第一篇:中央空调节能技术分析论文
摘要:本次研究以机场作为主题,探讨与其相关的中央空调节能技术及实践问题。首先对中央空调的系统设计优化措施进行了简要说明;通过分阶段水温运行、节能调整、节能技改、设备养护,以及增加人力资源管理培训提高管理素质,分析了实践节能技术的具体措施。希望能够为中央空调节能实践水平提高提供一些有益建议。
关键词:机场;中央空调;节能技术;实践
现阶段我国机场因其扩建、改建、新建在各个方面的供热、降温均需要通过中央空调来实现。目前,随着运行实践发现中央空调因其系统复杂、耗电量大,也带来了极大的资源浪费。为了更好的解决机场中央空调耗能问题(约占总机场耗电量45%左右),必要采取一些有效的节能措施,从而达到降耗目的。以下就结合工作经验,对主题展开具体论述。
1优化系统设计
在中央空调节能措施中,系统优化需要注重水系统设计。由于它属于系统工程,应该在方案设计中运用系统思维,在安装过程中,将建筑、施工、营运进行统一安排。以水系统为例,就需要抓住水力平衡、空调变水量、空调冷冻水系统大温差,以环节切入,实施具体节能设计、优化。比如,可以从平衡阀设置、设计、使用方面,按照科学、规范方法实施安装使用。再如,应用动态流量平衡阀,确保末端设备的流量正常;当风机盘管、新风机组改变流量时,就可以应用它解决流量不平衡造成的管网压力改变问题。建议在设计值选取时,使它与应用流量保持一致。另外,实施节能改造时,可以选择一次泵变流量系统,与二次泵变水量相比,应用它可以降低6%到12%的运行费用,节约流量达到原来的20%到30%。至于大流量、小温差,可以采用“大温差小流量”技术减少冷冻水循环量,从而达到设计管径减少、投资降低的目的。
2加强运行管理
2.1分阶段变水温运行,提高节能调节
机场的地理条件选择对气候气象均有一定的要求;而且,在不同的区域也会因自然条件而产生巨大差异。因此,建议在实际节能措施应用中,实施分阶段、分季节的变水温运行;通过人为主体的科学操作管理,达到节能目的。同时,应该借助气象基本资料分析,根据人流量、气流量,早晚温差,对空调的使用进行可能性的日常节能调节。再如,借助机场的候机室、购票室等不同区域进行按空间、按需求进行暖风或冷风流量供给。另外,也可以通过门窗、顶棚、幕墙玻璃等匹配设置,进行吸热数据分析,检测不同季节、温度条件下的室内温差变化。实施多元路径的节能调节,将中央空调的节能调节融入到机场整体的节能体系之中,从而提高节能效果。
2.2运用节能技改促进系统效能,增加养护
运用节能技术改造可以提升机场中央空调系统效能。具体实践中,可以通过对冷却塔冷却效果的改善来达到。比如,以风机为例,就可以实施多级维护、保养;通过对配件进行更换提高节能效果;或利用新型连续式填料措施实施整改,达到冷却水温度的有效降低。同时,建议对停止工作的冷却塔水管实施关闭,从而达到冷却效果的提升。这种改善既能够提高部分效能,也能够减少主机总体耗能。再如,可以借助当前应用较广的变频技术,采用高效能泵达到节能目的;具体通过对冷冻泵实施变频控制,使水泵、扬程的轴功率得到科学降低;令水泵运行中的振动减少,从而提高水泵的使用寿命,并达到节能降耗目标。另一方面,需要在日常的运行管理中,设置细致的养护方案,按照日、周、月、年的分期实施按时、按期的养护保养。及时排除故障;在检修的基础上,实施更换期的节能技改,逐渐完成系统效能提升。
2.3做好养护,强化培训
