节能技术

第一篇：节能技术

地源热泵中央空调：地源热泵机组利用土壤或水体温度冬季为12-22℃，温度比环境空气温度高，热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高；土壤或水体温度夏季为18-32℃，温度比环境空气温度低，制冷系统冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率大大提高，可以节约30--40%的供热制冷空调的运行费用，1KW的电能可以得到4KW以上的热量或5KW以上冷量。

与锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将90%以上的电能或70～90%的燃料内能为热量，供用户使用，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省约二分之一的能量；由于地源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为10～25℃，其制冷、制热系数可达3.5～4.4，与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的50～60%。因此，近十几年来，尤其是近五年来，地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展，中国的地源热泵市场也日趋活跃，可以预计，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。能量回馈技术：

1、回馈节能基本原理

将运动中负载上的机械能（位能、动能）通过能量回馈装置变换成电能（再生电能）并回送给交流电网，供附近其它用电设

备使用，使电机拖动系统在单位时间消耗电网电能下降，从而达到节约电能的目的。

2、回馈节能解决方案

能量回馈装置的作用就是能有效的将电动机的再生电能高效回送给交流电网，供周边其它用电设备使用，节电效果十分明显，一般节电率可达15%～45%。此外，由于无电阻发热元件，机房温度下降，可以节省机房空调的耗电量，在许多场合，节约空调耗电量往往带来更优的节电效果。在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中，当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将可能处于再生发电制动状态；或当电动机从高速到低速（含停车）减速时，频率可以突减，但因电机的机械惯性，电机可能处于再生发电状态，传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时，如果变频器中没采取消耗能量的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时，这部分能量就可能对变频器带来损坏，所以这部分能量我们就应该考虑考虑了。

在通用变频器中，对再生能量最常用的处理方式有两种：(1)、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中，称之为动力制动状态；(2)、使之回馈到电网，则称之为回馈制动状态（又称再生制动状态）。还有一种制动方式，即直流制动，可以用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。

有许多专家谈论过有关变频器制动方面的设计与应用，尤其是近些时间有过许多关于“能量回馈制动”方面的文章。今天，提供一种新型的制动方法，它具有“回馈制动”的四象限运转、运行效率高等优点，也具有“能耗制动”对电网无污染、可靠性高等好处。

功率因数补偿技术：功率因数是交流电路的重要技术数据之一。功率因数的高低，对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。

所谓功率因数，是指任意二端网络（与外界有二个接点的电路）两端电压U与其中电流I之间的相位差的余弦。在二端网络中消耗的功率是指平均功率，也称为有功功率，它等于电压×电流×电压电流间相位差的余弦。

由此可以看出，电路中消耗的功率P，不仅取决于电压V与电流I的大小，还与功率因数有关。而功率因数的大小，取决于电路中负载的性质。对于电阻性负载，其电压与电流的位相差为0，因此，电路的功率因数最大（）；而纯电感电路，电压与电流的位相差为π/2，并且是电压超前电流；在纯电容电路中，电压与电流的位相差则为－（π/2），即电流超前电压。在后两种电路中，功率因数都为0。对于一般性负载的电路，功率因数就介于0与1之间。

一般来说，在二端网络中，提高用电器的功率因数有两方面的意义，一是可以减小输电线路上的功率损失；二是可以充分发挥电力设备（如发电机、变压器等）的潜力。因为用电器总是在一定电压U和一定有功功率P的条件下工作，由公式P=UIcosΦ

可知，功率因数过低，就要用较大的电流来保障用电器正常工作，与此同时输电线路上输电电流增大，从而导致线路上焦耳热损耗增大。另外，在输电线路的电阻上及电源的内组上的电压降，都与用电器中的电流成正比，增大电流必然增大在输电线路和电源内部的电压损失。因此，提高用电器的功率因数，可以减小输电电流，进而减小了输电线路上的功率损失。

提高功率因数，可以充分发挥电力设备的潜力，这也不难理解。因为任何电力设备，工作时总是在一定的额定电压和额定电流限度内。工作电压超过额定值，会威胁设备的绝缘性能；工作电流超过额定值，会使设备内部温度升得过高，从而降低了设备的使用寿命。对于电力设备，电压与电流额定值的乘积，称为这台设备的额定视在功率S额即也称它为设备的容量，对于发电机来说，这个容量就是发电机可能输出的最大功率，它标志着发电机的发电潜力，至于发电机实际输出多大功率，就跟用电器的功率因数有关，用电器消耗的功率为

功率因数高，表示有功功率占额定视在功率的比例大，发电机输出的电能被充分地利用了。例如，发电机的容量若为15000千伏安，当电力系统的功率因数由0．6提高到0．8时，就可以

