第一篇:中央空調節能技術分析論文
摘要:本次研究以機場作為主題,探討與其相關的中央空調節能技術及實踐問題。首先對中央空調的系統設計優化措施進行了簡要說明;通過分階段水溫運行、節能調整、節能技改、設備養護,以及增加人力資源管理培訓提高管理素質,分析了實踐節能技術的具體措施。希望能夠為中央空調節能實踐水平提高提供一些有益建議。
關鍵詞:機場;中央空調;節能技術;實踐
現階段我國機場因其擴建、改建、新建在各個方面的供熱、降溫均需要通過中央空調來實現。目前,隨著運行實踐發現中央空調因其系統復雜、耗電量大,也帶來了極大的資源浪費。為了更好的解決機場中央空調耗能問題(約占總機場耗電量45%左右),必要采取一些有效的節能措施,從而達到降耗目的。以下就結合工作經驗,對主題展開具體論述。
1優化系統設計
在中央空調節能措施中,系統優化需要注重水系統設計。由于它屬于系統工程,應該在方案設計中運用系統思維,在安裝過程中,將建筑、施工、營運進行統一安排。以水系統為例,就需要抓住水力平衡、空調變水量、空調冷凍水系統大溫差,以環節切入,實施具體節能設計、優化。比如,可以從平衡閥設置、設計、使用方面,按照科學、規范方法實施安裝使用。再如,應用動態流量平衡閥,確保末端設備的流量正常;當風機盤管、新風機組改變流量時,就可以應用它解決流量不平衡造成的管網壓力改變問題。建議在設計值選取時,使它與應用流量保持一致。另外,實施節能改造時,可以選擇一次泵變流量系統,與二次泵變水量相比,應用它可以降低6%到12%的運行費用,節約流量達到原來的20%到30%。至于大流量、小溫差,可以采用“大溫差小流量”技術減少冷凍水循環量,從而達到設計管徑減少、投資降低的目的。
2加強運行管理
2.1分階段變水溫運行,提高節能調節
機場的地理條件選擇對氣候氣象均有一定的要求;而且,在不同的區域也會因自然條件而產生巨大差異。因此,建議在實際節能措施應用中,實施分階段、分季節的變水溫運行;通過人為主體的科學操作管理,達到節能目的。同時,應該借助氣象基本資料分析,根據人流量、氣流量,早晚溫差,對空調的使用進行可能性的日常節能調節。再如,借助機場的候機室、購票室等不同區域進行按空間、按需求進行暖風或冷風流量供給。另外,也可以通過門窗、頂棚、幕墻玻璃等匹配設置,進行吸熱數據分析,檢測不同季節、溫度條件下的室內溫差變化。實施多元路徑的節能調節,將中央空調的節能調節融入到機場整體的節能體系之中,從而提高節能效果。
2.2運用節能技改促進系統效能,增加養護
運用節能技術改造可以提升機場中央空調系統效能。具體實踐中,可以通過對冷卻塔冷卻效果的改善來達到。比如,以風機為例,就可以實施多級維護、保養;通過對配件進行更換提高節能效果;或利用新型連續式填料措施實施整改,達到冷卻水溫度的有效降低。同時,建議對停止工作的冷卻塔水管實施關閉,從而達到冷卻效果的提升。這種改善既能夠提高部分效能,也能夠減少主機總體耗能。再如,可以借助當前應用較廣的變頻技術,采用高效能泵達到節能目的;具體通過對冷凍泵實施變頻控制,使水泵、揚程的軸功率得到科學降低;令水泵運行中的振動減少,從而提高水泵的使用壽命,并達到節能降耗目標。另一方面,需要在日常的運行管理中,設置細致的養護方案,按照日、周、月、年的分期實施按時、按期的養護保養。及時排除故障;在檢修的基礎上,實施更換期的節能技改,逐漸完成系統效能提升。
2.3做好養護,強化培訓
在中央空調節能實踐中,要求按照養護標準實施及時的清洗維護工作。除了上文提到的一般設備維護之外,重點需要對系統水質進行定期處理。比如,以冷卻水為例,它屬于開式系統,因此,易受到各種細菌、水分、塵埃、氣體的損害,從而影響運行系統的水質,并降低運行效率,造成管材腐蝕等;尤其是在微生物繁殖中會使制冷量下降。比如,冷凝器中的污垢增加0.1毫米,就會減少近30%的熱交換效率,從耗電量方面計算,相應增加量會達到5%到8%。所以,需要進行及時的清洗養護。另一方面,由于機場中央空調設備的維護保養、節能需要一定的技術支持;因此,應該按照實際需求,對管理人員、技術操作人員進行相應培訓;并通過發放培訓資格證書的方式,實施按崗培訓,提高操作技能及應用水平。另外,透過培訓管理打造一支以中央空調節能技術實踐操作為基礎的技術團隊,選拔培訓中優秀的人才,組織半自主小組,實施工作外的研發工作;進一步提高技術支持與實踐經驗提煉之間的關聯,形成一個節能應用-節能經驗提煉-成果再應用的良性循環,以此促進機場中央空調節能技術實踐的可持續性。
