節(jié)能技術(shù)(重點(diǎn))

節(jié)能技術(shù)第一章熱能、電能利用節(jié)能技術(shù)：第一、鍋爐節(jié)能技術(shù)一、（1）加強(qiáng)燃料管理與實(shí)現(xiàn)動(dòng)力配煤，節(jié)約用煤：動(dòng)力配煤根據(jù)用戶對(duì)煤質(zhì)的特定要求，將不同種類、不同性質(zhì)的若干種煤按照一定的比例，經(jīng)過篩選、破碎摻配加工成混煤，使其成為認(rèn)為加工的“新煤種”。這種“新煤種”的化學(xué)組成、物理特性和燃煤特性與各原單一煤種均有不同，合理配比可以達(dá)到改善性質(zhì)、特性互補(bǔ)、劣煤優(yōu)用、有利燃燒、減少污染物排放的目的。（2）加強(qiáng)水質(zhì)管理，減少結(jié)垢和排污：鍋爐水處理會(huì)減少鍋爐結(jié)垢，降低排污熱損失。二、（1）鍋爐節(jié)能的目的：主要是提高鍋爐熱效率，降低燃料消耗，減少熱損失和污染物。（2）鍋爐常用分類方法：不同的分類方法可以將鍋爐分成不同的類別，各種分類方法分成的鍋爐類別不能混淆。按使用燃料種類不同分為燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t等；按蒸發(fā)受熱面中工質(zhì)流動(dòng)的方式可分為自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐和直流鍋爐；按主蒸汽壓力高低可分為低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界壓力鍋爐、超臨界壓力鍋爐和超超臨界壓力鍋爐等；按燃燒方式不同可分為層燃爐、室燃爐、流化床爐和旋風(fēng)爐。（3）加強(qiáng)運(yùn)行調(diào)整，減少各項(xiàng)熱損失鍋爐運(yùn)行時(shí)存在著種種熱損失，找出引起熱損失的原因，提出減少各項(xiàng)熱損失的措施，就可以提高鍋爐熱效率，以節(jié)約能源。鍋爐輸入熱力主要來源于燃料燃燒放出的熱量。為了便于分析，將燃料在鍋爐內(nèi)燃燒輸入的熱量分為兩部分，一部分為鍋爐的有效利用熱，其余的即為各項(xiàng)熱損失。鍋爐的熱效率表示鍋爐設(shè)備有效利用熱量Q1與輸入熱量Qr之比的百分?jǐn)?shù)，即：n=Q1/QrX100%。為了確定鍋爐的熱效率，就需要建立在正常運(yùn)行工況下，鍋爐熱量的收支平衡關(guān)系，通常稱為鍋爐的熱平衡。在鍋爐機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的熱力狀態(tài)下，1Kg燃料帶入鍋爐內(nèi)的熱量、鍋爐的有效利用熱量和熱損失之間有如下熱平衡關(guān)系。Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6KJ/Kg將上式兩邊都除以Qr，則鍋爐的熱平衡可以用占輸入熱量的百分比來比表示。100%=q1+q2+q3+q4+q5+q6顯然，要提高鍋爐熱效率，必須設(shè)法降低各項(xiàng)熱損失。1、減少排煙熱損失q2.排煙熱損失時(shí)指高溫?zé)煔馀湃氪髿舛鴵p失的熱量。排煙損失由尾部排煙溫度、煙氣量與漏入系統(tǒng)內(nèi)的冷空氣量綜合決定的。因此，降低排煙損失，就要減少爐膛的空氣系數(shù)和各煙道的漏風(fēng)量以及降低排煙溫度。2、減少氣體未完全燃燒熱損失q3。對(duì)燃煤鍋爐而言，這項(xiàng)損失主要取決于排煙處的一氧化碳含量和空氣系數(shù)。3、減少固體未完全燃燒熱損失q4。未燃盡而殘留的固定碳常存在于灰渣、飛灰與落煤之中。4、減少散熱損失q5.散熱損失大小取決于散熱表面的面積、溫度和環(huán)境條件。因此，散熱損失與鍋爐容量有關(guān)，也與鍋爐有無省煤器、空氣預(yù)熱器等受熱面有關(guān)。鍋爐容量越大，其與外界接觸的面積相對(duì)地變小，散熱損失減小。通常小型鍋爐的散熱損失較大，有尾部受熱面（如省煤器、空氣預(yù)熱器）的鍋爐散熱損失較大。5、減少灰渣物理熱損失q6?；以锢頍釗p失是指爐渣所帶走的熱損失。通常層燃爐的灰渣量較大而且溫度高，需要考慮灰渣物理熱損失。（4）燃煤鍋爐的兩個(gè)主要節(jié)能措施1、運(yùn)行調(diào)整。運(yùn)行調(diào)整主要是降低排煙損失和合理配風(fēng)。鍋爐降低排煙損失，合理配風(fēng)的目標(biāo)，就是要根據(jù)負(fù)荷要求，恰當(dāng)?shù)毓┙o燃料量，不斷尋求并力爭(zhēng)控制最佳空氣系數(shù)，達(dá)到完全燃燒。在理論上達(dá)到完全燃燒所需要的空氣量，稱為理論空氣量。但在實(shí)際條件下，根據(jù)燃料品種、燃燒方式及控制技術(shù)的優(yōu)劣，往往需要多供給一些空氣量，稱為實(shí)際空氣量。實(shí)際空氣量與理論空氣量之比，稱為空氣系數(shù)。但是最佳空氣系數(shù)無法從理論上進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，只能依靠試驗(yàn)研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來優(yōu)選。通常對(duì)于氣體燃料由于它能與助燃空氣達(dá)到良好的混合，較小的空氣系數(shù)便可以實(shí)現(xiàn)完全燃燒；對(duì)于固體燃料，因?yàn)樗c助燃空氣在表面接觸燃燒，不能直接進(jìn)入內(nèi)部混合，空氣系數(shù)相對(duì)較大；對(duì)于液體燃料，一般采用霧化燃燒，霧化微粒與空氣混合比固體燃料好，但比氣體燃料差，空氣系數(shù)介于固體和氣體燃料之間。即使同一種燃料，由于可燃成分、燃燒方式與控制技術(shù)的差異，空氣系數(shù)也不完全相同。2、節(jié)能改造。節(jié)能改造主要包括六條措施：條合煤裝置改造；爐拱改造；燃燒系統(tǒng)改造；層燃鍋爐改造成循環(huán)流化床鍋爐；控制系統(tǒng)改造；采用節(jié)能新設(shè)備。第二、工業(yè)窯爐節(jié)能技術(shù)一、在工業(yè)生產(chǎn)中，利用燃料燃燒產(chǎn)生的熱量，或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為熱能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件或物料進(jìn)行熔煉、加熱、烘干、燒結(jié)、裂解和蒸餾等各種加工工藝所用的熱工設(shè)備，稱為工業(yè)窯爐。工業(yè)窯爐主要由爐襯、爐架、供熱裝置（如燃燒裝置、電加熱元件）、預(yù)熱器、爐前管道、排煙系統(tǒng)、爐用機(jī)械等部分組成。二、（一）工業(yè)窯爐的分類：工業(yè)窯爐的種類繁多，用途各異。實(shí)際應(yīng)用中一般是按其某些主要特征來進(jìn)行分類的。按工藝特點(diǎn)分為加熱爐和熔煉爐；按所使用能源種類分為燃料爐和電加熱爐；按工作溫度高低分為高溫爐、中溫爐、低溫爐；按熱工操作制度分為連續(xù)式工作窯爐和間歇式工作窯爐；按爐型特點(diǎn)分為室燃爐、步進(jìn)爐、豎爐等；按工作制度分為輻射式工作制度窯爐、對(duì)流式工作制度窯爐和層式工作制度窯爐。（二）工業(yè)窯爐節(jié)能改造的主要內(nèi)容七個(gè)方面：熱源改造、燃燒系統(tǒng)改造、窯爐結(jié)構(gòu)改造、窯爐保溫改造、煙氣余熱1/10#/10二、（一）供電系統(tǒng)措施1、減少輸電線路的損耗。五個(gè)方面：采用高壓或超高壓輸電。對(duì)于相同的功率，電壓升高，則電流降低，線路損耗減少；減少變壓級(jí)數(shù)。輸電電壓每經(jīng)一次電壓變換，大約要消耗1%—2%的有功功率，所以減少輸電電壓等級(jí)可減少損耗；合理配置變壓器。避免變壓器長(zhǎng)期輕載、滿載、超載運(yùn)行，一般變壓器容量的選擇保證負(fù)荷在65%—75%時(shí)效益最高；安裝無功補(bǔ)償設(shè)備。可以提高輸、配電系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低系統(tǒng)的電能損耗，改善供電質(zhì)量。功率因數(shù)從0.7—0.85提高到0.95，可降低線損20%—45%；合理選擇線路的材質(zhì)和截面積。（公式64）2、減少輸電線路運(yùn)行中的損耗。四個(gè)方面：調(diào)整電壓。在保證二次電壓的前提下，應(yīng)盡量提高變壓器的電壓分接檔位，以減少鐵損；使三相負(fù)載平衡。如果三相負(fù)載不平衡，將增加線損；處理好導(dǎo)線接頭。減少導(dǎo)線接頭的接觸電阻，降低線路損耗；實(shí)施經(jīng)濟(jì)調(diào)度。應(yīng)制定各變電所變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行曲線，對(duì)變壓器及時(shí)投切，使變壓器保持最佳運(yùn)行狀態(tài)。3、配電變壓器的節(jié)能措施。采用節(jié)能型變壓器，如S10、S11、S13型；多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，合理選擇變壓器的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，可使變壓器處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。公式674、供電系統(tǒng)無功補(bǔ)償節(jié)能技術(shù)（1）提高功率因數(shù)的途徑：設(shè)法提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)；進(jìn)行無功補(bǔ)償。（2）安裝無功補(bǔ)償設(shè)備，可以提高供配電系統(tǒng)功率因數(shù)，降低能耗，改善電能質(zhì)量。3）無功補(bǔ)償容量的選擇。假設(shè)配電網(wǎng)年中最大負(fù)荷月份平均有功負(fù)荷為Ppj,補(bǔ)償前的功率因數(shù)為cos@1，補(bǔ)償后的功率因數(shù)提高到cos02,計(jì)算公式68（二）供配電系統(tǒng)的諧波抑制技術(shù)1、供配電系統(tǒng)諧波產(chǎn)生的原因。電力電子裝置的廣泛應(yīng)用，使得電力系統(tǒng)中電壓和電流的波形發(fā)生較嚴(yán)重的畸變，產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波問題。2、諧波的危害。四個(gè)方面：增加了輸、供和用電設(shè)備的電能損耗；影響電力測(cè)量的準(zhǔn)確性；影響繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的工作可靠性；造成通訊混亂、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生錯(cuò)誤。3、抑制諧波的措施。1）無源濾波器，無源濾波器是為諧波提供一條低阻抗路徑，保留基波分量，而諧波通過濾波器短路；2）有源電力濾波器，一種動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無功的新型電力電子裝置，它能夠?qū)Ψ岛皖l率變化的諧波以及變化的無功進(jìn)行補(bǔ)償；3）混合型電力濾波器，就是把無源濾波器和有源濾波器結(jié)合一起實(shí)現(xiàn)抑制諧波的裝置。第九：電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)一、（一）電機(jī)系統(tǒng)的組成及運(yùn)行狀況，1、組成。電機(jī)系統(tǒng)包括：電動(dòng)機(jī)、被拖動(dòng)裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)以及管網(wǎng)負(fù)荷等。2、運(yùn)行狀況。我國(guó)電機(jī)的總裝機(jī)容量已達(dá)5億多千瓦，年耗電量達(dá)1萬億千瓦時(shí)以上。約占全國(guó)用電量的60%，占工業(yè)耗電量的75%左右。0.55—200千瓦的中小型異步電動(dòng)機(jī)約占80%。我國(guó)電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行狀況：一是電動(dòng)機(jī)及拖動(dòng)設(shè)備效率低；二是系統(tǒng)運(yùn)行效率低。（二）電動(dòng)機(jī)的分類，1、根據(jù)工作電源的不同，可將電動(dòng)機(jī)分為交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)，其中交流電動(dòng)機(jī)又分為單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)，異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。2、按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分類，可將異步電動(dòng)機(jī)分為籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。（三）普通電動(dòng)機(jī)的工作特性，1、異步電動(dòng)機(jī)的工作特性，包括轉(zhuǎn)速特性，電流特性，轉(zhuǎn)矩特性，功率因數(shù)特性，效率特性。電機(jī)空載時(shí)電機(jī)電流很小，轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速，功率因數(shù)很低，效率為0。帶載時(shí)負(fù)載上升，電流增大，轉(zhuǎn)速下降，功率因數(shù)上升，效率上升。負(fù)載接近額定時(shí)功率因數(shù)最高。P=0.75PN效率最高。2、直流電動(dòng)機(jī)的工作特性，包括轉(zhuǎn)速特性，電流特性，轉(zhuǎn)矩特性，效率特性。3、同步電動(dòng)機(jī)的工作特性，包括電流特性，轉(zhuǎn)矩特性，功率因數(shù)特性，效率特性。同步電動(dòng)機(jī)可對(duì)供電系統(tǒng)功率因數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。（四）常用機(jī)械負(fù)載的特性，四個(gè)方面：水泵類負(fù)載特性；風(fēng)機(jī)類負(fù)載特性；恒功率負(fù)載特性；恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性。二、（一）電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)風(fēng)機(jī)及泵類負(fù)載的節(jié)能：1、選用節(jié)能型電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵。2、選用風(fēng)機(jī)時(shí)，按正常操作流量的1.1—1.15倍及風(fēng)壓余量不超過10%的要求考慮選用風(fēng)機(jī)。3、選用泵時(shí)，在滿足所需最大壓力的情況下，其額定流量為正常操作流量的1.1—1.5倍，揚(yáng)程余量不超過8%。4、根據(jù)負(fù)載功率的大小，合理選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率，使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的平均負(fù)載率在0.7—1之間，確保電動(dòng)機(jī)高效運(yùn)行。對(duì)符合基本不變的電動(dòng)機(jī)，若電動(dòng)機(jī)輸出功率為P，根據(jù)公式Pe=（1—1.45）P選取電動(dòng)機(jī)額定功率。對(duì)負(fù)荷變化的電動(dòng)機(jī)，先求出負(fù)荷變化周期內(nèi)電動(dòng)機(jī)輸出的平均功率P，然后按Pe=（1—1.45）P選取電動(dòng)機(jī)額定功率。（二）電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)節(jié)能技術(shù)，1、異步電動(dòng)機(jī)硬啟動(dòng)的危害。三個(gè)方面：?jiǎn)?dòng)電流很大，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊；造成電機(jī)損耗增加，影響壽命；對(duì)拖動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)造成沖擊，影響壽命。2、電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)的特點(diǎn)及節(jié)能分析。五個(gè)方面：無沖擊電流。電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流從零線性上升至設(shè)定值；恒流啟動(dòng)。軟啟動(dòng)器可以引入電流閉環(huán)控制，使電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中保持恒流，確保電動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)起動(dòng)；可根據(jù)負(fù)載特性調(diào)節(jié)起動(dòng)過程的各種參數(shù)，保證電動(dòng)機(jī)處于最佳的起動(dòng)狀態(tài)；降低了電動(dòng)機(jī)在空載或輕載時(shí)的輸入電壓，減小了電動(dòng)機(jī)的損耗，提高了功率因數(shù)，減少了線路損耗；具有過載、過流、缺相、過熱等保護(hù)功能，提高了設(shè)備的可靠性。（三）變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)，1、電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的基本工作原理。根據(jù)電動(dòng)機(jī)學(xué)理論，交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為:n0=60f/p,式中：p—電動(dòng)機(jī)定子繞組的磁極對(duì)數(shù)；f—電源頻率。異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速總是低于同步轉(zhuǎn)速的，且隨著同步轉(zhuǎn)速的變化而變化。當(dāng)電源頻率增加時(shí)，同步轉(zhuǎn)速增加，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也增加；電源頻率下降，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也下降。在p固定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速正比于電源的頻率f。這種通過變頻器來改變電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的過程稱為變頻調(diào)速。2、變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)分析。通常配置風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)時(shí)，其額定流量高于需要的實(shí)際流量。其次，生產(chǎn)狀況改變時(shí)對(duì)流量的需求也發(fā)生變化，因此，需要對(duì)流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。若采用節(jié)流調(diào)節(jié)，會(huì)造成能量損失。若采用變頻調(diào)速來調(diào)節(jié)流量，可取得較好的節(jié)電效果。例如某一風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速為n1，軸功率為P1，通過變頻調(diào)速，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低為n2,軸功率降低為P2。風(fēng)機(jī)軸功率與轉(zhuǎn)速存在下列關(guān)系，P2/P1=（n2/%）3,即風(fēng)機(jī)兩種運(yùn)行工況下的軸功率之比是轉(zhuǎn)速之比的立方，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速若下降10%，軸功率則下降27.1%。（四）空氣壓縮機(jī)的節(jié)能措施，1、選用節(jié)能型電動(dòng)機(jī)。2、合理配置電動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)之間的傳動(dòng)裝置，減少機(jī)械傳動(dòng)過程中的能力損失，提高傳動(dòng)效率。3、空壓機(jī)內(nèi)部的活塞與缸套之間保持良好的潤(rùn)滑，減少摩擦損耗。4、減少氣路系統(tǒng)壓力損失和泄漏。5、降低冷卻水入口溫度，提高冷卻水流量，及時(shí)清除冷卻器沉積物，采用軟化水等提高冷卻器的交換熱性能。6、在滿足生產(chǎn)要求的前提下，適當(dāng)降低排氣壓力可節(jié)約電能。7、采用變頻調(diào)速控制技術(shù)。（五）制冷壓縮機(jī)的節(jié)能措施，1、根據(jù)實(shí)際溫度需要選取制冷機(jī)型號(hào)。2、對(duì)運(yùn)行參數(shù)合理控制，適當(dāng)提高蒸發(fā)溫度，降低冷凝溫度，可減少制冷機(jī)的能量損耗。3、采用就地?zé)o功補(bǔ)償技術(shù)，減少線路損耗（電動(dòng)機(jī)供電線路電流減少）。4、采用變頻控制技術(shù)調(diào)節(jié)制冷量，可極大地提高制冷機(jī)的制冷系數(shù)，有效節(jié)約電能。第十：電化學(xué)節(jié)能技術(shù)一、（一）電解質(zhì)溶液，在水或其他溶液中，某些物質(zhì)，如：氫氧化鈉、硫酸等，會(huì)分解成帶正電荷的陽離子和帶負(fù)電荷的陰離子，這正現(xiàn)象叫電離。能夠電離的物質(zhì)稱為電解質(zhì)。含有電解質(zhì)的溶液稱為電解質(zhì)溶液。（二）電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力，不同的電解質(zhì)溶液有不同的導(dǎo)電能力，溶液中離子數(shù)量多、電場(chǎng)力強(qiáng)、溶液粘度小，則導(dǎo)電能力強(qiáng)。我們習(xí)慣上用電導(dǎo)和電導(dǎo)率來表示溶液的導(dǎo)電能力。（三）電極電位，由于雙電層的存在，就會(huì)使金屬和溶液之間存在電位差，我們稱為電極電位或平衡電位。（四）電極極化，電流流過電極時(shí)，電極電位偏離了沒有電流時(shí)的值，稱為電極極化。根據(jù)產(chǎn)生極化的機(jī)理不同，可將電極極化分為三種：濃差極化、電化學(xué)極化和純化極化。二、（一）法拉第定律，在電解質(zhì)導(dǎo)電的過程中，當(dāng)兩個(gè)電極之間有96485庫(kù)倫電量（相當(dāng)于1mol電子的電量）通過電解質(zhì)溶液時(shí)，會(huì)有1mol的反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)也要有1mol的電解產(chǎn)物生成。（二）電流效率，電解時(shí)，通過一定量的電流后，其電流效率n=P1/PX100%式中：P1—反應(yīng)產(chǎn)物的實(shí)際產(chǎn)量；P一反應(yīng)產(chǎn)物的理論產(chǎn)量。（三）金屬的陰極過程和陽極過程，在電化學(xué)反應(yīng)中，陰極附近金屬離子放電還原成金屬的過程稱為金屬的陰極過程。金屬的陽極過程是指金屬作為反應(yīng)物發(fā)生氧化反應(yīng)的過程。（四）電化學(xué)的節(jié)能技術(shù)，1、合理選擇和設(shè)計(jì)電解槽。在氯堿工業(yè)中，主要采用三種電解方法，即隔膜法電解、水銀法電解和離子膜法電解，其中離子膜法電解耗電量最小。鋁電解工業(yè)的電解槽分為兩類，即自焙陽極電解槽和預(yù)焙陽極電解槽，大電流預(yù)焙陽極電解槽較老式自焙陽極電解槽，節(jié)電效果明顯。電化學(xué)生產(chǎn)過程中的電流非常大，其耗電量與槽電壓成正比，因此，降低槽電壓是節(jié)電的主要著眼點(diǎn)。2、改進(jìn)工藝。在工件表面處理過程中控制好電解液中各種成分的比例，氯堿生產(chǎn)中適當(dāng)升高電解液的溫度，電鍍工件時(shí)選擇電流效率高的鍍種等工藝改進(jìn)措施，都能有效地節(jié)約電能。3、改進(jìn)電極。電極一方面將直流電壓加到電解槽上，通過大電流，另一方面，陽極和陰極往往也參與整個(gè)反應(yīng)過程，因此，電極性能的好壞對(duì)電化學(xué)過程有重要影響。4、使用添加劑，對(duì)于加速電化學(xué)反應(yīng)過程，提高反應(yīng)質(zhì)量和效率，有著明顯的作用。5、采用高效電力整流電源。6、降低電解、電鍍?cè)O(shè)備直流網(wǎng)絡(luò)的壓降損失。在安裝電力整流設(shè)備時(shí)，應(yīng)使整流電源的位置盡量靠近電解槽，縮短供電路徑。適當(dāng)加大母線排的截面積，降低供電線路的電阻，減少供電損耗。7、及時(shí)檢測(cè)電解、電鍍?cè)O(shè)備的運(yùn)行狀況，電流效率和平均槽電壓每天至少測(cè)算一次，單槽電壓每月測(cè)試一次，以便掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況。8、加強(qiáng)電解槽保溫，減少電解槽的熱損失。9、同人工控制相比，采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)控制各種操作及運(yùn)行參數(shù)，能夠提高電流效率。第十一：電加熱節(jié)能技術(shù)一、電加熱設(shè)備是利用電熱效應(yīng)產(chǎn)生的熱量加熱物料的設(shè)備，主要是各種工業(yè)用電加熱爐。電加熱設(shè)備的特點(diǎn)。電加熱設(shè)備與燃料加熱設(shè)備相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：熱效率高；電熱功率密度大；溫度控制準(zhǔn)確；爐內(nèi)氣氛易控；易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的機(jī)械化和自動(dòng)化。電加熱設(shè)備種類主要有5種：電阻加熱設(shè)備、電弧加熱設(shè)備、感應(yīng)加熱設(shè)備、遠(yuǎn)紅外加熱設(shè)備和特殊加熱設(shè)備。二、（一）電阻爐節(jié)能技術(shù)，1、采用耐火纖維、輕質(zhì)磚等輕質(zhì)、高效隔熱材料作爐襯，減少爐壁的散熱和蓄熱損失。2、改善電熱元件性能，增強(qiáng)熱輻射能力。3、提高爐門、爐蓋和熱電偶插孔等處的密封程度，避免金屬熱“短路”，減小進(jìn)出爐輸送裝置的體積和重量，以免帶出過多的熱量。4、應(yīng)采用大容量爐子，盡可能實(shí)現(xiàn)爐子連續(xù)運(yùn)行，減少散熱損失。5、優(yōu)化工藝參數(shù)。采用最優(yōu)的加熱能力、升溫速度、加熱時(shí)間以及裝料量等。6、改善爐內(nèi)功率和溫度分布，強(qiáng)化傳熱過程，加快進(jìn)出料速度，減少爐門開發(fā)時(shí)間。7、鹽浴爐節(jié)能。一是在選型上盡量選用埋入式鹽浴爐，二是采用快速啟動(dòng)節(jié)電技術(shù)。8、電阻爐的供電電流很大，供電線路應(yīng)盡可能短，以減小線耗。（二）電弧爐的節(jié)能技術(shù)1、超高功率供電，可以加速爐料融化，減少冶煉時(shí)間，提高電弧爐的熱效率。2、采用強(qiáng)化用氧技術(shù)，可以加快鋼的脫碳速度，并充分利用氧與原料中的碳、錳、硅等氧化釋放的熱量。3、采用泡沫渣技術(shù)，熔煉過程中，向熔池內(nèi)噴碳粉或碳化硅粉，加速炭的氧化反應(yīng)，在渣層內(nèi)形成大量的CO氣體泡沫，使渣層厚度增加，電弧完全被屏蔽，減少了電弧的熱輻射損失，縮短了冶煉時(shí)間。4、采用偏心底出鋼技術(shù)，可進(jìn)行留鋼、留渣操作，做到無渣出鋼，可以有效地利用余熱預(yù)熱廢鋼，縮短冶煉時(shí)間，降低電耗。5、廢鋼預(yù)熱，冶煉產(chǎn)生的廢氣溫度較高，利用廢氣熱量加熱入爐爐料，使其溫度升高，縮短加熱時(shí)間，節(jié)電效果明顯。6、使用氧燃燒嘴強(qiáng)化廢鋼的融化過程，對(duì)縮短冶煉周期，降低電耗有顯著的效果。7、降低短網(wǎng)的線損。8、采用直流電弧爐可使冶煉熔化期大大縮短，電耗明顯減少。（三）感應(yīng)加熱爐的節(jié)能技術(shù)1、選擇節(jié)能型電爐。2、提高有心感應(yīng)爐感應(yīng)體的性能。3、減小短網(wǎng)線路損耗。4、保證感應(yīng)爐有較高的負(fù)荷率。5、采用合理的裝料方法。6、對(duì)運(yùn)行工藝及參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。7、合理控制爐溫及冷卻水溫。8、提高功率因數(shù)。（四）遠(yuǎn)紅外加熱設(shè)備的節(jié)能技術(shù)1、合理選擇輻射源的表面溫度。2、合理配置遠(yuǎn)紅外線輻射元件。3、加強(qiáng)爐體保溫和密封，對(duì)脫水干燥的遠(yuǎn)紅外加熱爐，應(yīng)采取排風(fēng)措施。4、及時(shí)檢查更換遠(yuǎn)紅外線輻射元件。第十二：照明節(jié)能技術(shù)一、（一）電光源可以按照發(fā)光物質(zhì)分類：電光源分為固體發(fā)光光源和氣體放電發(fā)光光源。固體發(fā)光光源分為熱輻射光源（白熾燈、鹵鎢燈）、場(chǎng)致發(fā)光燈、半導(dǎo)體發(fā)光器件。氣體放電發(fā)光光源分為輝光放電燈（氛燈、霓虹燈）和弧光放電燈?；」夥烹姛粲址譃榈蛪簹怏w放電燈和高壓氣體放電燈，其中低壓氣體放電燈分為熒光燈和低壓鈉燈；高壓氣體放電燈分為高壓鈉燈、高壓汞燈、金屬鹵化物燈和疝燈。（二）主要電光源簡(jiǎn)介，1、白熾燈。電流對(duì)燈絲加熱至白熾燈狀態(tài)而發(fā)光。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、顯色性好、使用方便。缺點(diǎn)：光效過低、壽命短。2、熒光燈。熒光燈通電后，等管內(nèi)的汞蒸氣放電產(chǎn)生紫外線，激發(fā)涂在燈管內(nèi)壁上的熒光粉而發(fā)光。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、光效和壽命是白熾燈3倍以上。3、高壓鈉燈。高壓鈉燈是一種利用高壓鈉蒸汽放電發(fā)光的電光源。具有高效、節(jié)能、光通量大、透霧性強(qiáng)、光色柔和、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是顯色性差。4、金屬鹵化物燈。金屬鹵化物燈管內(nèi)添加某些金屬鹵化物，通電后金屬鹵化物分解物的混合體輻射而發(fā)光。從而提高了光效，改善了顯色性，使用壽命也增加。5、高頻無極熒光燈。高頻無極熒光燈也稱為高頻等離子體無極放電燈，是近年來國(guó)內(nèi)外開發(fā)的一種新型電光源。由于采用耦合方式因此沒有燈絲或電極，因此使用壽命很長(zhǎng)（數(shù)萬小時(shí)）、可調(diào)光、光效高、顯色性好。缺點(diǎn)：價(jià)格高、有電磁干擾。6、LED燈。LED發(fā)光二極管是一種半導(dǎo)體PN結(jié)，電流通過時(shí)可以發(fā)出光。LED是一種冷光源，產(chǎn)生的熱量很少。具有電壓低、壽命長(zhǎng)、可靠性高、發(fā)光效率高、能耗小等特點(diǎn)。二、（一）電光源的特性，1、發(fā)光效率。電光源發(fā)出的全部光通量與輸入的電功率之比，單位是lm/W（流明/瓦）。光效是電光源最重要的特性，光效越高的電光源，節(jié)能效果越好。2、色溫。當(dāng)光源的發(fā)光顏色與能夠全部吸收光能的黑體某一溫度下輻射的光色相同或相近時(shí)，該溫度稱為光源的色溫。3、光源壽命。通常由有效壽命和平均壽命兩個(gè)指標(biāo)來表示。有效壽命是指燈開始點(diǎn)亮至燈的光通量帥急啊到額定光通量的70%—80%之間的時(shí)間，單位為h（小時(shí)）。平均壽命是指一組實(shí)驗(yàn)樣燈，從點(diǎn)亮到50%的燈失效的時(shí)間，單位為h（小時(shí)）。4、啟動(dòng)性能，熱輻射電光源的啟動(dòng)性能好，能瞬間啟動(dòng)，氣體發(fā)光電光源大多不能瞬時(shí)啟動(dòng)。（二）照明節(jié)能措施，1、選擇合理的照度。照明設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵照國(guó)家制定的《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求，在保證合理有效地照度和亮度的條件下，盡量減少照明負(fù)荷。2、選擇高效電光源，盡量不選用白熾燈。緊湊型熒光燈同白熾燈相比可節(jié)電77%—86%，T5熒光燈比T8熒光燈節(jié)電20%—30%。3、選擇高效燈具。燈具整體性能的好壞，對(duì)照明效果和節(jié)能影響很大，如果選擇不合理，能量損耗達(dá)30%—40%；室內(nèi)用燈具的效率不低于70%，室外用燈具不低于40%，室外投光燈具不低于55%。4、電子鎮(zhèn)流器自身功耗僅相當(dāng)于普通型電感鎮(zhèn)流器的1/4—1/3，使用電子鎮(zhèn)流器節(jié)電效果明顯。5、合理安裝布置照明燈具。6、采用照明節(jié)電控制措施，如光控、聲控和智能控制。第二章新能源及可再生能源利用技術(shù) 第一：太陽能利用技術(shù)一、（一）太陽能發(fā)電原理1、光—電直接轉(zhuǎn)換方式是利用光電效應(yīng)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能，光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置是太陽能電池。太陽能電池發(fā)電的原理主要是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，當(dāng)硅晶體中摻入其他的雜志，如硼、磷等，硅晶體中就會(huì)存在著一個(gè)空穴，當(dāng)晶片受光后，PN結(jié)中的N型半導(dǎo)體的空穴往P型區(qū)移動(dòng)，而P型區(qū)中的電子往N型區(qū)移動(dòng)，從而形成從N型區(qū)到P型區(qū)的電流，然后在PN結(jié)中形成電勢(shì)差。2、光一熱一電轉(zhuǎn)換方式中的聚光類熱發(fā)電利用聚光集熱器把太陽輻射能轉(zhuǎn)變成熱能，然后通過汽輪機(jī)做功發(fā)電。主要有塔式、碟式、槽式發(fā)電等；非聚光類的太陽能發(fā)電技術(shù)有太陽能熱氣流發(fā)電方式。槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)采用拋物面槽式聚光器來收集太陽輻射能，并把光能直接轉(zhuǎn)化為熱能，通過換熱器把水變成高溫高壓蒸汽做功發(fā)電。塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)利用定日鏡來跟蹤太陽，把太陽光聚焦在中心吸熱塔的吸熱器上，在吸熱器上再將光能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽缓髠鬟f給熱力循環(huán)的工質(zhì)，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)做功發(fā)電。碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)采用類似于盤狀的拋物面鏡聚光集熱器。此發(fā)電系統(tǒng)借助于雙軸跟蹤、拋物型碟式鏡面將吸收的太陽能輻射集中在焦點(diǎn)處的接收器上，接收器將吸收的能量轉(zhuