié)果是事與愿違;改變風(fēng)機(jī)、水泵的轉(zhuǎn)速,對(duì)負(fù)荷變化大的供能系統(tǒng)節(jié)能
10、效果十分明顯,但對(duì)負(fù)荷恒定的供能系統(tǒng)非但不能節(jié)能,相反會(huì)造成資金和能源的浪費(fèi)。重視專家的作用合理用能綜合診斷強(qiáng)調(diào)有高水平的專家評(píng)審組參與和指導(dǎo),專家評(píng)審組參與指導(dǎo)合理用能的診斷和評(píng)審。是保證診斷和評(píng)價(jià)效果的關(guān)鍵。發(fā)達(dá)國(guó)家在重點(diǎn)用能單位和中小企業(yè)合理用能的指導(dǎo)方面,十分重視專家評(píng)審組的作用,特別注意對(duì)節(jié)能專家的培養(yǎng)和考核選拔工作。合理用能綜合診斷能否達(dá)到預(yù)期目的,在很大程度上決定于專家評(píng)審組水平高低和工作質(zhì)量。如果在對(duì)合理用能綜合診斷的過(guò)程中,不注意發(fā)揮專家的作用,希望通過(guò)對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)個(gè)別環(huán)節(jié)的測(cè)試,以求達(dá)到對(duì)用能系統(tǒng)合理用能評(píng)價(jià)的目的是不可能的,這是合理用能綜合診斷與其它的檢查、監(jiān)測(cè)的重要區(qū)別之
11、一。合理用能綜合診斷組,應(yīng)由專業(yè)水平高并經(jīng)過(guò)一定培訓(xùn)的供熱、供水、供電及 有關(guān)的生產(chǎn)工藝專業(yè)管理人員組成。參加診斷的專家一般應(yīng)具備以下條件:(1)要掌握本專業(yè)的理論知識(shí),了解本專業(yè)發(fā)展?fàn)顩r,熟悉國(guó)外有關(guān)運(yùn)行管理、節(jié)能技 術(shù)和設(shè)備發(fā)展情況;(2) 了解國(guó)家的能源形勢(shì)、能源問(wèn)題以及相關(guān)能源的法律、法規(guī)和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn);(3)熟悉用能單位生產(chǎn)、用能的特點(diǎn);(4)明確合理用能綜合診斷的目的和意義,掌握能源使用合理的診斷方法,并具有合理用能綜合診斷的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。重視規(guī)場(chǎng)調(diào)查,全面掌握第一手資料合理用能診斷,強(qiáng)調(diào)通過(guò)對(duì)用能系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、巡視、全面系統(tǒng)掌握第一手資料并靈活地運(yùn)用系統(tǒng)運(yùn)行中的各種信息以及計(jì)量統(tǒng)計(jì)資料
12、,研究供能系統(tǒng)的整體功能和效果。這是合理用能診斷綜合評(píng)價(jià)的另一個(gè)明顯特點(diǎn)。這樣可以簡(jiǎn)化監(jiān)測(cè)和平衡測(cè)試的工作量,同時(shí)也簡(jiǎn)化了合理用能診斷綜合評(píng)價(jià)的工作量,使診斷工作更具有針對(duì)性和有效性,提高工作水平和效率, 減少用能單位的負(fù)擔(dān)。重視能源計(jì)量、統(tǒng)計(jì)工作能源計(jì)量工作是用能單位實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理的一項(xiàng)重要技術(shù)基礎(chǔ),也是能源統(tǒng)計(jì)分析工作的基礎(chǔ)。如果沒(méi)有合理配置準(zhǔn)確的計(jì)量器具或者沒(méi)有按規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)和進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),就不可能為生產(chǎn)和生活的各個(gè)環(huán)節(jié)提供可靠的用能數(shù)據(jù)。能源計(jì)量、統(tǒng)計(jì)工作的質(zhì)量, 對(duì)合理用能診斷工作尤其重要,完整準(zhǔn)確的能源消耗資料,對(duì)于合理用能診斷評(píng)價(jià)工作來(lái)說(shuō)是其它監(jiān)測(cè)資料所無(wú)法替代的。因?yàn)椋阂皇侵挥懈?/p>
13、種動(dòng)力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)和計(jì)量數(shù)據(jù),才能真實(shí)、全面地反映能源利用的狀況;二是對(duì)各種動(dòng)力系統(tǒng)和部門耗能,運(yùn)行參數(shù)的記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,探索用能單位的規(guī)律, 衡量合理用能程度,分析其節(jié)能的潛力的重要依據(jù)。具有指導(dǎo)意義的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)合理用能系統(tǒng)進(jìn)行診斷,應(yīng)有一個(gè)診斷評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是從經(jīng)濟(jì)技術(shù)和社會(huì)效益的角度上進(jìn)行診斷和評(píng)價(jià)的重要參考依據(jù),提出評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的宗旨是:(1)從整體觀點(diǎn)出發(fā),為實(shí)現(xiàn)工廠和企業(yè)的能源合理使用,而對(duì)用能單位提出的指導(dǎo)性的標(biāo)準(zhǔn);(2)用能單位可從評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中,提出各項(xiàng)改造容的依據(jù),在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)允許的圍,為實(shí) 現(xiàn)能源最大限度的合理使用做出努力。在對(duì)合理用能進(jìn)行綜合診斷時(shí),
14、既要考慮國(guó)外同行業(yè)合理用能的水平,也要充分考慮用能單位的具體條件。因此,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)始終應(yīng)該是一個(gè)指導(dǎo)性的指標(biāo),對(duì)所有用能單位來(lái)說(shuō)是一個(gè)能逐漸達(dá)到的合理化指標(biāo)??梢詤⒄諊?guó)家的有關(guān)規(guī)定,依據(jù)行業(yè)、用能單位的具體特點(diǎn)和專業(yè)系 統(tǒng)節(jié)能技術(shù)發(fā)展水平提,分期分批地制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。把合理用能診斷與日常節(jié)能管理工作有機(jī)結(jié)合起來(lái)把合理用能綜合診斷工作和用能單位日常節(jié)能管理有機(jī)的結(jié)合起來(lái),相互促進(jìn)和補(bǔ)充,防止相互脫節(jié)。只有這樣合理用能綜合診斷才會(huì)更具生命力,才能更好地為用能單位節(jié)能工作服務(wù)。主要應(yīng)從以下兩個(gè)方面解決這個(gè)問(wèn)題。(1)在合理用能綜合診斷過(guò)程中,盡量利用單位日常節(jié)能管理的計(jì)量、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。一方面可以減少用能單
