節(jié)能原理與技術(shù)課件

節(jié)能原理2.1.1熱力系統(tǒng)定義：由某種邊界包圍，被取作研究對(duì)象的特定物質(zhì)或空間。2.1.2熱力系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)狀態(tài)參數(shù)：描述熱力系所處宏觀狀態(tài)各個(gè)物理量。狀態(tài)參數(shù)的特性——狀態(tài)的單值函數(shù)物理描述——與過(guò)程無(wú)關(guān)；數(shù)學(xué)描述——微分是全微分溫度、壓力、比容、焓、熵、火用2.1.3熱力過(guò)程熱力系由一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)所經(jīng)歷的全部狀態(tài)的集合2.1.4熱力迴圈蒸氣動(dòng)力迴圈

朗肯迴圈再熱迴圈回?zé)徂捜?.1.4熱力迴圈內(nèi)燃機(jī)迴圈定容加熱迴圈定壓加熱迴圈混合加熱迴圈2.1.4熱力迴圈燃?xì)廨啓C(jī)迴圈製冷迴圈2.1.4熱力迴圈2.2熱力學(xué)第一定律進(jìn)入的能量E1=儲(chǔ)存能量的增量△E+離開(kāi)的能量E2

閉口系能量方程

Q=△U+∫pdVq=△u+∫pdv可逆過(guò)程

穩(wěn)定流動(dòng)系能量方程及應(yīng)用2.2熱力學(xué)第一定律Q=△H+1/2m△cf2+mg△z+Ws=△H+Wt

q=△h+1/2△cf2+g△z+ws=△h+wt

Q=△H-∫Vdp

q=△h-∫vdp

可逆過(guò)程*

穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式的應(yīng)用1.蒸汽輪機(jī)、汽輪機(jī)

流進(jìn)系統(tǒng)：

流出系統(tǒng)：內(nèi)部?jī)?chǔ)能增量：

0*

2、壓氣機(jī)，水泵類流入流出內(nèi)增

=02、壓氣機(jī)，水泵類*

3、換熱器（鍋爐、加熱器等）(heat

exchanger:

boiler、heater)*

流入：流出：內(nèi)增：

0若忽略動(dòng)能差、位能差3、換熱器（鍋爐、加熱器等）*

4、管內(nèi)流動(dòng)流入：流出：內(nèi)增：

02.3熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律的幾種表述克勞修斯說(shuō)法：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。

開(kāi)爾文說(shuō)法:不可能從單一熱源取熱使之完全變成功而不產(chǎn)生其他影響。普朗克說(shuō)法：不可能製造一個(gè)機(jī)器，使之在迴圈動(dòng)作中把一重物升高，而同時(shí)使一熱源冷卻。熵增原理:孤立系統(tǒng)或絕熱系統(tǒng)的熵可以增大,不變,但絕對(duì)不會(huì)減少。熱力學(xué)第二定律告訴我們什麼？

能量的轉(zhuǎn)換具有方向性和不可逆性！

2.卡諾定理熱效率卡諾定理1、在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩粗g的可逆熱機(jī)的熱效率恒高於不可逆熱機(jī)的熱效率2、在相同的高溫?zé)嵩磦€(gè)低溫?zé)嵩垂ぷ鞯目赡鏌釞C(jī)有共同的熱效率，而與工質(zhì)無(wú)關(guān)。3.熵增原理過(guò)程：克勞修斯不等式迴圈：克勞修斯積分不等式(絕熱)孤立系統(tǒng):熵增原理2.4

1.的基本概念熱力學(xué)第一定律:在任何能量轉(zhuǎn)換中，火用和火無(wú)的總量保持不變。熱力學(xué)第二定律:每種能量都是由火用和火無(wú)兩部分組成，且其中之一為零。

2.熱力系統(tǒng)火用的計(jì)算

2.熱力系統(tǒng)火用的計(jì)算(1)封閉系統(tǒng)火用的計(jì)算(1)封閉系統(tǒng)火用的計(jì)算從給定狀態(tài)到環(huán)境狀態(tài)積分封閉系統(tǒng)的火無(wú)等於:從狀態(tài)1可逆轉(zhuǎn)變到狀態(tài)2所能完成的最大功為:(2)穩(wěn)定流動(dòng)開(kāi)口系統(tǒng)火用的計(jì)算工質(zhì)從給定狀態(tài)以可逆方式轉(zhuǎn)變到環(huán)境狀態(tài),並且只與環(huán)境交換熱量時(shí)所做出的最大有用功由能量平衡方程式:相應(yīng)的火無(wú)為:從狀態(tài)1可逆轉(zhuǎn)變到狀態(tài)2所能完成的最大功為:(3)理想氣體火用的計(jì)算利用理想氣體狀態(tài)方程也可以進(jìn)行計(jì)算①溫度火用②壓力火用(3)燃料火用的計(jì)算燃料與氧氣完全燃燒反應(yīng)後,以可逆方式轉(zhuǎn)變到完全平衡的環(huán)境狀態(tài)所能做出的最大功。標(biāo)準(zhǔn)燃料火用：1個(gè)大氣壓，25℃時(shí)的燃料火用燃料火用=標(biāo)準(zhǔn)燃料火用+物理顯火用（高溫高壓）應(yīng)用朗特式簡(jiǎn)單演算法固體燃料化學(xué)火用液體燃料化學(xué)火用氣體燃料化學(xué)火用2.5合理利用能量的原則兩個(gè)指標(biāo)：熱效率（數(shù)量損失）與火用效率（品質(zhì)損失）計(jì)算方法：收益/代價(jià)目標(biāo)：達(dá)到100%舉例說(shuō)明：假設(shè)環(huán)境溫度為0℃，為使室內(nèi)保持20℃，單位時(shí)間內(nèi)需向室內(nèi)供熱10kJ，如果採(cǎi)用電爐供暖，在沒(méi)有外部損失的情況下，比較熱泵和電爐的兩個(gè)效率？能量利用的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)能量品質(zhì)動(dòng)力迴圈製冷迴圈熱泵迴圈間壁換熱器熱效率(數(shù)量)火用效率(品質(zhì))電爐熱效率:電爐的火用效率:如果採(cǎi)用卡諾熱泵,卡諾熱效率:電爐的火用效率:三、能量平衡概述熱平衡設(shè)備熱平衡企業(yè)熱平衡火用平衡1、熱力學(xué)基本概念2.1概述能量平衡分兩大類:國(guó)家和地區(qū)的能量平衡;企業(yè)和設(shè)備的能量平衡:目的從收支平衡出發(fā)得出兩個(gè)指標(biāo):企業(yè)能量利用率和設(shè)備熱效率最終降低產(chǎn)品的兩大指標(biāo)之一:成本輸入能量=有效利用能量+損失能量

能量平衡

3.1概述能量平衡分兩大類:國(guó)家和地區(qū)的能量平衡;企業(yè)和設(shè)備的能量平衡:目的從收支平衡出發(fā)得出兩個(gè)指標(biāo):企業(yè)能量利用率和設(shè)備熱效率最終降低產(chǎn)品的兩大指標(biāo)之一:成本輸入能量=有效利用能量+損失能量3.1概述3.2熱平衡3.2.1基本概念熱平衡的分類:設(shè)備熱平衡+企業(yè)熱平衡;燃料發(fā)熱量及熱值:高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量,1KG標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量為29270kJ/kg;等價(jià)熱量和當(dāng)量熱量:①一次能源直接用熱值帶入,②二次能源包括:電力\蒸汽\石油製品\焦碳\煤氣;③耗能工質(zhì):壓縮空氣、氧氣、水

