柴油回收再利用

柴油回收再利用（共11篇）

柴油回收再利用 篇1

柴油机排烟温度一般在350℃以上,烟品高,具有很高的回收利用价值。根据井队的设备配置、柴油机及柴油发电机组的配置、柴油储罐冬季供热需求量的现场实际,分析研究了柴油机烟气余热回收利用的可行性,制定出柴油机烟气回收利用的研究方案。并以此探讨用此装置为整个钻机(防砂棚内的所有设备及循环系统)冬季供热保温的可行性,以实现冬季彻底弃用-20号柴油,达到节能降耗、降低钻井成本的目的。

1 研究内容和目标

主要研究内容包括:余热回收供热工艺流程设计;柴油机尾气余热回收供热系统设计;换热器配套装置研究。

研究小组初步设计的柴油机余热回收供热系统由热交换器、循环储水罐、换热循环系统、供热循环系统组成,见图1。

通过柴油机排烟管烟气排烟情况研究,考虑其安全性、投资效益等,在冬季对柴油机烟气余热进行回收。回收的热量代替电热管对柴油进行预热,减少了电能的消耗,也使冬季使用的-20号柴油降为0号柴油,大大降低了生产成本,同时减少了污染物排放,符合节能减排要求。

利用井队现有的动力设备,根据生产设备的各种运行参数及井队的燃料供给系统,进一步探讨全面回收柴油机发电机余热方案,为钻机冬季保温提供热源,给柴油罐加热保温,淘汰现行的燃油锅炉或燃煤锅炉,同时又不会影响柴油机、柴油发电机组的正常运行。

通过现场反复试验,安装的柴油机余热回收装置可达到冬季供热保温效果,满足现场HSE要求,降低钻井综合成本,为井队冬防保温提供了有利条件。

2 技术方案与考核指标

研制一种热交换器,安装在柴油机消音器位置,保证负压很小,对柴油机工作没有影响,同时起到消音的作用。

技术研究方案如下:

1)调研钻井现场柴油机排烟管设备以及烟气温度热量。

2)研究热交换器的合理构造及基本配置,结合实际,在确保安全的情况下完善其回收系统。

3)合理组装一套余热回收利用系统,冬季在钻井队进行试验,收集相关数据进行分析比较,完善余热回收利用系统。

4)为确保换热器部分安装稳固,考虑对支撑支架进行合理改造。

经济技术考核指标包括:

1)利用回收热能给油罐的柴油预热,替代37k W的电加热,以消除安全隐患。

2)实现冬季弃用-20号柴油,实现使用0号柴油的目的。

3)解决冬季钻井现场职工方便用热水。

4)对柴油机烟气余热回收利用可以实现节能减排的目的。

3 余热回收利用装置

3.1 结构

柴油机余热回收装置系统主要包括:热交换器、水箱泵橇、电器控制系统及温度计、压力表、管阀配件,另外还包括热交换器和水箱之间的连接软管、水箱泵橇和柴油罐之间的连接软管。热交换器烟气流经管由20#锅炉管制成,外壳板材由Q245R钢板制成,安装在柴油机消音器部位,与190柴油机烟囱法兰连接。取代了以前消音器部位,与柴油机尾气出口形成一个整体,该装置同时具有消声作用。水箱泵橇由方型水箱、循环泵及电器控制一体化橇装结构组成。水箱容积为1.5 m3,循环泵有3个,分别是换热循环泵、供热循环泵、备用水泵。结构见图2。

余热回收装置具有以下特点:

1)导热性能好,换热器热效率高,能有效回收柴油机废气余热。

2)技术上不影响柴油机功率,以最大功率回收余热,柴油机负荷变化与补充能源相匹配。

3)体积小、质量轻,可现场安装、拆卸、维护、维修,使用简单方便,结构紧凑合理,便于运输。

4)运行及维护费用低。由于无任何转动部件,属静设备,没有附加动力消耗,运行费用低;另外,操作和维护简单,不需备品、备件,即使有部分元件损坏,也不影响正常生产。

5)柴油机功率大于80%,排烟温度大于300℃时,余热回收设备每台产热水量不小于0.3m3/h。

6)具有很好的消音灭火功能。烟气经过换热器时,压力始终是均衡的,烟气中的火星与热管多次碰撞后很快熄灭,具有消音灭火罩的功用。

7)温度可调。热交换器可以根据柴油需要的温度和柴油量调节吸收的热量,从而使柴油温度稳定在一个恒定的值,例如将0号柴油温度稳定在最佳使用温度15℃±5℃。

8)余热回收设备整体使用年限在5年以上。

3.2 工作原理

该设备的水箱部分是总流程的连接枢纽,也是动力源,主要由水仓和泵阀室组成。泵阀室内装有两套循环系统。水与烟气换热的吸热循环系统启动电机前先向水仓注满水,然后打开这个循环系统,先打开阀门,再启动泵,水经过烟气回收换热器吸热,当水温达到50℃左右再启动另外一套系统进行放热。柴油加热系统同样是先打开阀门,再启动泵,热水经过柴油储罐的加热盘管对柴油加热。此时吸热循环系统和放热循环系统同时运转。水仓是两个循环系统的连接点,水经过吸热循环系统升温后回到水仓,再经过放热循环系统对柴油加热后回到水仓,另外水仓还设置了水进口和水出口以做他用和补充。初次调试应注意两个平衡。一个是水平衡,水经过循环系统后水仓里的水会减少,此时应及时补充水仓里的水。另外一个平衡是热平衡,吸热系统的热量会不断地增加,放热系统不断地放热。柴油的温度可以由水温来调控,水温可以由烟气回收器来调控,因此只需要调控烟气回收器即可调控柴油的温度,使其保持在5~15℃的最佳使用温度。

4 试验效果

现场测试条件为:

1)供热循环管线无保温。

2)供热目标为高架罐柴油,使用0号柴油。

3)换热器2台交替启动使用。

余热回收供热装置现场实测数据见表1。

测试现场实物见图3、图4。

现场测试结果为:

1)通过试验换热效率能够达到设计要求,换热循环及供热循环工作稳定可靠。

2)室外平均温度在-3.43℃时,换热器平均水温为80.64℃,柴油罐罐体平均温度达到14.93℃。

注:1)烟道背压值均在0.34~0.35 k Pa之间。2)柴油罐回水温度为罐体表面温度,实际水温应大于实测温度。3)测温仪器为红外线测温仪。

3)由于在试验中循环系统使用普通水管,抗压性很低,耐高温比较差,实验过程中水管严重变软,需要更换采热与供热管线。带钢丝夹层的橡胶软管耐压不低于4 MPa,耐热高于100℃,接头连接方便可靠,正常使用不会出现爆管事故。

4)2010年11月20日将水箱泵橇和热交换器之间的连接管路及水箱泵橇与柴油罐之间的连接管线都更换为抗压4 MPa、耐温大于100℃的橡胶软管继续试验,运行至12月中旬,改进后的连接管线没有出现异常情况。

现场反复试验发现,生产现场使用0号柴油,余热回收系统能够很好循环使用,同时运行过程中柴油机功率输出正常,柴油机增压器温度正常,负压很小,不会影响柴油机正常工作。余热回收装置满足冬季供热保温效果,满足现场HSE要求,实现节能减排目标,大大降低钻井成本。

5 余热回收利用装置的技术要求

1)采热装置安装后不影响柴油机的正常排气,不影响柴油机的性能参数及使用寿命。

2)热水箱有效容积不小于2.5 m3,在环境-25℃时,采热2 h内水箱水温要求达到70℃以上。

3)采热循环回路与供热循环回路独立设计,采热与供热泵有备份,发生故障时能快速切换;供热回路除给2具柴油罐正常供热外,预留2路接口,需要时对水罐加温。供热回路通过控制流量大小来控制加热温度。

4)采热与供热管线采用带钢丝夹层的橡胶软管,耐压大于2 MPa,耐热大于100℃,接头连接方便可靠,正常使用过程中不会出现爆管事故。

5)采热装置在柴油机停机时能不借助起吊设备快速切换到同类的其他设施上继续使用。

6)所有电器设备满足井场防爆、防雨、防潮、防沙尘等要求,使用防护满足HSE要求。

7)供货厂家要派人现场负责安装调试,并负责井队人员培训。

8)采热装置质量保证期为5年,其余为1年,保证期内厂家无偿修理或更换,保证期外有偿修理,终生提供零配件。

9)在不同钻机上的互换性要强。

6 技术经济指标

技术指标包括:

1)利用回收热能给油罐的柴油预热,替代具有安全隐患的37 k W的电加热。

2)实现冬季使用0号柴油的目的。

3)冬季钻井现场职工方便用热水。

4)利用产生的蒸汽清洗钻井设备。

经济效益包括:

1)一个钻井队安装一套柴油机(发电机)余热回收利用系统,可以省去37 k W的在冬季给气路加热的气路防冻系统。冬季加热按照3个月计算,可节电37 k W×24 h×30×3=79 920 k Wh,发1 k Wh电按照消耗230 g柴油计算,节约柴油量18.382 t,经济效益11.03×104元。

2)同时通过对油品的预热,冬季使用的-20号柴油改用0号柴油,差价630元,一个钻井队冬季月消耗近80 t柴油,3个月消耗240 t柴油,经济效益15.12×104元。

两项经济效益共计26.15×104元。

7 结语

现场试验及使用证明,柴油机余热回收利用技术,解决了长庆地区0号柴油替代-20号柴油、井队基础设备冬季采暖保油的问题,实现了节能减排、降本增效,建议在更大的范围推广应用。

柴油回收再利用 篇2

矿井水回收再利用浅谈

我国是一个严重缺水的国家，解决水资源短缺的主要办法有三种：节水、蓄水和调水。而节水是三者中最可行和最经济的。节水主要有两种手段：总量控制和再生利用。矿井水利用则是再生利用的主要形式，是缓解煤矿水资源紧缺的有效途径，是开源节流的重要措施，是解决水资源短缺的最有

效途径，是缺水煤矿势在必行的重大决策。

一、煤矿中水

煤矿中水的来源就是煤矿在地下采煤过程中，把积沉在采煤工作面或采煤巷道的水抽出地面的水，然后经过一定工艺处理后，回用于对水质要求不高的园林绿化、居民卫生、建筑内部冲厕、工人洗澡用水及工业冷却水等方面的水，由于其介于上水（自来水）和下水（污水）之间，故称为中水。

由于我国目前面临缺水威胁的不仅仅是大中城市，许多城镇、村镇及农村也面临同样的问题，作为法律概念，其定义应该具有前瞻性和普适性。因此，中水的概念可以表述为：在生活、生产过程中所产生的污水和废水经净化处理后，达到国家《生活杂用水水质标准》或者工业用水水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水。