15、位的負(fù)擔(dān),提高診斷的工作效率,同時(shí)也可以充分發(fā)揮用能單位能源計(jì)量統(tǒng)計(jì)工 作的作用,發(fā)現(xiàn)計(jì)量統(tǒng)計(jì)工作中的問(wèn)題,提高計(jì)量統(tǒng)計(jì)工作的有效性,促進(jìn)計(jì)量統(tǒng)計(jì)工作的落實(shí)和發(fā)展。(2)合理用能綜合診斷成果,可以直接用于節(jié)能管理,指導(dǎo)節(jié)能工作。如用能單位歷年綜 合統(tǒng)計(jì)表,其數(shù)據(jù)完全來(lái)自用能單位的節(jié)能統(tǒng)計(jì),可為合理用能診斷提供重要分析依據(jù),為用能單位制定節(jié)能計(jì)劃,開(kāi)展日常節(jié)能活動(dòng)提供依據(jù)。(2)供暖系統(tǒng)節(jié)能診斷與應(yīng)用搞要:本文簡(jiǎn)要介紹供暖系統(tǒng)診斷的基本方法和特點(diǎn),并通過(guò)供暖工程診斷實(shí)例作進(jìn)一步說(shuō)明。該供暖工程采用了本文診斷方法,供暖質(zhì)量明顯提高,燃料和電力消耗分別降低20麻口 40%關(guān)鍵詞:供暖診斷;工程實(shí)例;
16、提高質(zhì)量;降低能耗前言供暖單位建筑面積能耗高,能源浪費(fèi)大,供暖質(zhì)量低,用戶冷熱不均,有的用戶晝夜開(kāi)窗戶,而有的長(zhǎng)期達(dá)不到設(shè)計(jì)的最低溫度,這是長(zhǎng)期困擾供暖行業(yè)發(fā)展的普遍性問(wèn)題。一方面造成大量的資源、人力、運(yùn)力和資金的浪費(fèi)并導(dǎo)致大氣環(huán)境的嚴(yán)重污染;另一方面,供暖部門與用戶之間經(jīng)常發(fā)生矛盾,使供暖部門信譽(yù)降低,經(jīng)濟(jì)受損。諸多實(shí)例證明, 對(duì)供暖系統(tǒng)進(jìn)行綜合診斷,是供暖系統(tǒng)改造成功與否的關(guān)鍵。 依據(jù)診斷對(duì)供暖系統(tǒng)實(shí)施有效的改造, 不僅可以提高供暖 質(zhì)量,而且降低能耗 30%-40%所需改造投資,在一個(gè)采暖期,甚至更短的時(shí)間就可收回供暖系統(tǒng)綜合診斷方法供暖系統(tǒng)綜合診斷流程合理用能診斷主要工作容包括:供能系
17、統(tǒng)基本情況調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)檢查、檢查監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析、綜合 TOC o 1-5 h z 診斷評(píng)價(jià)和具體節(jié)能措施。供暖系統(tǒng)合理用能綜合診斷工作流程,如圖1。圖1 綜合診斷工作流程供暖系統(tǒng)基本情況調(diào)查供暖系統(tǒng)診斷,需要對(duì)以下基本情況進(jìn)行調(diào)查:(1)供暖系統(tǒng)的任務(wù)、規(guī)模、建筑布局,用戶特點(diǎn)、氣候條件與發(fā)展情況;(2)主要耗能設(shè)備(鍋爐房、換熱站、水泵、風(fēng)機(jī)和水處理設(shè)備)規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量、運(yùn)行參數(shù)、維護(hù)管理、運(yùn)行水平及運(yùn)行參數(shù)和有關(guān)監(jiān)測(cè)資料;(3)輸送管網(wǎng)結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、維護(hù)管理、運(yùn)行水平和有關(guān)監(jiān)測(cè)資料;(4)供暖系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題;(5)燃料、電力和水的消耗數(shù)量,耗能儀表配備率,運(yùn)行原始記錄、統(tǒng)計(jì)資料等;(6)
18、供暖系統(tǒng)補(bǔ)水量。(7)通過(guò)基本情況調(diào)查,對(duì)供暖系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、規(guī)模、耗能種類、數(shù)量、運(yùn)行管理和維修水平等進(jìn)行調(diào)查分析,以求對(duì)供暖系統(tǒng)有二個(gè)全面的客觀地了解?,F(xiàn)場(chǎng)調(diào)研通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,核實(shí)主要設(shè)備狀況稠系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù),必須依據(jù)記錄和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行反復(fù)核實(shí)和計(jì)算。數(shù)據(jù),就是通過(guò)一定的測(cè)試手段,以定量的形式反映研究對(duì)象的某些特性、特征或參數(shù)的值,這些數(shù)值是我們認(rèn)識(shí)、研究分析問(wèn)題的依據(jù)。必須認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù),要由表及里,去偽存真,反復(fù)核實(shí)。重視現(xiàn)場(chǎng)檢查,全面掌握第二手資料。強(qiáng)調(diào)通過(guò)對(duì)供暖的現(xiàn)場(chǎng)檢查巡視,全面系統(tǒng)掌握第一手資料,并靈活地運(yùn)用系統(tǒng)運(yùn)行中的各種信息以及計(jì)量統(tǒng)計(jì)資料,研究供暖系統(tǒng)的整體功能和
19、效果, 這是供熱系統(tǒng)綜合診斷的一個(gè)明顯的特點(diǎn)測(cè)算分析在基本情況調(diào)查、 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研的基礎(chǔ)之上,對(duì)各種記錄和測(cè)試資料進(jìn)行系統(tǒng)整理,分析比較。依據(jù)統(tǒng)計(jì)或測(cè)試數(shù)據(jù),運(yùn)用有關(guān)知識(shí)對(duì)能耗標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能經(jīng)驗(yàn),對(duì)供暖系統(tǒng)主要參數(shù)進(jìn)行測(cè)算、分析如:鍋爐運(yùn)行效率;單位建筑面積消耗燃料指標(biāo)( qr);單位建筑面積平均循環(huán)水量(qsh);單位建筑面積平均耗電指標(biāo);供回水的溫差(At);供暖系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)水壓 (圖2;循環(huán)水泵與系統(tǒng) Q-H曲線(圖3)。圖2供暖系統(tǒng)水壓圖3圖250R-62 型水泵 Q-H曲線圖對(duì)于在運(yùn)行中的供暖系統(tǒng),上述數(shù)據(jù)是唾手可得的。然而,正是這些活生生的數(shù)據(jù),都可能說(shuō)明很多問(wèn)題,可以減少很多復(fù)雜的計(jì)算和