使发电机实际发电能力提高3000千瓦，这不正是发挥了发电机的潜力吗？设备的利用也更合理。从这个角度来讲，功率因数可以表示为有功功率与机在功率的比值，即

如何提高功率因数，是电力工业中需要认真考虑的一个重要而又实际的问题。在平常遇到的电感性负载的电路中，例如日光灯电路，一般采用并联合适的电容器来提高整个电路的功率因数。闭环控制技术：闭环控制是根据控制对象输出反馈来进行校正的控制方式，它是在测量出实际与计划发生偏差时，按定额或标准来进行纠正的。闭环控制，从输出量变化取出控制信号作为比较量反馈给输入端控制输入量，一般这个取出量和输入量相位相反，所以叫负反馈控制，自动控制通常是闭环控制。比如家用空调温度的控制

在控制论中，闭环通常指输出端通过“旁链”方式回馈到输入，所谓闭环控制。输出端回馈到输入端并参与对输出端再控制，这才是闭环控制的目的，这种目的是通过反馈来实现的。正反馈和负反馈是闭环控制常见的两种基本形式。其中负反馈和正反馈从达于目的的角度讲具有相同的意义。从反馈实现的具体方式来看，正反馈和负反馈属于代数或者算术意义上的“加减”反馈方式，即输出量回馈到输入端后，与输入量进行加减的统一性整合后，作为新的控制输出，去进一步控制输出量。实际上，输出量对输入量的回馈远不止这些方式。这表现为：运算上，不止于加减运算，还包括更广域的数学运算；回馈方式上，输出量对输入

量的回馈，也不一定采取与输入量进行综合运算形成统一的控制输出，输出量可以通过控制链直接施控于输入量等等。相控调功技术：相控技术采用闭环反馈系统进行优化控制，通过实时测量电动机的电压与电流波形，由于电动机为一感性负载，其电流与电压波形通常存在相位差，该相位差的大小与其负载的大小有关。相控器将实际相位差与依据电动机特性的理想相位差进行比较，并依此来控制SCR可控硅整流桥触发角以给电动机提供优化的电流和电压，以便及时调整输入电机的功率，实现“所供即所需”。电能质量质量技术：

（1）电压质量。给出实际电压与理想电压间的偏差以反映分配的电力是是否合格。电压质量通常包括：电压偏差、电压频率偏差、电压不平衡、电压瞬变现象、电压波动与闪变、电压暂降、暂升与终端、电压谐波、电压陷波、欠电压、过电压等。

（2）电流质量。电流质量与电压质量密切相关，为了提高电能的传输效率，除了要求用户汲取的电流是单一频率正弦波形外，还应尽量保持该电流波形与供电电压同相位。电流质量包括：电流谐波、间谐波或次谐波、电流相位超前与之后、噪声等。

（3）供电质量。包括技术含义和非技术含义两部分，技术含义有电压质量和供电可靠性；非技术含义是指服务质量，包括供电部门对用户投诉与抱怨的反应速度和电力价目的透明度等。

（4）用电质量。包含电流质量和非技术含义等，如用户是否按时、如数缴纳电费等。

治理方法：

一、瞬变现象 在电力系统运行分析里。它表示电力系统运行中一种并不希望而又事实上出现的瞬时事件。由于RLC电路的存在，大多数人的概念里瞬变现象自然是指阻尼振荡现象。关于此，IEEE里有一个含义更宽，描述也更简单的定义：变化量的部分变化，且从一种稳态过渡到另一种稳态过程中，该变化逐渐消失的现象。但这样描述在电能质量领域里会存在潜在的许多分歧。下面对瞬变的两种普遍类型做一下介绍：

1、冲击性瞬变现象是在稳态条件下，电压、电流的非工频、单极性的突然变化现象。通常用上升和衰减时间来表现冲击性瞬变的特性，也可以通过其频谱特性成分表示。

2、振荡瞬变现象是一种电压、电流的非工频、有正负极性的突然变化现象。对于迅速改变瞬时值极性的电压和电流振荡问题，常用其频谱成分（主频率）、持续时间和幅值大小来描述其特性。

二、短时电压变动

这一类型包括电压暂降（也称为骤降或凹陷）和短时间电压中断等现象。若按照持续时间长短来划分，进一步还可将其分成瞬时、暂时和短时三种类型。顺便指出：如此细分的目的是用于电能质量监测中队电压干扰分类统计。

1、电压中断，当供电电压降低到0.1p.u以下，且持续时间不超过1min时，我们就认为出现的电压中断现象。出现原因可能是系统故障、用电设备故障或控制失灵等。

2、电压暂降是指工频条件下电压方均根值减小到0.1~0.9p.u之间、持续时间为0.5~50周波的短时电压变动现象。电能质量领域使用暂降（sag）来描述短时电压降低已经很多年了，IEC把这一现象成为骤降（dips）在国内外行业内这两个词可以相互替换，是同意词。

3、电压暂升的涵义是指在工频条件下，电压均方根值上升到1.1~1.8p.u之间、持续时间为半个到50个周波的电压变动现象。与暂降的起因一样，暂升现象也是同系统故障相联系的。我们可以用幅值大小和持续时间来表征这一现象。由于分类的方法不同，在许多资料中也使用“瞬态过电压”作为“电压暂升”的同义词。电压暂升现象远没有电压暂降现象那样常见。