在中央空调节能实践中,要求按照养护标准实施及时的清洗维护工作。除了上文提到的一般设备维护之外,重点需要对系统水质进行定期处理。比如,以冷却水为例,它属于开式系统,因此,易受到各种细菌、水分、尘埃、气体的损害,从而影响运行系统的水质,并降低运行效率,造成管材腐蚀等;尤其是在微生物繁殖中会使制冷量下降。比如,冷凝器中的污垢增加0.1毫米,就会减少近30%的热交换效率,从耗电量方面计算,相应增加量会达到5%到8%。所以,需要进行及时的清洗养护。另一方面,由于机场中央空调设备的维护保养、节能需要一定的技术支持;因此,应该按照实际需求,对管理人员、技术操作人员进行相应培训;并通过发放培训资格证书的方式,实施按岗培训,提高操作技能及应用水平。另外,透过培训管理打造一支以中央空调节能技术实践操作为基础的技术团队,选拔培训中优秀的人才,组织半自主小组,实施工作外的研发工作;进一步提高技术支持与实践经验提炼之间的关联,形成一个节能应用-节能经验提炼-成果再应用的良性循环,以此促进机场中央空调节能技术实践的可持续性。
3结束语
通过上文初步论述可以看到,机场中央空调节能技术可通过整体设计时的全面节能,也能够选取改造方法加以实践。根据现阶段实践经验,建议双管齐下,结合机场实际的中央空调节能需求实施系统设计优化;另一方面,可以通过实际节能技术改造与应用、增加日常养护,提高对中央空调系统运行的管理效率;匹配设置相应的技术人员培训,提高操作水平;最终达到节能降耗目的,节约营运成本。
参考文献:
[1]王蓓蓓等.中央空调降负荷潜力建模及影响因素分析[J].电力系统自动化,2016(19).[2]辛洁晴,吴亮.商务楼中央空调周期性暂停分档控制策略[J].电力系统自动化,2013(05).[3]朱振宇,朱广宇.模糊控制技术在电厂高压开关室中央空调监控系统中的应用[J].石油大学学报,2015(06).
第二篇:中央空调节能方案
中央空调节能方案
在建筑能耗中,中央空调能耗一般占到了40%——60%的比例,因此如何有效降低空调能耗就成为建筑节能的重中之重。
中央空调的节能可通过以下两种方法进行:
(1)管理节能:在保障建筑物舒适的前提下,通过对行为的约束管理或通过调整设备的不合理运行状态来达到节能的目的。
(2)技术节能:技术节能是通过先进的科学技术,通过对建筑物内用能设备的改进来达到节能的目的,技术节能有两种方法,一种是提高用能设备的效率,另一种是通过技术手段设备的调整运行状态,从而避免不必要的能源浪费。
总之,要想真正是实现建筑物的节能不仅要利用技术有段进行节能改造,而且还必须配合有效的管理节能手段,只有两者有效的配合才能达到节能的最大化。
一、管理节能
目前我国建筑内的中央空调系统大部分设计都趋于保守,存在配置过大,管理不便的现象,空调设计很少从节能的角度来进行考虑,这种状况无疑增加了中央空调的能耗。为了达到节能的效果,需要做到“功能适当,运行合理”,在保持舒适度的前提下,尽可能地降低能耗,同时应该有切实可行的管理手段,使得系统运行科学、合理,操作简单、方便。
要实现对重要空调的管理节能我们必须首先能够找到空调系统存在哪些能耗浪费的地方,设备存在怎样的不合理运行状态等,只有找到了原因,我们才能够找到相应的解决途径,因此,要想实现中央空调系统的节能,就必须对中央空调的系统进行节能诊断。
1、主机
空调主机是空调系统中装机容量最大的设备,物业部门一般对其维修保养都很重视,基本能做到运行状况的连续记录,但是记录数据往往没有用于指导设备的高效运行,为了有效地对中央空调进行诊断,我们可以根据运行记录的数据对系统存在的问题做出诊断。
在一般的电制冷主机运行记录表中,都会记录主机的蒸发温度和冷水出水温度,一般对于水冷方式的主机来说,蒸发温度要比出水温度低3——4℃,实际值若超出这个数值,则说明蒸发器或制冷剂有问题,应注意检修。同时,一般冷凝温度要比冷却水出水温度高2——4℃,若实际运行情况超出此值,大多是主机的冷凝器有问题,应注意及时清洗。