20、測(cè)試工作,為診斷提供正確的依據(jù),為改造治理提出方向。按照診斷對(duì)象的具體條件和診斷的要求,對(duì)不同的診斷對(duì)象可以采用不同的診斷方法和工作流程。不同的用能單位用能的情況相差懸殊,即便是同一個(gè)用能單位在不同的發(fā)展階段其節(jié)能工作的特點(diǎn)也會(huì)有明顯地不同,因此設(shè)想用同一種模式或辦法,對(duì)所有的用能單位合理用能的程度;進(jìn)行診斷是不現(xiàn)實(shí)的,也是不科學(xué)地。我們只能依據(jù)前面所提出供暖系統(tǒng)合理用能綜合診斷工作流程根據(jù)用能單位的具體特點(diǎn)和條件,區(qū)別情況,因地制宜,對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析。在達(dá)到合理用能診斷的目的前提下,盡量簡(jiǎn)化診斷的工作程序,保證診斷質(zhì)量,提高工作的效率,減少用能單位的負(fù)擔(dān)。總之要堅(jiān)持高質(zhì)、高效、適用的原
21、則,如果通過(guò)基本情況調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)檢查和對(duì)統(tǒng)計(jì)資料的綜合分析,可以做出診斷結(jié)論時(shí)就應(yīng)及時(shí)做出結(jié)論,不必繼續(xù)進(jìn)行檢查測(cè)試;如果通過(guò)正平衡能夠滿足診斷的要求,就不必進(jìn)行反平衡測(cè)試。供暖系統(tǒng)診斷結(jié)論供暖系統(tǒng)診斷的出發(fā)點(diǎn)和最終點(diǎn)就是要促進(jìn)供暖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。供暖系統(tǒng)優(yōu)化就是要實(shí)現(xiàn)供暖質(zhì)量高、消耗少,成本低等多種目標(biāo)。為了使供熱系統(tǒng)具有最優(yōu)的功能,診斷必須將這些目標(biāo)綜合起來(lái)考慮,搞一個(gè)既能低成本、低消耗、又能提高質(zhì)量的切實(shí)可行措施。供暖系統(tǒng)診斷結(jié)論,應(yīng)包括供暖系統(tǒng)的基本情況,存在的主要問(wèn)題及其原因并提出實(shí)現(xiàn)供暖系統(tǒng)優(yōu)化的治理措施。3供暖系統(tǒng)診所實(shí)例某集團(tuán)基地,位于省市,平均海拔396.7m,按全國(guó)建筑熱工設(shè)
22、計(jì)分區(qū)圖,該地區(qū)屬寒冷地區(qū)偏南地帶,計(jì)算采暖天數(shù)為100天,計(jì)算采暖期室外平均溫度0.9 C,采暖設(shè)計(jì)溫度-5C,采暖度日數(shù)1710 (C.d)。日照時(shí)間長(zhǎng),冬季日照百分率為43/氣溫變化快,變化帽度大,是該地區(qū)的氣候重要特點(diǎn)之一。不僅晝夜溫差大,而且日與日間,月與月之間氣溫的溫差也十分明顯,特別是秋-冬和冬-春季交替之際, 氣溫變化無(wú)常。極端最低氣溫-20C,最冷月平均最低氣溫-5C,日照時(shí)間長(zhǎng),冬季日照百分率為43%供暖系統(tǒng)的基本情況現(xiàn)有采暖建筑120棟,建筑面積約為:39萬(wàn)m ,(含賓館、商店),多為民用住宅,大部分為六層及以下樓房,墻體為370mm磚墻,單層玻璃窗,建筑,布局合理,朝向
23、南,樓房間距較大,采光好。熱源:供暖系統(tǒng)有鍋爐房一座,設(shè)4臺(tái)燃?xì)飧邷責(zé)崴仩t,型號(hào)為DZL14.0-1.25/130/70- An;鍋爐設(shè)備配套齊全,設(shè)備狀況良好;水循環(huán)系統(tǒng)有3臺(tái)循環(huán)水泵,型號(hào)為 250R-62 , 3臺(tái)運(yùn)行,1臺(tái)備用;管網(wǎng):為分區(qū)供暖方式,由鍋爐房分水缸引出4條管線,分別供基地(1、2、3區(qū))、新3區(qū)、新4區(qū)(節(jié)能建筑)。管網(wǎng)為支狀異程式,管道敷設(shè)在暖氣地保溫溝里,保溫層完好,最大 供暖半徑1500m等。計(jì)算分析在基本情況調(diào)查、 現(xiàn)場(chǎng)研究的基礎(chǔ)之上,對(duì)各種記錄和測(cè)試資料進(jìn)行系統(tǒng)整理,可以獲得:鍋爐運(yùn)行效率81%,鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行正常;單位建筑面積消耗燃料指標(biāo)(qr)30.2kg
24、/m,引#,明顯偏高;單位建筑面積平均循環(huán)水量(qsh)2.4 kg/ m,水量偏低,可能加劇水力失調(diào)現(xiàn)象;單位建筑面積平均耗電指標(biāo)3.4kW/ m明顯偏高;供暖系統(tǒng)診斷意見(jiàn)供暖系統(tǒng)設(shè)備及其備置,居國(guó)先進(jìn)行列供暖系統(tǒng)的鍋爐楓組主、輔機(jī)配套先進(jìn),完整、齊全,鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、補(bǔ)水泵均采用變頻調(diào)速裝置,上煤除灰、消煙除塵及其在線監(jiān)測(cè)儀表配置較為齊全。設(shè)備管理維護(hù)比較到位,設(shè)備運(yùn)行?維護(hù)、保養(yǎng)好、工作規(guī)場(chǎng)整潔有序,供熱管網(wǎng)布局比較合理,管道保溫層完好,應(yīng)居國(guó)先進(jìn)水平。供暖系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題該供暖系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題是:供暖質(zhì)量低,用戶冷熱不均,供暖單位建筑面積能耗高,能源浪費(fèi)大。(1)供暖系統(tǒng)冷熱不均1
25、998年投入運(yùn)行以來(lái),各小區(qū)住戶暖氣冷熱不均,一直困擾著供熱管理部門,大部分住戶室溫21-25C以上,尤其是節(jié)能建筑, 多數(shù)住戶長(zhǎng)期開(kāi)窗戶散熱,但名勺6%勺少數(shù)用戶室溫卻低于16C,低溫用戶大部分在供暖系統(tǒng)末端和低層,反映強(qiáng)烈,雖然供熱部門經(jīng)常派人下去處理,效果不明顯。(2)供暖系統(tǒng)循環(huán)水量不足經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,供暖系統(tǒng)總循環(huán)水量為的936 m/h ,每平方米建筑面積平均水量2.4kg。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明,每平方米建筑面積平均水量3kg以上,有利于消除水力失調(diào)現(xiàn)象,運(yùn)行效果較好(3)供暖系統(tǒng)水力阻力大,電量消耗高從供暖系統(tǒng)水壓圖中,可以看出:從水泵到鍋爐前這段管線的水力損失為 0.3Mpa,占循環(huán)水泵的實(shí)