後兩者需折合為一次能源計(jì)算，折算係數(shù)稱為等價(jià)熱量3.2熱平衡當(dāng)量熱量是指用能過(guò)程中所使用的二次能源在工藝過(guò)程中實(shí)際完全轉(zhuǎn)換的能量，熱、功、能的當(dāng)量熱量值都等於1；對(duì)二次能源，在計(jì)算系統(tǒng)輸入熱量時(shí)，應(yīng)使用等價(jià)熱量，在計(jì)算實(shí)際放出的熱量時(shí)，應(yīng)使用當(dāng)量熱量；耗能工質(zhì)不是熱源，在生產(chǎn)過(guò)程中，作為原料或消耗工質(zhì)使用，只有等價(jià)熱量而無(wú)當(dāng)量熱量。3.2熱平衡3.2.2熱平衡技術(shù)指標(biāo)1能耗①單耗：?jiǎn)挝划a(chǎn)量或單位產(chǎn)值所消耗的某種能量折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的數(shù)量；②綜合能耗：消耗的總能耗/產(chǎn)品總產(chǎn)量或總產(chǎn)值2能量利用效率①設(shè)備熱效率鍋爐：製冷機(jī)熱泵3.2熱平衡②裝置能量利用率（包含有熱量回收，全入熱）③企業(yè)能源利用率（整個(gè)企業(yè)的用能指標(biāo)）3回收率（反映企業(yè)由於餘熱回收和利用所帶來(lái)的節(jié)能效益指標(biāo)2熱平衡技術(shù)指標(biāo)3.2熱平衡3.2.3熱平衡模型及類型1熱平衡模型3.2熱平衡2熱平衡類型（觀察目的不同）類型含義供入熱設(shè)備供入熱平衡以供給體系的熱為基礎(chǔ)一次能源+二次能源鍋爐、加熱爐、乾燥設(shè)備全入熱平衡以進(jìn)入系統(tǒng)的全部熱量為基礎(chǔ)燃料燃燒熱+工質(zhì)帶入的顯熱、化學(xué)反應(yīng)熱、回收熱化工系統(tǒng)淨(jìng)入熱平衡以實(shí)際加給體系的熱量為基礎(chǔ)換熱器3.2熱平衡供入熱平衡（外界供入熱的情況）計(jì)算公式全入熱平衡（餘熱利用情況）淨(jìng)入熱平衡（加給體系的熱量利用程度）3.2熱平衡3.2.4熱平衡時(shí)各種熱量的計(jì)算1.供入熱計(jì)算燃料燃燒時(shí)供給的熱量3.2熱平衡外界供給系統(tǒng)的電量P和功W3.2.4熱平衡時(shí)各種熱量的計(jì)算外界向系統(tǒng)的傳熱量載熱體帶入系統(tǒng)的傳熱量①如果為蒸汽②如果為空氣、煤氣、煙氣高溫氣體3.2熱平衡2.有效能概念及計(jì)算概念：達(dá)到工藝要求時(shí)，理論上必須消耗的最小能量有效能種類：①一般加熱工藝，從入口到出口載熱體吸收的熱量②有化學(xué)反應(yīng)的工藝，有效能為化學(xué)反應(yīng)熱③蒸發(fā)乾燥工藝，有效能等於蒸發(fā)物質(zhì)所吸收的熱量④產(chǎn)品中包含部分燃料時(shí)，有效能是這部分燃料的發(fā)熱量3.2.4熱平衡時(shí)各種熱量的計(jì)算3.2熱平衡3.2.4熱平衡時(shí)各種熱量的計(jì)算2.有效能概念及計(jì)算⑤系統(tǒng)向外輸出電、功時(shí)⑥未包括在以上各項(xiàng)中的其他有效能採(cǎi)暖、照明、運(yùn)輸3.損失能量：系統(tǒng)供給熱量中未被利用的部分，主要為散失於環(huán)境中的熱量如不完全燃燒、排煙損失、排水排氣等損失熱，散熱、蓄熱、洩漏損失熱等3.3設(shè)備熱平衡3.3.1鍋爐熱平衡方程3.3設(shè)備熱平衡3.3.2鍋爐熱效率3.3設(shè)備熱平衡正平衡熱效率反平衡熱效率燃燒效率毛效率與淨(jìng)效率3.3.3鍋爐各項(xiàng)熱損失的確定1.機(jī)械不完全燃燒熱損失⑴燃煤鍋爐3.3設(shè)備熱平衡案例1某鍋爐所用燃料應(yīng)用基飛灰含量為21.3%，其中灰渣灰量份額46%，飛灰灰量含量49.63%，漏煤灰量份額4.37%?；以?、漏煤、飛灰中碳的含量分別為10%，91%，8%，求q43.3設(shè)備熱平衡⑵燃油鍋爐：碳黑粒子會(huì)污染受熱面，引起尾部再燃燒3.3.3鍋爐各項(xiàng)熱損失的確定某燃油鍋爐幹煙氣容積為11.5標(biāo)準(zhǔn)立方米，測(cè)得煙氣中碳黑濃度為1477毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，燃油的熱值為41474千焦/千克，求其機(jī)械不完全燃燒損失。案例23.3.3鍋爐各項(xiàng)熱損失的確定2.化學(xué)不完全燃燒熱損失燃料燃燒時(shí)，CO，H2，CH4未來(lái)得及燃燒隨煙氣排出所造成的熱損失。3.3.3鍋爐各項(xiàng)熱損失的確定案例3某燃油鍋爐幹煙氣容積為11.5標(biāo)準(zhǔn)立方米，測(cè)得煙氣中碳黑濃度為1477毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，燃油的熱值為41474千焦/千克，排煙中CO=0.28%，H2=0.002%，排煙處空氣過(guò)量係數(shù)為1.05，幹煙氣容積11.5標(biāo)準(zhǔn)立方米/千克，求化學(xué)不完全燃燒損失。3.3.3鍋爐各項(xiàng)熱損失的確定3.排煙與散熱損失（20%以上）①排煙熱損失煤種重油無(wú)煙煤煙煤褐煤泥煤木材m0.50.20.40.71.71.4n3.453.653.553.93.93.83.3.3鍋爐各項(xiàng)熱損失的確定分析：排煙熱損失取決於排煙溫度和過(guò)量空氣係數(shù)；排煙溫度每升高12-15℃，排煙熱損失增加1%；空氣過(guò)剩係數(shù)每增加0.1，排煙熱損失增加0.7%；10噸以上鍋爐排煙溫度應(yīng)低於160℃3.3.3鍋爐各項(xiàng)熱損失的確定案例4設(shè)燃燒1千克油的排煙量為12.1標(biāo)準(zhǔn)立方米：空氣入爐溫度20℃，排煙溫度180℃，煙氣比熱1.4，機(jī)械不完全燃燒損失1.3%，求排煙熱損失。3.3.3鍋爐各項(xiàng)熱損失的確定②散熱損失：經(jīng)驗(yàn)選取，一般在2%-3%當(dāng)鍋爐在滿負(fù)荷工作時(shí)：按下表查出蒸發(fā)量/t.h-1461015203560無(wú)尾部受熱面2.11.5有尾部受熱面2.92.41.71.51.31.00.83.3.3鍋爐各項(xiàng)熱損失的確定當(dāng)鍋爐在非額定負(fù)荷工作時(shí)：按下式計(jì)算3.3.3鍋爐各項(xiàng)熱損失的確定4.燃煤爐灰渣物理熱損失（渣溫600-800℃帶走部分熱量）3.3.3鍋爐各項(xiàng)熱損失的確定案例5設(shè)某燃油鍋爐蒸發(fā)量為15t/h。過(guò)熱蒸汽壓力為2MPa,溫度為400℃。給水溫度105℃，壓力為2.2MPa。燃料為重油，消耗量為1110kg/h，入爐溫度100℃，環(huán)境溫度20℃。根據(jù)案例2、3、4的結(jié)果，求正平衡效率及反平衡效率。3.3.3鍋爐各項(xiàng)熱損失的確定3.3.3鍋爐各項(xiàng)熱損失的確定3.3.3鍋爐各項(xiàng)熱損失的確定3.4火用平衡3.4.1火用的分類對(duì)應(yīng)於系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)係可分為:物理火用和化學(xué)火用根據(jù)能量性質(zhì)分類:熱量火用、冷量火用、機(jī)械能火用按工藝過(guò)程分：輸入火用、輸出火用、燃料火用、排煙火用3.4火用平衡3.4.2火用損及火用損率3.4火用平衡1.燃燒過(guò)程的火用損:等於燃料火用與燃料產(chǎn)物火用之差2.傳熱過(guò)程的火用損:在完全燃燒的情況下對(duì)於熱水鍋爐及原油加熱爐,因無(wú)尾部受熱面有尾部受熱面的設(shè)備,分別計(jì)算,然後相加3.散熱的火用損:3.4火用平衡4.排煙火用損:5.換熱過(guò)程火用損:6.化學(xué)反應(yīng)火用(損):反應(yīng)前後化學(xué)火用的差值放熱反應(yīng),計(jì)入反應(yīng)前物質(zhì),對(duì)於吸熱反應(yīng),計(jì)入反應(yīng)後物質(zhì)3.4.3火用平衡與火用效率3.4火用平衡1.火用平衡:系統(tǒng)的收入火用與支出火用應(yīng)當(dāng)平衡以全入火用為基礎(chǔ)的火用平衡方程如下:2.火用效率:系統(tǒng)實(shí)際得到的有效火用與供給火用之比,對(duì)於各種用能設(shè)備,以供入熱為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算3.4火用平衡以反平衡法計(jì)算:對(duì)於整個(gè)企業(yè),則用能效率表示為對(duì)於石油、化工裝置、全入火用效率為火用的回收率為3.4火用平衡應(yīng)用舉例案例6

設(shè)某單級(jí)汽輪機(jī)，進(jìn)汽壓力為p1=10MPa,溫度t1=540℃,排汽壓力為p2=0.005MPa,相對(duì)內(nèi)效率ηri=0.81，環(huán)境溫度20℃。求該機(jī)的絕對(duì)內(nèi)效率，汽機(jī)的火用效率、熱損失、火用損失。3.4火用平衡應(yīng)用舉例案例6（續(xù)）

設(shè)某單級(jí)汽輪機(jī)，進(jìn)汽壓力為p1=10MPa,溫度t1=540℃,排汽壓力為p2=0.005MPa,相對(duì)內(nèi)效率ηri=0.81，環(huán)境溫度20℃。求該機(jī)的絕對(duì)內(nèi)效率，汽機(jī)的火用效率、熱損失、火用損失。3.5熱平衡及火用平衡結(jié)果的表示方法3.5熱平衡及火用平衡結(jié)果的表示方法3.5.1熱流圖和火用流圖3.5熱平衡及火用平衡結(jié)果的表示方法3.5.2表格表示法3.6提高能源利用率的途徑3.6.1提高鍋爐熱效率的途徑降低Q21.降低排煙熱損失增加尾部受熱面10%降低排煙溫度1%/15-20℃大：160℃小250℃

佈置空預(yù)器佈置省煤器熱泵熱源清灰降阻合適的空氣過(guò)量係數(shù)0.7%/0.13.6提高能源利用率的途徑2.提高運(yùn)行水準(zhǔn)降低Q3,Q43.6提高能源利用率的途徑降低Q3,Q4燃料完全燃燒足夠的空氣助燃足夠的爐膛溫度足夠的反應(yīng)時(shí)間節(jié)能自動(dòng)控制保持爐膛高溫提高風(fēng)粉溫度提高爐膛溫度3.6.2提高鍋爐火用效率的途徑3.6提高能源利用率的途徑火用損分析：燃燒過(guò)程化學(xué)能未能完全轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽惶岣呷紵郎囟葌鳠徇^(guò)程不可逆損失。提高工質(zhì)的平均吸熱溫度3.6提高能源利用率的途徑3.6.3提高企業(yè)能源利用率的途徑改善輔機(jī)運(yùn)行條件，節(jié)約自用能量；不同能量的聯(lián)供，熱、電、冷三聯(lián)供；聯(lián)合迴圈，能量梯級(jí)利用原理，燃?xì)庹羝?lián)合迴圈50%左右；能源大系統(tǒng)，不同行業(yè)聯(lián)合體，坑口電站，洗煤廠、焦化廠，發(fā)電、供暖、運(yùn)輸、供冷總能系統(tǒng)。

聯(lián)合迴圈

4.1概述燃?xì)廨啓C(jī):進(jìn)氣溫度1370℃~1500℃,優(yōu)點(diǎn):平均吸熱溫度高;排氣溫度450~600℃,缺點(diǎn):平均放熱溫度高;熱效率:33%-38%蒸汽輪機(jī):進(jìn)氣溫度540~560℃,缺點(diǎn):平均吸熱溫度低;排氣溫度30~38℃,優(yōu)點(diǎn):平均放熱溫度低;熱效率:42%4.1概述4.1.1基本概念燃?xì)?蒸汽聯(lián)合迴圈4.1.2聯(lián)合迴圈的優(yōu)越性4.1概述優(yōu)點(diǎn):效率高：E級(jí)聯(lián)合迴圈效率51－52％F級(jí)55－57％，H級(jí)達(dá)到60％以上污染少：可將NOx排放控制在50mg/Nm3以內(nèi)啟動(dòng)快、適合調(diào)峰：燃機(jī)單迴圈可以在20分鐘內(nèi)帶滿負(fù)荷聯(lián)合迴圈可以在60分鐘內(nèi)帶滿負(fù)荷可以實(shí)現(xiàn)黑啟動(dòng)、提高電網(wǎng)安全性自動(dòng)化程度高、人員配置少4.1.3聯(lián)合迴圈發(fā)展情況4.1概述1.國(guó)外燃?xì)?蒸汽輪機(jī)的發(fā)展概況