二、煤矿中水利用的范围

煤矿中水回用是指将煤矿生产产生的矿井水集中起来，经过适当处理达到一定的标准后，再回用于矿区的绿化浇灌、车辆冲洗、道路冲洗以及厕所冲洗等方面，从而达到节约用水的目的。从其概念可以看出，矿井水回用只是煤矿净化水利用的一个方面。

对于煤矿中水的利用范围，按照建设部《城市中水设施管理暂行办法》的规定，主要用于厕所冲洗，绿地、树木浇灌、道路清洁、车辆冲洗、基建施工、喷水池、设备冷却用水和工业用水以及可以接受其水质标准的其他用水。

三、大力推进煤矿中水利用的必要性

水资源紧缺，形势严峻。我国目前668座城市中有400多座城市存在不同程度缺水，其中136座城市严重缺水，日缺水量达1600万立方米，年缺水量60亿立方米，由于缺水每年影响工业产值2000多亿元人民币。尤其是北方城市普遍缺水，水资源已成为这些城市可持续发展的限制性因素之一。

　水资源浪费现象严重。家庭日常生活中的洗涤用水（主要包括洗衣服、洗菜等用水），其排放量占生活污水排放量的75-80。而另一方面，在城市绿化、道路路面喷洒用水、汽车冲洗、厕所冲洗用水、消防用水等方面都是用的自来水，仅冲厕一项，我国每年就消耗大约100多亿立方米自来水，这相当于50座中型城市的年自来水用量！

事实上，并非所有用水场合都需要优质水，而只须满足一定的水质要求即可。以生活用水为例，有相当一部分不需要与人体直接接触的生活杂用水并不需要太高的水质要求。如果将城市生活矿井水在原有处理工艺的基础上，进行深度处理，使其符合一定的水质标准，然后回用于对水质要求不高、需求量又很大的行业，如工业冷、园林绿化、汽车冲洗、居民生活杂用等，既可以节省大量的洁净水，缓解了用水的供需矛盾，又可以减少排污，实现污水资源化，在经济、社会、环境效益方面都具有现实和长远意义。

解决我国城市大面积缺水的对策主要集中在两个方面，一是“开源”，即通过修建引水工程、开采地下水、海水淡化乃至从国外进口淡水等方法增加水资源的供应量。二是“节流”，即通过各种方法提高水资源的利用效率，减少水资源的利用效率。

我们必须注意的是，各种“开源”措施在满足城市供水需求的同时也造成了很大的副作用，修建引水工程不仅耗资巨大，耗日持久，同时对生态环境造成了巨大的影响和破坏；而大规模开采地下水更是导致地下水位降低，形成地质漏斗、地面沉降、地裂缝等严重的地质灾难；海水淡化不仅成本较高，同时适用范围也仅限于沿海城市；从国外进口淡水更是远水难解近渴。相比较而言，解决城市缺水问题“开源”只是治标，治本还得通过“节流”来解决。在各种“节流”措施中，推行煤矿中水利用是一个极其重要的方面，是解决水资源短缺的最有效途径，是势在必行的重大决策。

四、煤矿中水利用在城市水资源规划中占有非常重要的地位，并且具有非常可观的经济价值。

(1)提供新水源：煤矿中水利用在对健康无影响的情况下，为我们提供了一个非常经济的新水源。减少了由于远距离引水引起的数额巨大的工程投资。

(2)煤矿中水回用在提供新水源的同时，可以减少新鲜自来水用量，因此相应减少了城市自来水处理设施的投资。

(3)煤矿中水利用还可以减少污水排放数量，减少控制水体污染引起的治理费用。

五、煤矿中水利用的重要意义

比远距离引水造价低。由于煤矿中水回用处理装置安装在矿内，减少了输水管线的基建投资和运行费用，将污水处理到杂用水程度，其基建投资只相当于从30千米外引水，若处理到可回用作较高要求的工艺用水，其基建投资相当于从40-60千米外引水。

煤矿中水

回用开辟了第二水源，降低了矿区新鲜水取用量，经处理后的煤矿中水回用于矿区，减少了污水的排放量，也减少了治理环境污染的投资。所以煤矿中水回用既节约了水资源，也消除了环境污染，具有多重效益。

煤矿中水利用，实现污水资源化，是目前煤矿解决水资源紧缺的最有效的途径，是缺水企业势在必行的重大决策，可行性很强，具有重大意义和多重效益

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浅析我国报废汽车的回收再利用 篇3

摘 要：随着汽车走进大众生活，城市的汽车保有量逐年上升。汽车的使用年限通常为10至15年，报废的汽车应该何去何从，是目前我国经济社会发展中所要关注的问题之一，这一问题既关乎能源资源的节约和回收再利用，又包括实现报废汽车经济效益、社会效益和环境效益的有机统一。本文主要分析了报废汽车的回收现状，论述了报废汽车的回收价值，并提出报废汽车回收再利用的有效办法。

关键词：报废汽车；回收；循环利用；环境；能源

我国社会经济的高速发展，对于能源资源的消耗较大，也给生态环境造成严重污染，因此，我国提出可持续发展的战略目标，对于资源的回收再利用就是实现可持续发展的有效途径之一。对于我国巨大的报废汽车的回收再利用，也是我国经济、社会和环境发展的共同要求。

1 我国报废汽车的回收现状

据公安部交管局最新数据显示，截至2015年底，全国机动车保有量已经达到2.79亿辆，40个城市的汽车保有量超过百万辆。按照国际通用的每年7%的报废率，全国应该有1900多万辆汽车进入报废期。经调研发现，全国获得报废汽车拆解资质的企业不足1000家，且报废汽车回收的比例很低，回收企业的整体水平和效益并不高。目前多数报废车没走正规渠道，不少报废车辆流向非法经营企业后，拆解零件翻新又再次流入市场，严重影响城市道路交通安全和人民群众生命安全，同时让报废汽车拆解回收产业的发展变得无序、混乱。

大多数正规企业回购报废货车和客车，一般按每吨1700元定价；小轿车则按照辆数计价，一般一辆车的回购价格在800元到1200元。对于正规的报废汽车企业亏损的问题，按照有关规定，报废汽车拆解的发动机、前后桥、变速器、方向机、车架等必须销毁。一辆报废汽车的玻璃、坐垫、轮胎可以回收再利用，剩下的按废铁卖掉，若按照1200元的价格回购，扣除托运费、税费后，如果再遇上废旧金属回收价下调，很可能会做赔本生意。还有一大部分报废或快要报废的汽车都流入了位置隐蔽的废品收购站。废品收购站往往将车上不能用的零部件当废铁卖，其他还能用的零部件翻新加工后再流入市场。更有甚者，还把报废车当二手车收购，卖到偏远乡镇，成为跑短途的“黑出租”。

2 报废汽车的回收价值

报废汽车虽然达到报废标准后，需要等级注销，但是，报废汽车本身也是资源，经过合理的拆卸还能发挥巨大的应用价值。回收报废车辆，能够带来能源资源等的二次利用和循环再利用，有利于节约我国有限的能源和资源，节约生产这些零部件的成本和能源资源消耗，还能因此减少报废车辆对于环境的污染和破坏，也能减少零部件生产中产生的污染，是能够实现经济效益、环境效益和社会效益的可持续发展方式。

3 实现报废汽车回收的有效途径

3.1 完善相关规范，加强监督执法

使报废汽车这一“城市矿产”能够最大限度地再生利用，首先应重新修订《报废汽车回收管理办法》，明确回收拆解企业资本认定，报废汽车拆解的发动机、变速箱等总成部件应放开正规渠道经销；尽快出台《报废机动车拆解管理条例》，建立长效机制，加强对交通运营和拆解场地的联合执法，对黑车、拼袋车、超标车和非法拆解行为坚决依法处理，严格规范回收网点经营行为。

此外，政府还应扶持正规的报废车回收企业转型升级，在报废汽车回收企业总量宏观调控的基础上，扶持打造一批具有高技术含量的报废车定点回收企业。同时，还应对在正规企业报废的汽车进行政策补贴，引导更多车主关注再生资源的利用。

3.2 提升拆解技术，引用环保设备

以往的报废汽车回收拆解运营体系，缺乏优胜劣汰的市场竞争机制，存在部分弊端，企业规模较小、资金投入低，产能严重不足等问题。而以手工劳动为主、拆解设备缺乏的情况也是现实状况。政府要求加大力度促进新的拆解方案和技术的发展和进步，经无害化、安全化处理后的报废车辆进入生产线后，从轮胎、发动机等零部件分类处理，到车门、外壳等部件专业破碎，争取再分选回收钢铁（98%以上）、有色金属（96%以上）等作为再生材料利用，资源回收利用率提升至96%。拆解流水线采用全自动化和机械化控制，可实现每个岗位的标准化操作。部分拆解工位使用机器人代替人工，增强安全系数，改善劳动条件，提高工作效率。

环保方面，采用专业环保预处理设备，在整车拆解之前首先进行环保预处理：对会污染或有害于环境的物质、材料和零部件进行无害化和安全化处理，例如，各种废液的集中抽取、安全气囊的处理及氟利昂的回收等，确保危险部件妥善收集、环保终端处置及利用。

从发达国家引进超大型破碎线，对法规要求不可利用和拆解后不能再利用的部件，粉碎后分选回收钢铁（98%以上）、有色金属（96%以上）等作为再生材料利用，推动汽车五大总成等零部件再制造法规出台后，基于精细化、无损化拆解得到的零部件可用于再利用、再制造，将进一步提高资源利用率。

4 小结

汽车报废在中国是一套较为难啃的制度，也是将來一套必然需要变革的制度。出于对汽车报废拆解行业的看好，兼并重组、融资和上市等现象在汽车回收利用行业正频频发生。由于拥有了足够的资金，汽车回收利用行业正在逐渐走向机械化和互联网化。据了解，我国汽车回收利用行业的机械化程度已经接近50%，与过去相比有了大幅度提高。通过有效的技术引用和理念指导，将会引导报废汽车更有效的回收和利用。

参考文献：

[1]胡涛，曹春苗，吴玉萍，沈晓悦.日本报废汽车回收拆解再利用经验及对我国的启示[J].WTO经济导刊，2010，10：74-77.

[2]李爱国，李国君.我国报废汽车回收拆解行业现状及发展模式[J]. 中国资源综合利用，2012，06：21-24.

[3]方志贤.我国报废汽车回收利用及零部件再制造相关政策和标准的综述[J].汽车零部件，2014，01：81-85.

[4]毛欣，商博.对发展报废汽车资源化产业的思考——以德国梅塞德斯-奔驰汽车拆解中心调查为例[A].中国环境科学学会.2010中国环境科学学会学术年会论文集（第二卷）[C].中国环境科学学会，2010：4.