26、際揚(yáng)程 0.57Mpa的52.6%。這就是說(shuō),循環(huán)水泵電機(jī)所 做的功大部分被浪費(fèi)掉了。其原因是:1循環(huán)水泵選型不合理。由于水泵的額定揚(yáng)程過(guò)高,為防止電機(jī)過(guò)載,而采取限流關(guān)閘運(yùn)行方式,水泵出水管控制閥的開(kāi)度僅為全部開(kāi)啟的10%.2水泵出口管道直徑過(guò)小,水泵出口平均流速達(dá)到4.4m/s,控制閥和單向閥的流速可達(dá)10-15m/s,因此導(dǎo)致局部阻力劇增。(4)供水溫度偏高采暖煤耗高該供暖系統(tǒng)最高供水溫度達(dá) 90c以上,回水溫度達(dá)70c以上。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示, 該供暖 系統(tǒng)供水溫度高于國(guó)平均水平 20-25C以上。是單位供暖面積耗標(biāo)煤高達(dá) 30.2kg ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)家 規(guī)定的能耗指標(biāo)的主要原因。(5)供
27、暖系統(tǒng)水力失調(diào)現(xiàn)象嚴(yán)重供暖系統(tǒng)循環(huán)水量偏低,且沒(méi)有采取有效的水力平衡措施,導(dǎo)致各建筑物之間供水量分配 不合理,是造成用戶采暖冷熱不均和供水溫度偏高的重要原因??拷鼰嵩吹挠脩暨M(jìn)出水壓差大, 獲得的水量多,室溫度必然高,而遠(yuǎn)離熱源的用戶進(jìn)出水壓差小,獲得的水量少,室溫度自然低。為照顧低溫用戶,往往采取提高系統(tǒng)供水溫度,增加供熱量的辦法解決。這樣做,必將造成高溫用戶室溫更高,數(shù)量增加。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的主要原因是系統(tǒng)沒(méi)有采取有效的水刀平衡措施。綜上所述,該供暖系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題,集中在循環(huán)水系統(tǒng)上,具體表現(xiàn)在:1供暖系統(tǒng)水力夫調(diào)。系統(tǒng)沒(méi)有采取有效的水力平衡措施,導(dǎo)致各建筑物之間供水量分配不 均,造成用戶
28、之間冷熱不均,為改善部分低溫用戶,提高供水溫度,因而造成熱能的大量浪費(fèi)。2循環(huán)水泵選型不合理。富裕揚(yáng)程大,水泵出口閥門開(kāi)度小出水量少,導(dǎo)致系統(tǒng)水量不足和 水泵耗電量增加,造成大量浪費(fèi)。優(yōu)化供暖系統(tǒng)供暖系統(tǒng)優(yōu)化就是要實(shí)現(xiàn)供暖質(zhì)量高、消耗少,成本低等多種目標(biāo)。為了使供熱系統(tǒng)具有最優(yōu)的功能,診斷必須將這些目標(biāo)綜合起來(lái)考慮,搞一個(gè)既能低成本、低消耗、又能提高質(zhì)量的切實(shí)可行措施。供暖系統(tǒng)是由鍋爐、熱網(wǎng)和用戶三個(gè)重要環(huán)節(jié)組成的有機(jī)整體,是一個(gè)很復(fù)雜的系統(tǒng)。核心問(wèn)題是在滿足用戶要求的前提下,使熱量得到充分有效地利用。熱水供暖系統(tǒng)的關(guān)鍵是“熱水”,鍋爐進(jìn)出的工質(zhì)是水,鍋爐產(chǎn)生的熱量通過(guò)水的循環(huán)源源不斷地輸送給
29、用戶,進(jìn)行熱交換后,再把低溫水輸送回鍋爐進(jìn)行加熱。因此 ?熱水溫度、熱水量、水力平衡和系統(tǒng)調(diào)節(jié),是決定熱水采暖系統(tǒng)供暖質(zhì)量,經(jīng)濟(jì)效果的關(guān)鍵。其主要措施有以下四項(xiàng)。采用先進(jìn)可靠的調(diào)控手段,消除供暖系統(tǒng)水力失調(diào)民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)系統(tǒng)達(dá)到水力平衡應(yīng)采取的措施,確保各建筑物水量符合設(shè)計(jì)要求。自力式流量(或壓差)控制閥是目前國(guó)外先進(jìn)可靠的調(diào)控手段,是集測(cè)量、執(zhí)行、控制于一體的目動(dòng)調(diào)節(jié)控制設(shè)備,可使供暖系統(tǒng)的每棟建筑物都能獲得所需要的水量,能有效地克服用戶冷熱不均現(xiàn)象,如圖5所示。圖5集中采暖系統(tǒng)改造方案示意圖車削水泵葉輪按循環(huán)水量1200m /h,水泵揚(yáng)程Hy=0.341m,將原有250R-62型水
30、泵葉輪車削 9%功率下降25%, 兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行,l臺(tái)工作備用。圖6250-62水泵(葉輪車削 9%) Q-H曲線圖3.4.3增大水泵出水管道直徑3.4.3增大水泵出水管道直徑將現(xiàn)有水泵出水管道直徑由DN200mm曾力口至ij DN300mia 2.0 x In(額定電流),濾波電抗器線性度R 1.75 Xln ,電抗系數(shù)為5.5%(3次諧波分量很小或不存在)或12.5%(3次諧波分量比例較大或?yàn)橹饕C波分量)。(2)組合濾波器。針對(duì)諧波情況復(fù)雜,各次諧波均有顯現(xiàn)的配電系統(tǒng),采用組合系數(shù)的無(wú)源濾波器。在補(bǔ)償功率因數(shù)的同時(shí),抑制三次諧波,吸收五次諧波,降低諧波水平。其主要技術(shù)指標(biāo)為:濾波電容器過(guò)電
31、流能力I 2.0 x In(額定電流),濾波電抗器線性度R 1.75 x In ,電抗系數(shù)為 5.5%十 12.5%。(3)有源濾波器。在重要負(fù)荷處,根據(jù)用電設(shè)備對(duì)諧波污染的敏感程度,為達(dá)到最佳的濾波效果,配置動(dòng)態(tài)有源濾波器,充分消除諧波。5、技術(shù)特點(diǎn)(1)系統(tǒng)全面節(jié)電。ELCT工礦企業(yè)動(dòng)力系統(tǒng)整體節(jié)電技術(shù)針對(duì)供用電系統(tǒng)、可調(diào)速和不可調(diào)速電機(jī)進(jìn)行節(jié)電改造,能夠降低電動(dòng)機(jī)有功消耗,同時(shí)能取消大量無(wú)功電能,不存在奇次諧波,不影響其它電器設(shè)備運(yùn)行。能使包括電源(變壓器、自備發(fā)電設(shè)備)、輸電線路、啟動(dòng)設(shè)備及電動(dòng)機(jī)在的供用電系統(tǒng)中的每一組成部分都能節(jié)電。(2 )不耗能型節(jié)電。ELCT工礦企業(yè)動(dòng)力系統(tǒng)整體
32、節(jié)電技術(shù)是一種新型的不耗能節(jié)電技術(shù)。很多種節(jié)電技術(shù)就是因?yàn)楣?jié)電器自身的耗電數(shù)量大,致使其節(jié)電效果受到限制。只有當(dāng)節(jié)電器的耗電量趨近于零或等于零時(shí),實(shí)際節(jié)省的電量才是最大?,F(xiàn)在我們研究的節(jié)電技術(shù), 自身耗電已小于5X 10-3數(shù)量級(jí),整體節(jié)電率在 400V供電系統(tǒng)已達(dá) 10溢5%(3)無(wú)故障運(yùn)行。除不可抗拒因素及人為損壞,ELCT整體節(jié)電設(shè)備故障率極低,近似于無(wú)故障率,即使發(fā)生故障也不會(huì)影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。(4)使用壽命長(zhǎng)。有效壽命在 15年以上。(5)維護(hù)簡(jiǎn)便易行。合格的初級(jí)電工都能獨(dú)立完成維護(hù)任務(wù)。(6)制氧系統(tǒng)的節(jié)能降耗途徑摘要:制氧系統(tǒng)是鋼鐵企業(yè)的高耗能生產(chǎn)裝置,要消耗大量的電能和工