機(jī)型專案西屋501-ATSGE-MS7001HABBGT26西門子KWU燃?xì)獬鯗?，?510143012601190壓比28233016.6簡(jiǎn)單迴圈淨(jìng)出力,MW290265240簡(jiǎn)單迴圈效率,%4138.538聯(lián)合迴圈淨(jìng)出力,MW426400396359聯(lián)合迴圈效率,%616058.558.12.聯(lián)合迴圈發(fā)電機(jī)組的性能參數(shù)4.1概述4.1.4燃?xì)?蒸汽聯(lián)合迴圈發(fā)展趨勢(shì)4.1概述美國(guó)雄心勃勃的ATS計(jì)畫(huà)和GAGT計(jì)畫(huà)1.目標(biāo)效率60%初溫1427℃價(jià)格降低10%NOX降低10%2.技術(shù)措施採(cǎi)用壓氣中間冷卻技術(shù)?!燃?xì)馔钙酵鞑糠指脑?陶瓷葉片和噴塗技術(shù);研究濕空氣透平(HAT)迴圈;燃煤技術(shù)方面五種方案:IGCC,PFBC-CC,第二代PFBC-CC,採(cǎi)用高溫陶瓷管的外燃式聯(lián)合迴圈(EFCC)以及直接在燃?xì)廨啓C(jī)中燃用水煤漿.4.1概述3.最新進(jìn)展:USA,GE公司推出初溫1288℃,聯(lián)合迴圈的單機(jī)功率為376.2MW,供電效率56.3%,型號(hào)為9G和9H系列.

指軟化水經(jīng)燃機(jī)排氣加熱後噴入壓氣機(jī)出口蒸發(fā)器中被高溫高壓空氣蒸發(fā)，空氣與水蒸汽混合物在回?zé)崞髦斜蝗細(xì)馀艢饧訜後幔┙o燃燒室，產(chǎn)生的燃?xì)狻⒄羝旌衔镞M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)作功。由於燃機(jī)排氣餘熱的充分利用，可大大提高迴圈效率；由於燃機(jī)工質(zhì)流量增加，使機(jī)組功率也大大增加；由於沒(méi)有了蒸汽輪機(jī)，使系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化，造價(jià)僅為餘熱鍋爐型聯(lián)合迴圈的50％。如果把整體煤氣化產(chǎn)生的煤氣經(jīng)淨(jìng)化後供燃燒室燃燒，就形成IGHAT迴圈，也大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)，節(jié)約投資。

4.2聯(lián)合迴圈的基本型式4.2聯(lián)合迴圈的基本型式4.2.1不補(bǔ)燃餘熱鍋爐聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)4.2聯(lián)合迴圈的基本型式4.2.2有補(bǔ)燃的餘熱鍋爐型聯(lián)合迴圈4.2.3增壓鍋爐型聯(lián)合迴圈4.2聯(lián)合迴圈的基本型式4.2聯(lián)合迴圈的基本型式4.2.4程式雙流體迴圈4.3整體煤氣化聯(lián)合迴圈(IGCC)4.3整體煤氣化聯(lián)合迴圈(IGCC)實(shí)質(zhì):就是一種先進(jìn)的潔淨(jìng)煤發(fā)電技術(shù)潔淨(jìng)煤發(fā)電技術(shù)?煤粉燃燒+煙氣脫硫（PC/FGD）常壓迴圈流化床燃燒（CFBC）整體煤氣化燃?xì)?蒸汽聯(lián)合迴圈（IGCC）增壓流化床燃?xì)?蒸汽聯(lián)合迴圈（PFBC-CC）工作原理=燃?xì)?蒸汽聯(lián)合迴圈+煤氣化+淨(jìng)化IGCC發(fā)展概況1984年1月美國(guó)建成世界最早的商業(yè)驗(yàn)證電站一CoolWater電站，該電廠發(fā)電出力為120MW，耗資2．62億美元；現(xiàn)在世界上已建、在建和擬建的IGCC電站近約30座，其中美國(guó)擁有15座，居世界之冠。最大的為美國(guó)的440MW機(jī)組，計(jì)畫(huà)或可研中容量為德國(guó)900MW和前蘇聯(lián)1000MW機(jī)組。一些發(fā)展中國(guó)家，如印度、中國(guó)也計(jì)畫(huà)建立IGCC示範(fàn)電站；我國(guó)從1994年開(kāi)始對(duì)IGCC示範(fàn)工程進(jìn)行預(yù)可行性研究，國(guó)家電力公司擬在山東煙臺(tái)電廠建設(shè)一座容量為300～400MW的IGCC示範(fàn)電站.4.3整體煤氣化聯(lián)合迴圈(IGCC)組成煤的儲(chǔ)運(yùn)、預(yù)處理、製備和供給系統(tǒng)煤的氣化系統(tǒng)除灰系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)顯熱利用系統(tǒng)燃?xì)?蒸汽發(fā)電系統(tǒng)空分制氧系統(tǒng)煤渣廢水處理系統(tǒng)4.3整體煤氣化聯(lián)合迴圈(IGCC)優(yōu)點(diǎn)具有提高供電效率的最大潛力；單機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到300-400MW，規(guī)模效應(yīng)；基本條件已經(jīng)趨於成熟；污染問(wèn)題解決最徹底；耗水量少50%-70%；廢物處理量少，可以再利用；硫酸水泥建築產(chǎn)品多樣化，發(fā)電、甲醇、汽油、尿素，降低成本4.3整體煤氣化聯(lián)合迴圈(IGCC)IGCC的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展方向（1）先進(jìn)的煤氣化工藝

研究與開(kāi)發(fā)大容量的、能量轉(zhuǎn)化效率高的煤氣化爐；選擇合適爐型，提高冷煤氣效率和熱煤氣效率；高溫、壓力爐，增加氣化反應(yīng)速率，提高碳轉(zhuǎn)化率.（2）高溫?zé)煔鉁Q(jìng)化系統(tǒng):①高溫除塵

②高溫幹式脫硫（3）燃?xì)廨啓C(jī)大型化、提高初溫及其國(guó)產(chǎn)化.IGCC發(fā)展方向的核心，是提高效率和降低造價(jià).發(fā)展趨勢(shì)4.3整體煤氣化聯(lián)合迴圈(IGCC)提高單機(jī)容量和供電效率,措施:高溫高壓縮比機(jī)組；採(cǎi)用新的氣化爐形型式，影響裝置效率和排放；高效除灰及脫硫,濕法除灰常溫脫硫,高溫除灰和高溫脫硫技術(shù)；開(kāi)發(fā)新型空氣分離系統(tǒng)；降低比投資費(fèi)用.4.3整體煤氣化聯(lián)合迴圈(IGCC)4.5增壓流化床聯(lián)合迴圈(PFBC-CC)4.5增壓流化床聯(lián)合迴圈4.5.1概述高壓0.98-1.96MPa;目的：實(shí)現(xiàn)高壓低溫燃燒，實(shí)現(xiàn)低NOx排放；示範(fàn)電站建於上個(gè)世紀(jì)八十年代，目前商業(yè)運(yùn)營(yíng)只有8臺(tái)，最大為360MW；我國(guó)第一座PFBC-CC15MW中試裝置建於江蘇徐州賈汪電廠；實(shí)踐證明PFBC-CC電站可以提高供電效率3-5%，節(jié)煤10-15%，並顯著減少污染物排放量。4.5增壓流化床聯(lián)合迴圈4.5.2增壓流化床聯(lián)合迴圈工作原理工作原理4.5增壓流化床聯(lián)合迴圈系統(tǒng)構(gòu)成增壓流化床燃燒鍋爐燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置25%汽輪機(jī)動(dòng)力裝置75%基本型式4.5增壓流化床聯(lián)合迴圈空氣埋管熱交換系統(tǒng)USA-DOE13MW半工業(yè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（COGAS）特點(diǎn)：燃?xì)廨啓C(jī)承擔(dān)總負(fù)荷的60%水蒸氣埋管熱交換系統(tǒng)4.5增壓流化床聯(lián)合迴圈USA-GE商用聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)特點(diǎn)：燃料熱量34%產(chǎn)生燃?xì)猓?0%產(chǎn)生蒸汽，6%為灰渣顯熱損失4.5增壓流化床聯(lián)合迴圈4.5.3PFBC-CC電站案例4.5增壓流化床聯(lián)合迴圈4.5.4第二代PFBC-CC4.5增壓流化床聯(lián)合迴圈