三、长时电压变动

长时间电压变动是指，在工频条件下电压均方根值偏离额定值，并且持续时间超过1分钟的电压变动现象。分两种情况，即过电压和欠电压。通常，过电压和欠电压并非由于系统故障造成，而是由于负荷变动或系统开关操作引起的。

1、过电压过电压是指在工频条件下交流电压方均根值升高，超过额定值10%，并且持续时间大于1分钟的电压上升现象。过电压的出现通常是负荷投切的结果。

2、欠电压是指在工频条件下交流电压方均根值降低，低至额定值的90%且持续时间超过1分钟的电压变动现象。与过电压的出现原因正好相反。某一负荷的投入或某一电容器的切除都可能引起系统欠电压。

3、持续中断是指系统电压迅速降到0且持续时间大于1min。这种长时间电压中断往往是持久的。当系统事故发生后，往往需要人工应急处理以恢复正常供电，通常需数分钟或数小时。持续电压中断是特有的电力系统现象。但如果是电气设备检修或线路更改导致停电，或由于工程设计不当或电力供应不足引起的持续中断，则不属于电能质量问题。

四、电压不平衡

电压不平衡，时常被定义为与三相电压或电流的平均值的最大偏差，并且用该偏差与平均值的百分比表示。电压不平衡也可以用对称分量发来定义即用负序或零序分量的百分比加以衡量。电压不平衡的起因主要是负荷不平衡（如单相运行）所致，或者是三相电容器组的某一相熔断器熔断造成的。大于5%的电压不平衡属于电压严重不平衡，它的起因很可能是由于单相负荷过重引起的。

五、波形畸变

波形畸变是指电压或电流波形偏离稳态工频正弦波形的现象，可以用偏移频谱描述其特征。波形畸变有五种重要类型，即直流偏置、谐波、间谐波陷波和噪声。

1、直流偏置，在交流系统中出现直流电压或电流称为直流偏置。这可能是由于地磁干扰或半波整流引起的。例如为延长灯管的寿命在照明系统中采用的半波整流器电流，会是交流变压器偏磁以至于发生磁饱和，引起铁芯发热缩短寿命直流分量还会引起接地极和其它电气设备连接的电解腐蚀。

2、谐波，把含有供电系统设计运行频率整数倍频率的电压或电流定义为谐波。可以把畸变波分解成工频和各次谐波分量的综合。电力系统中的非线性负荷是造成波形畸变的源头。

3、间谐波，与谐波定义方法类似，只是将整数倍于工频的条件换成非整数倍。

4、陷波是电力电子器件在正常工作情况下，交流输入电流从一相切换到另一相时产生的周期性电压扰动。由于陷波的连续出现，可以用受影响电压的波形频谱来表征该量。但由于陷波的相关频率相当高，很难用谐波分析中习惯采用的测量手段来反映它的特征量，通常把它作为特殊问题处理。例如，一种评价指标规定，出现的陷波以其下陷深度和宽度来衡量。

5、噪声是指带有低于200kHz宽带频谱，混叠在电力系统的相线、中性线或信号线中的有害干扰信号。电力电子装置、控制器、电弧设备、整流负荷以及供电电源投切等都可能产生噪声。由于接地线配置不当，未能把噪声产地至远离电力系统，常常会加重对系统的噪声干扰和影响。噪声可以对点射设备的正常工作造成危害。采用滤波器、隔离变和电力线调节器等措施能减缓噪声的影响

第二篇：化工节能技术

化工节能技术

化工08-1 任龙

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夹点技术原理与最新应用

摘要：夹点技术是过程集成技术的一门方法学.它将热力学原理和系统工程相结合，用以确定过程系统能量利用与回收的优化配置，提高能量利用率，降低能耗。本文论述夹点技术的原理，概述它的工业应用情况。

关键词：夹点技术原理

应用

夹点技术是英国Bodo Linnhoff教授等人于70年代末提出的换热网络优化设计方法，后来又逐步发展为化工过程综合的方法论。夹点技术是能量回收系统的重大突破，80年代以来夹点技术在欧洲、美国、日本等工业发达国家迅速得到推广应用，现已充公的应用于各种工业生产的连续和间歇工艺过程，应用领域十分广阔，在世界各地产生了巨大的经济效益。

夹点技术的基本原理

夹点技术是以化工热力学为基础，以经济效益为目标函数，对换热网络整体进行优化设计。优化过程包括冷热物流之间的匹配，冷热公用工程的类型和能级选择;加热器、冷凝器及系统中一些分离器、蒸发器等设备在网络中的合适放置位置；节能、投资和可操作性的三维平衡。最终的优化目标是确定出具有最小的设备、投资费用和操作费用，并满足把每一个工艺物流由初始温度加热或冷却到目标翁杜的换热网络。

夹点技术的应用领域

夹点技术起源于换热网络设计，经过近几十年的不断发展，其应用领域不断扩大，已延伸到除反应过程以外的所有化工过程，在热电联产、分离序列、蒸馏塔、热泵、热机、干燥器、公用工程系统及一般的工艺过程设计与发行等方面均有应用，涉及到众多工业部门。