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单缸柴油机尾气热能回收利用研究 篇4

1 试验装置设计

搭建试验平台, 对单缸柴油机尾气的余热回收利用以及尾气净化进行可行性研究。将Z170F柴油机固定于试验架上, 并将试验架固定于地面, 防止试验过程中柴油机工作震动剧烈而影响数据的获取, 也保证了试验操作者的安全。外包石棉网的蛇皮管一端与金属蛇形管紧密连接, 并用管箍锁紧, 防止漏气造成热量损失, 金属蛇形管作为换热器试验材料, 弯曲盘置于水容器中 (图1) , 水容器外壁包裹石棉布, 减少水温散失。外包石棉网的蛇皮管另一端与柴油机尾气出口连接。试验装置具体如图2~3所示。

2 试验方案设计

2.1 测定柴油机转速

反光纸贴飞轮外沿, 在不超过额定转速下, 调节到最大油门, 用转速计测定此时柴油机 (飞轮) 的转速, 再通过调节油门, 保证柴油机不熄火的情况下, 逐渐降低柴油机转速，使其呈稳定递减趋势, 并记录各个数据。

2.2 测定尾气流速

用蛇皮管一端连接柴油机排气口, 在蛇皮管另一端使用风速仪在各个转速下测出对应转速柴油机的尾气流速。外接蛇皮管测流速可以降低尾气温度, 避免风速仪因为高温造成的测量误差。

2.3 测定尾气温度

在各个转速下, 使用红外线测温仪和电子温度计测量柴油机尾气出口处的尾气温度, 以及尾气通入蛇皮管时的温度。

2.4 测定水温变化及出气温度

往容器中装入4 L吸热介质 (本试验中采用水) , 并测出吸热介质初温, 开动柴油机, 降温尾气通过蛇皮管, 经过浸入水中的金属蛇形管, 水介质通过与金属蛇形管外表面大面积接触, 吸收尾气经金属蛇形管传导出来的热量而使水温升高。用电子温度计测量排向外界的尾气温度, 以及实时测量水温变化, 并记录最高温度。

3 试验系统测量参数采集

该试验需要测量的参数有柴油机转速、柴油机尾气出气口温度、自来水初始以及终态温度、尾气流速、换热管出气口尾气温度, 数据采集点如图4所示。

4 柴油机尾气排放试验

4.1 试验系统测量参数

该柴油机的最低稳定转速为1 500 r/min左右, 最高转速为2 600 r/min, 因此试验从1 500 r/min开始, 每次增加100 r/min左右, 直到2 600 r/min。启动柴油机至最大转速, 暖机5 min后, 调节柴油机转速, 每次改变转速后, 等柴油机运转3 min后, 用气体温度计测量排气口尾气温度, 试验数据如表1所示。

分析柴油机尾气温度与飞轮转速的关系, 以尾气温度为纵坐标, 飞轮转速为横坐标, 绘制尾气温度与飞轮转速关系曲线, 结果如图5所示。可以看出, 在柴油机转速范围内, 尾气温度随柴油机转速增大而增加, 尾气温度与转速呈正相关趋势。随着转速的增加, 单位时间内参与燃烧的混合气数量增多, 燃烧时由于燃烧室内湍流强度增强, 火焰传播速度迅速提高, 燃烧速度加快, 热量散失相对减少, 从而使得尾气热量增大[2]。

4.2 柴油机尾气流速与转速的关系

4.2.1 试验数据与分析。

试验从1 500 r/min开始, 每次增加100 r/min左右, 直到接近额定转速2 600 r/min。启动柴油机至最大转速, 暖机5 min后, 调节柴油机转速, 每次改变转速后, 等柴油机运转3 min后, 在排气口外接尾气输送管, 在输送管口用风速计测量尾气温度。各柴油机转速下的尾气流速数据如表2所示。

以尾气流量为纵坐标, 柴油机转速为横坐标, 建立尾气流量与转速关系曲线如图6所示。可以看出, 尾气流速与转速呈正相关趋势, 尾气流速随柴油机转速的增大而增大。柴油机转速为1 464 r/min时, 尾气的流速为21.6 m/s, 当柴油机转速增加到最大值2 545 r/min时, 尾气流速随柴油机转速的增加而增加到36.5 m/s。

4.2.2 换热管传热速率的影响因素分析。

试验所得水温变化等相关数据如表3所示。建立评价传热速率的指标:

式 (1) 中, q为水的吸热量, t为通气时间, q=cm△t, 其中c为水的比热容, 水的比热容是4.2 k J/ (kg·℃) , 水的体积是4 L, 水的密度是1 000 kg/m3, 经计算, 各转速下的传热速率如表4所示。

以传热为纵坐标, 柴油机转速为横坐标, 建立传热速率与转速关系曲线如图7所示。可以看出, 传热速率与转速呈正相关趋势, 传热速率随着柴油机转速的增加而增大。柴油机转速为1 464 r/min时, 传热速率为173 J/s。传热速率随转速的增加而呈现上升的趋势, 当柴油机的转速为最大值2 545 r/min时, 传热速率增加到481 J/s。

尾气在换热管中流动, 热量从尾气经过换热管流向水，传热类型属于对流传热。对流传热速率公式为:

式 (2) 中, h为对流传热系数, F为传热面积, △T为冷热流体的平均温差。

由公式可以看出, 在传热面积F一定时, 传热速率与传热系数和冷热流体温度差有关。分析传热速率的变化情况，传热速率随柴油机的转速增加而加强, 原因可能与尾气流速和冷热流体的温度差增加有关。尾气流速加快, 气体湍流程度加剧, 对流传热加剧, 对流传热系数增大, 传热速度加快。尾气与水的温差越大, 传热速率越快。当柴油机转速增大时, 尾气温度和尾气流速同时增大, 这2个因素对传热都有促进作用, 因此传热速率随转速增大而增大[3,4,5]。

参考文献

[1]张海波, 万会发, 林伟初.渔船柴油机尾气余热利用探讨[J].中国水运, 2013, 13 (12) :162-164.

[2]任宪忠.柴油机尾气热量排放规律及其应用研究[D].沈阳:东北农业大学, 2000.

[3]张长友.热工基础[M].北京:中国农业大学出版社, 2011.

[4]余景宏.福伊特WHR废气热回收系统[J].商用汽车, 2011 (3) :100.

建筑垃圾再回收利用可行性报告 篇5

可行性报告

西安文昊新型建材有限公司

前言

胡锦涛总书记在党的十七大报告中指出，建设生态文明，基本形成节约能源和资源，保护生态产业结构、增长方式、消费模式。循环 经济形成较大规模、可再生能源比重显著上升。主要污染物排放得到有效控制，生态环境质量明显改善。西安市近年来城市建设突飞猛进，新建高楼拔地而起，城中村大规模拆迁，使建筑垃圾排放量急剧增长。大量的建筑垃圾给西安市的生态环境、市容卫生管理及交通运输带来巨大压力，同时建筑垃圾的排放占用了大量的土地，污染土壤和地下水源，运输和排放过程带来日益严重的环境污染，严重的影响到西安市作为我国西部开发的龙头和城市园林化的国际都市地位。另一方面，随着城市建设的发展，大量的建筑材料消耗加剧了开采运输能源的消耗。我国人均矿产资源只有世界平均水平的一半，人均占有土地和耕地面积为世界平均水平的四分之一。从循环经济角度考虑，将建筑垃圾中的砖、石、混凝土块（占建筑垃圾80%以上）资源化利用，直接将建筑垃圾破碎为再生粗细骨料代替天然砂石料，或利用建筑垃圾中各组分的特点生产出新产品。资源化利用建筑垃圾是解决高消耗、高污染、高排放、低效益的重要措施，是节约土地、节约资源的重要途径，是发展循环经济、建设环境友好型和资源节约型社会的重要举措，是贯彻落实科学发展观、实施可持续发展、保护环境的必然要求。与发达国家相比，我国建筑垃圾资源化水平差距相当大，日本建筑垃圾资源重利用达到98%，欧盟国家平均综合利用也超过70%。我国建筑垃圾资源化利用已列入十一五和十二五规划，但大中城市建筑垃圾的资源化利用均处在探索阶段。西安市作为国际化大都市更应该加大对建筑垃圾资源化利用的投入，尽快建立本地建筑垃圾资源化利用示范性工程，为西北地区乃至全国探索适合建筑垃圾资源化利用的模式，发挥事发作用，带动资源化利用建筑垃圾工作全面发展。

近年来，西安市通过大力发展经济开发区、新区、旅游等经济，全力打造“中国内地大都市”、“中国旅游名城”，努力建设开放、富裕、文明、魅力、和谐的现代化国际知名城市，经济社会实现了快速发展。西安成为大西北最具发展活力、最有开发潜力的地区之一。西安在大力建设发展。与新型墙体材料相关的产业和项目主要有：楼盘开发，道路维修新建和周边农村女房屋规划，新型墙体材料可以生产各种类型的符合各种项目的材料，标砖适合楼房建筑，道路维修和新建可以用于路肩，农村房屋规划可以使用标砖和空心砖结合。新型墙体砖覆盖面广，伸缩性大，节能环保，是传统红砖的理想替代品。

第一章 建筑垃圾简介

建筑垃圾大多为固体废弃物，一般是在建筑过程中或旧建筑物维修、拆除过程中产生的。不同结构的建筑各种成分的含量虽然有所不同，但其基本组成是一致的，主要由土、渣土、散落的砂浆和混凝土、剔凿产生的砖石和混凝土碎块、打桩截下的钢筋混凝土桩头、金属、竹木材、装饰装修产生的废料、各种包装材料和其他废弃物组成，其中，砖石生产粗细骨料，可用于生产相应强度等级的混凝土、砂浆或制备诸如砌块、墙板、地砖等建材制品，具有实现建筑垃圾减量化、资源化、节约天然资源、保护生态环境等优势。用设备将建筑垃圾破碎，筛分后，生产出的产品可以广泛应用于免烧砖、道路基础、建筑等行业，真正实现变废为宝利国利民，为城市建设走上了持续发展的循环轨道提供了一条新的发展思路。

一、建筑垃圾分类和组成

建筑垃圾主要来源于土地开挖、破旧建筑材料（使用过的建筑材料）、道路开挖和建筑施工工地。按来源进行建筑垃圾分类并没有将其真正，难以指导循环利用。按照可再生性和可利用价值，建筑垃圾可分为可直接利用的材料、可作为材料再生或可以用于热回收的材料以及没有利用价值的废料等三类。