新能源發(fā)電技術(shù)地?zé)犭娬就饩皥D5.1地?zé)岚l(fā)電技術(shù)5.1地?zé)岚l(fā)電技術(shù)5.1地?zé)岚l(fā)電技術(shù)5.1.1概述5.1.1概述一、國(guó)際概況：1904年義大利在拉德瑞羅建立起世界上第1座小型地?zé)嵴羝囼?yàn)電站；1913年正式投運(yùn)(250kW）;迄今為止，全世界至少已有83個(gè)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源或計(jì)畫(huà)開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源,有21個(gè)國(guó)家利用地?zé)岚l(fā)電，約有250個(gè)地?zé)犭娬尽?998年，全世界地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量為8239MW，其中美國(guó)2850MW，居第1位；目前世界上最大的地?zé)犭娬荆好绹?guó)加州的吉塞斯地?zé)犭娬?，總裝機(jī)容量達(dá)1918MW。到2010年，地?zé)崮芄?yīng)700萬(wàn)個(gè)美國(guó)家庭、1800萬(wàn)人需用的電力。二、中國(guó)地?zé)岚l(fā)電概況中國(guó)地?zé)岚l(fā)電的研究試驗(yàn)上作開(kāi)始於20世紀(jì)70年代初。30餘年來(lái)的發(fā)展經(jīng)歷了兩大階段：（1）1970—1985年期間，為以發(fā)展和低溫地?zé)嵩囼?yàn)電站為主的階段；（2）1985年以後，進(jìn)入發(fā)展商業(yè)應(yīng)用高溫地?zé)犭娬镜碾A段。到1998年底，中國(guó)的地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量達(dá)32Mw，居世界第13位；中國(guó)的地?zé)嶂苯永迷O(shè)備總功率達(dá)2443Mw，居世界前列。5.1.1概述國(guó)內(nèi)低溫地?zé)犭娬痉謥迅艣r1970年，廣東省豐順縣鄧屋建立起中國(guó)第一座閃蒸系統(tǒng)地?zé)嵩囼?yàn)電站，利用91℃的地?zé)崴l(fā)電，機(jī)組功率為86kW，隨後，江西省宜春市溫湯和河北省懷來(lái)縣，也相繼建設(shè)起雙循環(huán)系統(tǒng)地?zé)嵩囼?yàn)電站。20世紀(jì)70年代中後期，湖南省灰湯、遼寧省熊嶽以及山東省招遠(yuǎn)又先後建成閃蒸及雙循環(huán)系統(tǒng)地?zé)嵩囼?yàn)電站。所有這些電站發(fā)電機(jī)組的功率都不大，從50—300kW不等；地?zé)崴疁囟染^低，從61—92℃不等。5.1.1概述高溫地?zé)犭娬救涨爸袊?guó)高溫地?zé)犭娬局饕性谖鞑氐貐^(qū)，總裝機(jī)容量為27.18MW，其中羊八井地?zé)犭娬狙b機(jī)容量為25.18MW，朗久地?zé)犭娬狙b機(jī)容量為1MW，那曲地?zé)犭娬狙b機(jī)容量為1MW。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，西藏地?zé)犸@示區(qū)達(dá)700多處，其中可供開(kāi)發(fā)的地?zé)犸@示區(qū)342處，絕大部分地表泉水溫度超過(guò)80攝氏度，地?zé)豳Y源發(fā)電潛力超過(guò)100萬(wàn)千瓦。西藏地?zé)岚l(fā)電總量占拉薩電網(wǎng)的30％左右，且地?zé)岚l(fā)電成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低於水電。5.1.1概述羊八井地?zé)犭娬狙虬松責(zé)犭娬臼侵袊?guó)自行設(shè)計(jì)建設(shè)的第1座用於商業(yè)應(yīng)用的、裝機(jī)容量最大的高溫地?zé)犭娬?，總裝機(jī)容量為25．18MW。年發(fā)電量約達(dá)l億kwh，占拉薩電網(wǎng)總電量的40％以上．對(duì)緩和拉薩地區(qū)電力緊缺的狀況起了重要作用。電站利用145℃左有的地?zé)崴?汽水混和物)發(fā)電，向92km以外的拉薩地區(qū)供電。羊八井地?zé)犭娬景ǖ谝浑娬竞偷诙娬緝刹糠帧?.1.1概述1977午10月10日，第一電站1號(hào)機(jī)組投入運(yùn)行，2號(hào)和3號(hào)機(jī)組分別於1981年12月和1982年11月建成並投入發(fā)電。1985年又?jǐn)U建了4號(hào)機(jī)組；站址位於羊八井地?zé)崽锉辈俊⒅心峁芬员奔s45km處，距第一電站約3km。該電站一期工程安裝了1臺(tái)日本生產(chǎn)的3.18MW機(jī)組，自動(dòng)化程度較高，以後，又安裝了4臺(tái)功率各為3MW的國(guó)產(chǎn)機(jī)組。到2002年底，整個(gè)羊八井地?zé)犭娬镜目傃b機(jī)容量為25.18MW。羊八外地?zé)崽锲窆泊蛄?0多眼地?zé)峋?；根?jù)地質(zhì)部門對(duì)羊八井地區(qū)淺層熱儲(chǔ)能的勘探與評(píng)價(jià)，南、北兩區(qū)的發(fā)展?jié)摿s為28—32MW。5.1.1概述1）單相汽、水分別輸送，用二條母管把各地?zé)峋畯〖臒崴驼羝斔偷诫娬?，充分利用了熱田蒸汽，比單用熱水發(fā)電提高發(fā)電能力1／3。2）汽、水二相輸送，用一條管道輸送汽、水混合物，不在井口設(shè)置擴(kuò)容器。減少壓降，節(jié)約能量。3）克服結(jié)垢，採(cǎi)用機(jī)械通井與井內(nèi)注入阻垢劑相結(jié)合的辦法。利用空心通井器，可以通井不停機(jī)。選用常州勝利化工廠生產(chǎn)的ATMT阻垢劑，阻垢效率達(dá)90%，費(fèi)用比進(jìn)口阻垢劑大為降低。4）進(jìn)行了熱排水回灌試驗(yàn)。羊八井的地?zé)崴泻辛?、汞、砷、氟等多種有害元素，地?zé)岚l(fā)電後大量的熱排水直接排入藏布曲河將是不允許的。經(jīng)過(guò)238小時(shí)的回灌試驗(yàn)，熱排水向地下回灌能力達(dá)每小時(shí)100～124噸。羊八井地?zé)犭娬鞠柔峤鉀Q的技術(shù)難題5.1.1概述三、中國(guó)地?zé)岚l(fā)電未來(lái)在技術(shù)上，已建立起了一套比較完招的地?zé)峥碧郊夹g(shù)方法和評(píng)價(jià)方法；地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用工程的勘探、設(shè)計(jì)利施工，已有資質(zhì)實(shí)體；在產(chǎn)業(yè)建設(shè)上，已奠定一定的基礎(chǔ)和能力，可以獨(dú)立建設(shè)30MW規(guī)模商業(yè)化運(yùn)行的地?zé)犭娬荆瑔螜C(jī)容量可以達(dá)到10MW；已具備施工5000m深度地?zé)徼嵦焦こ痰臈l件和能力；已初步建立起地?zé)岬谋O(jiān)測(cè)體系和生產(chǎn)與回灌體系；已初步建立起一些必要的地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)範(fàn)。地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用設(shè)備基本配套，可以國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)，並有專業(yè)生產(chǎn)製造工廠；地?zé)岜O(jiān)測(cè)儀器基本完備，並可進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)。在產(chǎn)業(yè)建設(shè)上，已奠定一定的基礎(chǔ)和能力，可以獨(dú)立建設(shè)30MW規(guī)模商業(yè)化運(yùn)行的地?zé)犭娬荆瑔螜C(jī)容量可以達(dá)到10MW；已具備施工5000m深度地?zé)徼嵦焦こ痰臈l件和能力；5.1.1概述5.1.2地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)

5.1.2地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)

5.1.2地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)

地?zé)崮艿睦每煞譃橹苯永煤偷責(zé)岚l(fā)電兩大方面.地?zé)岚l(fā)電原理及分類原理:地?zé)岚l(fā)電是利用地下熱水和蒸汽為動(dòng)力源的一種新型發(fā)電技術(shù)，它涉及地質(zhì)學(xué)、地球物理、地球化學(xué)、鑽探技術(shù)、材料科學(xué)和發(fā)電工程等多種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。分類:按照載熱體類型、溫度、壓力和其他特性的不同，可把地?zé)岚l(fā)電的方式劃分為地?zé)嵴羝l(fā)電和地下熱水發(fā)電兩大類.5.1.2地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)

1．地?zé)嵴羝l(fā)電(1)背壓式汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)。最簡(jiǎn)單的地?zé)釒终羝l(fā)電，是採(cǎi)用背壓式汽輪機(jī)地?zé)嵴羝l(fā)電系統(tǒng)(如圖)工作原理：首先把幹蒸汽從蒸汽井中引出，先加以淨(jìng)化，經(jīng)過(guò)分離器分離出所含的固體雜質(zhì)，然後就可把蒸汽通入汽輪機(jī)做功，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。做功後的蒸汽，可直接排入大氣；也可用於工業(yè)生產(chǎn)中的加熱過(guò)程。應(yīng)用：這種系統(tǒng)大多用於地?zé)嵴羝胁荒Y(jié)氣體含量很高的場(chǎng)合，或者綜合利用於工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的場(chǎng)合.5.1.2地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)

(2)凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)為提高地?zé)犭娬镜臋C(jī)組出力和發(fā)電效率，通常採(cǎi)用凝汽式汽輪機(jī)地?zé)嵴羝l(fā)電系統(tǒng)(如圖)。在該系統(tǒng)中，由於蒸汽在汽輪機(jī)中能膨脹到很低的壓力，因而能做出更多的功。做功後的蒸汽排入混合式凝汽器，並在其中被迴圈水泵打入冷卻水所冷卻而凝結(jié)成水，然後排走。在凝汽器中，為保持很低的冷凝壓力，即真空狀態(tài)，設(shè)有兩臺(tái)帶有冷卻器的射汽抽氣器來(lái)抽氣，把由地?zé)嵴羝麕?lái)的各種不凝結(jié)氣體和外界漏入系統(tǒng)中的空氣從凝汽器中抽走。1．地?zé)嵴羝l(fā)電5.1.2地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)

2．地下熱水發(fā)電兩種方式：閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)；雙迴圈地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)（1）閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)：直接利用地下熱水所產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)工作。也叫做減壓擴(kuò)容法地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)。類型：可以分為：1）單級(jí)閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)(又包括濕蒸汽型和熱水型兩種)；2）兩級(jí)閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)；3）全流法地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)；5.1.2地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)

2．地下熱水發(fā)電（2）雙迴圈地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)：利用地下熱水來(lái)加熱某種低沸點(diǎn)工質(zhì)，使其產(chǎn)生蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)工作。雙迴圈地?zé)岚l(fā)電也叫做低沸點(diǎn)工質(zhì)地?zé)岚l(fā)電或中間介質(zhì)法地?zé)岚l(fā)電，又叫做熱交換法地?zé)岚l(fā)電。在這種發(fā)電系統(tǒng)中，低沸點(diǎn)介質(zhì)常採(cǎi)用兩種流體；一種是採(cǎi)用地?zé)崃黧w作熱源；另一種是採(cǎi)用低沸點(diǎn)工質(zhì)流體作為一種工作介質(zhì)來(lái)完成將地下熱水的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。所謂雙迴圈地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)即是由此而得名。常用的低沸點(diǎn)工質(zhì)有氯乙烷、正丁烷、異丁烷、氟利昂—11、氟利昂—12等。5.1.2地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)

雙迴圈地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：利用低溫位熱能的熱效率較高：設(shè)備緊湊，汽輪機(jī)的尺寸??；易於適應(yīng)化學(xué)成分比較複雜的地下熱水。缺點(diǎn)：不像擴(kuò)容法那樣可以方便地使用混合式蒸發(fā)器和冷凝器；大部分低沸點(diǎn)工質(zhì)傳熱性都比水差，採(cǎi)用此方式需有相當(dāng)大的金屬換熱面積；低沸點(diǎn)工質(zhì)價(jià)格較高，來(lái)源欠廣，有些低沸點(diǎn)工質(zhì)還有易燃、易爆、有毒、不穩(wěn)定、對(duì)金屬有腐蝕等特性。5.1.2地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)