在实际的运行中往往出现这样的情况:冷水的供回水温差在2——3℃之间,说明空调末端符合不大,但是冷却水出水温度很高,且冷凝压力很高,导致主机的负荷在90%以上。这种情况基本是冷凝器出了问题,在进行及时清理后,主机的负荷会大幅度下降,节约大量的能耗。
另外,通过记录主机的冷冻水流量、供回水温度,及压缩机电流等参数的监测,我们就可以计算出主机的性能系数cop,并可以对主机的运行效率有一个大致的判断。如果主机的运行效率过低,将会导致能源的浪费,对此应该找出原因并加以改善。
对主机的节能诊断,还要观察不运行的冷冻机的水阀是否关闭,若阀门不关将会导致回水箱的部分热水经过该主机旁通到了供水箱,在供水箱内发生了冷水跟热水混合的现象,这样将会导致大量的能源浪费。
同理,冷冻水分水箱和集水箱之间的旁通阀若处于未关状态,或者存在一台冷机对开两台冷冻泵的现象时,也会出现冷热水混合的现象,导致能源的浪费,这个问题应引起我们的注意。
2、冷却水
在实际的冷却水运行中往往存在着不运行冷却塔的阀门不关的情况,这样造成的后果是热水经过该冷塔后与其他正常运行的冷却塔的冷水混合,进入了主机,导致主机冷凝器的进水温度偏高,主机的cop减小,主机的能耗增加,浪费大量能源。解决该问题的办法是将不运行的冷塔的进出水阀门关掉。
另外,通常吸收式空调主机因真空度降低或制冷剂污染造成制冷剂效率降低;冷却塔常因失修(如布水轮不转动)导致散热效率下降,主机或冷却塔的效率是否降低可按下述方法大致鉴别:
(1)主机输出制冷量减少(冷冻水运行供水温度大于设置温度);
(2)冷却水进水温度高,主机曾报警,冷却水进出口温差小于5℃;
(3)冷冻水供水温度高,末端用户曾报热投诉,冷冻水供回水温差小于5℃。
如果主机或冷却塔出现了效率降低的情况,就应及时维修,以免造成能源浪费。
3、冷冻水
目前的冷冻水系统中,往往存在着水泵选型过大的问题,造成的结果是,一方面功率偏大造成能耗的浪费,另一方面是水泵偏离标准工况运行,导致水泵长期工作在低效区,水泵效率偏低导致能源的浪费,此种情况解决的办法是更换水泵或者采用变频调速的手段来实现节能。
冷冻水管路如果存在水力不平衡问题将会使整个系统的能耗增加。一般空调运行中存在一个误区,认为空调末端效果差是由于总水量偏小,所以往往会通过增加水泵开启台数或者换大流量水泵来解决。但实际的原因大多是由于工程竣工后空调水系统从未做过水力平衡,导致部分末端数量不足,而部分末端水量过剩,而工作人员往往为了满足水量不足这部分末端的换热要求,只能增大总水量,从而使得其他末端的水量变大,白白浪费了一些能源。
因此,冷冻水流量分配诊断内容应该为测量系统各分支的冷冻水量和进回水温度,从而判断各分支冷量的提供情况,一次判断系统是否存在水力不平衡现象。
对水力不平衡的解决方法是:找出水力不平衡的原因,如果是因为个别风机盘管支路堵塞,可对此修复;若因局部末端负荷水压不足,应考虑采用调整水力平衡调节阀或增加小型管道泵的可能性。
二、技术节能
以上介绍的是通过行为管理来达到节能的目的,事实证明这是一种最简单有效的节能方式,在某种程度上可以达到一定的节能效果,但是管理节能的方式也有一定的局限性,因为它不能从根本上解决中央空调所存在的巨大能源浪费问题。
一般来说,中央空调系统的设计通常按建筑物所在地的极端气候条件来计算其最大冷负荷(或最大热负荷),并由此确定空调主机的装机容量及空调水系统的供水流量。然而,实际上每年只有极短时间出现最大冷负荷(或最大热负荷)的情况。因此,中央空调系统在绝大部分时间里,都是在部分负荷(远小于其额定容量)条件下运行。据统计,实际空调负荷平均只有设备能力的50%左右,因而出现了“大马拉小车”的现象,这无疑造成了大量的能源白白浪费。