3結束語
通過上文初步論述可以看到,機場中央空調節能技術可通過整體設計時的全面節能,也能夠選取改造方法加以實踐。根據現階段實踐經驗,建議雙管齊下,結合機場實際的中央空調節能需求實施系統設計優化;另一方面,可以通過實際節能技術改造與應用、增加日常養護,提高對中央空調系統運行的管理效率;匹配設置相應的技術人員培訓,提高操作水平;最終達到節能降耗目的,節約營運成本。
參考文獻:
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第二篇:中央空調節能方案
中央空調節能方案
在建筑能耗中,中央空調能耗一般占到了40%——60%的比例,因此如何有效降低空調能耗就成為建筑節能的重中之重。
中央空調的節能可通過以下兩種方法進行:
(1)管理節能:在保障建筑物舒適的前提下,通過對行為的約束管理或通過調整設備的不合理運行狀態來達到節能的目的。
(2)技術節能:技術節能是通過先進的科學技術,通過對建筑物內用能設備的改進來達到節能的目的,技術節能有兩種方法,一種是提高用能設備的效率,另一種是通過技術手段設備的調整運行狀態,從而避免不必要的能源浪費。
總之,要想真正是實現建筑物的節能不僅要利用技術有段進行節能改造,而且還必須配合有效的管理節能手段,只有兩者有效的配合才能達到節能的最大化。
一、管理節能
目前我國建筑內的中央空調系統大部分設計都趨于保守,存在配置過大,管理不便的現象,空調設計很少從節能的角度來進行考慮,這種狀況無疑增加了中央空調的能耗。為了達到節能的效果,需要做到“功能適當,運行合理”,在保持舒適度的前提下,盡可能地降低能耗,同時應該有切實可行的管理手段,使得系統運行科學、合理,操作簡單、方便。
要實現對重要空調的管理節能我們必須首先能夠找到空調系統存在哪些能耗浪費的地方,設備存在怎樣的不合理運行狀態等,只有找到了原因,我們才能夠找到相應的解決途徑,因此,要想實現中央空調系統的節能,就必須對中央空調的系統進行節能診斷。
1、主機
空調主機是空調系統中裝機容量最大的設備,物業部門一般對其維修保養都很重視,基本能做到運行狀況的連續記錄,但是記錄數據往往沒有用于指導設備的高效運行,為了有效地對中央空調進行診斷,我們可以根據運行記錄的數據對系統存在的問題做出診斷。
在一般的電制冷主機運行記錄表中,都會記錄主機的蒸發溫度和冷水出水溫度,一般對于水冷方式的主機來說,蒸發溫度要比出水溫度低3——4℃,實際值若超出這個數值,則說明蒸發器或制冷劑有問題,應注意檢修。同時,一般冷凝溫度要比冷卻水出水溫度高2——4℃,若實際運行情況超出此值,大多是主機的冷凝器有問題,應注意及時清洗。
在實際的運行中往往出現這樣的情況:冷水的供回水溫差在2——3℃之間,說明空調末端符合不大,但是冷卻水出水溫度很高,且冷凝壓力很高,導致主機的負荷在90%以上。這種情況基本是冷凝器出了問題,在進行及時清理后,主機的負荷會大幅度下降,節約大量的能耗。
另外,通過記錄主機的冷凍水流量、供回水溫度,及壓縮機電流等參數的監測,我們就可以計算出主機的性能系數cop,并可以對主機的運行效率有一個大致的判斷。如果主機的運行效率過低,將會導致能源的浪費,對此應該找出原因并加以改善。
對主機的節能診斷,還要觀察不運行的冷凍機的水閥是否關閉,若閥門不關將會導致回水箱的部分熱水經過該主機旁通到了供水箱,在供水箱內發生了冷水跟熱水混合的現象,這樣將會導致大量的能源浪費。
同理,冷凍水分水箱和集水箱之間的旁通閥若處于未關狀態,或者存在一臺冷機對開兩臺冷凍泵的現象時,也會出現冷熱水混合的現象,導致能源的浪費,這個問題應引起我們的注意。
2、冷卻水