雙迴圈地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的分類單級(jí)雙迴圈地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)(如圖)；兩級(jí)雙迴圈地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)(如圖)；閃蒸與雙迴圈兩級(jí)串聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)(如圖)。經(jīng)濟(jì)性是考察地?zé)岚l(fā)電站設(shè)計(jì)和建設(shè)的最重要的綜合性指標(biāo)。衡量地?zé)岚l(fā)電站經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)，主要有兩個(gè)：1）一個(gè)是發(fā)電量(kWh／t熱水)，它表示地?zé)岚l(fā)電站發(fā)電效率的高低；2）一個(gè)是地?zé)岚l(fā)電站的投資費(fèi)用(元/kW)，它表示電站建設(shè)費(fèi)用的大小。5.1.2地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)

5.1.3地?zé)岚l(fā)電幾個(gè)關(guān)鍵因素5.1.3地?zé)岚l(fā)電幾個(gè)關(guān)鍵因素低沸點(diǎn)工質(zhì)選擇地?zé)犭娬痉栏g地?zé)犭娬痉澜Y(jié)垢地?zé)犭娬净毓嗉夹g(shù)地?zé)犭娬疚菜C合利用地?zé)犭娬具\(yùn)行地?zé)犭娬緦?duì)環(huán)境的影響1．低沸點(diǎn)工質(zhì)選擇選擇工質(zhì)時(shí)應(yīng)注意考慮以下基本要求：發(fā)電性能好，即在相同條件下每噸熱水的實(shí)際發(fā)電量較大；傳熱性能好，即在相同條件下放熱係數(shù)較大；壓力水準(zhǔn)適中，即在地下熱水溫度下相應(yīng)的飽和壓力不很高，在冷源溫度下不山現(xiàn)高度真空；來(lái)源豐富，價(jià)格較低；化學(xué)穩(wěn)定性好，不易分解，腐蝕性和毒性小，不易燃易爆。5.1.3地?zé)岚l(fā)電幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)2、地?zé)犭娬痉栏g地?zé)崃黧w腐蝕的主要物質(zhì)有：氧(02)、氫離子(H+)、氯離子(Cl-)、硫化氫(H2S)、二氧化碳(C02)、氨(NH3)和硫酸鹽(SO42-)等。防腐措施：整個(gè)系統(tǒng)採(cǎi)用耐腐蝕的金屬和非金屬材料。使系統(tǒng)儘量密封，以隔絕外界空氣的進(jìn)入。也可在系統(tǒng)中加亞硫酸鹽等除氧劑除氧。在系統(tǒng)中安裝熱交換器，使地?zé)崴恢苯舆M(jìn)入利用系統(tǒng)。對(duì)非傳熱的金屬表面塗敷防腐塗料。針對(duì)不同類型的局部腐蝕採(cǎi)取相應(yīng)的防腐蝕措施。5.1.3地?zé)岚l(fā)電幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)3．地?zé)犭娬痉澜Y(jié)垢（1）垢的類型：按化學(xué)成分，可將垢分為碳酸鈣垢、硫酸鈣垢、矽酸鹽垢和氧化鐵垢等種類，其物性指標(biāo)是硬度和孔隙度。（2）防結(jié)垢方法：機(jī)械除垢：化學(xué)方法處理：在地?zé)崂孟到y(tǒng)前部增加閥門：物理方法除垢：根據(jù)熱力學(xué)原理計(jì)算與控制井口壓力。5.1.3地?zé)岚l(fā)電幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)4．地?zé)犭娬净毓嗉夹g(shù)（1）意義：地?zé)崽锏拇罅块_(kāi)採(cǎi)，必將會(huì)造成熱儲(chǔ)壽命縮短，地下水位下降，並導(dǎo)致地面沉降。如把地?zé)岚l(fā)電後的地?zé)釛壦毓嗟叵拢涂纱蟠鬁p輕這些弊端，並減輕地?zé)釛壦畬?duì)於環(huán)境的污染。（2）方法：不同的地?zé)崽飹?cǎi)用的回灌方式會(huì)有所不同。問(wèn)灌方式的選擇．取決於地質(zhì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)等綜合因素，但一般來(lái)說(shuō)邊對(duì)邊的、深一些的回灌井佈局在多數(shù)情況下可較好地避免熱干擾。5.1.3地?zé)岚l(fā)電幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)5．地?zé)犭娬疚菜C合利用地?zé)犭娬景l(fā)電後排出的尾水，溫度一般都在60~70℃左右或更高．適合於工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及生活上利用，或從中提取有用的化學(xué)元素等。如：廣東豐順鄧屋地?zé)嵩囼?yàn)電站將排出的熱水與冷水混合，每小時(shí)約有300t水供給農(nóng)田灌溉；湖南灰湯地?zé)嵩囼?yàn)電站將排出的熱水供當(dāng)?shù)丿燄B(yǎng)院和溫室利用；江西溫湯地?zé)嵩囼?yàn)電站將發(fā)電後排出的餘熱水用於繁育水稻良種和治療皮膚病、關(guān)節(jié)炎等。5.1.3地?zé)岚l(fā)電幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)6、地?zé)犭娬具\(yùn)行(1)啟動(dòng)和停機(jī)：快；操作方便(2)運(yùn)行中應(yīng)注意的主要事項(xiàng)：1)背壓的異常變化。2)最佳蒸發(fā)工況。3)系統(tǒng)的密封性。4)腐蝕和結(jié)垢。5.1.3地?zé)岚l(fā)電幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)7、地?zé)犭娬緦?duì)環(huán)境的影響地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用對(duì)環(huán)境的有害影響很小。地?zé)崮茏鳛樾履茉?，無(wú)論是用來(lái)發(fā)電，還是用於非電直接用熱，都能大幅度削減溫室氣體排放量，減輕環(huán)境污染。但地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)利用仍有少量有害物質(zhì)排放，造成大氣、地面和水泥的一定污染，必須加以重視。例如地下熱水和地?zé)嵴羝泻卸趸?、甲烷、氫、氮、氨、硫化氫等不凝結(jié)氣體可能造的空氣污染：廢水中硼、砷等有害物質(zhì)可能造成地表和水源的化學(xué)污染；地?zé)犭娬九懦龃罅慷葻崴赡茉斐傻臒嵛廴荆淮罅块_(kāi)採(cǎi)地下熱水可能引起的地變形、地面沉降和誘發(fā)地震等危害。5.1.3地?zé)岚l(fā)電幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)背壓式汽輪機(jī)地?zé)嵴羝l(fā)電系統(tǒng)5.1.2地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)

凝氣式汽輪機(jī)地?zé)嵴羝l(fā)電系統(tǒng)5.1.2地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)

單級(jí)雙迴圈地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)5.1.2地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)

兩級(jí)雙迴圈地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)5.1.2地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)

閃蒸與雙迴圈兩級(jí)串聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)5.1.2地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)

熱管及熱管換熱器6.1熱管的基本知識(shí)6.1熱管的基本知識(shí)1936年,J.帕金斯,熱虹吸管,重力熱管1944年,高斯勒:毛細(xì)吸液芯概念1962年,格羅弗製造出樣品:鈉-不銹鋼-絲網(wǎng)1968年,應(yīng)用衛(wèi)星儀器溫度控制1970年,應(yīng)用範(fàn)圍擴(kuò)大:電子\機(jī)械\能源\動(dòng)力我國(guó),1972年,試製成功鈉熱管用途:冷卻\新能源開(kāi)發(fā)\餘熱回收\(chéng)傳熱6.1.1熱管的發(fā)展與現(xiàn)狀6.1熱管的基本知識(shí)6.1.2熱管的結(jié)構(gòu)和工作原理典型的熱管結(jié)構(gòu)毛細(xì)吸液芯6.1熱管的基本知識(shí)工作原理熱力學(xué)角度:液體蒸發(fā)—蒸汽流動(dòng)—蒸汽凝結(jié)—液體回流(迴圈)傳熱學(xué)觀點(diǎn):熱量傳遞經(jīng)歷7個(gè)環(huán)節(jié)流體力學(xué)觀點(diǎn):熱管兩端壓差工作液體流動(dòng)壓力降工作蒸汽流動(dòng)壓力降重力作用壓力降6.1熱管的基本知識(shí)6.1熱管的基本知識(shí)6.1.3熱管的分類按熱管的工作溫度劃分:按熱管的工作液體回流方式分:按熱管的結(jié)構(gòu)劃分按熱管的殼體材料和使用工質(zhì)劃分:按熱管的功能劃分6.1熱管的基本知識(shí)6.1.4熱管的基本特性高導(dǎo)熱性:等溫特性:熱流密度可變性傳熱方向的可逆性:熱二極體與熱開(kāi)關(guān):恒溫特性6.2熱管的應(yīng)用案例6.2熱管的應(yīng)用案例6.2熱管的應(yīng)用案例6.3熱管理論6.3熱管理論6.3.1毛細(xì)力與熱管迴圈動(dòng)力毛細(xì)現(xiàn)象與毛細(xì)力6.3熱管理論1、毛細(xì)現(xiàn)象與毛細(xì)力6.3熱管理論1、毛細(xì)現(xiàn)象與毛細(xì)力6.3熱管理論2、熱管迴圈推動(dòng)力6.3熱管理論2、熱管迴圈推動(dòng)力6.3熱管理論2、熱管迴圈推動(dòng)力6.3熱管理論6.3.2熱管內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)的壓力降1、管內(nèi)液體壓降：液體一般認(rèn)為是層流對(duì)於層流，可根據(jù)流體力學(xué)中不可壓縮流體在穩(wěn)定狀態(tài)下流過(guò)圓形截面管道的層流壓降公式（哈根-泊肅葉公式）對(duì)於吸液芯中工作流體，考特進(jìn)行修正6.3熱管理論如果考慮重力影響,可以寫成微分形式達(dá)西定律表示壓降方式更實(shí)際6.3熱管理論2、管內(nèi)蒸汽壓降：可以是層流,也可以是湍流沿?zé)峁茌S線方向上蒸汽的品質(zhì)流量是不斷變化的,因而對(duì)蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段要分別考慮對(duì)於無(wú)絕熱段的熱管，對(duì)於有絕熱段的熱管，絕熱段內(nèi)徑向雷諾數(shù)6.3熱管理論6.3熱管理論6.3.3熱管的熱量傳遞6.3熱管理論1高溫?zé)嵩?---熱管蒸發(fā)段外壁的換熱熱阻2熱管蒸發(fā)段固體壁面的導(dǎo)熱熱阻3熱管蒸發(fā)段的沸騰換熱熱阻4熱管蒸發(fā)段---熱管冷凝段換熱熱阻5熱管冷凝段冷凝換熱熱阻6熱管冷凝段固體壁面的導(dǎo)熱熱阻7熱管冷凝段外壁---低溫?zé)嵩撮g的換熱熱阻8蒸發(fā)段---冷凝段的軸嚮導(dǎo)熱熱阻6.3熱管理論6.3熱管理論熱阻R1R2R3R4R5R6R7數(shù)量級(jí)10-1～10-210-410-310-710-310-410-1～10-2碳鋼-水熱管：表6-2熱管各熱阻的近似值6.3熱管理論6.3.4熱管的傳熱極限6.3熱管理論6.3熱管的設(shè)計(jì)6.3熱管的設(shè)計(jì)1、熱管工作溫度確定(蒸汽的溫度)6.3熱管的設(shè)計(jì)2、熱管工作流體的選擇熱管的工作溫度應(yīng)保證在工作流體的凝固點(diǎn)和臨界點(diǎn)之間6.3熱管的設(shè)計(jì)3、熱管吸液芯的選擇6.3熱管的設(shè)計(jì)1小的有效毛細(xì)半徑,提供最大毛細(xì)壓力;2具有較大滲透率,減少回流液體的壓力損失;3具有較小的導(dǎo)熱熱阻,減少?gòu)较驅(qū)嶙枇?、熱管殼體的選擇1相容性;2導(dǎo)熱性能;3機(jī)械性能;4實(shí)用性能6.3熱管的設(shè)計(jì)5、熱管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算1管徑設(shè)計(jì)計(jì)算2管壁設(shè)計(jì)計(jì)算;3端蓋設(shè)計(jì)計(jì)算;4吸液芯設(shè)計(jì)計(jì)算：毛細(xì)傳熱極限熱流量公式5毛細(xì)傳熱極限核算;6其他核算：Re6.4熱管換熱器及其應(yīng)用6.4熱管換熱器及其應(yīng)用6.4.1熱管換熱器的特點(diǎn)、類型、結(jié)構(gòu)1、特點(diǎn)1換熱效率高;等溫，熵增，對(duì)數(shù)溫差，氣-氣管外流動(dòng)，節(jié)省耗材2流動(dòng)壓力損失小;管外流動(dòng)3結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活；元件固定，位置靈活，相對(duì)獨(dú)立4使用維護(hù)方便；變換流動(dòng)方向，清洗容易，沒(méi)有易損件2、流態(tài)分類6.4熱管換熱器及其應(yīng)用3、按結(jié)構(gòu)分類6.4熱管換熱器及其應(yīng)用6.4.2熱管換熱器的應(yīng)用6.4熱管換熱器及其應(yīng)用6.4熱管換熱器及其應(yīng)用6.4.2熱管換熱器的應(yīng)用6.4熱管換熱器及其應(yīng)用6.4.2熱管換熱器的應(yīng)用