建筑垃圾组成因地区经济发展水平、建筑结构、拆除方式、回收方式不同而变化，通常包括水泥基材料、陶瓷基材料、天然石材、金属和其它（如木材、塑料）等。随着垃圾堆场的日益短缺及处理费用的提高，采取选择性拆除措施或在拆除现场对建筑垃圾预分选，将显著提高建筑垃圾的再生价值。

二、中国建筑垃圾的排放和利用情况

自上世纪80年代以来，我国建筑垃圾的排放量迅速增长，组成也发生了质的变化，可循环利用的组分比例不断提高。据统计，我国每年仅施工建设所产生的可循环利用的组分比例不断提高。如今建筑垃圾基本上未经任何处理，便被施工单位运往郊外或乡村露天堆放，或简单填埋，耗用大量土地和运输费用。随着我国耕地和环境保护等有关法律法规的颁布和实施，循环利用建筑垃圾已成为建筑施工企业和环保部门必须组织实施的产业。多个城市全面禁止生产实心粘土砖，我国从2003年7月1日起已在170多个城市全面禁止生产实心粘土砖，作为建筑垃圾存放的主要场所锐减。另一方面，大量有再生价值的材料也因填埋而浪费，如北京在重建西直门立交桥和大北窑立交桥时，拆除的数千方优质混凝土没有作任何处理，直接买地填埋。核心问题是建筑垃圾的循环利用在我国没有引起足够的重视，往往将它归于只能用于地基等低级要求的低档材料，更没有将建筑垃圾循环再生作为一个产业来发展。尽管如此，近年来我国在建筑垃圾再生利用方面的研究工作已逐渐展开，并取得进展。

三、国外建筑垃圾的排放和利用情况

发达国家已经和正在积极探索将垃圾变为一种新资源，一直发展成一个新兴的大产业。据美国“新兴预测委员会”和日本“科技厅”等有关专家做出的预测：在未来30年间，全球在能源、资源、农业、食品、信息技术、制造业和医疗领域，将出现“10大新兴技术”。

总体来讲，国外大多实行“建筑垃圾源头削减战略”，即在建筑垃圾形成之前，就通过科学管理和有效措施将其减量化，并采用科学手段，使其具有再生资源功能。

对建筑垃圾的处理，我认为应从源头抓起，借鉴国外先进理念，进一步推行建筑行业朝着法制化、规范化、环保化方向发展。建筑物所有人拆除所属建筑物时，应到建设及环保部门登记备案，先期缴纳一定数额的建筑垃圾处置保证金，交由有资质的拆除企业承担拆除任务，利用率不得低于一定比例，如能达标，则退还建筑垃圾处置保证金；如不能达标，则没收建筑垃圾处置保证金，乃至罚款，由政府出面对建筑垃圾进行环保化处理。此举旨在规范拆除行业施工秩序，促进资源再生利用和环境保护，既保证业主利益，又兼顾企业环保责任。当然这样一套制度的出台并实施，有赖于政府机关进一步论证和有力支持。

第二章

国家对新型建筑材料的扶持政策

国家为鼓励发展节能、节地、利废的新型墙体材料，以替代大量面广的实心粘土砖，推出一系列新政策，按照国务院令第82号、建科1991619号、国发199266号、财税字1994001号、财税字199544号、国发199636号、国发199737号、建科函199868号、国办发199972号、建住1999295号等文件之规定，这些政策概括起来有以下内容：

1.发展新型墙体材料的基建、扩建、技改项目、实行固定资产投资方向节税税率0%的政策；

2.发展新型墙体材料的项目，可列入国家开发银行的基本建设政策性投资项目，可享受政策性贷款；

3.发展新型墙体材料项目，引进过外先进设备，免征进口设备关税和进产品增值税；

4.凡企业利用企业外的大宗煤矸石、炉渣、粉煤灰作主要原料生产产品的所得，自经营之日起，免征所得税五年；

5.对企业秤的原料中掺有不少于30%的煤矸石、粉煤灰、炉渣及其他废的建材产品，免征产品增值税；

6.排渣单位不准以任何名义对生产新型墙体材料的废渣收费或变相收费利用废渣生产新型墙体材料的企业，排渣企业应积极给予支持，有条件的还可以给予补贴；

7.对生产新型墙体材料企业，可视具体情况减免土地使用税，对生产实心粘土砖企业应征收土地使用税； 8.对应用新型墙体材料建造的北方节能住宅，实行固定资产投资方向调节税率0%的政策；

9.在城市建设中限制使用实心粘土砖作为框架结构的填充材料，禁强度等级MU10.0以下的实心砖在5层以上的建筑中使用；

10.将发展节能建筑和新型墙体建筑纳入城市建筑总体规划，确保新型材建筑每年按一定比例增长；

11.积极推行按使用面积计算房屋售价；

12.对使用实心粘土砖在价外加收一定费用，建设发展新型墙体材料“项基金”，用于墙体企业的技术改造和建筑应用技术研发与开发；

13.各地从技术改造资金中划拨一定比例用于墙体企业技术改造； 14.采暖地区要按期达到国家颁布《民用建筑节能设计标准》，非采暖区要结合改善建筑物热环境制定应用新型墙材的具体规划，并大力组织实施，以此推动墙体材料和保温隔热材料发展促进节能建筑全面推广；

15.大中城市对节能建筑和新型墙体建筑，应根据当地情况，适当减免市政设施配套费用。

第三章

免烧砖项目产品市场分析

一、行业发展情况

1.行业发展特点分析

免烧砖瓦突出的特点就是强度高并且持续增长，使用寿命长，成本低。我免烧砖厂则能规避传统烧砖对环境造成危害的风险，对工业废渣进行回收处理可以起到改善环的作用，降低产品成本和提高建筑用砖的质量。本项目符合国家的政策和发展方向，本行业有着光明的发展优势。

另外，生产免烧砖所采用的主要材料为丰富廉价的废渣资源，所以单位成本比粘土砖低，加上其环保节能，强度高，参与市场竞争，必然能够替代粘土砖，发展前景十分广阔。我厂引进的免烧砖设备工艺精湛，运作可靠，生产效率高。2.行业盈利能力分析

由于现在，西安建设的发展和建设都需要建筑最基本的单位砖，所以对砖的需求量很大，有很大的市场前景。就现在市场行情来看，一个普通的机器，一年能够产生的利润在50万左右。3.行业生产技术情况

（1）免烧砖原料配比工艺。由于可做免烧砖的原料有上百种，而每种原料都有其特性，在免烧砖原料配比当中拥有不同的比例要求。同时还要考虑到所用原料的价格问题。所以目前大多数免烧砖厂的原料配比都存在问题。本着质量最优和成本最低的原则，我们针对西安区位和地理优势量身定做合适的原料比配方。我厂注重每种原材料的特性和价格，做出合理的原料配比，有利于保证免烧砖的成型和密实度以及早期强度。

（2）免烧砖专用化学添加剂配方。MSZ18-C型免烧砖化学添加剂是免烧砖生产过程当中必须添加的外加剂。本剂主要提高砖的早期强度，保水性能良好及透气性好，缩短养护周期。它在降低制砖成本的同时还将大大提高免烧砖的整体质量。因此我生产厂的免烧砖后期质量的干燥值较高，抗冻融性强。

（3）免烧砖后期养护技术。我厂注重科学合理的后期养护技术，不仅能够有效保证免烧砖的成品质量，更能有效缩短自然养护周期。

二、产品原材料供给情况分析

免烧砖是利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或者天然砂、海涂泥等（以上原料的一种或数种）作为主要原料，不经高温煅烧而制造的一种新型墙体材料。我公司生产的空心砖主要以建筑垃圾为原材料，便于就地取材。由于建筑业的发展，对建筑用砖的需求不断增大，而砖的来源仍主要以传统的耗能毁田的粘土窑烧方式来生产供应（95%），据统计，我国年生产实心砖7000亿块，毁田数十万亩。为此，国家从90年代后就大力提倡利用工业废料造砖。总的来说，产品原材料供应市场充足。

三、项目产品市场分析

1.产品技术发展趋势

免烧砖生产线主要配套设备是免烧砖机，即俗称的压砖机或制砖机，是生产免烧砖的主要设备，此免烧砖机具有广泛的材料适用能力，能够利用多种材料制备免烧砖；同时本公司还具备为免烧砖机配备的材料搅拌和输运设备。这种设备具有结构紧凑、压制力大、刚性强、全密封防尘、循环润滑、操作简单、产量高、经久耐用的特点。喂料机构变速、回转盘转动等部位采用最先进技术，传动力大，运转平稳，到位准确，维修率低等优点。此外，本工艺设计了计量装置、配料准确、产品质量稳定。总之，本技术的利废、保土、节能、投资少、成本低、上马快、用灰渣量大，操作方便等优点，有很好的环保效益，而且有很好的经济效益。生产过程免蒸、免烧，一次成型，生产过程中不产生二次污染。2.项目建设的必要性

随着国家对“保护土地资源，淘汰秦砖汉瓦”国策的长期大力宣传，每个老百姓对红砖的负面影响都有了一定的认识，加上各地政府一方面对粘土烧结砖瓦厂加大力度征收土地资源税及各种费用，促进了粘土烧结砖瓦厂关闭转产，占地取土严重污染环境的传统砖瓦厂已是各地政府首先关停并转的对象，而免烧砖瓦行业以其优势顺应了历史潮流，避免传统瓦厂的负面效应，制砖生产设备的开发成功和广泛应用，对我国的工业废料污染治理和利用、对节约能源、保护 我国日益减少的土地资源和促进新型墙体材料工业将产生重要的影响。3.项目产品市场优势比较

近年来，由于生活水平不断得到提高，人们的住房水平发生很大的变化，建材方面消耗剧烈增加，但是由于取土造砖，对土地资源造成的破坏性很大，有些地方甚至出现了无土可取，一些不法商家更是打起了可耕地的主意，真是投机取巧。这是国家所不允许的，政府也出台了相应法令，取缔了很多无照砖厂，免烧砖的发展趋势已经成为必然。另一方面，粘土砖标号一般在75号到100号之间相对局限，而免烧砖最大可以达到300号一行，其强度与利用率远大于红砖，抗压高达35Mpa，使用寿命比粘土砖长很多。

四、该项目企业在同行业中的竞争优势分析

各地区人均耕地面积、经济水平及资源的差异，造成部分地区还在使用粘土砖，其主要原因是因为当地砖瓦厂没及时转型，没有面烧砖这样的新型墙体材料替代粘土砖，可又不能因此停止建房，导致粘土红砖在短期内存在。但是，由此带来的市场前景和商机也正是投资办厂，领先他人的最佳时机，此时生产免烧砖利润空间也最大。