在實際的冷卻水運行中往往存在著不運行冷卻塔的閥門不關的情況,這樣造成的后果是熱水經過該冷塔后與其他正常運行的冷卻塔的冷水混合,進入了主機,導致主機冷凝器的進水溫度偏高,主機的cop減小,主機的能耗增加,浪費大量能源。解決該問題的辦法是將不運行的冷塔的進出水閥門關掉。
另外,通常吸收式空調主機因真空度降低或制冷劑污染造成制冷劑效率降低;冷卻塔常因失修(如布水輪不轉動)導致散熱效率下降,主機或冷卻塔的效率是否降低可按下述方法大致鑒別:
(1)主機輸出制冷量減少(冷凍水運行供水溫度大于設置溫度);
(2)冷卻水進水溫度高,主機曾報警,冷卻水進出口溫差小于5℃;
(3)冷凍水供水溫度高,末端用戶曾報熱投訴,冷凍水供回水溫差小于5℃。
如果主機或冷卻塔出現了效率降低的情況,就應及時維修,以免造成能源浪費。
3、冷凍水
目前的冷凍水系統中,往往存在著水泵選型過大的問題,造成的結果是,一方面功率偏大造成能耗的浪費,另一方面是水泵偏離標準工況運行,導致水泵長期工作在低效區,水泵效率偏低導致能源的浪費,此種情況解決的辦法是更換水泵或者采用變頻調速的手段來實現節能。
冷凍水管路如果存在水力不平衡問題將會使整個系統的能耗增加。一般空調運行中存在一個誤區,認為空調末端效果差是由于總水量偏小,所以往往會通過增加水泵開啟臺數或者換大流量水泵來解決。但實際的原因大多是由于工程竣工后空調水系統從未做過水力平衡,導致部分末端數量不足,而部分末端水量過剩,而工作人員往往為了滿足水量不足這部分末端的換熱要求,只能增大總水量,從而使得其他末端的水量變大,白白浪費了一些能源。
因此,冷凍水流量分配診斷內容應該為測量系統各分支的冷凍水量和進回水溫度,從而判斷各分支冷量的提供情況,一次判斷系統是否存在水力不平衡現象。
對水力不平衡的解決方法是:找出水力不平衡的原因,如果是因為個別風機盤管支路堵塞,可對此修復;若因局部末端負荷水壓不足,應考慮采用調整水力平衡調節閥或增加小型管道泵的可能性。
二、技術節能
以上介紹的是通過行為管理來達到節能的目的,事實證明這是一種最簡單有效的節能方式,在某種程度上可以達到一定的節能效果,但是管理節能的方式也有一定的局限性,因為它不能從根本上解決中央空調所存在的巨大能源浪費問題。
一般來說,中央空調系統的設計通常按建筑物所在地的極端氣候條件來計算其最大冷負荷(或最大熱負荷),并由此確定空調主機的裝機容量及空調水系統的供水流量。然而,實際上每年只有極短時間出現最大冷負荷(或最大熱負荷)的情況。因此,中央空調系統在絕大部分時間里,都是在部分負荷(遠小于其額定容量)條件下運行。據統計,實際空調負荷平均只有設備能力的50%左右,因而出現了“大馬拉小車”的現象,這無疑造成了大量的能源白白浪費。
另一方面,空調負荷又具有變動性。由于受季節交替、氣候變幻、晝夜輪回、使用變化及人流量增減等各種因素變化的影響,中央空調系統的負荷具有起伏變化和不恒定的特點。如果中央空調的運行方式不能根據負荷的變化而調節,始終在額定容量(即滿負荷狀態)下運行,勢必造成巨大的能源浪費。
隨著科技的發展,現在,不少空調主機已能夠根據負荷變化自動隨之減載或加載,但輸送空調水(冷凍水和冷卻水)的水泵如果不能跟隨負荷的變化做出相應的調節,始終在額定功率下運行,仍然會造成輸送能量的很大浪費。
目前,國內的中央空調系統,由于沒有先進的技術手段支持,基本上都采用傳統的定流量控制方式,即空調冷凍(溫)水流量、冷卻水流量和冷卻風風量都是恒定的。也就是說,只要啟動空調主機、冷凍水泵、冷卻水泵和冷卻塔風機都在工頻狀態下運行。
定流量控制方式的特征是系統的循環水量保持定值不變,當負荷變化時,通過改變供水或回水溫度來匹配,定流量供水方式的優點是系統簡單,不需要復雜的控制設備。但這種控制方式存在以下問題:
(1)無論末端負荷大小如何變化,空調系統均在設計的額定狀態下運行,系統能耗始終處于設計的最大值,能源浪費很大。
(2)舒適型空調系統是一個多參量、非線性、時變性的復雜系統,由于末端負荷的頻繁波動,必然造成系統循環溶液(載冷劑、冷卻劑、制冷劑溶液)的運行參量偏離空調主機的最佳工作狀態,導致主機熱轉換效率(cop值)降低,系統長期在低效率狀態下運行,也會增加系統的能源消耗。
為了解決中央空調的能源浪費問題,社會各界都已開始研究中央空調系統的節能途徑,希望通過先進的技術手段來實現節能。目前主要的節能控制思想主要有以下幾種:
1、水泵變頻節電
直接在水泵電機前加裝變頻器通過人工調整頻率,去除水泵余量而節能。
2、簡單pID變頻控制
利用壓差或溫差作為控制參量,采用pID(比例、積分、微分)算法控制變頻器工作頻率,使水泵流量跟隨負荷變化,從而達到水泵節能的目標。
(1)恒壓差控制
中央空調冷凍水系統的恒壓差控制原理圖
在冷凍水系統供、回水總管間設置水力壓差傳感器,通過檢測壓差△p控制變頻器,為水泵提供變速調節。
其控制原理是以保持冷凍水供、回水壓差的恒定為依據,來調節用戶側冷凍水的供水流量,從而達到節能的目的,其控制過程如下:
當空調實際負荷減少時,隨著末端眾多二通閥的關閉,冷凍水供、回水壓差會增大(偏離了設定值),壓差傳感器檢測出壓差的變化后,將信息傳送到變頻器,變頻器的輸出頻率隨之降低。是冷凍水泵電機轉速降低,供水流量減少,使冷凍水供、回水壓差減少并回到設定值,系統用戶側進入低流量狀態。由于水泵電機轉速降低,從而達到節約電能的目的。
反之當空調實際負荷增加時,隨著末端眾多二通閥開啟,冷凍水供、回水壓差會變?。ㄆx了設定值),壓差傳感器檢測出壓差的變化后,將信息傳送到變頻器,變頻器的輸出頻率隨之升高,使冷凍水泵電機轉速提高,高水流量增加,是冷凍水供、回水壓差增大并重新趨于設定值,系統用戶側進入新的流量運行狀態。
(2)恒溫差控制
中央空調水系統的恒溫差控制原理圖
在水系統供、回水總管上分別設置溫度傳感器T出和T入,通過pLC檢測供、回水溫差△T的變化來控制變頻器,為水泵提供變速調節。
其控制原理是以保持供、回水溫差的恒定為依據,來調節用戶側水系統的供水流量,從而達到節能的目的。其控制過程如下:
采用恒溫差對空調系統的水泵電機進行控制,它根據需要設定水系統的正常工作溫差,并給出最高和最低的運行水溫差,在此范圍內,可人工調節所需的運行溫差。
當空調實際負荷減少時,隨著末端眾多二通閥的關閉,水系統供、回水溫差會變?。ㄆx了設定值),pLC檢測出溫差的變化后,經比例積分微分(pID)運算并控制變頻器的輸出頻率隨之降低,使水泵電機轉速降低,供水流量減少,使供、回水溫差增大并回到設定值,系統用戶側進入低流量運行狀態,由于水泵電機轉速的降低,從而達到節約電能的目的。
反之,當空調實際負荷增加時,隨著末端眾多二通閥的開啟,水系統供、回水溫差會增大(偏離了設定值),pLC檢測出溫差的變化后,經pID運算并控制變頻器的輸出頻率隨之升高,使水泵電機轉速提高,供水流量加大,使供、回水溫差減小并重新趨于設定值,系統用戶側進入新的流量運行狀態。
以上所述的恒壓差和恒溫差控制方式都是依據單參量數據采集對系統進行比例、積分、微分(pID)控制。pID歷史悠久、原理簡單、使用方便、投資較低,在工業控制領域獲得了極好的應用,具有較好的控制效果。但中央空調系統是一個十分復雜的系統,這種以壓差或溫差作為控制效果參量的pID調節,在中央空調控制中存在較大的局限性,主要在于:
沒有全面采集空調系統的運行參數,也沒有對空調系統各個環節進行全面控制,系統設計是有局限性的、不完整的,不可能實現系統綜合優化與最佳節能。
比例積分微分(pID)控制中最重要的工程參數比例系統K、積分時間常數TI和微分時間常數TD,一旦選定后,如果人不去調節,它是不定不變的,不可能跟隨受控參量的變化而自動調整。也就是說,工程參數整定之后,就用同一種參數去對付各種不同的運行工況。實際上,中央空調系統是一個時變性的動態系統,其運行工況受季節變化、氣候條件、環境溫度、人流量等諸多種因素的綜合影響,是隨時變化的,且始終處于波動之中。因此,靜態參數的pID控制方法不可能達到最佳的控制效果。
pID工程參數的整定在很大程度上依賴于精確的數學模型,而中央空調系統是一個多變量的、復雜的、時變的系統,其過程要素之間存在著嚴重的非線性,大滯后及強耦合關系,一般難以獲得精確的數學模型。對這樣的系統,傳統的pID控制很難實現較好的控制效果。實踐證明,恒壓差或恒溫差的單參量控制,很容易引起水系統參量振蕩,長時間都不能到達設定值的穩定狀態,即影響了系統的穩定性,又降低了空調效果的舒適性。
由于中央空調系統的被控對象是空調區域內各個房間的溫度場,它與空調系統進行熱交換的工況相當復雜,制約因素太多。中央空調系統是一個時滯、時變、非線性、多參量且參量之間耦合很強的復雜系統。其復雜性表現為:
結構的高度復雜性;
環境和符合特性的高度不確定性,導致控制參數不易在線調節;
大時滯,多個慣性環節;
大惰性;
高度非線性;
多變量,時變性,復雜的信息結構。
這些都是難以用精確的數學模型或方法來描述,因此,基于精確模型的傳統控制難以解決這種復雜系統的控制。
3、智能模糊控制方式
對于中央空調這種復雜系統,很難用精確的數學模型進行描述,或者所得數學模型不是過于復雜就是較為粗糙,以精確性為主要特點的經典數學,對于這類控制問題往往難以奏效。
如果把人(操作人員、管理人員或專家)的操作經驗、知識和技巧歸納成一系列的規則,存放在計算機中,使控制器模仿人的操作策略,就可以實現中央空調系統的人工智能模糊控制。其控制的基本思想就是按照中央空調主機所要求的最佳運行參數去控制中央空調系統的運行,根據系統的運行工況及制冷工質參數的變化,通過模糊控制器動態調整空調系統運行參數,確??照{主機施工處于優化的最佳工作點上,使主機始終保持具有高的熱轉換效率,有效地解決了傳統中央空調系統在低負荷狀態下熱轉換效率下降的難題,提高了系統的能源利用率。
中央空調系統是一個較復雜的系統工程,要實現中央空調系統的最佳運行和節能,從局部去解決問題(如采用通用變頻器pID控制)是不可能辦到的,必須針對空調系統的各個環節(包括主機、冷凍水系統、冷卻水系統等)統一考慮,全面控制,使整個系統協調運行,才能實現最佳綜合節能。
1)冷凍水系統蠶蛹最佳輸出能量控制
當環境溫度,空調末端負荷發生變化時,各路冷凍水供回水溫度、溫差、壓差和流量亦隨之變化,流量計、壓差傳感器和溫度傳感器將檢測到的這些參數送至模糊控制器,模糊控制器依據所采集的實時數據及系統的歷史運行數據,實時計算出末端空調負荷所需的制冷量,以及各路冷凍水供回水溫度、溫差、壓差和流量的最佳值,并以此調節各變頻器輸出頻率,控制冷凍水泵的轉速,改變其流量使冷凍水系統的供回水溫度、溫差、壓差和流量運行在模糊控制器給出的最優值。
(2)冷卻水系統采用系統效率最佳控制
當環境溫度,空調末端負荷發生變化時,中央空調主機的負荷率將隨之變化,主機的效率也隨之變化。
由于主機效率與冷卻水入口溫度有關,冷卻水入口溫度降低,有利于提高主機效率,降低主機能耗。但冷卻水溫度降低,將導致冷卻水泵和冷卻塔的能耗升高。因此,只有將主機能耗、冷卻水泵能耗、冷卻塔風機能耗三者統一考慮,才能找到一個系統最佳效率點,是整個制冷系統能效比最高。
要達到系統效率最佳控制,冷卻水入口溫度應隨室外氣溫變化進行動態調節。
(3)系統控制原理圖
當中央空調系統負荷變化造成空調主機及其水系統偏離最佳工況時,模糊控制器根據數據采集得到各種運行參數值,如系統供回水溫度等,經推理運算后輸出優化的控制參數值,對系統運行參數進行動態調整,確保主機在任何負荷條件下,都有一個優化的運行環境,始終處于最佳運行工況,從而保持效率(cop)最高,能耗最低,實現主機節能10%——30%,水泵系統節能60%以上,事實證明只能模糊控制方式是在空調控制領域最為先進的節能控制策略,該方式可以達到很好的節能效益和社會效益。
第三篇:論文-工業鍋爐節能技術
工業鍋爐節能技術
摘要 節能是應用技術上現實可行、經濟上合理、環保與社會上可以接受的方法,來有效地利用能源。工業鍋爐作為高能耗設備,其節能技術研究具有重要意義。本文根據我國工業鍋爐能耗現狀,以典型的燃煤用工業鍋爐為例介紹了工業鍋爐的節能技術。關鍵詞 工業鍋爐 節能技術 燃煤
1引言
能源是人類賴以生存的物質基礎,在人類社會中起著不可替代的重要作用。隨著國民經濟的快速發展,能源生產已經不能滿足要求,能源問題成為制約國民經濟發展的重要因素,為適日益激烈的市場競爭,各企業應該把能源節約放在首位,以提高能源利用率,降低能耗。在我國,工業鍋爐是重要的能量轉換和利用設備,能耗約占全國總能耗的三分之一【2】。因此研究工業鍋爐節能技術,對降低能耗解決能源問題具有重要意義。同時我國是以煤炭為主的能源消費大國,工業鍋爐以燃煤為主,油、汽等其它燃料為輔,鍋爐用煤量在全國耗煤總量中占很大比例。本文以燃煤用工業鍋爐為例介紹工業鍋爐的節能技術。