另一方面,空调负荷又具有变动性。由于受季节交替、气候变幻、昼夜轮回、使用变化及人流量增减等各种因素变化的影响,中央空调系统的负荷具有起伏变化和不恒定的特点。如果中央空调的运行方式不能根据负荷的变化而调节,始终在额定容量(即满负荷状态)下运行,势必造成巨大的能源浪费。
随着科技的发展,现在,不少空调主机已能够根据负荷变化自动随之减载或加载,但输送空调水(冷冻水和冷却水)的水泵如果不能跟随负荷的变化做出相应的调节,始终在额定功率下运行,仍然会造成输送能量的很大浪费。
目前,国内的中央空调系统,由于没有先进的技术手段支持,基本上都采用传统的定流量控制方式,即空调冷冻(温)水流量、冷却水流量和冷却风风量都是恒定的。也就是说,只要启动空调主机、冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机都在工频状态下运行。
定流量控制方式的特征是系统的循环水量保持定值不变,当负荷变化时,通过改变供水或回水温度来匹配,定流量供水方式的优点是系统简单,不需要复杂的控制设备。但这种控制方式存在以下问题:
(1)无论末端负荷大小如何变化,空调系统均在设计的额定状态下运行,系统能耗始终处于设计的最大值,能源浪费很大。
(2)舒适型空调系统是一个多参量、非线性、时变性的复杂系统,由于末端负荷的频繁波动,必然造成系统循环溶液(载冷剂、冷却剂、制冷剂溶液)的运行参量偏离空调主机的最佳工作状态,导致主机热转换效率(cop值)降低,系统长期在低效率状态下运行,也会增加系统的能源消耗。
为了解决中央空调的能源浪费问题,社会各界都已开始研究中央空调系统的节能途径,希望通过先进的技术手段来实现节能。目前主要的节能控制思想主要有以下几种:
1、水泵变频节电
直接在水泵电机前加装变频器通过人工调整频率,去除水泵余量而节能。
2、简单pID变频控制
利用压差或温差作为控制参量,采用pID(比例、积分、微分)算法控制变频器工作频率,使水泵流量跟随负荷变化,从而达到水泵节能的目标。
(1)恒压差控制
中央空调冷冻水系统的恒压差控制原理图
在冷冻水系统供、回水总管间设置水力压差传感器,通过检测压差△p控制变频器,为水泵提供变速调节。
其控制原理是以保持冷冻水供、回水压差的恒定为依据,来调节用户侧冷冻水的供水流量,从而达到节能的目的,其控制过程如下:
当空调实际负荷减少时,随着末端众多二通阀的关闭,冷冻水供、回水压差会增大(偏离了设定值),压差传感器检测出压差的变化后,将信息传送到变频器,变频器的输出频率随之降低。是冷冻水泵电机转速降低,供水流量减少,使冷冻水供、回水压差减少并回到设定值,系统用户侧进入低流量状态。由于水泵电机转速降低,从而达到节约电能的目的。
反之当空调实际负荷增加时,随着末端众多二通阀开启,冷冻水供、回水压差会变小(偏离了设定值),压差传感器检测出压差的变化后,将信息传送到变频器,变频器的输出频率随之升高,使冷冻水泵电机转速提高,高水流量增加,是冷冻水供、回水压差增大并重新趋于设定值,系统用户侧进入新的流量运行状态。
(2)恒温差控制
中央空调水系统的恒温差控制原理图
在水系统供、回水总管上分别设置温度传感器T出和T入,通过pLC检测供、回水温差△T的变化来控制变频器,为水泵提供变速调节。
其控制原理是以保持供、回水温差的恒定为依据,来调节用户侧水系统的供水流量,从而达到节能的目的。其控制过程如下:
采用恒温差对空调系统的水泵电机进行控制,它根据需要设定水系统的正常工作温差,并给出最高和最低的运行水温差,在此范围内,可人工调节所需的运行温差。
