工业领域节能降耗刍议

工业领域节能降耗刍议（共3篇）

工业领域节能降耗刍议 篇1

经过改革开放三十多年的迅速发展, 伊金霍洛旗迅速成为一个依托煤炭资源开发而发展起来的工业城镇, 但由于生态环境脆弱、产业结构中“一煤独大”, 层次偏低, 工业存在能耗高、污染重、效益低等发展短板, 如何提质增效、增强发展的可持续性成为亟待破解的制约性难题。工业转型发展势在必行, 也是伊金霍洛旗工业经济发展的唯一出路。党的十八大以来, 自治区提出“8337”发展战略, 加快工业转型升级, 为节能减排创造了重要条件。市委书记白玉刚也指出“加快经济社会转型发展是重大而紧迫的战略任务, 要牢牢把握转型发展的工作重点, 在关键领域和关键环节取得重大突破。”并指出当前七项重点工作, 其中第一项便是着力推动工业转型发展, 夯实强市基础。

一、煤炭行业进入调整期, 煤炭企业整体效益下降, 产业结构调整成大趋势, 工业粗放式增长难以为继

伊金霍洛旗境内已探明煤炭总储量为139亿吨, 煤质优良, 具有低灰、低硫、低磷、高发热量的特点, 在国际上素有“精煤”之称, 是神府-东胜煤田的主采区, 是国内重要的能源基地之一。改革开放以来, 凭借有利的地理位置和丰富的煤炭资源优势, 大力发展煤炭工业, 围绕煤炭工业规模迅速发展壮大。但由于结构偏重, 产业层次偏低, 能源消费结构单一等原因, 存在高能耗、高污染、低效率等发展短板。在生态文明建设受到高度重视的当前, 如果伊金霍洛旗工业不尽快转型升级, 就难以化解节能减排的制约, 也难以在新一轮激烈的工业竞争中取得主动。从当前表现看, 伊金霍洛旗工业业绩显著2013年, 伊金霍洛旗实现工业增加值364.8亿元, 占全市工业增加值的19.23%。

但同时要看到众多因素的影响, 一是工业发展付出了昂贵代价, 工业能耗多, 2013年我省规模以上工业能耗为359.28万吨标准煤, 万元GDP能耗远高于2013年全国平均水平0.737吨标煤。二是全国正处于经济增速换档期、结构调整阵痛期, 经济增长将保持在合理区间, 原煤价格、销量回归平位运行, 成为市场运行新常态。近两年, 全国煤炭下游行业需求减少, 煤炭产能结构性过剩, 对以煤炭为主的资源型城市冲击很大。鄂尔多斯作为以煤炭工业为支撑的资源型城市, 必须加快转型发展步伐, 构筑新的发展优势。再次, 要看到宏观政策新变化。当前, 国家实行区间定向调控、微刺激政策, 既着眼于稳增长、防风险, 更兼顾调结构、促改革。这就要求我们因势而动、顺势而为, 加快转变挖煤卖煤的粗放发展方式, 着力调整产业结构, 否则前行的路子将越走越窄。

二、工业转型升级的方向

工业转型升级, 就是转变发展方式, 调整工业结构, 提升产业层次, 以解决能耗高、污染重、附加值低、产业链短的问题。对伊金霍洛旗而言, 转型升级的方向是高端高质高效, 即发展提高以低碳经济, 绿色环保经济为标志的先进制造业和新兴战略产业, 控制高耗能行业的盲目扩张, 推动高耗能行业向精细化、集约化转变。为此, 伊金霍洛旗应强化优势, 克服劣势, 培植新增长点。

一是围绕已建成园区, 立足资源优势, 培育壮大优势特色产业, 大力发展煤炭就地转化深加工。拓展煤炭深加工产业链, 提升产业层次。汇能一期4亿立方米煤制天然气项目主体工程基本竣工, 汇金达环保溶剂油一期项目、正能循环经济产业链部分项目投产, 神华煤液化项目第一条生产线2013年生产各类油品90万吨, 第二、三条生产线正在开展前期工作;国家煤炭直接液化工程化实验室、神华煤直接液化博士后科研工作站落户伊金霍洛旗, 为发展现代煤化工产业提供了科技支撑。

二是围绕矿用装备制造, 培植技术型工业, 发展新增长点。兰海矿用自卸车项目正在进行设备安装, 西北特种电缆项目实现试生产, 中煤装备制造节能电器项目具备试生产条件。

三、工业转型升级对节能降耗产生巨大促进作用

工业转型升级对伊金霍洛旗发展的影响是深远的、全方位的。尽管过程可能会艰难曲折, 但在以改革促发展的新形势下, 趋势已不可逆转。其中对节能降耗的巨大促进效果更是明显, 能源消费情况将与以往有所不同, 节能减排进入新的阶段。

“十二五”时期以来, 伊金霍洛旗工业能源消费具有三大特点:一是工业能耗、电耗增速由高增长趋于平稳。煤电消耗大幅增长阶段已过。二是高耗能行业将逐步淘汰出伊金霍洛旗工业行业, 目前伊金霍洛旗仅有一家水泥熟料加工企业。三是煤炭行业产能结构过剩, 煤炭刚需变化不大。

今后, 随着工业转型升级和新型城镇化建设取得实质性进展, 伊金霍洛旗工业能耗将分四个阶段表现出新的特点, 节能降耗由“堵”变“疏”进入快车道。

一是在工业转型升级观望阶段, 经济下行压力大, 工业能耗用电量将持续低速增长或下降。2014年上半年, 伊金霍洛旗规模以上工业能耗增长37.05%, 但除去新增统计国电、上湾热电能耗, 能耗较去年下降30%以上。当前工业产能过剩, 市场需求疲软局面没有转好迹象, 何去何从, 企业多持观望等待态度, 但中央政府多次表态并发出明确信号, 要向改革开放要动力, 不会因经济一时波动而采取短期强刺激政策, 经济增长重心转移, 从注重量的增加转向更注重质的提升, 更加注重中长期的健康发展。这表明, 中央政府容忍经济下行压力, 容忍工业增速放慢, 下决心转方式调结构, 让市场在资源配置中充分发挥决定性作用。面对严峻的发展形势, 企业必须找准方向加快行动, 面向市场转变提高, 实现真正意义上的转型升级。

二是在转型升级初期, 工业能耗、用电量双降趋势明显, 工业能耗、用电量首次出现峰值。这一阶段新型城镇化进展缓慢, 房地产业仍未完全消化, 各种基础设施建设拉动有限, 部分工业企业由于耗能高、污染重、成本高等因素, 在市场和节能减排政策的压力下主动求变, 关停并转。原有生产格局被打破, 过剩产能开始压缩, 工业能耗、用电量明显下降、但由于轻工制造、装备工业和高新技术产业的快速补位。能耗和煤炭消费量持续削减, 工业进入发展阵痛期, 结构调整开始启动, 节能减排进展加快。

三是在转型升级顺利推进期。工业能耗、用电量持续下降, 最后触及谷底回升, 用电量率先反弹, 其他工业行业对工业用电量的消费拉动显著增强。由于结构调整升级顺利推进, 过剩产能成功压缩, 节能技术改造取得成效。伊金霍洛旗工业能耗、用电量大幅削减。同时, 轻工制造业、装备工业和高新技术产业保持较快增长。新型城镇化建设加快推进, 带动工业能耗、用电量恢复性增长。这一阶段, 能耗和煤炭消费量大为减少, 节能减排成果突出, 能源利用效率达到新水平。

四是在转型升级基本完成时期。工业能耗稳定低速增长, 用电量保持合理增速。这一阶段, 由于结构调整升级基本到位, 主要耗能产业对工业能耗增长的带动作用显著降低, 工业能耗进入稳定低速增长时期, 同时, 科技创新能力增强, 先进制造业占据工业主体, 成为创造工业利润的主要来源, 完成了发展重心由“量”向“质”的转变, 适应工业转型升级需求, 天然气、电力消费比重明显增加, 能源利用效率显著提高, 节能降耗目标达成。

工业领域节能降耗刍议 篇2

1 我国工业领域变频技术的现状及变频技术的原理

我国在促进国家工业化的道路上进行了60多年的实践, 有成功的喜悦也有失败的教训, 尤其是变频技术的发展工业领域带来了难得的机遇和前所未有的挑战。我国工业领域变频技术的整体现状是从20世纪80年代引进中国以后, 变频技术就得到了长足的发展, 应用在各行业中, 应用的范围虽然比较广, 应用的程度却不很高, 因此和发达国家相比在设备控制水平、制造工艺、节能减排、应用效率上还有一定差距, 但是我国的变频技术的发展潜力是巨大的, 尤其是工业节能领域上。