2工業鍋爐概述
工業鍋爐是一種產生蒸汽或熱水的熱發生和交換裝置,鍋爐中產生的熱水或蒸汽可直接為工業生產和人民生活提供所需熱能,也可通過蒸汽動力裝置轉換為機械能,或再通過發電機將機械能轉換為電能。
鍋爐主要由鍋和爐兩部分組成。爐是燃料(煤炭)燃燒的場所,其作用是將燃料的化學能轉化為熱能;鍋是介質(水)加熱的場所,其作用是利用燃料燃燒產生的熱能加熱介質。我國燃煤工業鍋爐能耗現狀及原因
目前我國燃煤工業鍋爐約有48萬臺,但平均運行效率約為60%-65%,比國外先進水平低15-20個百分點【6】。效率低,能耗大是我國燃煤工業鍋爐普遍存在的問題,其原因主要有一下幾點。
(1)單臺鍋爐容量太小,長期低負荷運行,能量利用率低。許多企業僅考慮到企業長期發展問題而避免鍋爐在高負荷下運行,但這種“大馬拉小車”的現象不能使鍋爐與其他輔助設備在最佳工況下運行,結果是使能量不能得到綜合利用,能效降低。
(2)我國燃煤工業鍋爐設計重鍋爐本體而輕燃燒設備,重鍋爐主機而輕配套輔機和附件。
這種“重主輕輔”的現象使得鍋爐配套設施質量低,對負荷的適應能力差,經常不能在高效率區域運行,直接造成較大的能源浪費。
(3)燃煤品種與煤質多變。我國的鍋爐燃煤供應以原煤為主,且供應緊張,因此使用煤在顆粒度,煤質上很難與設計用煤匹配,這就要求鍋爐有較高的適應性。但我國燃煤工業鍋爐主要是層燃燃燒【5】,其燃燒特點使其很難適應這種燃煤供應狀況。當不能根據煤種變化相應調整燃燒工況時就會導致煤燃燒不完全,鍋爐出力不足,熱效率下降。
(4)缺乏熟練的操作人員,節能監督管理工作薄弱。鍋爐操作人員一般只注重鍋爐的安全運行而忽視鍋爐的節能,且技術水平普遍不高,不能很好的維護保養鍋爐及根據煤種變化調整鍋爐燃燒工況。此外,由于缺乏相應的節能法律法規,使得工業鍋爐節能監督管理工作不能得到較好的實施,鍋爐節能潛力未能充分發揮。
4工業鍋爐節能技術簡介
鍋爐節能的途徑有很多,但總體上可從兩方面人手,其一是熱能轉換過程;其二是熱能利用過程【7-2】。必須對整個鍋爐系統進行綜合分析,在不降低供熱品質,提高環保性能的原則上從對系統進行改造才能實現真正的節能。4.1熱能轉換過程節能
鍋爐的熱能轉換過程是指燃燒系統中燃料將化學能轉換為熱能的過程,因此熱能轉換過程的節能實際上是對鍋爐燃燒系統的節能改造。4.1.1對燃煤進行分析處理
在層燃鍋爐中,燃煤水分過大會使著火點延后,揮發分過高容易著火燃燒,過低則難以著火,此外煤粒度過大也易造成燃燒不完全。因此煤在進入鍋爐前應進行洗選和煤質分析,包括水分,揮發分和粒度的分析,以確定最佳燃燒工況,使燃料能充分燃燒,提高燃燒效率。4.1.2采用均勻分層給煤技術
分層給煤技術利用重力篩選,使爐排上煤層顆粒按下大上小的順序分層排列。煤層空隙大,通風良好,能夠改善鍋爐的燃燒工況,對提高灰渣損熱失和提高鍋爐的熱效率有很大的幫助;均勻給煤技術使爐排橫斷面上煤粒均勻一致,解決了煤粒沿徑向不均勻所造成的燃燒不均勻,甚至只有半邊爐排著火的問題。4.1.3合理組織爐膛空間氣流
爐膛空間氣流的合理組織,由前后拱、二次風來完成。
前后拱是將爐膛前部(后部)的過??諝饧案邷責煔馔葡蚝蟛浚ㄇ安浚?,在由前后拱形成的“喉口”處與爐膛前部的過??諝夂蛽]發分混合【4】。其作用包括使可燃氣體充分燃燒,加快新燃料的著火,減少燃料層對受熱面的直接輻射,保持燃盡階段所需要的溫度,減少飛灰量和不完全燃燒的損失。
二次風一般占送風量的5%~12%,要求風速達40m/s.70m/s,以保證有足夠的穿透煙
氣的能力和穿透深度【7】。工業鍋爐(尤其是大容量鍋爐)在使用二次風后熱效率明顯提高。二次風的介質可以是熱空氣、煙氣、蒸汽等。其作用包括(1)加強爐內氣流的攪拌與混合,增加可燃物在爐膛內的停留時間,使化學不完全燃燒損失降低。(2)可以同時利用兩股二次風對吹使爐內形成氣流漩渦,氣流的旋渦分離作用可以使煤粉和灰粒被甩回爐內,從而減少飛灰量,使機械不完燃燒全損失降低。4.1.4保證空氣供應充足和合理