当空调实际负荷减少时,随着末端众多二通阀的关闭,水系统供、回水温差会变小(偏离了设定值),pLC检测出温差的变化后,经比例积分微分(pID)运算并控制变频器的输出频率随之降低,使水泵电机转速降低,供水流量减少,使供、回水温差增大并回到设定值,系统用户侧进入低流量运行状态,由于水泵电机转速的降低,从而达到节约电能的目的。
反之,当空调实际负荷增加时,随着末端众多二通阀的开启,水系统供、回水温差会增大(偏离了设定值),pLC检测出温差的变化后,经pID运算并控制变频器的输出频率随之升高,使水泵电机转速提高,供水流量加大,使供、回水温差减小并重新趋于设定值,系统用户侧进入新的流量运行状态。
以上所述的恒压差和恒温差控制方式都是依据单参量数据采集对系统进行比例、积分、微分(pID)控制。pID历史悠久、原理简单、使用方便、投资较低,在工业控制领域获得了极好的应用,具有较好的控制效果。但中央空调系统是一个十分复杂的系统,这种以压差或温差作为控制效果参量的pID调节,在中央空调控制中存在较大的局限性,主要在于:
没有全面采集空调系统的运行参数,也没有对空调系统各个环节进行全面控制,系统设计是有局限性的、不完整的,不可能实现系统综合优化与最佳节能。
比例积分微分(pID)控制中最重要的工程参数比例系统K、积分时间常数TI和微分时间常数TD,一旦选定后,如果人不去调节,它是不定不变的,不可能跟随受控参量的变化而自动调整。也就是说,工程参数整定之后,就用同一种参数去对付各种不同的运行工况。实际上,中央空调系统是一个时变性的动态系统,其运行工况受季节变化、气候条件、环境温度、人流量等诸多种因素的综合影响,是随时变化的,且始终处于波动之中。因此,静态参数的pID控制方法不可能达到最佳的控制效果。
pID工程参数的整定在很大程度上依赖于精确的数学模型,而中央空调系统是一个多变量的、复杂的、时变的系统,其过程要素之间存在着严重的非线性,大滞后及强耦合关系,一般难以获得精确的数学模型。对这样的系统,传统的pID控制很难实现较好的控制效果。实践证明,恒压差或恒温差的单参量控制,很容易引起水系统参量振荡,长时间都不能到达设定值的稳定状态,即影响了系统的稳定性,又降低了空调效果的舒适性。
由于中央空调系统的被控对象是空调区域内各个房间的温度场,它与空调系统进行热交换的工况相当复杂,制约因素太多。中央空调系统是一个时滞、时变、非线性、多参量且参量之间耦合很强的复杂系统。其复杂性表现为:
结构的高度复杂性;
环境和符合特性的高度不确定性,导致控制参数不易在线调节;
大时滞,多个惯性环节;
大惰性;
高度非线性;
多变量,时变性,复杂的信息结构。
这些都是难以用精确的数学模型或方法来描述,因此,基于精确模型的传统控制难以解决这种复杂系统的控制。
3、智能模糊控制方式
对于中央空调这种复杂系统,很难用精确的数学模型进行描述,或者所得数学模型不是过于复杂就是较为粗糙,以精确性为主要特点的经典数学,对于这类控制问题往往难以奏效。
如果把人(操作人员、管理人员或专家)的操作经验、知识和技巧归纳成一系列的规则,存放在计算机中,使控制器模仿人的操作策略,就可以实现中央空调系统的人工智能模糊控制。其控制的基本思想就是按照中央空调主机所要求的最佳运行参数去控制中央空调系统的运行,根据系统的运行工况及制冷工质参数的变化,通过模糊控制器动态调整空调系统运行参数,确保空调主机施工处于优化的最佳工作点上,使主机始终保持具有高的热转换效率,有效地解决了传统中央空调系统在低负荷状态下热转换效率下降的难题,提高了系统的能源利用率。
中央空调系统是一个较复杂的系统工程,要实现中央空调系统的最佳运行和节能,从局部去解决问题(如采用通用变频器pID控制)是不可能办到的,必须针对空调系统的各个环节(包括主机、冷冻水系统、冷却水系统等)统一考虑,全面控制,使整个系统协调运行,才能实现最佳综合节能。