33、業(yè)生產(chǎn)水,鋼鐵聯(lián)合(簡(jiǎn)稱:南鋼)制氧電耗占南鋼總電耗量的18%左右。同時(shí)制氧生產(chǎn)的氧氣、氮?dú)夂桶睔庥质窍掠斡脩舻哪茉唇橘|(zhì),提高氧氮的利用率、尋求最佳的供應(yīng)模式是制氧節(jié)能降耗的重要課題。文中從降低制氧電耗和控制氣體放散率,做好氣體的綜合利用兩方面總結(jié)了制氧系統(tǒng)節(jié)能降耗的舉措。關(guān)鍵詞:制氧系統(tǒng);節(jié)能;降耗;鋼鐵企業(yè)制氧系統(tǒng)是鋼鐵企業(yè)的高耗能和高耗水生產(chǎn)裝置,一個(gè)年產(chǎn)600萬(wàn)t的鋼鐵企業(yè),制氧系統(tǒng)消耗的電能應(yīng)該在 55000kW.h/h。南鋼制氧每月消耗的電能在 4200萬(wàn)kW.h以上,占到南鋼總電能消耗量的18%左有。制氧生產(chǎn)的氧氣、氮?dú)?、氫氣又是下游用戶的能源介質(zhì),提高氧氮的利用率、尋求最佳的供
34、應(yīng)模式是制氧節(jié)能降耗的重要課題。1、選擇節(jié)電的設(shè)備及技術(shù)從制氧裝置規(guī)劃起,就把節(jié)能作為工藝規(guī)劃、設(shè)備選型的一個(gè)重要原則,把設(shè)備的價(jià)格、能耗、 性能等放在一個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行綜合考慮。2002年,南鋼在規(guī)劃籌建 1# 2萬(wàn)m /h , m制氧時(shí),就選擇了當(dāng)時(shí)國(guó)際最先進(jìn)的外壓縮分子篩吸附規(guī)整填料無(wú)氫制氫的工藝流程,同時(shí)為了有效地減少氧氣的放散率配備了1套液化系統(tǒng)。為了回收空分排放的液體,配備了 3臺(tái)液體儲(chǔ)槽??諌簷C(jī)是空分裝置中最大的耗能設(shè)備,在選擇空壓機(jī)時(shí)有德國(guó)的西門子等4家世界著名的壓縮機(jī)生產(chǎn)企業(yè)前來(lái)投標(biāo)。經(jīng)過(guò)仔細(xì)的研究和分析后,選擇了報(bào)價(jià)最高而電耗明顯低于其他設(shè)備的德國(guó)西門子空壓機(jī),只需要1年半的時(shí)
35、間就可以回收高出的設(shè)備投資。通過(guò)將近4年的運(yùn)行實(shí)踐證明,效益十分明顯。在選擇循環(huán)冷卻塔時(shí),采用了無(wú)動(dòng)力噴霧冷卻這一先進(jìn)的技術(shù),取消了動(dòng)力冷卻風(fēng)扇。僅這一項(xiàng)可節(jié)電約 800萬(wàn)kW.h,每年節(jié)約電費(fèi)近 400萬(wàn)元。許多設(shè)備可利用變頻技術(shù)節(jié)電,如循環(huán)水泵、循環(huán)氫泵等具備采用變頻技術(shù)條件的設(shè)備,都采用變頻技術(shù)。在循環(huán)水系統(tǒng)采用節(jié)電裝置有效地控制了水泵的功耗。2、提高設(shè)備作業(yè)率任何原因造成制氧設(shè)備停機(jī),啟動(dòng)后至少要空耗 3h以上的能耗才能進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)。因此,制氧節(jié)能降耗一個(gè)最重要的方面就是穩(wěn)定生產(chǎn),那么零工況波動(dòng)為運(yùn)行的最高目標(biāo)。與此同時(shí),探索最佳的壓縮機(jī)壓力,加溫活化的時(shí)間,上、下塔的壓力,機(jī)組膨脹量
36、,氧氮的純度等因素對(duì)耗能的影響,找到最佳的工藝點(diǎn)。 平時(shí)根據(jù)用戶的使用情況及時(shí)地調(diào)整工況和開(kāi)停壓縮機(jī),力爭(zhēng)在滿足生產(chǎn)使用的前提下,電耗最少。例如供應(yīng)南鋼氮?dú)庥脩舻膲毫Φ燃?jí)為兩個(gè),一是0.8MPa以下的低壓氮?dú)猓?0.8-3MPa的中壓氮?dú)?。以前中壓采用壓縮的方法供應(yīng)、低壓采用中壓節(jié)流的方法供應(yīng),勢(shì)必造成能量損失, 現(xiàn)在采用中壓和低壓分開(kāi)供應(yīng)的方法,增設(shè)了南鋼的低壓氮?dú)夤芫W(wǎng),有效地減少了氮?dú)鈮嚎s的電耗。3、控制氣體放散率和實(shí)施綜合利用制氧系統(tǒng)不僅是能源的消耗設(shè)備,同時(shí)也是能源的生產(chǎn)設(shè)備,做好氣體的綜合利用也是節(jié)能的一個(gè)重要容。回收排放液體根據(jù)制氧工藝安全要求,必須有1%的液氧需要定期排放,才
37、能確??辗衷O(shè)備的安全。以前液氧通過(guò)蒸汽噴射器直接排放,十分可惜?,F(xiàn)在安裝了幾臺(tái)液體儲(chǔ)槽,將液體直接排進(jìn)儲(chǔ)槽回收以后進(jìn)市場(chǎng)銷售,回收液體的銷售收入每年至少為1000萬(wàn)元?;厥辗派⒌难醯?dú)怃撹F企業(yè)在煉鐵停止富氧和煉鋼檢修期間,必須將大量放散氣體。 對(duì)這部分氣體進(jìn)行回收,配備液化系統(tǒng)是最好的選擇之一。在l#2萬(wàn)m /h制氧配備了 1套液化裝置,用于液化多余的氮?dú)夂脱鯕?,將其中一部分作為后備系統(tǒng)液體使用,另一部分直接進(jìn)入市場(chǎng)進(jìn)行銷售。這樣,在降低氧氣和氮?dú)獾姆派⒙实耐瑫r(shí),為南鋼創(chuàng)造了非鋼產(chǎn)業(yè)的收入。回收低溫儲(chǔ)槽的稀有氣體由于低溫液體儲(chǔ)槽存在一定的氣化率,經(jīng)常通過(guò)排放管道排放氣體出來(lái),特別是稀有氣體M,
38、排入空中十分可惜。為了回收這部分氫氣,作者設(shè)計(jì)了一套氫氣回收裝置,將排放的氯氣通過(guò)壓縮機(jī)送進(jìn)管網(wǎng)使用,使氫氣氣化排放為零。這套裝置每年可以回收氯氣約100多萬(wàn)元。最大可能的采用變負(fù)荷操作南鋼制氧機(jī)都是國(guó)產(chǎn)設(shè)備,基本不具備變負(fù)荷的能力,在操作中我們盡可能嘗試提高機(jī)組的變負(fù)荷的能力。如在1# 6000m /h、2# 6000m /h和2萬(wàn)m /h制氧機(jī)生產(chǎn)中嘗試采用雙膨脹機(jī)操作的技術(shù),在氧氣富裕時(shí)盡可能的多產(chǎn)液體,在氧氣不足時(shí),采取加大空氣量,優(yōu)化操作參數(shù)的方法提高氧氣產(chǎn)量。目前, 2臺(tái)2萬(wàn)m /h洲制氧機(jī)的最高產(chǎn)量可以超過(guò)設(shè)計(jì)的10%增設(shè)氧氣儲(chǔ)存系統(tǒng)近幾年南鋼氧球的規(guī)模迅速發(fā)展。2003年新上2
39、臺(tái)650m /h的氧球,2005年新上了 2臺(tái)1000氧m /h的氧球。南鋼目前氧氣總儲(chǔ)存能力為6750 m。這些氧球的投用大大提高了氧氣管網(wǎng)的調(diào)峰能力,減少了氧氣的放散??傊?,隨著技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,制氧能耗將進(jìn)一步降低。(7)供暖系統(tǒng)熱網(wǎng)平衡調(diào)整技術(shù)摘要:通過(guò)對(duì)某廠采暖熱網(wǎng)進(jìn)行水力平衡計(jì)算及分析,并用自立式控流量制器和平衡調(diào)整技術(shù)措施對(duì)采暖熱網(wǎng)進(jìn)行水力平藺調(diào)整,解決水力失衡問(wèn)題,達(dá)到較滿意的效果,解決了熱網(wǎng)系統(tǒng)過(guò)量供熱問(wèn)題,節(jié)約了能源。關(guān)鍵詞:采暖熱網(wǎng);水力平衡;自立式控流量制器熱水供暖系統(tǒng)是由熱源、熱網(wǎng)和熱用戶構(gòu)成的一個(gè)復(fù)雜的密閉系統(tǒng)。在熱水供暖系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,往往會(huì)由于設(shè)計(jì),施工、運(yùn)行、改