空氣是燃料燃燒的必要條件,合理配風對提高燃料燃燒效率,降低能耗有很大幫助。合理配風應包括(1)沿爐排長度方向應合理配風,因為沿爐排長度方向燃燒狀況不同。如中段燃燒最旺盛需空氣量最大,在爐排頭尾兩段以揮發分和殘炭的燃燒為主,故只需少量空氣。(2)沿爐排寬度方向應均勻配風,以使燃燒均勻,防止出現火口等不正常燃燒現象。4.2 熱能利用過程節能
熱能利用過程是指將燃燒放出的熱量有效地傳遞給工質(水),產生要求參數的蒸汽或熱水的過程,實現能量的綜合有效利用,降低能量傳遞過程的損失時該過程節能的關鍵。4.2.1 保證鍋爐給水品質
鍋爐給水如果含鹽量過高,會使鍋爐受熱面上結構,惡化傳熱狀況(水垢的導熱系數僅是鋼的1/100~1/200),使排煙溫度升高,降低能效。此外水垢還會引起受熱面金屬過熱,降低材料機械強度,使管壁鼓包或脹管【3】。因此要采用有效的水處理技術使鍋爐給水達到所需標準,并且要及時清除水垢,以減少能源浪費、改善鍋爐的運行安全性和提高鍋爐的運行效率。
4.2.2 采用保溫材料
由于鍋殼、煙道、省煤器、管道等部件溫度高于環境溫度,因此會向外散熱產生熱損失。因此可以采用在這些部件外包保溫材料,不僅可以減少散熱,而且可以反之鍋爐爐膛和煙道漏風,減少熱損失。保溫材料應滿足導熱系數小,熱穩定性高,對管壁無腐蝕等特點。常用的保溫材料有膨脹珍珠巖,硅酸鋁板,硅酸鹽抹面,石棉和礦渣棉等【2】。4.2.3 蒸汽冷凝水的回收利用作為鍋爐給水
鍋爐產生的蒸汽屬于高品質熱源,經利用后得到的蒸汽冷凝水也屬于熱能資源,應該充分利用而不應該外排。通常將回收后的蒸汽冷凝水作為鍋爐給水,其優點包括(1)能提高給水溫度,降低煤耗。(2)蒸汽冷凝水含鹽量低,能減少軟水用量與鍋爐排污量。
高溫蒸汽冷凝水通常要經冷卻才回到給水系統被加以利用,但這樣不僅增加能耗而且不能充分利用蒸汽冷凝水的熱量。為此國外開發了直接將飽和溫度的冷凝水送回給水系統予以利用的技術,減少了冷凝水降溫造成的能量損失【5】。4.2.4高溫煙氣的回收利用
許多中小型工業鍋爐的排煙溫度均在300℃左右,有的高達400℃,直接排放不僅會造成污染而且會損失大量熱量,因此宜增設鍋爐尾部受熱面以降低排煙溫度【4】。如小型鍋爐
可增加省煤器來加熱鍋爐給水以降低煤耗,中型鍋爐可增加空氣預熱器來加熱入爐膛空氣使燃料能充分燃燒。
結論
綜上所述,燃煤工業鍋爐的節能工作包括對熱能轉換過程和熱能利用過程進行能量優化,如改進燃燒狀況,提高給水品質,回收利用蒸汽冷凝水和熱煙道氣等措施。
鍋爐的節能工作首先要充分分析可利用熱能的品味,重點回收高品味熱能,其次要通過改進工藝來降低能耗,盡可能的利用副產品,以實現能源的梯級利用和循環再生。各企業應根據自身情況有針對性的加強工業鍋爐節能技術改造,達到用最少的能耗來獲得最大效益的目標。
參考文獻:
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第四篇:大型商場節能技術分析
大型商場照明節能技術分析
黃秀敏 楊玉龍 孫曉光
(吉林油田勘察設計院)摘要:隨著現代經濟的日益發展,節能已經是當今社會一個不可忽視的主要問題,本文關于大型商場照明節能方面的一些問題,采取的有效措施及取得的經濟效益。
關鍵詞 大型商場 照明電路 節能
近幾十年,我國的經濟有了迅猛的發展,隨之帶來的結果就是能源開始越來越缺乏,對一些用電時間較長、較多的機構, 比如大型商場,據測算, 其照明耗電占大型商場所有耗電的40%左右,中央空調用電約占30%,其他用電設備用電約占35%。通過對商場的基本用電設備的分析,目前的大型商場中存在著非常大的節能空間。本文主要探討大型商場照明節能需要采取的有效措施。
近年來,照明產品有了顯著的改進,朝著高光效,高顯色性,長壽命,低價格發展。選用這些產品,可以大大提高照明電路的節能效果。為了提高照明電路的節能效果,可以從輸電線路、開關、照明器、鎮流器等環節考慮。
1.選用線損比較小的傳輸導線,合理優化配電方式,可以把單相的改為三相或三相四線制,線損可以比原來下降75%~80%。