1)冷冻水系统蚕蛹最佳输出能量控制
当环境温度,空调末端负荷发生变化时,各路冷冻水供回水温度、温差、压差和流量亦随之变化,流量计、压差传感器和温度传感器将检测到的这些参数送至模糊控制器,模糊控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据,实时计算出末端空调负荷所需的制冷量,以及各路冷冻水供回水温度、温差、压差和流量的最佳值,并以此调节各变频器输出频率,控制冷冻水泵的转速,改变其流量使冷冻水系统的供回水温度、温差、压差和流量运行在模糊控制器给出的最优值。
(2)冷却水系统采用系统效率最佳控制
当环境温度,空调末端负荷发生变化时,中央空调主机的负荷率将随之变化,主机的效率也随之变化。
由于主机效率与冷却水入口温度有关,冷却水入口温度降低,有利于提高主机效率,降低主机能耗。但冷却水温度降低,将导致冷却水泵和冷却塔的能耗升高。因此,只有将主机能耗、冷却水泵能耗、冷却塔风机能耗三者统一考虑,才能找到一个系统最佳效率点,是整个制冷系统能效比最高。
要达到系统效率最佳控制,冷却水入口温度应随室外气温变化进行动态调节。
(3)系统控制原理图
当中央空调系统负荷变化造成空调主机及其水系统偏离最佳工况时,模糊控制器根据数据采集得到各种运行参数值,如系统供回水温度等,经推理运算后输出优化的控制参数值,对系统运行参数进行动态调整,确保主机在任何负荷条件下,都有一个优化的运行环境,始终处于最佳运行工况,从而保持效率(cop)最高,能耗最低,实现主机节能10%——30%,水泵系统节能60%以上,事实证明只能模糊控制方式是在空调控制领域最为先进的节能控制策略,该方式可以达到很好的节能效益和社会效益。
第三篇:论文-工业锅炉节能技术
工业锅炉节能技术
摘要 节能是应用技术上现实可行、经济上合理、环保与社会上可以接受的方法,来有效地利用能源。工业锅炉作为高能耗设备,其节能技术研究具有重要意义。本文根据我国工业锅炉能耗现状,以典型的燃煤用工业锅炉为例介绍了工业锅炉的节能技术。关键词 工业锅炉 节能技术 燃煤
1引言
能源是人类赖以生存的物质基础,在人类社会中起着不可替代的重要作用。随着国民经济的快速发展,能源生产已经不能满足要求,能源问题成为制约国民经济发展的重要因素,为适日益激烈的市场竞争,各企业应该把能源节约放在首位,以提高能源利用率,降低能耗。在我国,工业锅炉是重要的能量转换和利用设备,能耗约占全国总能耗的三分之一【2】。因此研究工业锅炉节能技术,对降低能耗解决能源问题具有重要意义。同时我国是以煤炭为主的能源消费大国,工业锅炉以燃煤为主,油、汽等其它燃料为辅,锅炉用煤量在全国耗煤总量中占很大比例。本文以燃煤用工业锅炉为例介绍工业锅炉的节能技术。
2工业锅炉概述
工业锅炉是一种产生蒸汽或热水的热发生和交换装置,锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。
锅炉主要由锅和炉两部分组成。炉是燃料(煤炭)燃烧的场所,其作用是将燃料的化学能转化为热能;锅是介质(水)加热的场所,其作用是利用燃料燃烧产生的热能加热介质。我国燃煤工业锅炉能耗现状及原因
目前我国燃煤工业锅炉约有48万台,但平均运行效率约为60%-65%,比国外先进水平低15-20个百分点【6】。效率低,能耗大是我国燃煤工业锅炉普遍存在的问题,其原因主要有一下几点。
(1)单台锅炉容量太小,长期低负荷运行,能量利用率低。许多企业仅考虑到企业长期发展问题而避免锅炉在高负荷下运行,但这种“大马拉小车”的现象不能使锅炉与其他辅助设备在最佳工况下运行,结果是使能量不能得到综合利用,能效降低。