40、建,擴(kuò)建、初調(diào)節(jié)和建筑物的建設(shè)處于不同時(shí)期等原因,使熱網(wǎng)中流量分配與熱用戶所需流量不相符合,所以,各用戶就會(huì)出現(xiàn)冷熱不均的熱力失調(diào)現(xiàn)象。為解決末端用戶室溫過(guò)低問(wèn)題,多數(shù)單位往往是采用盲目地增大流量,擴(kuò)大管徑等辦法來(lái)解決, 結(jié)果造成投資和能源的極大浪費(fèi)。在供熱系統(tǒng)中設(shè)計(jì)水力工況與實(shí)際水力工況的不一致性稱為供熱系統(tǒng)的水力失調(diào)。水力失調(diào)的程度可用實(shí)際流量和規(guī)定流量的此值關(guān)系來(lái)表示。即:X=Vs/Vg (1)式中:X水力失調(diào)度; Vs式中:X水力失調(diào)度; Vs熱用戶的實(shí)際流量;Vg 該熱用戶的設(shè)計(jì)流量這里介紹一種簡(jiǎn)單易行的平衡調(diào)整方法“等溫降”調(diào)整法。1、平衡調(diào)整原理:所謂“等溫降”調(diào)整法,就是在系統(tǒng)
41、各用戶設(shè)計(jì)熱負(fù)荷基本一致的條件下,如不考慮管道散熱影響(即在熱網(wǎng)保溫良好的情況下),要使其流量達(dá)到設(shè)定值,必須使其溫降趨于相等的原理來(lái)進(jìn)行水力工況平衡調(diào)整。 TOC o 1-5 h z 根據(jù) Q=GC(tg th )(2)各用戶的相又t流量為:G =(QsAtg)/(Qg Ats)(3)式中:Q用戶熱負(fù)荷,即熱源供給熱用戶的熱量,W; G用戶流量,kg/h;C 水的質(zhì)量比熱,J/kg , C; tg,th 用戶供、回水溫度,C;G用戶相對(duì)流量,即用戶的實(shí)際流量和設(shè)計(jì)流量之比;Qs,Qg 用戶的實(shí)際供熱量和設(shè)計(jì)供熱量,WAts, Atg 用戶實(shí)際供回水溫差和設(shè)計(jì)供回水溫差,C;系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,
42、總希望用戶的實(shí)際供熱量與設(shè)計(jì)供熱量相符合,即Qs=Qg則G =Ats/ Atg式中用戶供、回水溫差 tg 也等于熱源總共回水溫差。所以在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,要使各用戶流量按規(guī)定的數(shù)量進(jìn)行分配,以達(dá)到設(shè)計(jì)供熱量,其供、回水溫差必須和熱源總供、回水溫差相一致。也就是說(shuō),只要使各用戶供、回水溫降和熱源總供、回水溫將在熱力穩(wěn)定狀態(tài)下一致則可認(rèn)為用戶流量達(dá)到設(shè)計(jì)值,實(shí)際供熱量和室溫也必然達(dá)到了用戶的要求。如果用戶原設(shè)計(jì)熱負(fù)荷相差太大(差值超過(guò)20%),此時(shí)僅用調(diào)節(jié)流量的辦法很難達(dá)到要求,甚至?xí)斐捎脩粝到y(tǒng)部新的熱力失調(diào),對(duì)于這種情況,應(yīng)采用不等分區(qū)供暖措施。對(duì)于系統(tǒng)室外地溝管道保溫較差者,考慮供、回水干管溫
43、降的影響,適當(dāng)減小末端用戶的供、回水溫差。此方法適用圍是供暖半徑不太大(小于1000m),且熱網(wǎng)保溫較好的系統(tǒng),各用戶供水溫度降不大。2、平衡調(diào)整措施平衡調(diào)整前的準(zhǔn)備工作在各用戶人口檢查井中(用戶總數(shù)的80%左右),安裝壓力表、溫度計(jì)、自立式流量控制器。見(jiàn)圖1。1.壓力表;2.溫度計(jì);3.自立式流量控制器4.蝶閥;5.旁通管;6.泄水閥圖1熱用戶引入口示意圖平衡調(diào)整順序當(dāng)供暖系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到熱力穩(wěn)定后(按鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù)運(yùn)行),記錄各用戶引人口供、回水管道溫度、壓力及熱源總供、回水溫度。找出供、回水溫差大于或小于熱源總供、回水偏差的熱用戶,按其規(guī)模大小和溫差偏離程度大小,由近到遠(yuǎn)確定平衡調(diào)整順序,先對(duì)
44、近端規(guī)模大且溫差偏離程度較大的熱用戶進(jìn)行調(diào)整。平衡調(diào)整依據(jù)通過(guò)各環(huán)路或用戶回水自立式流量控制器來(lái)調(diào)節(jié)流量,使其供、回水壓差達(dá)到新的數(shù)值。即AP=APy(Aty/ Atr) xa(4)式中:AP調(diào)整后某用戶的彳回水壓差,Pa;Py調(diào)整前某用戶的彳回水壓差, Pa;ty 調(diào)整前某用戶的供、回水溫差,C,Atr 調(diào)整前熱源總供、回水溫差,C,a 壓差修正系數(shù).4調(diào)整方法及步驟第一步:在運(yùn)行初期,使熱源、熱網(wǎng)、熱用戶達(dá)到熱力穩(wěn)定狀態(tài)(網(wǎng)路供水溫度恒定在60C),第二步:記錄熱源總供水、回水溫度、鍋爐出口流量、各用戶供回水溫度、壓力及流量。根據(jù)式(4)計(jì)算所得壓力差,分別對(duì)各用戶回水管上的自立式流量控制
45、器進(jìn)行順序調(diào)整。調(diào)整一遍后,考慮到熱水供暖系統(tǒng)惰性較大的因素,約兩個(gè)小時(shí)后等系統(tǒng)達(dá)到新的熱力穩(wěn)定狀態(tài),記錄熱源總供水、回水溫度、鍋爐出口流量、各用戶供回水溫度、壓力及流量。第三步:對(duì)于小于總供、 回水溫差的熱用戶, 關(guān)小安裝在回水管上的自立式流量控制器, 使用戶供、回水壓差趨于計(jì)算壓差,用戶供、回水溫差趨于總供、回水溫差。反之,對(duì)大于總供、 回水溫差的熱用戶,開(kāi)大安裝在回水管上的自立式流量控制器,使用戶供、回水壓差趨于計(jì)算壓差,用戶供、回水溫差趨于總供、回水溫差。3、應(yīng)用實(shí)例:某工廠供熱面積約 2.8萬(wàn)其中住宅1.6萬(wàn)m ,廠房、辦公樓等共計(jì)1.2萬(wàn)m。 鍋爐房設(shè)置有兩臺(tái) 4t/h蒸汽鍋爐用于
46、生產(chǎn),一臺(tái) 2.8kW/h的熱水鍋爐用于冬季供暖,采用 4臺(tái) 循環(huán)泵;2 臺(tái) 15kW(Q=100t/h , H=44m P=14.8kW)一用一備;2 臺(tái) 18kW(Q=l00t/h , H=32m P=18kW) 一用一備。水力平衡調(diào)整前,系統(tǒng)存在嚴(yán)重的水力失調(diào)現(xiàn)象,如離鍋爐房近的住宅樓,室平均溫度在23c以上,屬于過(guò)量供熱。而末端住宅樓,室平均溫度在18C,個(gè)n別房間只有16C。為了滿足保證末端用戶的溫度需求,鍋爐房不得不采取大流量、小溫差和提高供熱量、供熱時(shí)間的運(yùn)行方式。燃?xì)赓M(fèi)每個(gè)采暖季達(dá)到了25.2元/,造成能源(天燃?xì)?、電)?yán)重浪費(fèi)。水力平衡調(diào)試前部分運(yùn)行參數(shù)如表1(表D供暖區(qū)域樓