熱泵技術(shù)及其應(yīng)用7.1熱泵的基本知識(shí)7.1熱泵的基本知識(shí)1927年,英國(guó)第一臺(tái)家用熱泵產(chǎn)生1931年,美國(guó)落杉磯第一個(gè)辦公大樓製冷1050KW1937年,石油危機(jī)促進(jìn)節(jié)能熱泵大面積普及我國(guó),1950年代,天津大學(xué)試製成功第一臺(tái)熱泵1990-2000年,59.6萬(wàn)-2000萬(wàn)/年,家用50%用途:建築物空調(diào)\加熱\乾燥\產(chǎn)品加工7.1.1熱泵的發(fā)展與現(xiàn)狀7.1熱泵的基本知識(shí)7.1.2熱泵的分類與系統(tǒng)基本型式1、按工作原理分類蒸汽壓縮式熱泵氣體壓縮式熱泵蒸汽噴射式熱泵吸收式熱泵吸附式熱泵熱電式熱泵化學(xué)熱泵7.1熱泵的基本知識(shí)7.1熱泵的基本知識(shí)2、按熱源介質(zhì)與供熱介質(zhì)分類7.1熱泵的基本知識(shí)空氣-空氣熱泵空氣-水熱泵水-水熱泵水-空氣熱泵土壤-空氣熱泵土壤-水熱泵3、按用途分類住宅用熱泵,一般供熱量1～70KW商用熱泵,一般供熱量2～120KW工業(yè)用熱泵,一般供熱量100～10000KW7.1熱泵的基本知識(shí)4、按驅(qū)動(dòng)方式分類熱泵電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)熱驅(qū)動(dòng)熱能驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)吸收式蒸汽式噴射式內(nèi)燃機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽輪機(jī)5、按機(jī)組的安裝形式分類熱泵單元式分體式現(xiàn)場(chǎng)安裝式7.1熱泵的基本知識(shí)6、常用的熱泵系統(tǒng)基本型式(1)閉式蒸汽壓縮迴圈(1)閉式蒸汽壓縮迴圈(續(xù))7.1熱泵的基本知識(shí)7.1熱泵的基本知識(shí)(1)閉式蒸汽壓縮迴圈(續(xù))7.1熱泵的基本知識(shí)(1)閉式蒸汽壓縮迴圈(續(xù))7.1熱泵的基本知識(shí)(1)閉式蒸汽壓縮迴圈(續(xù))7.1熱泵的基本知識(shí)(1)閉式蒸汽壓縮迴圈(續(xù))7.1熱泵的基本知識(shí)(2)開(kāi)式蒸汽壓縮迴圈(3)帶有換熱器的開(kāi)式蒸汽壓縮迴圈7.1.3熱泵的熱源與驅(qū)動(dòng)能源7.1熱泵的基本知識(shí)1、熱泵的熱源熱泵電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)熱驅(qū)動(dòng)熱能驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)吸收式蒸汽式噴射式內(nèi)燃機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽輪機(jī)2、熱泵驅(qū)動(dòng)能源7.1熱泵的基本知識(shí)7.1熱泵的基本知識(shí)7.1.4熱泵的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)1、熱泵性能係數(shù)(COP)製冷6.5%空調(diào)7.4%採(cǎi)暖53.3%熱水12%美國(guó)建築物耗能占總耗能33.6%7.1熱泵的基本知識(shí)2、熱泵的季節(jié)性能係數(shù)7.1熱泵的基本知識(shí)7.2熱泵原理及其理論迴圈7.2熱泵原理及其理論迴圈

7.2.1理想熱泵迴圈7.2.2機(jī)械壓縮式熱泵迴圈7.2熱泵原理及其理論迴圈1、蒸汽壓縮式熱泵迴圈2、逆佈雷頓迴圈7.2熱泵原理及其理論迴圈7.2熱泵原理及其理論迴圈3、逆斯特林迴圈7.2熱泵原理及其理論迴圈7.2.3、熱力壓縮式熱泵迴圈7.2熱泵原理及其理論迴圈2、吸收式熱泵7.2熱泵原理及其理論迴圈2、吸收式熱泵迴圈3、吸附式熱泵迴圈7.2熱泵原理及其理論迴圈7.2.4其他形式熱泵7.2熱泵原理及其理論迴圈1、熱電式熱泵7.2熱泵原理及其理論迴圈1、熱電式熱泵2、化學(xué)熱泵7.2熱泵原理及其理論迴圈7.3熱泵工質(zhì)和主要設(shè)備7.3熱泵工質(zhì)和主要設(shè)備7.3.1熱泵工質(zhì)(製冷劑)7.3.2熱泵壓縮機(jī)1、往復(fù)式壓縮機(jī)7.3熱泵工質(zhì)和主要設(shè)備2、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)7.3熱泵工質(zhì)和主要設(shè)備7.3熱泵工質(zhì)和主要設(shè)備3、渦旋式壓縮機(jī)7.3熱泵工質(zhì)和主要設(shè)備4、螺桿式壓縮機(jī)7.3熱泵工質(zhì)和主要設(shè)備5、離心式壓縮機(jī)7.3.3熱泵換熱器7.3熱泵工質(zhì)和主要設(shè)備1、翅片管式換熱器7.3熱泵工質(zhì)和主要設(shè)備2、套管式換熱器3、殼管式換熱器4、板式換熱器7.3熱泵工質(zhì)和主要設(shè)備7.3.4熱泵節(jié)流元件7.3熱泵工質(zhì)和主要設(shè)備1、熱力膨脹閥2、毛細(xì)管7.3熱泵工質(zhì)和主要設(shè)備3、電子膨脹閥7.4熱泵的應(yīng)用7.4熱泵的應(yīng)用7.4.1熱泵在廢熱回收中的應(yīng)用1、建築排熱2、化工生產(chǎn)7.4熱泵的應(yīng)用7.4.2熱泵在空調(diào)上的應(yīng)用7.4熱泵的應(yīng)用1、熱泵型房間空調(diào)器1、熱泵型房間空調(diào)器7.4熱泵的應(yīng)用2、商用分體熱泵機(jī)組7.4熱泵的應(yīng)用7.4.3風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組7.4熱泵的應(yīng)用

節(jié)能原理與技術(shù)