夹点技术的应用效果

（1）降低能耗

通过改进能量回收系统及公用工程系统节约能量费用，实现区域热联合，充分利用废热或废料发生热量。

（2）提高生产能力，改进质量控制

通过解除过程系统瓶颈而不改变加热炉及主要机泵设备，可达到增产的目的。

（3）降低投资费用

对工厂建设投资和操作费用加以评估，并提出解决办法，可在少投资或不投资、少增加或不增加能耗的条件下完成工程改造和扩建，提高能效。在新设计中可以做到操作费用和设备投资又节省，在改造中可更好利用已有设备，也可减少新增抽象换热面积。

（4）降低环境污染

可以用排放废气或废液最少为目标进行优化设计，减少三废，降低温室效应。

夹点技术的发展 夹点技术自问世以来呈现出三维的发展趋势。第一维：应用范围不断扩大：换热网络→热电联产网络→整个工艺过程→涉及若干过程和服务系统的整个工厂；第二维:网络优化的评价指标逐步深入：能量费用→投资费用→原材料费用→可操作性，弹性，安全性，可近控性等定性指标→水费用→污染物排放量；第三维：设计类型逐渐发展：新工厂设计→老工厂改造→间歇工艺过程综合。

夹点技术的最新发展方向

夹点技术的最新发展方向：压力降优化，柔性设计，蒸馏塔目标设定，低温过程设计，间歇过程综合，降低水流率，全局能量系统综合，排放目标设定。

夹点技术的最新应用

鉴于夹点技术的节能减排效应和经济效益，其在石油、化工等过程工业中的应用越来越广泛。

常减压装置消耗的能量约占炼油厂总能量的25%~30%，已成为炼油厂消耗能量最大的装置。某规模为250吨t/a的常减压装置，换热网络终温较低，装置能耗较高，换热网络的可操作性差。针对此问题，在夹点技术的基础上，李哲等结合工艺流程模拟软件和换热网络计算软件对原有常减压换热装置进行优化，得到了近于最优的换热网络。新的换热网络实际运行后，使原油的换热终温提高了27℃，装置能耗降低2.35Kg 标油/t 原油，年创效益接近1200万元，取得了良好的经济效益。

中国石油宁夏炼化公司100万t/a 常压蒸馏装置建成投产后，长期处于低负荷状态下运行，近年来随着原油加工量不断增加，装置“瓶颈”逐渐显现—原油换热终温偏低、加热炉效率低、产品出装置温度高等，能耗长期偏高，迫使装置优化改造。采用夹点技术改造后，原油换热终温由271℃提高到了294℃，装置加工量由140万t提高到200万t，装置能耗由原来的10.5kgEO/t降低到9.76kgEO/t，加热炉效率由85.72%提高到了90.36%。由以上数据可以看出，装置能量利用率和装置加工量提高显著。

蔡砚等[7]对一套20世纪80年代引进的加氢裂化装置进行用能分析，发现存在跨越夹点的传热的不合理用能情况。结合工程实际和经济因素，运用夹点技术对装置进行分析，发现该装置节能潜力高达31323kw/h。根据夹点换热原则结合对现有换热网络的利旧问题的考虑，得出两种具有显著优势的换热网投资1122.7万元，可获得节省2174.4万元/a的经济效益 夹点技术不仅局限于热力学问题，更加广泛的延伸到水系统设计中。近年来，水夹点技术的应用对于节约过程工业的新鲜水、大幅减少废水排放量方面优势显著。中油公司大庆石化分公司炼油厂[8]应用水夹点技术确定了全系统最小的新鲜水用量9.83t/h，与原用新鲜水量为24.3t/h相比，该项目实施可使该厂用水量节约59.5%，在获得81.02万元/a的经济效益的同时，对解决目前面临的水资源危机意义重大。袁一星等[9]运用水夹点技术对M炼油厂进行分析计算，得出了最小用水量114.25t/h，与原用水量为148t/h相比，该项目实施可使该厂用水量节约23%。

总之，当前能源供应短缺成为经济增长的“颈瓶”之一，对于石油、化工等典型的过程工业，用夹点分析的方法对过程系统的用能、用水状况进行诊断，可找到过程系统的用能“瓶颈”所在，夹点技术在换热网络、水网络中的应用为国民经济的发展带来巨大的经济效益和社会效益。大量的工程实例证明，利用夹点分析技术，指导具体过程系统工程的改造或设计，能降低公用工程消耗量和初期的投资费用，实施方法简单，具有明显的优势，应用前景广阔。<1>Linnhoff B,Hindmarsh E.The Pinch Design method for ExchangerNetwork[J].Chemical Engineer Science.<2>Linhoff.B and FlowerJ.R.Synthesis of heat exchanger networks：PartⅠ：SystematicGeneration of energy optimal networks.PartⅡ：Evolutionary generation of networkswith variouse criteria of optimality <3> LinnhoffB.，JRFlower.AIChEJ.<4> Clmeda，T.，F1toh，Kshirko.Ind.Eng.Chem.<5> LinnhoffB.，WDWitherelloilandGasJournal