综合应用变频技术与微电子技术控制交流电动机就是目前变频机技术应用的原理, 变频器实际上改变了交流动机供电的频率和幅值, 这也在一定程度上节约了能源, 增强了利用效率, 达到了用平滑控制电动机转速的目的。而且变频器技术关键是变频调速方法, 只要方法得当就能保证工业能源的排量, 就能实现节约能源的作用。

2 变频器技术在工业节能领域的应用思路

2.1 变频器技术的节能关键是在启动功能上

变频器技术从本质上看就是一种改善运行环境和节约能源的一种手段, 启动功能因为包含了变频器技术的主要原理, 因此显得格外重要, 而且也受到了很多用户的欢迎。变频器的启动功能以前大多都是硬启动, 但是这样的直接启动的电流比较高, 实际上对整个电网系统的容量和输配电设施造成了严重的冲击, 从某种程度上讲不利于整个系统的节能减排。软启动功能实际上最符合变频器技术的原理, 也是最优的一种启动功能, 有利于节能减排, 因为软启动一切都是电流都是从零开始的, 是按需逐步增加的, 就算产生很大电流, 它的最大值也不会超过额定电流的, 因此可以进一步减轻对整个电网系统的冲击、也能最有效的符合供电容量的要求、在一定程度上延长了整个工业设备的使用寿命、促进了工业领域的节能减排, 因此在工业节能领域的思路就是首先在启动功能上有所突破, 要加强对启动功能的改造, 实现变频器技术的软启动。

2.2 优化电机运行是变频器技术的前提和基础

优化电机运行时变频器技术的前提和基础, 因为变频器技术的应用实际上在很大程度上得益于电机运行的优化。一些系统比如中央空调、风机等系统很多都是采用传统的供水方式, 也就是水塔、气压罐、高位水箱等, 但是这些虽然应用的范围比较广、应用的时间比较长, 但是因为外界条件的影响经常出现各种各样的问题, 比如由于受水箱高度和储水量因素的影响水压就会受到影响。而恒压才是保证和维护节能减排的条件, 因此为了实现恒压, 为了能有效的调节给水量就要从电机的优化方面入手, 也就是通过对电机运行的优化设定各个系统泵站的出水压力。而且设定值一定要符合电机运行的实际, 不能过小也不能过大, 而且要随时和反馈的实际出水压力值进行比较, 比较完毕后要对差值进行运算和处理, 这样系统就会发出控制的指令, 也就能真正控制水泵电动机的运台数和转速, 这样就会达到压力恒定的目标, 也就在一定程度上减少了节流损失的效能。而且由于是电机的自行运行也降低了人工的劳动强度, 真正的提高了整个系统的效率, 所以变频器的应用还是要从电机的运行方面入手, 并且要把优化电机运行当成变频器技术的亮点去推广。

2.3 智能化和网络化是变频器技术的未来趋势和必然结果

现在的世界是一个网络极具发展的世界, 可以说人类已经步入了互联网的时代。互联网时代的工业发展就要有新的思路和新的途径, 智能化和网络化是当前工业发展的趋势, 也是目前变频器技术最主要的一个特征。因此要提高生产的效率、减少运行的成本, 实现工业的节能减排就要最大化的利用网络化和智能化, 也就是通过现在的高速通讯网络连接变频器系统, 从而实现在系统运行和系统维护的智能化。要通过对总线和分线进行模块化和智能化的管理, 对不同型号不同功率段的变频器用网络的变成语言进行操作、进行合适的组态, 这样就能更好的使变频器技术应用于工业领域。通过智能化和网络化的实现是变频器技术更能起到节约能源、保护环境的作用, 但是在智能化和网络化的道路中我们还有很多问题需要面对和克服, 因此要制定详细的计划和有效的策略使变频器技术在互联网时代中越走越顺、越走越快。

3 结束语

我国自从在采用变频器技术以后在工业领域上取得了长足的进步, 但是变频器技术随着互联网时代的到来, 又有了新的变化, 因此我们要在启动功能上下足功夫、优化电机的运行、而且最要的是实现变频器技术的智能化和网络化, 只有这样变频器技术才能真正实现节约能源、保护环境的作用。

摘要：变频器技术是随着经济的迅速发展和科技的持续进步而不断应用在各个领域中的, 从某种意义上讲变频器技术的产生是工业领域的推动, 因此它的应用也大多在工业领域中, 而现在的工业发展是以节能为着力点的, 就要重现梳理变频器技术在工业节能领域的应用思路

关键词：变频器技术,工业节能领域,应用思路

参考文献

[1]郑元波.浅析变频器的应用现状与前景展望[J].山东电大学报, 2006 (03) .

