《节能原理与技术》ppt课件

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1、节能原理与技术中国矿业大学机电学院动力工程系韩东太CUMT课程性质目的和任务本课程是面向热能与动力工程专业本科生的一门综合选修课。它主要包括：热力发电和供热中的基本原理技术（如热电联产、燃气蒸汽联合循环、热泵供热等）、火力发电和供热的节能技术（如发电厂热力系统节能理论、热管技术、泵与风机节能技术等）及新能源的开发利用，是能源工作的重要基础知识。通过本课程的学习，了解和掌握火力发电和供热各种型式的基本原理、特点与发展前景、常规火力发电与供热过程的节能方法和新能源的发展状况，拓宽学生的知识面，为培养科研人员和高级工程技术人才奠

2、定基础。参考书目陈听宽等，节能原理与技术，机械工业出版社李崇祥等，《节能原理与技术》，西安，西安交通大学出版社周鸿昌编著，《能源与节能技术》，上海，同济大学出版社林万超著，《火电厂热系统节能原理》，西安，西安交通大学出版社一、总论世界和我国能源消费及资源状况能源的分类和利用热能转换与利用中的节能技术可再生能源我国的节能政源现况总结（节能的意义）2004年底石油(亿吨)煤(亿吨)天然气(万亿立方米)中国23(1.4%)1145(12.6%)2.23(1.2%)世界1642.89087.3185.8世界和我国能源剩余可开采量1

3、、世界及我国能源消费及资源状况我国GDP增长率随能耗变化趋势1、世界和我国能源消费及资源状况潜在的能源危机诱因：后果：经济又进入一个快速发展期能源建设滞后于经济发展2002年12个省级电网拉闸限电；2003年23个省级电网拉闸限电；2004年24个省级电网拉闸限电。能源利用率低1、世界和我国能源消费及资源状况世界主要经济国家能源利用率世界主要国家能源利用经济效率世界平均水平是中国的2.6倍日本是中国的6.1倍1、世界和我国能源消费及资源状况能源的分类能源的分类按能源性质分按来源来分核能(裂变和聚变1kgU235裂变相当于2

4、000toe)和地热能太阳辐射能(6×1017kW·h/a)潮汐能一次能源二次能源再生能源不可再生能源燃料能源:矿石化工生物非燃料能源:利用机械能热能能源本身特征含能体能源/可储存（水库）过程性能源/不可储存（流水）按能源污染程度清洁能源/太阳能，风能非清洁能源/煤炭石油2、能源的分类和利用能源的转换和利用能源评价的技术指标能流密度：就是在一定空间或面积内，从某种能源实际所能得到的能量或功率，太阳能100W/m2；开发费用和设备价格；存储可能性与供能连续性；运输费用与损耗；对环境的污染；储藏量；能源品位。2、能源的分

5、类和利用3、热能转换与利用中的节能技术3.1工业锅炉提高热效率的有效途径3.2余热利用3.3热电联产和集中供热3.4燃气—蒸汽联合循环3.5清洁、高效新型燃料3.1工业锅炉提高热效率的有效途径3.1.1燃煤链条锅炉存在问题：因q2和q4高，热效率低，一般７０％；污染严重。措施:(燃烧无烟煤链条锅炉)合理布置前后拱，及时着火，提高燃烬；合理配风，控制过量空气系数，热风；二次风。3.1.2循环流化床（CFB）锅炉*存在问题：锅炉热效率比煤粉炉低,大约85%;主要原因是飞灰含碳量高，大约达25%。*措施：设计时选择合适的流化气速

6、，炉膛高度，保证煤颗粒在炉内获得充足的停留时间；保持床层和炉膛950℃以上的高温，以提高飞灰燃尽率;要正确设计燃料破碎系统,减少飞灰份额;选择一个高效的分离器。3.1.3油、气锅炉对于油炉：由于先进的燃烧器和成熟的本体设计，柴油燃尽率和排烟温度都可控制到理想程度，故油炉提高热效率已没有多少余地。但重油还有余地。如果本体设计有缺陷，排烟温度过高，可根据燃烧器背压余量布置热管省煤器。对于气炉：大量水蒸气携带着可观的汽化潜热离开锅炉。这部分热量约占天然气低位发热量的14%。它等于燃料高低位发热量之差。尽可能多地通过锅炉受热面或特

7、殊换热器把排烟中的水蒸气凝结下来，回收其热量，就能较大幅度地提高锅炉热效率。重油燃烧技术目的：提高雾化质量，降低q4和颗粒物排放雾化技术:转杯雾化和气泡雾化降低黏度:预热或掺适量轻油掺水燃烧:合理掺水率可降低q4和烟气黑度转杯雾化技术6500/min高速旋转的转杯----离心力作用导致油膜越来越薄高压(由高速旋转叶片升压至１000mmH2O以上，风速达100m/s)的一次风(风量的10%)把薄油膜粉碎至几十微米颗粒。气泡雾化喷嘴技术气泡雾化喷嘴技术是用气泡作为雾化的动力，利用气泡的产生、运动、变形直到出口爆破来产非常细小的

8、液雾。主要特点为:（1）液雾颗粒粒度小(平均直径MD≤40µm)，尺寸分布均匀(尺寸分布指数N>2)；（2）雾化效果基本不受燃油粘度大小的影响,粘度使用范围宽，；（3）燃烧完全，不冒黑烟,燃烧效率达99.5%以上，燃烧产物中污染物低于国家环保局规定的各项指标；（4）燃烧器不结焦、不堵塞；（5）火焰刚性强