47、號(hào)管徑供、回水溫差(C)供、回水壓差(kpa)辦公樓DN1001189俱樂(lè)部DN651375廠區(qū)食堂DN501568科研樓DN6517601號(hào)樓DN651278住宅區(qū)2號(hào)樓DN5014623號(hào)樓DN801450總供、回水溫差15 C水力平衡調(diào)試后部分運(yùn)行參數(shù)如表 2(表2)供暖區(qū)域樓號(hào)管徑供、回水溫差(C)供、回水壓差(kpa)辦公樓DN1001545俱樂(lè)部DN651454廠區(qū)食堂DN501568科研樓DN6515791號(hào)樓DN651547住宅區(qū)2號(hào)樓DN5014533號(hào)樓DN801542總供、回水溫差15 C平衡調(diào)整前,由于系統(tǒng)水力失調(diào),鍋爐房采用大流量、小溫差的運(yùn)行方式,耗用大量熱能(流量
48、與功率是三次方的關(guān)系)。原鍋爐房采用4臺(tái)循環(huán)泵,見(jiàn)表 3(表3)用戶名稱流量(t/h )揚(yáng)程(m功率(kw)數(shù)量(臺(tái))廠區(qū)1004414.82住宅區(qū)10032182平衡調(diào)整后,現(xiàn)鍋爐房采用4臺(tái)循環(huán)泵,見(jiàn)表4。(表4)用戶名稱流量(t/h )揚(yáng)程(m)功率(kw)數(shù)量(臺(tái))廠區(qū)32307.52住宅區(qū)50327.52在滿足供熱質(zhì)量的前提下每年節(jié)約電費(fèi):(157.5 ) X 24X 125X 0.78十(18 7.5) X24X 125X 0.78=42070元。平衡調(diào)整綜合投資費(fèi)用32000元。運(yùn)行一個(gè)采暖季后,回收 投資成本。4、結(jié)語(yǔ)供熱系統(tǒng)水力平衡調(diào)整工作是一項(xiàng)細(xì)致而復(fù)雜的工作,應(yīng)該組織專人負(fù)
49、責(zé)。供熱系統(tǒng)水力平衡后,可使系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,起到節(jié)能降耗的作用。供熱系統(tǒng)水力平衡,流量在各用戶之間合理分配,是實(shí)行量化管理、保證供熱質(zhì)量的基本條件。(8)節(jié)能型光源一一在工廠照明工程改造中的應(yīng)用與節(jié)電效益技術(shù)分析1、車間照明工程改造一體化大功率節(jié)能燈是近幾年發(fā)展起來(lái)的新型照明燈,具有光效高、光色柔和、更換簡(jiǎn)單和維護(hù)費(fèi)用低等特點(diǎn)。其實(shí)用性、可靠性以及節(jié)能環(huán)保性均能達(dá)到預(yù)期效果。用戶在應(yīng)用過(guò)程中能獲得可觀的回報(bào)。某廠在照明工程改造前,機(jī)加分廠、建機(jī)7 2車間、鍍金車間、庫(kù)房、總裝分廠以及電纜分廠均使用400W白熾燈泡照明。 照明總面積18150數(shù)量2235盞。在滿足相同照度3501x條件下,更換大功
50、率節(jié)能燈 2050盞,具體節(jié)電效果參數(shù):表1照明改造節(jié)電效果表2燈具改造后節(jié)電統(tǒng)計(jì)表光源類型原白熾 燈更換金鹵 燈更換節(jié)能燈燈具類型T12、 T8燈且/、T5燈具照明面積(nf)182501825018250辦公面積(m2)80607060照明要求(1x)350350350工作照度(1x)200250所需數(shù)量(pcs)223522352050所用數(shù)量(pcs)19081908單燈功率(W)400250150單燈功率(W4028月耗電能(kWh)1341008381336900月耗電能(kwh)1526410684年耗電能(kWh)1475100921938405900年耗電能(kWh)1679
51、04117524年度電費(fèi)(元)796554497846219186年度電費(fèi)(RMB9066863463月節(jié)電費(fèi)(元)2715652488月節(jié)電費(fèi)(RMB2473年節(jié)電費(fèi)(元)298708577368年節(jié)電費(fèi)(RMB27205投資費(fèi)用(元)1341000246000投資費(fèi)用(RMB38160投資回報(bào)(年)4.50.42投資回報(bào)(年)1.4備注(1)每天照明時(shí)間按 6h計(jì);注:(1)每天照明時(shí)間按 8h(2)每月照明按25天計(jì);(2)每月照明按25天計(jì);(3)每年照明按11個(gè)月計(jì);(3)每年照明按11個(gè)月計(jì);150w節(jié)能燈有效功率按 120w計(jì);(4)電費(fèi)按地方標(biāo)準(zhǔn) 0.54元/kwh。(5)工業(yè)
52、電費(fèi)按 0.54元/kwh計(jì)從表1不難看出,在節(jié)能、投資、安全可靠方面,使用大功率節(jié)能燈比較合適現(xiàn)階段工廠照明改造的實(shí)際情況, 也適合國(guó)情。使用金屬鹵化物燈一方面投資高回收期長(zhǎng),另一方面使用金屬鹵化物燈作為車間工作照明要注意兩個(gè)問(wèn)題:一是金屬鹵化物燈有閃爍和熱點(diǎn)現(xiàn)象,閃爍會(huì)使眼睛疲勞,熱點(diǎn)現(xiàn)象是點(diǎn)燃一定時(shí)間會(huì)有自熄現(xiàn)象。二是使用金屬鹵化物燈一定要配特種燈具, 因?yàn)榻饘冫u化物燈使用過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生爆裂影響安全1、辦公照明工程改造從80年代初起,辦公照明幾乎清一色的T12 40w熒光燈具。這種照明燈具使用電感鎮(zhèn)流器,燈管所涂熒光粉為鹵磷鈣,光效低,點(diǎn)燃時(shí)還會(huì)有噪音大、頻閃和低壓起動(dòng)不良等現(xiàn)象。90
53、年代中期出現(xiàn)了格柵燈盤和T836w日光燈,光電性能有所提高。新型T528w燈具,光效可達(dá)90 110Lm/w,壽命可達(dá)8000 10000h,可直接替換 T12、T8燈具,為辦公照明工程節(jié)能改造提供了一套價(jià)廉物美的可行方案。該廠廠部辦公樓、設(shè)備處辦公樓、電化分廠及電纜分廠辦公樓總計(jì)有T12 40w日光燈具1908套,在安全方式不變、保留燈具支架的前提下僅更換T5 28w燈管和轉(zhuǎn)換頭,從而徹底彌補(bǔ)了T12、T8燈具的使用性能上的不足,提高了光效,降低了能耗。更重要的是照明質(zhì)量得到了很好改善,使辦公室照明真正做到了節(jié)能、環(huán)保和健康。表2是一組實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。2、廠區(qū)道路照明工程改造隨著各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展,
54、道路照明設(shè)施規(guī)模及數(shù)量越來(lái)越大,道路照明耗電也在逐年攀升,因此道路照明的節(jié)電措施日益受到重視。目前道路照明所使用的基本上還都是高強(qiáng)度氣體放電光源,廠區(qū)照明也是如此。近年來(lái)日本、國(guó)等少數(shù)國(guó)家政府對(duì)部分街道和路段進(jìn)行照明工程改造,嘗試用大功率節(jié)能燈作為照明光源,并取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在該廠試點(diǎn)應(yīng)用(生產(chǎn)區(qū)、管理區(qū)、生活區(qū)等),用新型節(jié)能路燈照明后,效果如表3。表3表3廠區(qū)道路照明改造節(jié)電統(tǒng)計(jì)表4工廠設(shè)備照明節(jié)電統(tǒng)計(jì)光源類型高壓鈉燈新型節(jié)能路燈光源類型白熾燈新型節(jié)能路 燈平均照度(lx )2015平均照度(lx )150150所用數(shù)量(pcs)460460所用數(shù)量(pcs)2320232