[2]刘军祥.高压变频器应用环境的研究与分析[J].变频器世界, 2010 (08) .

工业领域节能降耗刍议 篇3

关键词：溴化锂第二类吸收式热泵,原理,特性,技术优势,余热品位,余热应用

0 引言

在我国60%以上的能源用于制造业, 其中, 制造业能源消耗主要集中在化工、钢铁、有色、水泥、各种窑炉这五大产业, 这五大高能耗产业的实际能热利用率仅在15%~45%之间, 也就是55%~85%的能源最终不能得到利用而在某一温度下以低品位余热的形式排掉, 这不仅浪费能源, 而且还造成一定程度的热污染。国家在“十二五”发展规划中明确提出“落实节约资源和保护环境基本国策, 建设低投入、高产出, 低消耗、少排放, 能循环、可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会”。因而, 高效利用余热、节能减排已经成为广泛而迫切的社会任务。

在低品位余热利用方面, 应用溴化锂第二类吸收式热泵是有效的方法之一。它以溴化锂溶液作为工质, 对环境没有污染, 不破坏大气臭氧层, 而且不消耗高品质热能, 利用的全部是工业废热, 能将其中将近50%的热量提高到较高的品位, 用于工艺过程, 从而减少了一次能源的用量, 同时也减少了因碳燃烧而造成的环境污染。因此, 无论从节能的角度还是从环境保护的角度, 第二类吸收式热泵用于低品位热能的回收和利用都有客观的经济效益和社会效益。

1 第二类吸收式热泵原理及特性

1.1 原理

第二类吸收式热泵是以水为制冷剂, 溴化锂溶液为吸收剂, 在蒸发器和发生器中通入低品位余热 (热水、蒸汽或其他介质) , 在冷凝器中通入冷却水, 由吸收器产生高品位热媒 (蒸汽或热水) 的设备。

溴化锂第二类吸收式热泵包括蒸发器、吸收器、冷凝器、发生器、溶液热交换器、汽水分离器 (制取蒸汽时) 、泵和其他附件等。流程如图1所示。

低品位余热 (以热水为例) 首先进入蒸发器, 在蒸发器内释放热量Qe, 加热冷剂并产生冷剂蒸汽。冷剂蒸汽进入吸收器, 被来自发生器的浓溶液吸收, 并放出热量Qa, 从而加热吸收器传热管内的循环水, 循环水受热后变为气液混合状态, 然后通过自然循环进入汽水分离器进行分离, 分离出的蒸汽输送给用户。

如果用户只需要高温热水的话, 循环水可以不进入汽水分离器, 而直接输送给热用户。

吸收冷剂后的稀溶液经溶液热交换器进入发生器, 被发生器管内低品位余热 (Qg) 加热浓缩, 并产生冷剂蒸汽, 冷剂蒸汽进入冷凝器释放冷凝热Qc, 加热流经冷凝器传热管内的冷却水, 自身被冷却水凝缩成液体, 然后被冷剂泵送入蒸发器重新蒸发。浓缩后的溶液又被溶液泵经溶液热交换器送回吸收器吸收冷剂蒸汽, 从而完成循环。

第二类吸收式热泵制取的高温热媒的温度高于低品位余热的温度, 它以提升低温余热的品位为目的, 主要应用对象是有大量低品位余热存在, 而又需要更高品位热媒的用户。

屏蔽泵的做功与以上几种热量相比, 基本上可以不用考虑, 因此可以列出以下平衡式:

第二类吸收式热泵的输出热量为Qa, 则其性能系数COP:

由以上两式可知:第二类吸收式热泵的性能系数是小于1的, 但这类热泵的热源全部为工业废热, 而得到的是可利用的高品位热能, 因此可获得很好的节能效果和经济效益。

1.2 特性

1.2.1 性能系数

第二类吸收式热泵的性能系数 (COP) 一般在0.5左右。也就是说, 在不消耗高品位热源 (如蒸汽、燃料、电等) 的情况下, 低品位余热约有50%的热量被第二类吸收式热泵提升到生产所需要的温度, 节能效果显著。