(2)我国燃煤工业锅炉设计重锅炉本体而轻燃烧设备,重锅炉主机而轻配套辅机和附件。
这种“重主轻辅”的现象使得锅炉配套设施质量低,对负荷的适应能力差,经常不能在高效率区域运行,直接造成较大的能源浪费。
(3)燃煤品种与煤质多变。我国的锅炉燃煤供应以原煤为主,且供应紧张,因此使用煤在颗粒度,煤质上很难与设计用煤匹配,这就要求锅炉有较高的适应性。但我国燃煤工业锅炉主要是层燃燃烧【5】,其燃烧特点使其很难适应这种燃煤供应状况。当不能根据煤种变化相应调整燃烧工况时就会导致煤燃烧不完全,锅炉出力不足,热效率下降。
(4)缺乏熟练的操作人员,节能监督管理工作薄弱。锅炉操作人员一般只注重锅炉的安全运行而忽视锅炉的节能,且技术水平普遍不高,不能很好的维护保养锅炉及根据煤种变化调整锅炉燃烧工况。此外,由于缺乏相应的节能法律法规,使得工业锅炉节能监督管理工作不能得到较好的实施,锅炉节能潜力未能充分发挥。
4工业锅炉节能技术简介
锅炉节能的途径有很多,但总体上可从两方面人手,其一是热能转换过程;其二是热能利用过程【7-2】。必须对整个锅炉系统进行综合分析,在不降低供热品质,提高环保性能的原则上从对系统进行改造才能实现真正的节能。4.1热能转换过程节能
锅炉的热能转换过程是指燃烧系统中燃料将化学能转换为热能的过程,因此热能转换过程的节能实际上是对锅炉燃烧系统的节能改造。4.1.1对燃煤进行分析处理
在层燃锅炉中,燃煤水分过大会使着火点延后,挥发分过高容易着火燃烧,过低则难以着火,此外煤粒度过大也易造成燃烧不完全。因此煤在进入锅炉前应进行洗选和煤质分析,包括水分,挥发分和粒度的分析,以确定最佳燃烧工况,使燃料能充分燃烧,提高燃烧效率。4.1.2采用均匀分层给煤技术
分层给煤技术利用重力筛选,使炉排上煤层颗粒按下大上小的顺序分层排列。煤层空隙大,通风良好,能够改善锅炉的燃烧工况,对提高灰渣损热失和提高锅炉的热效率有很大的帮助;均匀给煤技术使炉排横断面上煤粒均匀一致,解决了煤粒沿径向不均匀所造成的燃烧不均匀,甚至只有半边炉排着火的问题。4.1.3合理组织炉膛空间气流
炉膛空间气流的合理组织,由前后拱、二次风来完成。
前后拱是将炉膛前部(后部)的过剩空气及高温烟气推向后部(前部),在由前后拱形成的“喉口”处与炉膛前部的过剩空气和挥发分混合【4】。其作用包括使可燃气体充分燃烧,加快新燃料的着火,减少燃料层对受热面的直接辐射,保持燃尽阶段所需要的温度,减少飞灰量和不完全燃烧的损失。
二次风一般占送风量的5%~12%,要求风速达40m/s.70m/s,以保证有足够的穿透烟
气的能力和穿透深度【7】。工业锅炉(尤其是大容量锅炉)在使用二次风后热效率明显提高。二次风的介质可以是热空气、烟气、蒸汽等。其作用包括(1)加强炉内气流的搅拌与混合,增加可燃物在炉膛内的停留时间,使化学不完全燃烧损失降低。(2)可以同时利用两股二次风对吹使炉内形成气流漩涡,气流的旋涡分离作用可以使煤粉和灰粒被甩回炉内,从而减少飞灰量,使机械不完燃烧全损失降低。4.1.4保证空气供应充足和合理
空气是燃料燃烧的必要条件,合理配风对提高燃料燃烧效率,降低能耗有很大帮助。合理配风应包括(1)沿炉排长度方向应合理配风,因为沿炉排长度方向燃烧状况不同。如中段燃烧最旺盛需空气量最大,在炉排头尾两段以挥发分和残炭的燃烧为主,故只需少量空气。(2)沿炉排宽度方向应均匀配风,以使燃烧均匀,防止出现火口等不正常燃烧现象。4.2 热能利用过程节能
热能利用过程是指将燃烧放出的热量有效地传递给工质(水),产生要求参数的蒸汽或热水的过程,实现能量的综合有效利用,降低能量传递过程的损失时该过程节能的关键。4.2.1 保证锅炉给水品质