第四章

建筑垃圾用量估算

我公司拟在西安市未央区汉城街道楼阁台村选址建厂，占地18亩，预注册资金70万元，主要生产免烧挤压空心砖（后有附图）。

该产品是一种新型建筑材料，主要用于建筑结构墙体填充。其选用的原材料是建筑垃圾，包括废砖、混凝土块、石子等，主要生产设备有主体挤压机，粉碎机，筛分器。生产过程无废气、废料、废渣等废弃物排出，绿色环保。它具有质轻、高强、保温、隔音、抗震、抗渗、适应性强，生产能耗低等特点。

目前，国家标准的挤压砖类型主要有三种，以几何尺寸为例，有240×115×53mm（实心），240×115×90mm（多空），390×190×190mm（两孔），这三种标准的挤压砖质量分别约为2.6Kg，3.8Kg，13Kg，主要原材料不同，重量也有所差别）。鉴于以上三种砖的尺寸及质量的不同，各自在建筑中的主要用途也不同。

由于传统烧制粘土砖浪费土地，生产过程污染环境，近年来已被政府部门限制使用。以390×190×190mm两孔空心砖为例，我厂每天可生产2万余块，每天可以用掉建筑垃圾300m3以上，每年可以回收至少10万m3的建筑垃圾。具有成本低，环保节能，砖体强度高，不怕水，抗风化，耐腐蚀，抗冻融等优点，因此必然要取代粘土砖成为新的墙体材料。目前，建筑行业已经大量使用混凝土加气块，这种砌块也是利用了河沙、粉煤灰、矿砂等作为原材料，变废为宝，利于环保，并且具有容重轻，耐高温，保温隔热性能好，加工性能好等优点，在框架结构，剪力墙的结构中得到广泛应用。鉴于挤压砖和混凝土加气块有着相似的优点，我们可以想象这种新型的挤压砖在建筑市场上也应该有着明朗的使用前景，当然这要建立在这种砖的各项指标都要符合使用规范要求的基础上。

附图：

建筑垃圾随处乱倒，堆叠如山：

将建筑垃圾收集处理：

柴油回收再利用 篇6

【摘要】近年来，人们开始使用绿色制造技术进行数控机床的模块化设计，以便为机床的回收再利用提供便利。因此，基于这种认识，本文对面向绿色制造的数控机床回收再利用问题展开了探讨，从而为关注这一话题的人们提供参考。

【关键词】绿色制造；数控机床；回收再利用

引言

伴随着经济的发展，资源过度开采和环境过度污染的问题越发严重。为了解决这些问题，人们开始采取绿色制造这一现代制造模式降低制造生产对环境的污染。而在数控机床的回收再利用环节，同样应该考虑到机床再制造对环境的影响。因此，有必要对面向绿色制造的数控机床回收再利用问题展开探讨，从而更好的促进制造业的可持续发展。

1.绿色制造与数控机床回收再利用

所谓的绿色制造，其实指的就是在确保产品质量、功能和成本的前提下采取的一种现代制造模式，可以提高资源利用效率，并考虑到产品制造对环境的影响。作为一个闭环控制系统，绿色制造是一种可以实现废弃物循环利用的节能生产模式，能够进行产品的清洁生产。而数控机床回收再利用工艺是通过使用数控机床原有零件进行产品的再制造，可以通过采取相应的加工方法恢复机床零部件的尺寸、形状和性能，所以也是一种实现资源充分利用的工艺方法[1]。在该工艺中运用绿色制造理念，可以考虑到机床回收再利用对环境的污染，并且保持资源利用率最高，继而使得到回收再利用的机床保持最佳的性能。

2.面向绿色制造的数控机床回收再利用

2.1回收再利用的原理

在面向绿色制造实现对数控机床回收再利用时，需要清楚掌握机床回收再利用的原理。首先，需要遵循系统性原理进行机床回收。具体来讲，就是根据机床零件材料组成使用不同的回收工艺，然后根据国家规定要求按照材料形式回收。其次，需要遵循最优化原理进行机床的回收再利用。在满足产品特定要求的基础上，需要设立产品回收再利用的目标函数，并且通过求解函数使产品产出率最高，而物料消耗最小。再者，数控机床回收再利用需要遵循能量守恒原理，并且确保流入系统的物料总量与系统物料保有量和系统流出物料量之和相等。此外，数控机床回收再利用需要遵循物料流循环原理[2]。具体来讲，就是确保在系统流出的物料为另一个系统需要流入的物料。

2.2机床回收对象及分类

在进行数控机床的回收再利用时，需要明确机床回收对象，并且完成对象的合理分类。就目前来看，数控机床回收的对象主要为零部件，可以划分成有价值零部件、有毒害零部件和含有不同材料的零部件。其中，机床回收的主要利益来自于有价值的零部件，机床回收的绿色环保效益主要来自于有毒害零部件。而在处理含有不同材料的零部件时，需要进行材料回收纯度的提高。在进行机床拆卸之前，需要对零部件回收利润进行评估，然后再进行零部件回收再利用的分类。就目前来看，数控机床零部件回收可以划分成几个层次，即重用、再制造、高级回收、次级回收、三级回收、四级回收和处理。除了四级回收和处理的零部件，其他层次的零部件都可以得到重新利用[3]。而四级回收的零部件一般将用于燃烧发电，需要处理的零部件一般会被填埋处理。

2.3机床拆卸经济性分析

按照拆卸程度，数控机床拆卸可以被划分成完全拆卸、部分拆卸、目标零部件拆卸这三种形式。从经济角度考虑，一般很少使用完全拆卸方式进行机床拆卸。而所谓的部分拆卸，就是在拆卸到某个零部件时，经评估认为剩余零部件拆卸成本高于回收价值，所以不再进行剩余零部件的拆卸。所谓的目标零部件拆卸，一般是出于环境因素考虑或者需要进行某个零部件的重用。比如某个零部件如果有较大的价值，或者某个零部件对环境有较大破坏性，就需要被重点拆除。在机床拆卸的过程中，拆卸作业的经济性由回收价值、拆卸成本、处理成本、拆卸深度和拆卸顺序决定。在分析拆卸作业的经济性时，需要先确定拆卸对象和深度，然后确定零部件的回收层次，然后确定采取的拆卸方式。

2.4机床使用状况的检测

完成机床零部件的拆卸清洗后，需要对零部件的使用状况进行检测，然后再确定零部件的回收利用方式。首先，可以利用简单辅助工具对机床状态信息进行初步了解，从而获取机床直观的状态信息。比如，机床零部件有无破损、缺失、噪声或气味等。其次，根据机床报废和损坏程度，确定机床测试项目及参数。在测试后，需要对测试结果及信号进行收集整理。再者，根据取得的信号和数据，需要使用相应的方法和数据处理技术进行数据及信号的处理，从而进行与机床故障最密切的特征信息的提取。而通过对这些信息值进行检验，并且了解信息值变化规律，则能够对机床的工作性能进行判断，并且了解故障对机床性能的影响程度。最后，根据之前取得的数据，执行相应的机床性能测试报表。

2.5机床的回收再利用方式

完成零部件性能检测后，可以将零部件按照破损程度划分成无损坏型、可修复型和不可修复型三种。无损坏型零部件可以被直接存放至备品库，可修复型零部件需要经过加工处理后在利用，不可修复型零件需要进行回炉再利用。而机床的本体回收再利用需要划分成两部分，即机床液压、润滑和冷却系统的再利用及机床机械部分的再利用。一般的情况下，需要进行液压泵、冷却泵等零部件的再制造，并且完成对过滤器等零部件的修复再制造，然后将压力表等零部件直接处理。此外，在进行机床电气部分零部件的回收再利用时，由于电子元器件使用寿命较短，所以一般只需要进行电子元器件的分类回收。

结论

总而言之，为了降低数控机床回收再利用对周围环境的污染，人们开始运用绿色制造的模式进行机床的回收再利用。而从本文的研究来看，想要面向绿色制造进行机床的回收再利用，还要遵循相应的回收原则，并且清楚回收的对象及其分类条件。在此基础上，还要做好零部件回收的经济性评价，并且确定零部件的使用情况，从而采取合理的回收再利用方式。

参考文献

[1]孙绍彬，李桂花.绿色制造技术在数控机床中的应用[J].机电产品开发与创新，2012，02：168-170.

[2]江志刚，周帆，张旭刚.机床绿色制造系统工程的实施框架[J].航空制造技术，2013，05：42-47.

谈煤矿废水回收处理再利用 篇7

成煤地质条件与煤系地层成分等因素直接决定了矿井水的属性, 而且煤矿水文地质等基本条件还会对矿井水水质、水量等带来本质的影响。根据废水的物理和化学性质, 并积极考虑资源化方面的需求, 通常可以矿井水分为以下几种类型, 即为:洁净水、悬浮水、高矿化度水、酸性水、含少量有机污染物水等[1]。

2矿井水回收处理再利用方法

我国当前针对矿井水的处理主要运用传统的方式方法, 具有代表性的有混凝-沉淀等, 在实际工作中需要根据排放的去向以及水质方面的具体要求妥善选取处理方法, 也可对多种处理方法进行结合[2]。对于需要直接排放的废水, 一般运用“沉淀-混凝沉淀-过滤”的方法进行处理;对于处理后用作生活饮用的废水, 在处理完成后还需进行消毒除菌;此外, 有一部分矿井水中含有一定量的金属离子, 为满足处理后使用需求, 还要再净化以后实施除盐。从煤矿企业的角度讲, 开展废水处理工作时, 应通过比选确定最为适宜的工艺方法, 选取与企业自身发展相符的废水处理方案, 从而达到为企业创造更多经济效益的目的。

3案例分析

3.1水质水量

该企业煤矿矿井废水的平均产出量为750m3/h, 通过水质试验得知, 废水中含有的污染物主要有:煤粉等不溶悬浮颗粒、细菌微生物、氯离子以及硫酸根离子等, 除污染物外的其他指标均可满足卫生标准, 具体的水质情况如表1所示。

根据该企业的实际情况, 废水经有效处理后需用于项目生产, 但由于原水中含有大量的离子污染物, 无法满足生产用水提出的水质需求, 因此在对废水实施净化以后, 还要进行脱盐等细化处理, 废水出水要求如表2所示。

3.2工艺流程

结合该企业废水处理后的主要用途, 废水处理工艺流程如图1所示。

3.3工艺方法与参数

3.3.1净化处理系统

处理过程中, 废水先进行初步沉淀, 将废水引入初沉池, 单个初沉池的容积大致为4000m3, 池中分隔成两个区域, 均设有桁架刮泥机。废水中含有的大颗粒物质经初沉可有效去除, 初沉完成后使用提升泵将废水引入高效澄清池。