55、0單燈功耗(w)400150單燈功耗(w)4010月耗電能(kwh)4416016560月耗電能(kwh)371209280年耗電能(kwh)529920198720年耗電能(kwh)408320102080年度電費(fèi)(元)286157107309年度電費(fèi)(元)22049355123月節(jié)電費(fèi)(元)14904月節(jié)電費(fèi)(元)15033年節(jié)電費(fèi)(元)178848年節(jié)電費(fèi)(元)165363投資費(fèi)用(元)184000投資費(fèi)用(元)46400投資回報(bào)(年)1.02投資回報(bào)(年)0.28備注:(1)每天照明時(shí)間按 8h計(jì);備注:(1)每天照明時(shí)間按16h計(jì);(2)每月按30天計(jì);(2)每月按25天計(jì);(3)每
56、年按12個(gè)月計(jì);(3)每年按11個(gè)月計(jì);(4)電費(fèi)按地方標(biāo)準(zhǔn) 0.54元/kwh計(jì)。(4)電費(fèi)按地方標(biāo)準(zhǔn) 0.54元/kwh計(jì)。3、設(shè)備照明工程改造設(shè)備照明主要指車床上使用的AC24V或AC36V安全電壓工作燈?,F(xiàn)用都是40w白熾燈,光效低,容易使操作工產(chǎn)生視覺(jué)疲勞。而新型節(jié)能工作燈采用直流方式工作,光效高,耗電少,無(wú)頻閃,填補(bǔ)了國(guó)車床設(shè)備高效照明方面的空白。表4是此廠設(shè)備照明工程改造方面的數(shù)據(jù)。綜上所述,節(jié)能型光源在工廠照明工程改造中有著廣泛的應(yīng)用,其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益非常顯著。(9)合成氨系統(tǒng)的能源利用及節(jié)能分析摘要:通過(guò)對(duì)某化工股份的能源審計(jì),對(duì)此過(guò)程中的能源和物料平衡分析所積累的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)
57、行總結(jié)探討。主要針對(duì)合成氨裝置的能耗情況進(jìn)行分析,得出的計(jì)算分析結(jié)果能合理反映合成氨裝置的能源利用情況。關(guān)鍵詞:合成氨;能耗計(jì)算;綜合能耗1、引言針對(duì)某化工股份的能源利用情況,包括能源和原材料的管理概況,計(jì)量及統(tǒng)計(jì)情況,生產(chǎn)工藝流程,能源和原材料消耗指標(biāo)計(jì)算分析,主要耗能設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率,節(jié)能技改項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)分析等,計(jì)算得出該公司的合成氨的綜合能耗情況,分析能源利用和物料管理上的不足, 并加以改進(jìn),實(shí)現(xiàn)更合理的能源優(yōu)化配置及利用。2、用能工序、裝置及主要設(shè)備的能耗狀況某公司是以油田天然氣為原料,有年產(chǎn)30萬(wàn)t合成氨、48萬(wàn)t尿素的大型化肥生產(chǎn)裝置。合成氨裝置采用美國(guó)凱洛格公司技術(shù)。有必要對(duì)公
58、司的工藝工序、裝置及主要耗能設(shè)備進(jìn)行了解,了解過(guò)程包括收集工藝流程圖與現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)合,掌握能源、物料的流程情況。各個(gè)關(guān)鍵工序都要進(jìn)行物料平衡和能源的計(jì)算和審計(jì)。綜合能耗是指生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品自投料開(kāi)始到制成品為止的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程所消耗的各種能源數(shù)量,只包括跟生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品有關(guān)的各種能源消耗,不包括企業(yè)非工業(yè)生產(chǎn)所消耗的能源,即企業(yè)在計(jì)劃統(tǒng)計(jì)期,對(duì)實(shí)際消耗的各種能源進(jìn)行綜合計(jì)算所得的能源消耗量。主要用能工序、裝置包括合成氨裝置、尿素裝置和芳燒裝置。在統(tǒng)計(jì)能源和物料平衡過(guò)程中,需要收集全面、真實(shí)反映情況的能源統(tǒng)計(jì)體系,它包括審計(jì)期和對(duì)比期的總廠的產(chǎn)品年總產(chǎn)量、購(gòu)入能源和消耗量、企業(yè)計(jì)量狀況統(tǒng)計(jì)表以及各分廠
59、、分公司的工藝流程圖、主要耗能設(shè)備匯總表、計(jì)量統(tǒng)計(jì)表、物料平衡表。以天然氣為原料的合成氨工業(yè)的物料和能源平衡計(jì)算數(shù)據(jù)全面真實(shí)地了解合成氨工藝需要的各種物料、消耗能源以及回收能源及產(chǎn)品產(chǎn)量,全面、真實(shí)的數(shù)據(jù)是進(jìn)行物料和能源平衡有效計(jì)算的前提O由于天然氣的組分的不同,熱值不一樣,折和標(biāo)準(zhǔn)煤時(shí)需要通過(guò)每個(gè)月天然氣測(cè)得的平均熱值進(jìn)行換算。以 2005年全年的數(shù)據(jù)為例統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1、2、3。表1全年投入物料和產(chǎn)品產(chǎn)量天然氣/m3合成氨/t二氧化碳/m3240694016288155213073236表2全年消耗能源(實(shí)物量)電力/kwh/t/t/t/t1378183293535211193292365321
60、1548185表3全年回收能源(實(shí)物量)/t/t/t680882457061522104企業(yè)、車間或工藝的能源利用情況需要把生產(chǎn)過(guò)程中計(jì)量出來(lái)的消費(fèi)實(shí)物量折合成總綜 合能耗,其他能耗指標(biāo)包括單位綜合能耗、可比單位綜合能耗等。綜合能耗的計(jì)算 總綜合能耗的計(jì)算??偩C合能耗是企業(yè)在計(jì)劃統(tǒng)計(jì)期消耗的各種能源量,經(jīng)綜合計(jì)算后得到的總能耗量。這里 合成氨總能耗量=天然氣折標(biāo)煤+消耗能源折標(biāo)煤一回收能源折標(biāo)煤。天然氣由于不同時(shí)間段組分不同,通過(guò)測(cè)定的熱值算出其平均熱值再折合標(biāo)準(zhǔn)煤。這里天然氣的平均熱值是 35955.238kJ/m3 ,就能得出天然氣的噸標(biāo)準(zhǔn)煤折標(biāo)系數(shù)35955.238/4.1868/100
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