CUMT節(jié)能原理與技術(shù)流體輸送機(jī)械為流體提供機(jī)械能的機(jī)械設(shè)備統(tǒng)稱為流體輸送機(jī)械。分類按工作原理：離心式；往復(fù)式；旋轉(zhuǎn)式；流體作用式。按輸送介質(zhì)：流體輸送機(jī)械液體輸送機(jī)械氣體壓送機(jī)械泵通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)壓縮機(jī)、真空泵8.1簡(jiǎn)述(一)、在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位1、泵與風(fēng)機(jī)屬通用機(jī)械的範(fàn)疇：它們?cè)趪?guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中應(yīng)用十分廣泛。農(nóng)業(yè)方面：排澇、灌溉；採(cǎi)礦工業(yè)：坑道的通風(fēng)及排水；冶金工業(yè)：各種冶煉爐的鼓風(fēng)以及氣體和液體的輸送；石油工業(yè)：輸油和注水；化學(xué)工業(yè)：高溫、腐蝕性氣體的排送；一般工業(yè)：廠房、車間空調(diào)以及原子防護(hù)設(shè)備的通風(fēng)等.2、定量分析：據(jù)統(tǒng)計(jì)，泵與風(fēng)機(jī)耗電約占全國(guó)總用電量的百分比逐步從原30%向40%過(guò)渡。(二)在火力發(fā)電廠中的地位1、從應(yīng)用角度看：在火力發(fā)電廠中，向鍋爐送水的給水泵、向汽輪機(jī)凝汽器送冷卻水的迴圈水泵、排送凝汽器中凝結(jié)水的凝結(jié)水泵、排送熱力系統(tǒng)中各處疏水的疏水泵、向熱力網(wǎng)系統(tǒng)補(bǔ)水的補(bǔ)給水泵、向鍋爐輸送燃料的排粉機(jī)、向鍋爐輸送空氣的送風(fēng)機(jī)、排除鍋爐煙氣的引風(fēng)機(jī)等都是電廠的重要輔助設(shè)備。此外，還有生水泵、工業(yè)水泵以及用來(lái)輸送各種潤(rùn)滑油、藥液、排除鍋爐灰渣的特殊用泵等。1—鍋爐汽包；2—過(guò)熱器；3—汽輪機(jī)；4—發(fā)電機(jī)；5—凝汽器；6—凝結(jié)水泵；7—除鹽裝置；8—升壓泵；9—低壓加熱器；10—除氧器；11—鍋爐給水泵；12—高壓加熱器；13—省煤器；14—迴圈水泵；15—射水抽氣器；16—射水泵；17—疏水泵；18—補(bǔ)給水泵；19—生水泵；20—生水預(yù)熱器；21—化學(xué)水處理設(shè)備；22—灰渣泵；23—沖灰水泵；24—液壓泵；25—工業(yè)水泵；26—送風(fēng)機(jī)；27—排粉風(fēng)機(jī)；28—引風(fēng)機(jī)；29—煙囪2、從經(jīng)濟(jì)角度看：泵與風(fēng)機(jī)是電廠的耗電大戶，特別是給水泵素有“電老虎”之稱。據(jù)統(tǒng)計(jì)，各種泵與風(fēng)機(jī)的耗電量約占廠用電的70%～80%（採(cǎi)用汽動(dòng)給水泵除外）約為機(jī)組容量的5%～10%左右；其中泵約占50%，風(fēng)機(jī)約占30%。3、從安全角度看：由於泵與風(fēng)機(jī)故障而引起停機(jī)、停爐的事例是很多的，並且由此造成了很大的直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失，應(yīng)引起我們的足夠重視。經(jīng)驗(yàn)表明，增加安全可靠性和提高效率相比，有著同等的甚至更大的經(jīng)濟(jì)效益。特別是隨著機(jī)組向大容量、高效率、自動(dòng)化方向的發(fā)展，對(duì)泵與風(fēng)機(jī)的安全可靠性也提出了越來(lái)越高的要求。(三)風(fēng)機(jī)水泵運(yùn)行中存在的主要問(wèn)題設(shè)備陳舊、其本身額定效率低於當(dāng)前世界水準(zhǔn)。當(dāng)初設(shè)計(jì)選型配套不當(dāng)，留有過(guò)大裕量；或工況改變負(fù)荷減少，使運(yùn)行效率比額定值更低。很多用戶希圖省事，採(cǎi)用擋板或閥門調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量，增大了節(jié)流功率損耗。輸送管道品質(zhì)和裝配不夠合理，管道阻力加大，增大了運(yùn)行時(shí)的能量損耗管理制度不夠完善或操作者不負(fù)責(zé)任，造成能量浪費(fèi)(四)節(jié)能降耗措施1．改造或更換低效率設(shè)備，推廣高效風(fēng)機(jī)水泵2．設(shè)計(jì)時(shí)注意選型和配套3．調(diào)速控制流量，減少節(jié)流損失4．合理設(shè)計(jì)管網(wǎng)，降低管道阻力5．在管網(wǎng)或葉輪上塗敷複合材料節(jié)能6．選用節(jié)能計(jì)量?jī)x錶7．減少葉輪直徑，調(diào)節(jié)入口導(dǎo)向葉片8.2風(fēng)機(jī)特性參數(shù)圖8.1風(fēng)機(jī)特性曲線離心式風(fēng)機(jī)或離心式水泵如需將流量下降20％

，如果採(cǎi)用調(diào)速的辦法，風(fēng)機(jī)的軸功率將降低多少？則風(fēng)機(jī)軸功率將降到原值的51.2％。8.3管網(wǎng)風(fēng)阻特性一、風(fēng)阻特性曲線8.4風(fēng)機(jī)與泵的合理選型(一)風(fēng)機(jī)與泵選型中存在的問(wèn)題

風(fēng)壓與揚(yáng)程選擇過(guò)大與過(guò)小

風(fēng)機(jī)與泵調(diào)節(jié)裝置不完善

管網(wǎng)系統(tǒng)佈局不合理(二)風(fēng)機(jī)與泵選型的原則(1)所選用的泵或風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)盡可能地靠近它的正常運(yùn)行工況點(diǎn)，從而使泵或風(fēng)機(jī)能長(zhǎng)期地在高效率區(qū)運(yùn)行，以提高設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。(2)力求選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，品質(zhì)輕的泵或風(fēng)機(jī)。為此，應(yīng)在可能的情況下，儘量選擇高轉(zhuǎn)速。(3)力求運(yùn)行時(shí)安全可靠，對(duì)水泵來(lái)說(shuō)，首先應(yīng)考慮設(shè)備的抗汽蝕性能。另外儘量選泵或風(fēng)機(jī)的不具有駝峰形狀的性能曲線。即使非選具有駝峰性能時(shí)，則其運(yùn)行的工況應(yīng)處?kù)恶劮宓挠疫厖^(qū)．而且壓頭應(yīng)低於零流量下的壓頭，以利於投入同類設(shè)備的並聯(lián)工作。對(duì)於並聯(lián)運(yùn)行的水泵最好一開(kāi)始就選下降的Q-H性能曲線。8.5調(diào)速節(jié)能原理8.6風(fēng)機(jī)的調(diào)速控制繞線式非同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速；鼠籠式電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓調(diào)速控制；液力耦合器控制；電磁調(diào)速電機(jī)控制；繞線式非同步電機(jī)串級(jí)調(diào)速控制；脈寬調(diào)製(PWM)變頻控制；調(diào)壓變頻(VVVF)控制；無(wú)換向器電機(jī)控制；改變電機(jī)極對(duì)數(shù)控制。液力耦合器控制1.泵輪殼2-渦輪3-泵輪4-輸入軸5-輸出軸6、7-尾部切去一片的葉片

液力耦合器的結(jié)構(gòu)：液力耦合器的主要零件式兩個(gè)直徑相同的葉輪，稱工作輪，由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸通過(guò)輸入軸4驅(qū)動(dòng)的葉輪3為泵輪，與輸出軸5裝在一起得為渦輪2。葉輪內(nèi)部裝有許多半圓形的徑向葉片，在各葉片之間充滿工作液體。兩輪裝合後相對(duì)端面之間約有2-5mm間隙。它們的內(nèi)腔共同構(gòu)成圓形或橢圓形的環(huán)狀空腔（稱為迴圈圓）；當(dāng)泵輪在原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，處?kù)镀渲械囊后w受葉片推動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下沿著泵輪外環(huán)進(jìn)入渦輪時(shí)，就在同一轉(zhuǎn)向上給渦輪葉片以推力，使其帶動(dòng)工作機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。液力耦合器的動(dòng)力傳輸能力與殼內(nèi)相對(duì)充液量的大小是一致的。在工作過(guò)程中，改變充液率就可改變耦合的渦輪轉(zhuǎn)速作到無(wú)級(jí)調(diào)速。液力耦合器的工作原理：液力耦合器的勺管調(diào)節(jié)原理：

1.背殼2.渦輪3.泵輪4.旋轉(zhuǎn)外殼5.電動(dòng)執(zhí)行器6.勺管

7.油泵8.壓力錶9.溫度錶10.鉑熱電阻11.壓力變送器12.油冷卻器13.綜合參數(shù)測(cè)試儀（現(xiàn)場(chǎng)用）14.綜合參數(shù)測(cè)試儀（控制室用）15.轉(zhuǎn)速感測(cè)器16.轉(zhuǎn)速儀17.伺服放大器18.電動(dòng)操作器19.液位感測(cè)器20.液位報(bào)警器21.電加熱器22.電加熱自動(dòng)控制器電磁調(diào)速電機(jī)控制電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)由鼠籠型電動(dòng)機(jī)、電磁滑差離合器和直流勵(lì)磁電源(控制器)三部分組成。直流勵(lì)磁電源功率較小,通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成，改變晶閘管的導(dǎo)通角．可以改變勵(lì)磁電流的大小。電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)適應(yīng)範(fàn)圍如下：1、少灰塵和相對(duì)溫度小於85％的無(wú)劇烈震動(dòng)環(huán)境中使用2、負(fù)荷轉(zhuǎn)矩不應(yīng)小於10％額定轉(zhuǎn)矩3、本調(diào)速裝置最適合負(fù)荷轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速下降而迅速減少的風(fēng)機(jī)水泵負(fù)荷，或者象造紙、皮帶運(yùn)輸機(jī)等恒轉(zhuǎn)矩負(fù)荷。變頻技術(shù)1、為什麼對(duì)電動(dòng)機(jī)工作頻率的改變，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)隨之變化？從理論上我們可知，電機(jī)的轉(zhuǎn)速N與供電頻率f有以下關(guān)係：其中：

q——電機(jī)極數(shù)S——轉(zhuǎn)差率由上式可知，轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，如果不改變電動(dòng)機(jī)的極數(shù)，只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f在0～50Hz的範(fàn)圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)範(fàn)圍非常寬。變頻器就是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。2、什麼是變頻器？變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。工作原理：是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其中控制電路完成對(duì)主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆成交流電。它的主電路都採(cǎi)用交—直—交電路。20世紀(jì)60年代以後，電力電子器件經(jīng)歷了SCR(晶閘管)GTO(門極可關(guān)斷晶閘管)BJT(雙極型功率電晶體)MOSFET(金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管)SIT(靜電感應(yīng)電晶體)SITH(靜電感應(yīng)晶閘管)MGT(MOS控制電晶體)MCT(MOS控制晶閘管)IGBT(絕緣柵雙極型電晶體)HVIGBT(耐高壓絕緣柵雙極型晶閘管)電力半導(dǎo)體器件3、變頻器的分類1、按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器。（電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容;電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感）2、按照開(kāi)關(guān)方式分類，可以分為PAM（PAM是英文PulseAmplitudeModulation(脈衝幅度調(diào)製)縮寫，是按一定規(guī)律改變脈衝列的脈衝幅度，以調(diào)節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)製方式?？色@得按一個(gè)方波寬窄可變電壓波形輸出值調(diào)製方式）控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器。（PulseWidthModulation(脈衝寬度調(diào)製)縮寫，按一定規(guī)律改變脈衝列的脈衝寬度，以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)值方式。可獲得按正弦包絡(luò)電壓波形輸出值調(diào)製方式）3、按照工作原理分類，可以分為V/f（恒定壓頻比）控制變頻器、VVVF（變壓：VariableVoltage，簡(jiǎn)稱VV、變頻：VariableFrequency，簡(jiǎn)稱VF）控制器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和向量控制變頻器等；4、按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。3、變頻器的分類3、變頻器技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率迅速降低，例風(fēng)量下降到80％，轉(zhuǎn)速亦下降到80％時(shí)，則軸功率下降到額定的51％，若風(fēng)量下降到50％，軸功率將下降到額定的13％，其節(jié)電潛力非常大。採(cǎi)用變頻器調(diào)速方式的節(jié)電效果，其節(jié)電可達(dá)30-40％效果十分明顯。不同控制範(fàn)圍的風(fēng)機(jī)風(fēng)量和電動(dòng)機(jī)效率

垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)9.1垃圾處理技術(shù)一、我國(guó)城市垃圾處理現(xiàn)狀我國(guó)的城市垃圾總量正以每年10%的速度增長(zhǎng)，種類也越來(lái)越多.目前，我國(guó)的垃圾產(chǎn)量正進(jìn)入高峰期，垃圾年產(chǎn)量約1.5億t，占世界總產(chǎn)量的四分之一.約有2/3的城市陷入垃圾圍城的困境。中國(guó)的垃圾處理方式主要是把垃圾堆放在填埋場(chǎng)，不做任何處理。這種處理方法給環(huán)境帶來(lái)了相當(dāng)大的危害，除了會(huì)對(duì)土壤、地下水和周邊環(huán)境造成污染外，垃圾產(chǎn)生的以甲烷為主的溫室氣體，還會(huì)加劇全球的溫室效應(yīng)。二、城市垃圾處理方法堆肥處理焚燒處理填埋處理其他方法·厭氧堆肥法

·好氧堆肥法

·機(jī)械堆肥法

·簡(jiǎn)易焚燒技術(shù)

·焚燒發(fā)電技術(shù)

·傳統(tǒng)堆置法

·圍海造地法

·衛(wèi)生填埋法

·熱解法

·垃圾衍生燃料技術(shù)

·垃圾碳化水解技術(shù)

·垃圾厭氧產(chǎn)沼技術(shù)

·垃圾製作建築材料技術(shù)

·垃圾壓縮打包技術(shù)

·垃圾養(yǎng)殖蚯蚓技術(shù)

中國(guó)新建大型垃圾填埋場(chǎng)填埋場(chǎng)填埋庫(kù)容/萬(wàn)m3處置能力/t.d-1使用年限建設(shè)費(fèi)用/百萬(wàn)元杭州天子嶺60020001991-201431.6上海老港120030001989-104廣州李199716廣州大田山170020001992-1999-西安江村溝4900-1995-204537深圳下坪14000（50001000)包頭青山2002001990-20103北京阿蘇衛(wèi)107020001995-2005110填埋處理杭州天子嶺廢棄物處理場(chǎng)占地48公頃，全場(chǎng)由垃圾填埋庫(kù)區(qū)、污水收集處理系統(tǒng)、地下水防汙染系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)站、沼氣發(fā)電廠、地磅計(jì)量系統(tǒng)和生活區(qū)等組成。填埋總?cè)萘?00萬(wàn)立方米，使用年限13年，1991年4月投入使用。日平均處理量2450噸，最高達(dá)3500噸。填埋區(qū)

焚燒處理

焚燒法是將垃圾置於高溫爐中，使其中可燃成分充分氧化的一種方法，產(chǎn)生的熱量用於發(fā)電和供暖。我國(guó)已有深圳、杭州、石家莊、上海、武漢等城市相繼建造了垃圾焚化電廠焚燒處理的優(yōu)點(diǎn)是減量效果好，處理徹底。建設(shè)和生產(chǎn)費(fèi)用極為昂貴。堆肥處理

將生活垃圾堆積成堆，保溫至70℃儲(chǔ)存、發(fā)酵，借助垃圾中微生物分解的能力，將有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)養(yǎng)分。垃圾處理的前景——垃圾的“四化”：資源再生化，能源化，無(wú)害化，減量化發(fā)達(dá)國(guó)家城市垃圾處理方法國(guó)家填埋/%堆肥焚燒焚燒廠數(shù)量/座焚燒垃圾量/（萬(wàn)t/a）美國(guó)755101573000日本234.272.818993086德國(guó)45.5450.5601100英國(guó)8811138180法國(guó)402238284200荷蘭4545111170比利時(shí)6292929132瑞士208034170丹地利59.82416.3瑞典35105523140澳大利亞6211243359.2垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)資料：從20世紀(jì)70年代起，一些發(fā)達(dá)國(guó)家便著手運(yùn)用焚燒垃圾產(chǎn)生的熱量進(jìn)行發(fā)電。歐美一些國(guó)家建起了垃圾發(fā)電站，美國(guó)某垃圾發(fā)電站的發(fā)電能力高達(dá)100兆瓦，每天處理垃圾60萬(wàn)噸?，F(xiàn)在，德國(guó)的垃圾發(fā)電廠每年要花費(fèi)鉅資，從國(guó)外進(jìn)口垃圾。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全球已有各種類型的垃圾處理工廠近千家，預(yù)計(jì)3年內(nèi)，各種垃圾綜合利用工廠將增至3000家以上?？茖W(xué)家測(cè)算，垃圾中的二次能源如有機(jī)可燃物等，所含的熱值高，焚燒2噸垃圾產(chǎn)生的熱量大約相當(dāng)於1噸煤。一垃圾焚燒發(fā)電的工藝流程

1、垃圾焚燒前無(wú)分檢處理的工藝流程2垃圾焚燒前有分檢場(chǎng)垃圾發(fā)電工藝流程二、國(guó)外城市生活垃圾發(fā)電現(xiàn)狀

從20世紀(jì)70年代起，一些發(fā)達(dá)國(guó)家便著手運(yùn)用焚燒垃圾產(chǎn)生的熱量進(jìn)行發(fā)電，美國(guó)某垃圾發(fā)電站的發(fā)電能力高達(dá)100兆瓦，每天處理垃圾60萬(wàn)噸。現(xiàn)在，德國(guó)的垃圾發(fā)電廠每年要花費(fèi)鉅資，從國(guó)外進(jìn)口垃圾。法國(guó)首都已建有一個(gè)較完善的垃圾處理系統(tǒng)，有4個(gè)垃圾焚燒廠，處理垃圾已超過(guò)170萬(wàn)噸/年，產(chǎn)生相當(dāng)於20萬(wàn)噸石油能源的蒸氣，供巴黎市使用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全球已有各種類型的垃圾處理工廠近千家，預(yù)計(jì)3年內(nèi)，各種垃圾綜合利用工廠將增至3000家以上?？茖W(xué)家測(cè)算，垃圾中的二次能源如有機(jī)可燃物等，所含的熱值高，焚燒2噸垃圾產(chǎn)生的熱量大約相當(dāng)於1噸煤。三、我國(guó)垃圾發(fā)電狀況1、焚燒處理技術(shù)在我國(guó)處?kù)犊焖侔l(fā)展階段1988年我國(guó)第一座垃圾焚燒廠——深圳市市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠建成投產(chǎn)?！笆濉逼陂g，國(guó)家已經(jīng)在上海、天津、杭州、哈爾濱等大城市建成垃圾焚燒發(fā)電廠近三十座，而按照國(guó)家“十一五”規(guī)劃要求，擬建和在建的垃圾焚燒發(fā)電廠還將有近60座。焚燒處理量占全部垃圾處理總量的比例約為13%，與2005年相比，填埋下降2個(gè)百分點(diǎn)，堆肥下降1個(gè)百分點(diǎn)，而焚燒處理上升3個(gè)百分點(diǎn)；我國(guó)垃圾通過(guò)焚燒發(fā)電進(jìn)行處理的比重已接近國(guó)際平均水準(zhǔn)2、爐排爐與流化床焚燒廠細(xì)分國(guó)內(nèi)市場(chǎng)目前國(guó)內(nèi)對(duì)垃圾焚燒處理工藝的適用性認(rèn)識(shí)存在較大的差導(dǎo)，針對(duì)垃圾焚燒發(fā)電處理城市生活垃圾，主要有爐排爐和流化床兩種工藝?，F(xiàn)階段，我國(guó)適合用哪種工藝，建設(shè)部、國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家環(huán)保總局存在很大的分歧。有建設(shè)部的專家認(rèn)為流化床焚燒處理工藝根本不適合用於目前我國(guó)的生活垃圾處理，在國(guó)內(nèi)對(duì)流化床處理工藝造成了很壞的市場(chǎng)環(huán)境。3、目前，我國(guó)垃圾焚燒處理以東部為主72%的焚燒廠集中在東部地區(qū)，而在投運(yùn)和在建專案方面，廣東、浙江和江蘇位居前三名，三地合計(jì)占全國(guó)總量的51%“十一五”規(guī)劃中明確提到，東部地區(qū)垃圾處理規(guī)劃佈局焚燒廠56座（占29%），中部地區(qū)垃圾處理規(guī)劃佈局焚燒廠9座（占7%），東北地區(qū)垃圾處理規(guī)劃佈局焚燒廠7座（占9%），西北地區(qū)垃圾處理規(guī)劃佈局焚燒廠4座（占10%），西南地區(qū)垃圾處理規(guī)劃佈局焚燒廠6座（占16%）4、2008～2015年將迎來(lái)垃圾焚燒發(fā)電黃金時(shí)期“十一五”期間，計(jì)畫(huà)城市生活垃圾無(wú)害化處理率達(dá)到70%，城市生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃總投資為589億元，而“十五”期間的總投資為198億元垃圾焚燒發(fā)電屬於可再生能源發(fā)電當(dāng)中的生物質(zhì)發(fā)電，補(bǔ)貼電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為每千瓦時(shí)0.25元國(guó)家針對(duì)垃圾發(fā)電還採(cǎi)取多項(xiàng)優(yōu)惠政策予以保護(hù)：一是發(fā)電量全部收購(gòu)；二是免除了增值稅的徵收，並在所得稅上享受減免政策；三是國(guó)家會(huì)以垃圾處理補(bǔ)貼的方式向企業(yè)支付服務(wù)費(fèi)即所謂的垃圾處置費(fèi)5、存在問(wèn)題發(fā)達(dá)國(guó)家城市生活垃圾熱值在9000kJ/kg以上，而我國(guó)大多數(shù)城市熱值在2000-4000kJ/kg，故燃燒困難，要添加一定比例的粗煤，投資大，成本高。垃圾焚燒發(fā)電會(huì)產(chǎn)生二惡英物質(zhì),對(duì)環(huán)境形成嚴(yán)重二次污染,儘管這一污染能夠通過(guò)裝置得到消除,但是由於運(yùn)行費(fèi)用昂貴,國(guó)內(nèi)垃圾焚燒廠對(duì)二惡英揮發(fā)進(jìn)行處理的很少垃圾處理收費(fèi)政策不到位，補(bǔ)貼費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)