高效澄清池实质上是一个具有混合、絮凝与沉淀功能的集成处理构造物, 反应时会产生一定量的污泥回流, 间接提升颗粒浓度, 促进悬浮物与絮凝体之间的接触, 从而加快沉降, 具有相对较好的混凝效果。此废水处理系统共设三座高效澄清池, 其有效容积1060m3, 设计的标准流量240m3/h。

废水经高效澄清池处理后直接引入多介质过滤池, 过滤池含有双层滤料, 分别为石英砂与无烟煤, 可以有效清除废水当中的细小颗粒, 出水浊度可以达到3度以内, 并兼有自动反冲洗功能[3]。此废水处理系统共设三座多介质过滤池, 单台过滤池的标准处理量为240m3/h。

煤泥水浓缩池的主要作用在于煤泥贮存和浓缩调节, 内部设有一台搅拌机, 容积为350m3, 池顶部需加盖。经过浓缩处理后的煤泥会被引入压滤车间进行过滤, 其有效过滤面积约100m2。通过压滤得到的煤泥饼可用于生产或直接贩卖, 上清液可引送至集水池。

3.3.2深度处理系统

完成净化处理的废水通过中间水池引入自清洗过滤器, 废水当中的大部分杂质会被过滤网滤除, 在一段时间后, 过滤网表面堆积的杂质量达到相应标准时, 过滤即进水口与出水口间的压力差可以达到预先设定的标准, 即为0.05MPa, 此时过滤器开始自动清洗。

超滤用于拦截废水有机物、细菌、胶体等, 确保出水的SDI值 (Silting Density Index, 污染指标) 小于1, 为以后实施的反渗透处理提供必要的安全保障, 也可降低系统的清洗频率, 起到延长设备寿命的作用。对于超滤装置, 需每天定时定量添加杀菌剂, 以此预防细菌滋生影响设备性能。

经过超滤的废水在引入反渗透装置以前需添加适量的还原剂, 以防止过量的余氯对装置中的透膜造成损害。如果余氯未得到还原处理, 会对透膜产生氧化作用, 使其逐渐降解失去功能, 还原剂的添加可阻碍氧化反应的产生, 减少水中余氯的含量。除此之外, 还需添加盐酸与阻垢剂, 以防浓水端生成碳酸钙等物对膜元件造成破坏。

本系统共设五套反渗透装置, 单台装置出力为100m3/h。反渗透膜选用具有较高脱盐率的PROC10 (海德能公司生产) 。此膜的脱盐率相对较高, 其单根脱盐率高达99.5%, 而且还具有良好的透水性, 满足废水深度处理要求[4]。淡水侧设有超压爆破膜, 在背压达到极限后自动进行爆破, 以免压力对膜元件造成损害。泵机使用由GRUNDFOS研制生产的CR高压泵, 由不锈钢材质组成, 是一种立式、单吸、多吸分段式离心泵。为保证泵机安全, 泵机进水口需设有保护开关, 若进水的实际压力未达到设计值, 泵机自动停止运转, 确保泵机安全。

4结束语

统计表明, 当前国内有近70%的煤矿处于缺水状态, 且其中的40%为严重缺水。由于煤矿缺水严重, 对煤炭事业的持续发展造成了直接的影响。煤矿废水回收处理再利用工艺的使用不仅实现了废水的资源化目标, 节省大量水资源, 降低污染排放, 还为企业节约了一定的成本, 具有很高的经济效益和环境效益。煤矿废水回收再利用不仅是实行行业绿色生产的重要内容, 也是促进煤炭事业走上可持续发展道路的需要。通过以上工艺处理的废水, 无论是在水质还是水量上都满足设计需求, 工艺合理, 可行性高, 具有很好的推广和使用价值。

参考文献

[1]尹晓峰, 韩志强, 陈现明, 等.煤矿矿井废水处理回用工程实例[J].舰船防化, 2009, 2:48-51.

[2]刘胜元.煤矿矿井废水处理工程工艺设计[J].山西煤炭管理干部学院学报, 2006, 4:99-100.

[3]李洪枚.选矿废水处理回用方法与工程应用[J].湿法冶金, 2015, 6:439-443.

城市建筑垃圾回收再利用浅析 篇8

建筑垃圾是指构造物在新建、改建、扩建和拆毁活动中产生的废弃物。根据产生源不同, 建筑垃圾可分为施工建筑垃圾和拆毁建筑垃圾。施工建筑垃圾是指居民住宅、商业建筑和其它市政基础设施在新建、改建和扩建活动中产生的废弃物, 而拆毁建筑垃圾是指建筑物和其它市政基础设施在拆毁活动中产生的废弃物。其中, 无污染的无机物 (包括泥土、石块、混凝土块、碎砖) 占90%以上。无机材料, 具有耐酸、耐碱、耐水性, 化学性质比较稳定, 同时具有稳定的物理性质的特点。建筑垃圾的这些性质决定其经过处理是一种很好的再生建筑材料。废品 (包括金属、竹木材、各种包装材料、木料、塑料、玻璃等) 可能具有污染物的废弃物分拣后可作为再生资源利用。建筑垃圾在城市垃圾中属最清洁的垃圾, 只要合理利用就不会产生二次污染。

2 建筑垃圾的对环境的影响

建筑垃圾对我们生活环境的影响具有广泛性、模糊性和滞后性的特点。广泛性是客观的, 但其模糊性和滞后性就会降低人们对它的重视, 造成生态地质环境的污染, 严重损害城市环境卫生, 恶化居住生活条件, 阻碍城市健康发展。

2.1 占用土地, 降低土壤质量。

随着城市建筑垃圾量的增加, 垃圾堆放点也在增加, 而垃圾堆放场的面积也在逐渐扩大。此外, 露天堆放的城市建筑垃圾在种种外力作用下, 较小的碎石块也进入附近的土壤, 改变土壤的物质组成, 破坏土壤的结构, 降低土壤的生产力。

2.2 影响空气质量。

建筑垃圾在堆放过程中, 在温度、水分等作用下, 某些有机物质发生分解, 产生有害气体;一些腐败的垃圾散发出阵阵腥臭味, 垃圾中的细菌、粉尘随风飘散, 造成对空气的污染;少量可燃建筑垃圾在焚烧过程中会产生有毒的致癌物质, 对空气造成二次污染。

2.3 对水域的污染。

建筑垃圾在堆放和填埋过程中, 由于发酵和雨水的淋溶、冲刷, 以及地表水和地下水的浸泡而渗滤出的污水, 会造成周围地表水和地下水的严重污染。垃圾渗滤液内不仅含有大量有机污染物, 而且还含有大量金属和非金属污染物, 水质成分很复杂。一旦饮用这种受污染的水, 将会对人体造成很大的危害。

2.4 破坏城市软环境, 影响市容。

城市建筑垃圾占用空间大, 堆放杂乱无章, 与城市整体形象极不协调, 工程建设过程中未能及时转移的建筑垃圾往往成为城市的卫生死角。混有生活垃圾的城市建筑垃圾如不能进行适当的处理, 一旦遇雨天, 脏水污物四溢, 恶臭难闻, 往往成为细菌的滋生地。

2.5 安全隐患。

大多数城市建筑垃圾堆放地的选址在很大程度上具有随意性, 留下了不少安全隐患。施工场地附近多成为建筑垃圾的临时堆放场所, 由于只图施工方便和缺乏应有的防护措施, 在外界因素的影响下, 建筑垃圾堆出现崩塌, 阻碍道路甚至冲向其他建筑物的现象时有发生。

3 建筑垃圾的可利用性处理方式

3.1 无机物的可利用性处理。

建筑垃圾中的石块、混凝土块及碎砖经处理后, 可作为混凝土或砂浆的集料使用。建筑垃圾中的石块、混凝土块及碎砖也可直接用于加固软土地基。其原理是利用建筑垃圾中的无机材料形成散状材料桩, 通过重锤冲击使桩与桩间土相互作用, 形成复合地基, 进而达到提高地基承载力地作用废砖石和砂浆与普通水泥混合, 再添加辅助材料, 可生产轻质砌块;废旧水泥、砖、石、沙等经过配置处理, 可制作成空心砖、实心砖、建筑废渣混凝土多孔砖等, 其产品与粘土砖相比, 具有抗压强度高、耐磨、吸水性小、质轻、保温、隔音效果好等优点。

3.2 废品的可利用性处理。

废钢筋、铁丝、电线和各种钢配件等金属, 经分拣、集中、重新回炉后, 可以加工制造成各种规格的钢材;废木材除了作为模板和建筑用材再利用外, 通过木材破碎机, 粉碎成碎屑后可作为造纸原料或作为燃料使用;废竹木、木屑等则可用于制造各种人造板材;废塑料可采用减压法提炼成油, 作为燃料使用, 或再生加工成排水管, 还可代替某些水泥制品;碎玻璃可以加工成再生玻璃或某些装饰材料。

4 建筑垃圾资源化的措施, 保证建筑行业的可持续发展

4.1 加强建筑垃圾资源化的科研工作。

科学技术研究工作是建筑垃圾资源化的基础, 没有合适的技术方案, 建筑垃圾的资源化就无从谈起。尽管国外建筑垃圾的再生技术被认为是成熟的, 但这恰恰是我国建筑垃圾资源化工作中的薄弱环节。所以, 在国内尚没有大力开展建筑垃圾资源化工作的时候, 就应该首先花大力气进行建筑垃圾资源化的科研工作。实施符合我国实际的建筑垃圾资源化战略和技术方案, 仍需要有针对我国实际的科研工作基础。科研工作主要应集中于建筑垃圾减量化的方法、建筑垃圾收集和利用的方法, 再生建筑材料的市场化措施, 开发简单的分析方法用于鉴别再生材料与环境的相容性等方面。

4.2 建立健全的建筑垃圾分类回收利用制度。

建筑垃圾资源化是一个复杂的废物循环利用过程, 在此过程中, 须同时处理好两个重要的环节:a.建筑垃圾的分类回收;b.回收后的再利用。这两大环节既相互促进又相互制约, 缺一不可。建筑垃圾不进行分类回收也就无法利用, 分类回收后不进行相应的利用也就失去了分类的意义, 同样也不能进行资源化。在建筑垃圾的资源化方面, 应禁止填埋还可利用的建筑垃圾, 有义务的单位必须设置相应的设备或者委托第三方来利用其建筑垃圾。要强调产生垃圾的单位首先自己要有解决资源化利用的条件, 或支付较高的处置费用委托其他单位帮助处置。凡利用垃圾生产出的材料和产品, 国家应在税收政策上给予优惠。