<6>姜磊.常减压装置能量系统优化改造[J].石油化工应用.<7>蔡砚，冯霄.加氢裂化装置换热网络的节能改造[J].现代化工.<8>张济民，夹点技术原理与应用

<9>王俊美，陈金华，夹点技术原理与最新应用 <10>吴大可，陈树林，夹点技术及其应用

<11>徐文斌.常减压蒸馏换热网络优化与改进[J].高桥石化，<12>李哲，康久常，佟韶辉.常减压装置换热网络的优化设计[J].当代化工 <13> 张玉巍.常减压装置加工高酸原油工艺方案探讨[J].河南化工 <14>高峰.赖桂兰.杨雪梅夹点技术在苯乙烯装置节能上的应用

<15>白玫用Aspen Plus和夹点技术系统调优化工用能-石油化工技术与经济

<16>徐舜华.刘伟.杨帆求解换热网络夹点的Excel电子表格法-计算机与应用化学

<17>徐兵.梁玉祥.易美桂.李春桃.刘经星.刘洪杰煤焦油蒸馏工序的能耗分析-煤炭转化

<18>陈彦霖.崔晓钰.郭广品吸收式制冷系统换热网络优化-流体机械 <19>张国钊,环氧丙烷装置换热网络优化与废液换热器改进研究 <20>金涌.王垚,以循环经济理念推进生态化学工程现代化工

第三篇：动力设备节能技术总结

动力设备节能技术小总结

在工业企业能源供给系统中,管道泵阀类设备占很大比重,广泛应用于供水、供热、供风系统。在这一领域，有很多有关节能的新技术、新材料、新工艺，现摘录其中几项，希望与大家共同探讨提高。

一、低碳节能阀门。

低碳阀门分别为偏心半球阀、斜座式硬密封缓闭止回阀和全压高速排气阀。

偏心半球阀阀体采用球体结构，刚性好、强度高；阀瓣采用半球结构，阀轴采用半轴结构，阀瓣全关全开为90°旋转。全开状态下，阀瓣全部进入体腔、使阀门内腔全部畅通。阀体和阀瓣密封面,均采用硬质合金堆焊技术,高硬度、高耐磨、能切断介质中金属或编织类杂物；可抵抗浆料或颗粒状两项流介质的冲刷。可自动清除密封面污垢。阀瓣采用大偏心距结构，密封面无摩擦启闭，开关灵活，使用寿命长。阀轴密封采用柔性石墨圈或O型圈，不拆卸驱动装臵即可更换和调整轴封。

斜座式硬密封缓闭止回阀阀座为倾斜式，阀门启闭行程短，启闭性能良好。蝶板为双偏臵结构，阀门启闭运动合理。采用不锈钢金属硬密封副，使用寿命长，免维护免更换。阀腔结构元件流动特性好，流阻小，节能。快关缓闭，能有效防止水锤。蝶板/阀轴启闭灵活、无卡滞。

有压供水管道排气问题，是几十年来世界性技术难题，由于有压输水管道排气不净，气水两相流非稳定运行，造成管道断流弥合水锤，其压力升高经常可达200~400m水柱，有的工程理论计算，甚至达到近千米，足以造成任何高强度的供水管道的破坏。我国大型输水工程和城市供水管网爆管事故是很多的。据有关资料，我国特大城市如北京、上海、香港等供水管网年爆管约2000次，一般性省会城市年爆管约1000次，其水力上的主要原因就是排气不畅。全压高速排气阀研究的目的，就是解决有压供水管道排气不净和不稳定问题，减少或彻底消除城市供水管道的爆管顽疾。

二、变频调速技术促进空调机组节能

将变频调速技术运用在在蒸发冷却空调机组中，能提高了设备效率，满足了生产工艺要求，并且还能大大减少了设备维护、维修费用，还降低了停产周期。直接和间接经济效益十分明显。为了提高蒸发冷却空调机组的制冷效率，必须时时控制二次风量与一次风量之比，同时控制直接段水泵流量，使系统制冷效率达到最佳同时降低风机水泵能耗。本控制系统由PLC可编程控制器、触摸屏、变频器等构成。PLC可编程控制器实现控制程序的运行和执行，触摸屏实现显示系统状态和修改系统参数，变频器实现风机水泵的流量控制，风速传感器和流量传感器对风机水泵的风量和流量进行采集，经过PLC内部程序的计算对风机水泵进行变频转速控制。控制系统软件设计中时时对一二次风量及水泵流量进行测量，通过变频器调整其二次风量与一次风量比值在0.6～0.8的范围内同时调整直接段水泵流量，保证直接段、间接段冷却器在较高的效率区运行，同时达到节约能耗的目的。程序设计中采用了PID调节。PLC终端软件采用梯形图语言编写，为提高终端的抗干扰能力，软件采用了数字滤波，故障自诊、控制口令等措施，保证控制操作的正确性和可靠性。程序设计采用了模块化、功能化结构，便于维护、扩展。