锅炉给水如果含盐量过高,会使锅炉受热面上结构,恶化传热状况(水垢的导热系数仅是钢的1/100~1/200),使排烟温度升高,降低能效。此外水垢还会引起受热面金属过热,降低材料机械强度,使管壁鼓包或胀管【3】。因此要采用有效的水处理技术使锅炉给水达到所需标准,并且要及时清除水垢,以减少能源浪费、改善锅炉的运行安全性和提高锅炉的运行效率。
4.2.2 采用保温材料
由于锅壳、烟道、省煤器、管道等部件温度高于环境温度,因此会向外散热产生热损失。因此可以采用在这些部件外包保温材料,不仅可以减少散热,而且可以反之锅炉炉膛和烟道漏风,减少热损失。保温材料应满足导热系数小,热稳定性高,对管壁无腐蚀等特点。常用的保温材料有膨胀珍珠岩,硅酸铝板,硅酸盐抹面,石棉和矿渣棉等【2】。4.2.3 蒸汽冷凝水的回收利用作为锅炉给水
锅炉产生的蒸汽属于高品质热源,经利用后得到的蒸汽冷凝水也属于热能资源,应该充分利用而不应该外排。通常将回收后的蒸汽冷凝水作为锅炉给水,其优点包括(1)能提高给水温度,降低煤耗。(2)蒸汽冷凝水含盐量低,能减少软水用量与锅炉排污量。
高温蒸汽冷凝水通常要经冷却才回到给水系统被加以利用,但这样不仅增加能耗而且不能充分利用蒸汽冷凝水的热量。为此国外开发了直接将饱和温度的冷凝水送回给水系统予以利用的技术,减少了冷凝水降温造成的能量损失【5】。4.2.4高温烟气的回收利用
许多中小型工业锅炉的排烟温度均在300℃左右,有的高达400℃,直接排放不仅会造成污染而且会损失大量热量,因此宜增设锅炉尾部受热面以降低排烟温度【4】。如小型锅炉
可增加省煤器来加热锅炉给水以降低煤耗,中型锅炉可增加空气预热器来加热入炉膛空气使燃料能充分燃烧。
结论
综上所述,燃煤工业锅炉的节能工作包括对热能转换过程和热能利用过程进行能量优化,如改进燃烧状况,提高给水品质,回收利用蒸汽冷凝水和热烟道气等措施。
锅炉的节能工作首先要充分分析可利用热能的品味,重点回收高品味热能,其次要通过改进工艺来降低能耗,尽可能的利用副产品,以实现能源的梯级利用和循环再生。各企业应根据自身情况有针对性的加强工业锅炉节能技术改造,达到用最少的能耗来获得最大效益的目标。
参考文献:
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第四篇: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.
第五篇:中央空调清洗技术
中央空调清洗技术
是指对中央空调制冷机组、循环水系统、风机盘管表冷器、以及凝结水管道等相关设备的清洗。
清洗原因
中央空调是一种高精密度、价格昂贵的设备,危害空调的“第一杀手”是结垢。因为污垢的产生,不仅影响中央空调的制冷效率,而且传会引起垢下腐蚀事故,减少设备的使用寿命,严重的会造成管线和设备腐蚀穿孔现象。根据日本栗田水处理公司提供的资料,生垢02~05mm厚度,换热效率降低33%,中央空调运行电耗平均增加10~15%,因此,对中央空调机组及循环水系统要定期检查,若有污垢产生,应及时进行清洗。
清洗原理及工艺
用无机或有机清洗剂加入到被清洗的设备界面中,对难溶水垢、生物粘泥等进行分散、剥离。同时与化学药剂发生反应,生成络合物离子或水溶性盐一起被带走,从而达到除垢清洗的目的。在清洗药剂中加有相应的铁、铜缓蚀剂,消泡剂等。
清洗工艺:水行(反复)杀菌灭藻排水加入清洗剂动态清洗排液水洗钝化预膜处理排污水洗设备复原完成。
清洗效果达到并超过《化工部工业设备化学清洗质量标准》HG/T2378---92。除垢率≥95%,缓蚀率≥98%,平均腐蚀速度Fe/Fe≤06mg/cmh,Cu/Cu≤02mg/cmh