2.正確、合理選用光源,是實施節能照明工程的重要因素。選用光源要考慮以下兩個方面;(1)根據場所使用情況的特點、建筑面積,選用合適的光源類型。
(2)根據使用要求選擇光源的顯色性和色表。
熒光燈的光效、顯色性、壽命等不斷改進,品種不斷發展,這一系列的改進,使熒光燈的光效從早期的28Lm/W提高到104Lm/W,壽命從1000h提高到24000h,顯色指數Ra提高到85以上,專用于需要高顯色性場所的熒光燈,Ra已達到95~98,光效為65Lm/W,作為特殊用途的熒光燈,Ra最高可達到99,光效為59Lm/W。金屬鹵化燈更以其光效高、壽命長為見長,日益受到人們所重視。我們在商場照明設計中,當空間高度較低時,以熒光燈作為主光源,再配以小功率金鹵燈作為副光源。當空間高度較高時,則采用250W以上的金鹵燈作為主光源。
3、照明自動控制系統的應用天氣較亮的時候人們經常忘記關燈,有時為了局部需要又往往不得不大面積的開燈,因此致使大量電能被浪費。解決這一問題較好的辦法通常是采用照明自動控制系統。如采用超聲波開關系統或微機自動控制系統及優化開關控制路數,以滿足燈開、關的數量和事先設定的照度要求,以期合理用電。
4、優質電子鎮流器的應用。我們通常使用的鎮流器都是電感鎮流器,因為它價格便宜且不易損壞。電感鎮流器雖然可起到鎮流作用,但其消耗的電能相當于匹配的熒光燈功率的20%,且功率因數低.噪音大、頻閃嚴重。而電子鎮流器則可使照明系統的光效提高15%,節電率通常在20%以上,每只電子鎮流器的功耗只有大約2.5W,功率因數可達0.9以上,同時線路的損耗也會相應減少。由于利用高頻點火,因而其兼有啟動速度快、無噪音、無頻閃的優點。
5、照明節電器的使用.照明節電器是通過提高燈光電路系統的功率因數,調節電路電壓電流的幅度,降低燈具和線路的工作溫度,從而最大限度地降低燈光照明電路的電能損耗。其特別加強的磁場能量補償技術,可保證燈光系統的啟動正常運行穩定,達到節電的目的。節電效果顯著,不產生任何高次諧波,不會對電網產生任何影響;降低燈具、鎮流器、開關和線路的工作溫度從而延長其使用壽命,降低了維護成本;投資成本低廉,應用范圍廣;安裝改造簡單,不改變原有線路的控制狀態,不改變用戶的用電習慣和使用方式,不影響正常生產生活。
以上照明節能措施的實施,不僅對節約電能,保護全球環境具有十分重要的意義,而用經濟效益也是十分可觀的。照明節電設備的節電率為25~35%,照明節能改造后的綜合節電率在30%以上。一個大型商場每月的用電量約為30萬元,其中照明用電約為10萬元,如果進行照明系統的節電工程改造每月將給商場節約電費3萬元以上,每年可節約40萬元左右的電費開支。從而可快速收回投資成本,高效的節電和可靠的運行。
作者簡介:黃秀敏(1979--)女,2004年畢業于大慶石油學院通信工程專業,工程師,現于吉林油田勘察設計院電信室從事電氣設計工作,聯系電話:6259944.
第五篇:中央空調清洗技術
中央空調清洗技術
是指對中央空調制冷機組、循環水系統、風機盤管表冷器、以及凝結水管道等相關設備的清洗。
清洗原因
中央空調是一種高精密度、價格昂貴的設備,危害空調的“第一殺手”是結垢。因為污垢的產生,不僅影響中央空調的制冷效率,而且傳會引起垢下腐蝕事故,減少設備的使用壽命,嚴重的會造成管線和設備腐蝕穿孔現象。根據日本栗田水處理公司提供的資料,生垢02~05mm厚度,換熱效率降低33%,中央空調運行電耗平均增加10~15%,因此,對中央空調機組及循環水系統要定期檢查,若有污垢產生,應及時進行清洗。
清洗原理及工藝
用無機或有機清洗劑加入到被清洗的設備界面中,對難溶水垢、生物粘泥等進行分散、剝離。同時與化學藥劑發生反應,生成絡合物離子或水溶性鹽一起被帶走,從而達到除垢清洗的目的。在清洗藥劑中加有相應的鐵、銅緩蝕劑,消泡劑等。
清洗工藝:水行(反復)殺菌滅藻排水加入清洗劑動態清洗排液水洗鈍化預膜處理排污水洗設備復原完成。
清洗效果達到并超過《化工部工業設備化學清洗質量標準》HG/T2378---92。除垢率≥95%,緩蝕率≥98%,平均腐蝕速度Fe/Fe≤06mg/cmh,Cu/Cu≤02mg/cmh