变频调速技术改变了普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式，使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出，从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的。蒸发冷却空调利用水作为制冷剂，利用水的蒸发提供冷量，与机械制冷相比，蒸发冷却不需要消耗压缩功，这使得它的COP值有时比机械制冷要大，从而取得节能效果。把变频调速技术用于蒸发冷却空调系统一二次风机及水泵调速中，通过调节一二次风量比及淋水密度可以进一步提高冷却器的效率，达到降低系统能耗的目的。

三、空压机能耗分析及节能解决方案

空压机在工业生产中有着广泛地应用。它担负着为所有气动元件，包括各种气动阀门，提供气源的职责。因此它运行的好坏直接影响生产工艺。空压机的种类主要有活塞式、螺杆式，但其供气控制方式几乎都是采用加、卸载控制方式。2 电机原理及空压机加、卸载供气控制方式存在的电能浪费

2（1）交流异步电动机的转速公式为:

n=60f（1-s）/p

其中 n—电机转速

f—运行电频率;

p—电机极对数

s—转差率;2（2）空压机加、卸载供气控制方式存在的问题

2.1 能耗分析

加、卸载控制方式使得压缩气体的压力在Pmin～Pmax之间来回变化。Pmin是最低压力值，即能够保证用户正常工作的最低压力。一般情况下，Pmax、Pmin之间关系可以用下式来表示:

Pmax＝（1＋δ）Pmin δ是一个百分数，其数值大致在15%～30%之间。

在加、卸载供气控制方式下的空压机，所浪费的能量主要在2个部分:（1）加载时的电能消耗

在压力达到最小值后，原控制方式决定其压力会继续上升直到最大压力值。在加压过程中,一定要向外界释放更多的热量，从而导致电能损失。另一方面，高于压力最大值的气体在进入气动元件前，其压力需要经过减压阀减压,这一过程同样是一个耗能过程。字串2（2）卸载时电能的消耗

当压力达到压力最大值时，空压机通过如下方法来降压卸载:关闭进气阀使电机处于空转状态，同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。这种调节方法要造成很大的能量浪费。据我们测算，空压机卸载时的能耗约占空压机满载运行时的10%～25%（这还是在卸载时间所占比例不大的情况下）。换言之，该空压机20%的时间处于空载状态，在作无用功。很明显在加卸载供气控制方式下，空压机电机存在很大的节能空间。

2.2 其它不足之处

（1）靠机械方式调节进气阀，使供气量无法连续调节，当用气量不断变化时，供气压力不可避免地产生较大幅度的波动。用气精度达不到工艺要求。再加上频繁调节进气阀，会加速进气阀的磨损，增加维修量和维修成本。

（2）频繁采用打开和关闭放气阀，放气阀的耐用性得不到保障。恒压供气控制方案的设计

针对原有供气控制方式存在的诸多问题，可应用变频调速技术进行恒压供气控制。采用这一方案时，我们可以把管网压力作为控制对象，压力变送器YB将储气罐的压力P转变为电信号送给PID智能调节器，与压力设定值P0作比较，并根据差值的大小按既定的PID控制模式进行运算，产生控制信号送变频调速器VVVF，通过变频器控制电机的工作频率与转速，从而使实际压力P始终接近设定压力P0。同时，该方案可增加工频与变频切换功能，并保留原有的控制和保护系统，另外，采用该方案后，空压机电机从静止到旋转工作可由变频器来启动，实现了软启动，避免了启动冲击电流和启动给空压机带来的机械冲击。字串9 4 系统元器件的选配及系统的安装与调试

控制柜安装在空压机房内，与原控制柜分离，但与压缩机之间的主配线不要超过30m。控制回路的配线采用屏蔽双绞线，双绞线的节距在15m以下。另外控制柜上装有换气装臵，变频器接地端子一定不能与动力接地混用，以上措施增强了系统的稳定性、可靠性。

a）变频器功能设定（不同的工况及控制方式，功能设定可能不同）

F0.01=1设定为1:运行指令由外部端子控制

F0.08=20加速时间:设定为15S,具体数值根据工况及生产要求

F0.09=20减速时间:设定为15S

F0.05=50最大频率:设定为50Hz（等于电机额定频率）

F9.00=0 PI控制给定源选择

F9.01=72%（给定压力值）PI数字给定值（100%对应10KG）

F9.02=0 或1 PID反馈源选择

F9.03=0 PI调节误差极性：设为正极

增加工变频装臵,整套改造装臵并不改变空压机原有控制原理，原空压机系统保护装臵依然有效。并且工频/变频切换采用了电气及机械双重联锁，大大的提高了系统的安全、可靠性。

在调试过程中，将下限频率调至40Hz，然后用红外线测温仪对空压机电机的温升及管路的油温进行了长时间、严格的监测，电机温升约2-4℃之间，属正常温升范围，油温基本无变化，排气温度下降5℃。所以40Hz下限频率运行对空压机机组的工作很安全。

经过一系列的反复调整，最终系统稳定在39.5-42.5Hz的频率范围，管线压力基本保持在0.69Mpa，供气质量得到提高。改造后空压机的运行安全、可靠，同时达到了工厂用气的工艺要求。