4.3 制定相应的政策、法律、法规。

建筑垃圾资源化工作是一项政府行为, 把资源的再生利用与信息、生物技术和就业并列为四大课题之一。前苏联也完成了“完善在国民经济中利用再生资源”的立法。日本在垃圾资源回收方面也居于领先地位, 町田市成立了一个废物再利用文化中心, 把废物回收、资源再生利用提高到民族新文化的高度等。中国目前相关的法律及对策还很不健全, 因此中国各级政府应借鉴国外先进的管理经验, 根据本国国情, 制定出一套从建筑垃圾的产生、收集、清运到分类、利用的相关法律和优惠政策来引导和约束公众行为。在对建筑垃圾资源化工作的管理上, 由行政主管部门牵头, 制定出相应的管理办法与实施意见, 政府办公会可协调其他相关部门如交通、财政、物价、工商、税务等部门分工协作, 形成制度, 这样建筑垃圾资源化工作才有法可依、有章可循。

结束语

目前的中国正处在高速发展阶段, 全国各地都在进行城市建设, 每年都有不少旧房屋被拆掉。而建筑垃圾作为各种建筑产品废料的混合物建筑垃圾作为各种建材产品废料的混合物, 未加处理直接填埋, 不仅破坏了人类赖以生存的自然环境, 而且也是资源的巨大浪费。唯有通过走循环经济的道路, 对建筑垃圾采取资源化的管理, 使这些废料得到循环利用, 才能确保建筑业的可持续发展, 才符合我国的可持续发展的战略, 才能达到和谐人居环境的最终目标。

摘要：分析了建筑垃圾的危害性和可回收利用性, 并对建筑垃圾的资源化回收管理提出了一些建议, 通过对建筑垃圾的分类, 使本来已是废料的混合物变成巨大的资源, 最终实现建筑行业的可持续发展。

沥青路面材料的回收再利用研究 篇9

1 沥青路面材料再生利用的必要

(1) 对环境的负责, 降低由于破碎石料与蒸馏提炼沥青时产生的污染与能源消耗[2]。

(2) 开采石矿的费用越来越高, 而石矿越来越少。

(3) 包括沥青、骨料等在内的旧沥青摊铺材料都能再生沥青, 降低了成本。

(4) 如果使用路拌再生技术与设备, 就可在维护的同时, 进行再生翻新与通车, 降低了交通堵塞率。

(5) 随着科学技术的不断发展, 通过回收旧沥青摊铺材料便可生产出性能优越的再生沥青混合料。

(6) 国家越来越重视沥青再生利用, 在这方面也给予了一定的优惠政策。

2 材料再生设备及其工艺

2.1 厂拌热再生工艺

工艺顺序如图1。

2.2 四种沥青路面再生方法

2.2.1 在热料提升机底部输送冷回收料

需在新旧输送皮带上安装连续称量系统, 也就是在冷料实现给配设定, 才能正确控制新材料与回收旧料间的比例。新材料根据正常的方式进到干燥筒里烘干与加热, 并在热料提升机底部和冷旧料混合进行热传递, 之后借助提升机进入热料仓, 做计量, 和沥青油、矿粉混合、搅拌、最后出成品[3]。

此种再生方法的设备初始投资成本少, 缺点则有:①新骨料在未筛分的情形下, 难以控制产品质量;②新骨料需想向旧料传热首先必须过热加温, 但这会损坏骨料的化学性质;③只有延长新旧混合料的搅拌时间才能使新旧混合料的热交换良好进行, 但这无疑降低了设备的生产率;④回收的沥青路面材料利用比例最多不超过20%, 利用率较低;⑤在搅拌时, 旧料含水量会随之逐渐蒸发, 而且不易排出。

2.2.2 再生环输入干燥滚筒

使用再生环输入干燥滚筒方式的优点在于:①新旧料混合时间长, 能充分进行热交换, 旧材料利用率最高能达35%。且无需加长拌缸的搅拌时间, 不会影响到设备生产率;②由于可以直接在干燥筒内对流加热, 故不会受到火焰辐射的影响;③水分能从主排风机排出。该方法的缺点则是:①新骨料无法被筛分的情形下, 难以控制产品质量;②不太适用于目前常用的间歇式沥青混合料搅拌设备上, 要更换干燥滚筒, 成本费用高。

2.2.3 回收料进入搅拌器

借助输送系统使回收的沥青路面材料进入计量仓, 之后根据一定比例进入搅拌缸, 新旧材料在搅拌缸内完成热交换, 和沥青油及矿粉进行拌和。它的优势在于:①新骨料能进行筛分, 产品质量得到一定保障;②投入的设备成本费用少。其缺点则是:①无法最大限度的利用到旧材料;②搅拌时间长但效率低。

2.2.4 用专用的顺流式干燥滚筒烘干与加热

烘干与加热旧料用的顺流式干燥筒是此种再生方式的关键。为防止明火与旧料直接接触, 明火会在干燥筒内一个特定的燃烧室燃烧, 产生温度极高的气流, 气流顺着材料流动的方向烘干与加热旧材料, 使旧料中的沥青成分不受侵害。此种再生方式的优点是:①能筛分新骨料, 由计量称控制新旧材料的给配比例, 故能较好控制沥青硂质量;②能使旧料利用率最高时达到50%, 设备生产率受到的影响也随之降低;③旧料加热状态趋向平稳;④有害气体的排放量不会超过国家限定的范围。此种再生方式的缺点则是设备投入成本高。

3 四种再生方式可行性分析

在以上这四种厂伴热再生方式中, 前两种再生方式在生产时都不会筛分骨料, 且国内石料规格还不够标准, 故很难保证生产出来的产品质量。对第三种再生方式, 如果在现有的搅机上做改造, 需要增加回收料专门使用的冷供料器、输送皮带、提升机、储料仓、计量仓、管道与支架、电气控制部分需要的各个电器元件等设备[4]。这种方式对设备的技术含量要求并不高, 沥青混凝土拌厂基本都能自行设计机械机构与控制系统软件。如果只是购买零配件或是委托单位加工结构件, 则成本更低。对第四种再生方式, 如果在现有的沥青混凝土搅拌设备上做改造, 需要增加干燥筒、燃烧器、储料仓、计量仓、除尘器、辅助钢结构与电气控制系统等设备[1]。这之中, 回收料专用的干燥筒结构复杂, 技术含量要求高, 需向专业的厂家购置, 成本更高。另外, 购置破碎机、初级筛分装置等配套设施, 可完善回收沥青路面材料的再生利用性能。

4 试验分析

抽提筛分回收的沥青路面材料, 取三份分别作为试样1、试样2、试样3, 。其中试样1的油石比是6.46%, 试样2的油石比是5.69%, 试样3的油石比是6.07%。回收的废料未做破碎筛分处理, 有部分呈现块状, 根据筛分结果可知, 回收废料的颗粒级配并不稳定。

拌和沥青混合料AC-201需要的集料用量分别是:旧料30%、10~20mm为24%、10~15mm为17%, 石屑15%、中砂10%、矿粉4%。在烘箱中放进称量好的矿料与沥青进行加热, 将旧料、集料、茂名AH-70沥青、混合料拌合机分别加热到100℃、190℃、160℃、190℃。待旧料与新集料达到指定的温度时, 将其加入到混合料拌和机中, 使用铁铲进行拌和之后, 加入沥青拌和180s, 将拌和好的沥青混合料做马歇尔试验。AC-201混合料最终的试验结果是:总油石比例分别是5.5% (3.7) 、5.0% (3.2) 、4.5% (2.7) , 规范要求在4.0~6.0之间;实际密度分别是2.481g/cm3、2.473g/cm3、2.466g/cm3, 无具体的规范要求;空隙率分别是2.57%、3.12%、3.89%, 规范要求在3~6之间;沥青饱和度分别是82.1%、78.2%、72.3%, 规范要求在70~85之间;稳定度分别是11.4k N、13.2k N、9.8k N, 要求必须大于7.5;流值分别是42.3mm、36.2mm、22.1mm, 规范要求在20~40之间。

5 结论

从以上试验结果可得知, 使用一定比例回收沥青路面材料掺加新的集料与沥青拌和生产的沥青混合料, 性能符合规范要求。若是在生产时使用最好的工艺, 对于道路养护过程中出现的废旧料也能更好的处理掉, 降低养护施工给环境带来的污染以及工程成本, 从而实现经济与社会上的双重收益。

参考文献

[1]胡旭东.旧沥青路面材料的回收与再生研究[D].长沙理工大学, 2007.

[2]李波, 李晓辉, 杨小龙.沥青路面回收材料再生性能评价[J].中外公路, 2014, 05:267~270.

[3]汪托, 郝培文.回收沥青路面再利用节能减排效益分析[J].中外公路, 2013, 04:325~330.

汽车排气热能回收再利用技术研究 篇10

众所周知, 发动机在运行时会产生大量热量, 而现有的自然吸气汽油机中, 不论是国产还是进口汽车, 都只有不到30% 的热能被利用, 约40% 的热能以排气方式损耗, 约30%在引擎冷却过程中被损耗, 这表示高达70%的可用能源因此而浪费。传统柴油机由于高的压缩比, 发动机膨胀效率被有效利用, 其热效率也只有约37%. 目前国际上在用内燃机最高热能利用率也只有40% 多一点, 仍然有大量的热能以废气和冷却方式浪费。如果能将如此众多的热能加以有效利用, 可以让能源的使用率提升到更高的程度。

德国宝马公司于2012 年推出了利用废弃余热产生的高压蒸汽助力发动机曲轴的设想, 并已经投入研究实验。在该设想中, 必须在发动机的曲轴前端加装一个一定体积的助力驱动装置。其设想的动力产生及利用原理如下:

废气 (600℃ -1000℃) 加热安装于消声器附近的蒸汽锅炉→产生高压蒸汽→蒸汽管道→曲轴蒸汽涡轮助力器→散热器 (蒸汽凝结) →高压微型水泵→蒸汽锅炉

日本丰田公司正在其混合动力汽车上加装汽轮发电机, 进行废弃余热产生高压蒸汽驱动发电机实验。然后将发电机发出的电能输送给混合动力汽车的电池组。其动力产生及利用原理如下:

废气 (600℃-1000℃) 加热安装于消声器附近的蒸汽锅炉→产生高压蒸汽→蒸汽管道→蒸汽涡轮发电机→散热器 (蒸汽凝结) →高压微型水泵→蒸汽锅炉

宝马公司的研究是将热能动力作用于发动机曲轴, 在发动机运行过程中, 发动机的曲柄连杆机构和配气机构、变速器的机械摩擦将消耗部分能量, 能源得不到最大程度的利用。丰田公司的蒸汽涡轮用来在混合动力汽车上产生电能, 能量也经过了两次转换, 转换过程中的能量损失同样不可小视。汽车发动机蒸汽涡轮助力驱动系统直接作用于汽车变速器后端, 避开了发动机和变速器等需要在运行时消耗部分机械能的机械构件, 使机械摩擦损失小, 能源利用率能够得到进一步的提高。