1.2.2 温升幅度

一般情况下, 低品位余热的温度越高, 能制取的高温热媒的品位越高;冷却水的温度越低, 能制取的高温热媒与低品位余热间的温差也越大。

吸收式热泵能提供的高温热媒与低品位余热间的温差一般不超过45℃。

1.2.3 单机容量

第二类吸收式热泵单机制热量可达7 MW以上, 即可制取的蒸汽量可达10 ton/h以上, 蒸汽压力可达0.6 MPa (g) 。

2 第二类吸收式热泵与第一类吸收式热泵的区别

第二类吸收式热泵和第一类吸收式热泵都是利用溶液吸收—解吸来实现整个系统的循环, 从而达到节能的目的。

2.1 第二类吸收式热泵 (即升温型热泵)

它利用低品位余热和低温冷却水的热势差, 制取出温度高于低品位余热的高温热媒, 从而提高了能源的品质, 所以称为升温型热泵, 通常简称AHT (absorption heat transformer) 。

2.2 第一类吸收式热泵 (即增热型热泵)

它以蒸汽、燃料 (燃气、燃油) 、热水为驱动热源, 把低温余热的热量提高到中温, 从而提高了能源的利用效率。供热量等于从低温余热吸收的热量和驱动热源的热量之和, 其COP>1, 所以称为增热型热泵, 通常简称AHP (absorption heat pump) 。

2.3 第二类吸收式热泵和第一类吸收式热泵的热量收支关系

第二类及第一类吸收式热泵热量收支图如图2所示。

3 第二类吸收式热泵的主要技术优势

3.1 以提高热源品位为目的

第二类吸收式热泵的性能系数尽管不是很高, 但它的目的在于提高热源品位。它能回收工艺上将要排掉的50%左右的低品位余热的热量, 使其重新返回工艺发挥作用。

3.2 可直接制取蒸汽, 也可输出热水

第二类吸收式热泵根据用户不同需求, 可直接制取压力较高的蒸汽, 也可输出热水。

制取蒸汽时, 不需要用户另外准备汽水分离器、循环水泵等设备, 即可直接输出压力稳定、蒸汽品质可靠的蒸汽 (蒸汽干度达98%以上) , 可为用户节省大量的设备投资和循环水泵运行费用。

3.3 不消耗高品位能源

第二类吸收式热泵消耗的全都是低品位余热, 不以消耗高品位能源为代价。可利用的低品位余热的范围比较广, 可以是余热水, 也可以是低压蒸汽 (压力最低可到5 k Pa左右) , 或其他单组分或多组分的气体、液体。

3.4 回收成本周期短

第二类吸收式热泵在不消耗高品位能源的情况下, 能生产出蒸汽或高温热水, 从而节省了一次能源的投入。在某些工艺上, 还能节约大量冷却水, 从而节省大量电费和水的消耗。因此, 节能效果非常显著, 回收成本周期一般为1年左右。

4 应用案例

多晶硅工艺一般都有大量的温水, 同时又需要蒸汽。

图3是第二类吸收式热泵在多晶硅工艺的应用。还原炉产生的102℃的温水作为低温余热进入热泵, 在冷却水的作用下, 直接产生0.3 MPa的蒸汽, 用于精馏塔或其他工艺。

未采用热泵时, 还原炉产生的温水用冷却塔降温后, 直接排掉。采用新工艺后, 热泵能提取温水50%的能量, 产生蒸汽后用于精馏塔, 不仅节省了50%冷却水的用量, 而且减少了原来给精馏塔供蒸汽的锅炉所需一次能源的消耗量, 经济效益非常显著。

上面仅列举了第二类吸收式热泵在多晶硅行业的应用, 其他如冶金炼化、硫酸、化肥、化工、石化、焦化等行业存在的工艺废水、低压蒸汽或其他介质都可以被第二类吸收式热泵利用, 制取出品位相对较高的高温热媒。

5 结语

第二类溴化锂吸收式热泵可以有效地提升低温余热的品位, 使其重新用于工艺生产, 从而实现节约能源、大幅降低生产运行损耗和成本的目的。随着我国对节能技术、环境保护等方面的不断重视, 第二类吸收式热泵必将在生产过程中为用户创造更大的经济利益, 为社会节约宝贵的能源, 在余热利用领域发挥越来越大的作用。

参考文献

[1]高田秋一.吸收式制冷机[M].北京:机械工业出版社, 1987.

[2]戴永庆.溴化锂吸收式制冷技术及应用[M].北京:机械工业出版社, 1996.

[3]陈东, 谢继红.热泵技术及其应用[M].北京:化学工业出版社, 2006.