四、蒸汽疏水阀工作原理及三个节能作用

各种类型的蒸汽疏水阀结构和原理不尽相同，应区别疏水阀类型，根据实际使用工况确定蒸汽疏水阀入口与出口的压差，再根据蒸汽供热设备在正常工作时可能产生的凝结水量，乘以选用修正系数K，然后对照蒸汽疏水阀的排水量进行选择。

在凝结水回收系统中，若利用工作背压回收凝结水时，应选用背压率较高的蒸汽疏水阀（如机械型蒸汽疏水阀）；当用汽设备内要求不得积存凝结水时，应选用能连续排出饱和凝结水的蒸汽疏水阀（如浮球式蒸汽疏水阀）；在凝结水回收系统中，用汽设备既要求排出饱和凝结水，又要求及时排除不凝结性气体时，应采用能排饱和水的蒸汽疏水阀与排气装臵并联的疏水装臵或采用同时具有排水、排气两种功能的蒸汽疏水阀（如热静力型蒸汽疏水阀）；当用汽设备工作压力经常波动时，应选用不需要调整工作压力的蒸汽疏水阀。

目前的蒸汽疏水阀型号特别多，但其工作原理都是利用蒸汽和凝结水的高度、温度、流速的差异，通过各种机构来实现蒸汽疏水阀的启闭，达到阻汽排水的目的。它主要有三个节能作用。

第一：迅速排出蒸汽使用设备内产生的凝结水，使蒸汽使用设备的加热效率保持在最佳状态，使设备内的凝结水不形成滞留，最大限度地确保设备内的蒸汽空间，这样可经常保持最高的加热效率。鸿丰认为一旦蒸汽疏水阀不能充分的发挥作用，由于凝结水的滞留，不仅蒸汽使用设备的性能受到很大的影响，有时甚至使生产设备完全陷于瘫痪。

第二：迅速排出开始启动时设备内的空气和低温凝结水，从而缩短预热运转时间。开始通汽时，蒸汽输送管路和蒸汽使用设备内部都充满了空气，如不将它们排除，就无法送入蒸汽。此外，在蒸汽输送管路和蒸汽使用设备升温达到蒸汽温度的过程中，所产生的初期低温凝结水也要迅速排出，使设备在短时间内实现正常运转，这是提高生产效率的重要条件，特别是间歇生产的场合，由于缩短了预热时间，也就缩短了每次的作业时间，由于增加了处理次数，最终可增加产量。以前，在预热运转时，先开启旁通阀来排放初期空气和低温凝结水，现在由于选用了恰当的蒸汽疏水阀，既可自动排出初期空气和初期低温凝结水，又可节省人力。

第三：降低蒸汽疏水阀自身的蒸汽消耗量。所谓蒸汽疏水阀自身的蒸汽消耗量，一般是指蒸汽泄漏而言，是蒸汽疏水阀动作需要的蒸汽量和散热损失量之和。

管道泵阀多为重要供能设备，同时也多为主要耗能设备，广泛采用新材料、新技术、新工艺，使其实现节能高效运行，是在源头上落实国家节能减排政策行之有效的技术手段。

2012.6.14

第四篇：钢铁、石化-节能技术

石油化工生产节能技术

炼油常减压蒸馏装置，采用夹点技术优化换热和预闪蒸等节能型流程；催化裂化装置，推广降低焦炭产率和减少装置结焦技术；芳烃抽提工艺过程，推广高效溶剂(四乙二醇醚、环丁砜等)技术；用氢装置发展氢能优化技术；研究开发低能耗的过滤—吸附再生法；推广应用抽提蒸馏工艺。

研究开发加氢装置热高分流程的优化技术；采用液力透平回收压力能；开发、应用新型加氢催化剂、先进的反应器内构件和循环氢脱硫措施；推广延迟焦化装置大型化、双面辐射加热炉技术；推广装置间热联合技术。

推广乙烯装置裂解炉空气预热技术、乙烯在线烧焦技术，推广乙烯裂解炉强化传热技术；开发加注结焦抑制剂，推广低能耗分离技术。研发合成树脂催化剂技术，完善聚丙烯装置的丙烯原料精制系统。推广合成橡胶吸收式热泵技术。研发直接干燥技术。

钢铁工业。加快淘汰落后工艺和设备，提高新建、改扩建工程的能耗准入标准。实现技术装备大型化、生产流程连续化、紧凑化、高效化，最大限度综合利用各种能源和资源。大型钢铁企业焦炉要建设干熄焦装置，大型高炉配套炉顶压差发电装置（TRT）；炼钢系统采用全连铸、溅渣护炉等技术；轧钢系统进一步实现连轧化，大力推进连铸坯一火成材和热装热送工艺，采用蓄热式燃烧技术；充分利用高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气等可燃气体和各类蒸汽，以自备电站为主要集成手段，推动钢铁企业节能降耗。