国内多家企业和科研单位的研究人员目前将主要目标集中在发电机余热发电方面, 也就是将热能直接转换为电能, 没有进行热能至动能的直接转换。由于能量在每次转换过程中都有部分损失, 经过二次转换以后的最终利用率不是很理想。

2 排气热能提取利用系统

2.1 排气热能提取利用系统结构组成

本研究拟部分提取以排气方式输出的约40% 的热能, 产生高温高压蒸汽 (蒸汽排出压力可达到3MPa, 即30 公斤力) , 由该高压蒸汽直接驱动汽车行驶。可以有效的降低燃油耗, 提高发动机有效热效率,

内燃机排气管由于考虑消声的问题, 排气效率在一定程度上被限制, 本研究在大量吸收热能的同时, 使排气管内高温气体被急速冷却, 导致管内背压下降, 排气阻力减小, 从而气缸内排气彻底, 汽缸循环过程中的进气量增大, 内燃机输出功率增加 (相当于进气增压) 。

本研究结合发动机和汽车运行工况, 在排气管前段安装一环型锅炉, 该锅炉由加热炉和气化炉组成, 发动机运行时, 加热炉将水加热至80 摄氏度左右, 在安装于锅炉上部的重力压水箱作用下, 经过加热炉加热的水被压入前部的气化炉, 气化炉表面温度高达200-300 摄氏度。进入气化炉的高温水瞬间被气化并在形成约2MP以上压力的高压蒸汽, 该高温蒸汽沿管道及相关部件进入驱动叶轮室, 蒸汽压力作用在叶轮表面, 助力叶轮旋转。为便于制造安装, 驱动叶轮轴安装在从动车轮 (对于轻型乘用车, 后轮为从动轮)

结构组成如下图:

2.2各运行工况工作原理

(1) 倒车工况

倒档时, 发动机不管处于什么工况系统状态均关闭, 保证在汽车倒车时不向驱动叶轮施加反向力阻碍车辆倒车

(2) 低温工况

发动机冷却水低于60摄氏度时, 由于排气管表面温度较低, 产生的蒸汽量有限, 对于驱动叶轮的作用较小, 此时截断电磁阀均关闭, 系统不工作。在发动机冷却液温度低于60摄氏度, 而截断电磁阀1、2、3均处于截断状态时, 如气化锅内压力高于2.5MP时, 旁通阀打开, 释放气化锅内高温蒸汽至冷凝器

(3) 高温工况

发动机冷却水达到60摄氏度以上时, 发动机排气管前节表面温度达到150摄氏度以上, 并随着发动机的持续工作, 该温度将保持持续升高, 且持续产生高温, 此时, 截断电磁阀1、2、3均打开, 气化锅内产生的高温 (120摄氏度) 高压 (约2-2.5MP) 蒸汽经截断电磁阀1、膨胀阀、驱动叶轮室、截断电磁阀3、冷凝器、重力压水箱、截断电磁阀2、预热锅、气化锅完成一个循环。在蒸汽循环的过程中温度逐步降低, 到达冷凝器后蒸汽将被散热冷却成约50摄氏度液态水进入重力压水箱。在重力压水箱自身重力作用下, 液态水被重新注入预热锅, 此时如重力压水箱出口端压力低于3MP, 压力开关接通, 压力补偿电机启动, 通过减速及凸轮机构驱动水箱上部压水活塞给注入预热锅的液态水加压, 保证预热锅的两端具有近1MP的压力差, 高温液态水能在此压力下顺利注入气化锅。在发动机冷却液温度高于60摄氏度, 如气化锅内压力高于2.5MP时, 旁通阀打开, 释放气化锅内高温蒸汽至冷凝器。

3 结语

本研究着重解决发动机排气热能的高效利用问题, 即将微型锅炉安装于排气管前端, 离热源较近, 使其能够快速的吸收能量, 并快速转化为能驱动汽车行驶的机械能。将热能转换成为机械能后直接作用于传动系统, 机械摩擦损失小, 能源利用率更高。

参考文献

[1]姚秀平:燃气轮机与联合循环[M], 北京, 中国电力出版社, 2009年

[2]谢诞梅等:汽轮机原理[M], 北京, 中国电力出版社, 2012年

[3]王建昕:汽车发动机原理[M], 北京, 清华大学出版社, 2011年

[4]尉庆国:汽车发动机构造及原理[M], 北京, 国防工业出版社, 2012年

[5]严兆大:热能与动力工程测试技术[M], 北京, 机械工业出版社, 2006年

[6]秦洪武等:发动机排气热能回收装置工作过程的试验研究[J], 天津, 小型内燃机与摩托车, 2007, (6) :16-18

施工现场水资源回收再利用技术 篇11

青岛国际创新园二期工程位于青岛市崂山区滨海大道与株洲路交汇处，分五栋单体楼，两栋超高层，两栋高层及一栋会议中心，其建筑面积34万㎡。施工区域占地面积大，现场施工用水量较多。有鉴于此，重点分析施工现场，制定出因地制宜，行之有效的解决方案。

2 施工现场水资源分析

施工现场水资源有市政供水、基坑降水，雨水、现场施工用水及水龙头损坏漏水等。除市政供水外，其余均可作回收利用，用于现场临时消防，现场施工用水，道路防扬尘自动喷淋用水等。

2.1 基坑降水

基坑降水为地下水，水质较好。可使用潜水泵将基坑降水抽送至位于地面的沉淀池内，进口处设置有格栅，沉淀池采用三级沉淀，将泥沙，树叶等杂质沉淀后，再进行下一部处理，然后使用。

2.2 雨水

青岛市年均降水量为775.6mm，降水量季节性变化大。降水主要集中在6～9月份，降水量占全年降水量的70.8%，雨水水质好。为了更好的回收利用雨水，本工程分两步走，(1)利用放置于楼层屋面的雨水斗收集屋面降水，将正式管路作临时用，通过设置于楼层里面的雨水管道输送至位于室外地面的雨水沟内；(2)将施工现场道路硬化（采用装配式预制模块路面），路面坡向雨水沟（排污沟）。通过雨水沟收集的水排向沉淀池内，经简易水处理后使用。

2.3 现场施工用水及水龙头损坏漏水

现场施工时，劳务工人经常开临时供水龙头接水或洗手，难免会有漏掉的水。再加上长期开、关，水龙头极易损坏，会导致滴漏，这部分污水也是能回收利用的。在施工过程中，作为楼面混凝土养护用水，预拌砂浆用水，此部分遗漏的水资源亦可回收利用。可通过设置于屋面的雨水斗或者楼层管道井与卫生间的地漏，将此部分水进行收集，通过排污立管运送至地面的雨水（排污）沟内，经过进一步处理后使用。

3 现场水资源回收再利用系统

工程现场水资源的回收再利用系统，由几部分组成：雨水、基坑降水回收利用技术；正式管道做临时用水使用技术；施工道路防扬尘自动喷淋技术；自动加压供水技术；水处理技术。技术原理如图1所示。

3.1 工艺流程

工艺流程如图2所示。

3.2 操作步骤

(1）水资源收集。通过设置于屋面的雨水斗及楼层卫生间内地漏与地面雨水沟，利用正式雨水、排污立管将室内、室外、屋面的水资源进行收集。将收集后的水资源输送至设置于楼层外，施工到路边的沉淀池内，其入口处设置有网状格栅。雨水收集装置如图3、图4所示。

(2）水处理。进入沉淀池的水，经过三级沉淀，过滤掉水中较小颗粒状的悬浮杂质，杂质下沉，清水上浮。比处理前清澈的水通过沉淀池上端口，进入到过滤池（如图5所示）中，在隔板分割出的小池中添加进适量的沉淀剂，如漂白粉，次氯酸钾、明矾等物质并搅拌，水流经过隔板与池底下部空间进出过滤格栅区。其中水中的较小悬浮颗粒与沉淀剂结合成絮状胶体物质，附着于格栅板上。过滤后的上层清水通过设置于池上部的盛水槽排出，进入到蓄水池内。

(3）水资源再利用。经处理过的水进入都蓄水池后，由设置于加工厂区边缘的供水泵房内的变频加压供水设备抽水，并将水加压输送至楼层各工作面做临时消防与施工用水和施工现场道路防扬尘喷淋用水。利用设置于供水主管道上的电接点压力表，与水泵控制柜联动控制，当管道内压力未达到要求时，水泵自动开启，给管道供水。当管道内水压达到要求，即限定值时，水泵停止运行，以此达到自动加压供水功能。

4 施工现场用水量分析

经测算，施工现场主要可回收利用的水资源为基坑降水于雨水，平均节约可分别达到220m[3]/d与30m[3]/d，工人洗手或水龙头损坏造成的漏水，其水量平均35m[3]/d。故施工过程中可回收利用的水源总量为350m[3]/d。比施工现场用水总量少121m[3]/d，此部分差距可利用市政水源以作补充。

5 效益分析

5.1 社会效益分析

工程作为建筑面积近34万㎡的大型公建项目，施工用水量较大。根据现场水资源状况，因地制宜的制定节水方案，开展节水施工。同时保证其经济性和可实施性，有效的回收利用现场水资源，并总结、归纳出一套完整是现场水资源回收再利用技术，以此项目为参板，其他项目推广，对今后施工具有重要参考意义，也提高了公司的声誉，及为项目与公司创造良好社会效益。

5.2 经济效益分析

工程施工以两年计，施工过程中总的回收利用水源量为127750m[3]，按照青岛市水费单价2.5元/m[3]为标准计算得出，总计节约水费约为31.94万元。

6 结束语

高层及超高层大型建筑工程施工现场水资源的回收利用对于节约水资源具有重要意义，不仅能降低施工成本，节水达到环境保护的目的，美化施工现场环境，而且对于缓解当前我国水资源紧缺的现状起到一定的积极作用。依据现场实际，有针对性的运用此项施工技术，制定合理有效的方案，只有因地制宜才能通过此项技术的运用达到降本增效，环保目的。

摘要：文章从青岛国际创新园二期工程现场实际应用中,详细介绍施工现场水资源回收再利用技术,系统包括雨水回收,施工现场其他水资源回收、污水沉淀再利用,道路防扬尘自动喷淋与自动加压供水组合系统等。

关键词：水资源,回收利用,组合系统,施工,技术

参考文献

[1]建筑施工现场消防安全技术规范[S].GB50720-2011.

[2]建筑工程绿色施工评价标准[S].GB/T50640-2010.