石油石化工业。油气开采应用采油系统优化配置技术，稠油热采配套节能技术，注水系统优化运行技术，油气密闭集输综合节能技术，放空天然气回收利用技术。石油炼制提高装置开工负荷和换热效率，优化操作，降低加工损失。乙烯生产优化原料结构，采用先进技术改造乙烯裂解炉，优化急冷系统操作，加强装置管理，降低非生产过程能耗。以洁净煤、天然气和高硫石油焦替代燃料油（轻油），推广应用循环流化床锅炉技术和石油焦气化燃烧技术，采用能量系统优化、重油乳化、高效燃烧器及吸收式热泵技术回收余热和地热。

第五篇：大型商场节能技术分析

大型商场照明节能技术分析

黄秀敏 杨玉龙 孙晓光

(吉林油田勘察设计院)摘要：随着现代经济的日益发展，节能已经是当今社会一个不可忽视的主要问题，本文关于大型商场照明节能方面的一些问题，采取的有效措施及取得的经济效益。

关键词 大型商场 照明电路 节能

近几十年，我国的经济有了迅猛的发展，随之带来的结果就是能源开始越来越缺乏，对一些用电时间较长、较多的机构, 比如大型商场，据测算, 其照明耗电占大型商场所有耗电的40%左右，中央空调用电约占30%，其他用电设备用电约占35%。通过对商场的基本用电设备的分析，目前的大型商场中存在着非常大的节能空间。本文主要探讨大型商场照明节能需要采取的有效措施。

近年来，照明产品有了显著的改进，朝着高光效，高显色性，长寿命，低价格发展。选用这些产品，可以大大提高照明电路的节能效果。为了提高照明电路的节能效果，可以从输电线路、开关、照明器、镇流器等环节考虑。

1.选用线损比较小的传输导线，合理优化配电方式，可以把单相的改为三相或三相四线制，线损可以比原来下降75%～80%。

2.正确、合理选用光源，是实施节能照明工程的重要因素。选用光源要考虑以下两个方面;（1）根据场所使用情况的特点、建筑面积，选用合适的光源类型。

（2）根据使用要求选择光源的显色性和色表。

荧光灯的光效、显色性、寿命等不断改进，品种不断发展，这一系列的改进，使荧光灯的光效从早期的28Lm/W提高到104Lm/W，寿命从1000h提高到24000h，显色指数Ra提高到85以上，专用于需要高显色性场所的荧光灯，Ra已达到95～98，光效为65Lm/W，作为特殊用途的荧光灯，Ra最高可达到99，光效为59Lm/W。金属卤化灯更以其光效高、寿命长为见长，日益受到人们所重视。我们在商场照明设计中，当空间高度较低时，以荧光灯作为主光源，再配以小功率金卤灯作为副光源。当空间高度较高时，则采用250W以上的金卤灯作为主光源。

3、照明自动控制系统的应用天气较亮的时候人们经常忘记关灯，有时为了局部需要又往往不得不大面积的开灯，因此致使大量电能被浪费。解决这一问题较好的办法通常是采用照明自动控制系统。如采用超声波开关系统或微机自动控制系统及优化开关控制路数，以满足灯开、关的数量和事先设定的照度要求，以期合理用电。

4、优质电子镇流器的应用。我们通常使用的镇流器都是电感镇流器，因为它价格便宜且不易损坏。电感镇流器虽然可起到镇流作用，但其消耗的电能相当于匹配的荧光灯功率的20%，且功率因数低.噪音大、频闪严重。而电子镇流器则可使照明系统的光效提高15%，节电率通常在20%以上，每只电子镇流器的功耗只有大约2.5W，功率因数可达0.9以上，同时线路的损耗也会相应减少。由于利用高频点火，因而其兼有启动速度快、无噪音、无频闪的优点。

5、照明节电器的使用.照明节电器是通过提高灯光电路系统的功率因数，调节电路电压电流的幅度，降低灯具和线路的工作温度，从而最大限度地降低灯光照明电路的电能损耗。其特别加强的磁场能量补偿技术，可保证灯光系统的启动正常运行稳定，达到节电的目的。节电效果显著，不产生任何高次谐波，不会对电网产生任何影响；降低灯具、镇流器、开关和线路的工作温度从而延长其使用寿命，降低了维护成本；投资成本低廉，应用范围广；安装改造简单，不改变原有线路的控制状态，不改变用户的用电习惯和使用方式，不影响正常生产生活。

以上照明节能措施的实施，不仅对节约电能，保护全球环境具有十分重要的意义，而用经济效益也是十分可观的。照明节电设备的节电率为25~35%，照明节能改造后的综合节电率在30%以上。一个大型商场每月的用电量约为30万元，其中照明用电约为10万元，如果进行照明系统的节电工程改造每月将给商场节约电费3万元以上，每年可节约40万元左右的电费开支。从而可快速收回投资成本，高效的节电和可靠的运行。

作者简介：黄秀敏（1979--）女，2004年毕业于大庆石油学院通信工程专业，工程师，现于吉林油田勘察设计院电信室从事电气设计工作，联系电话：6259944.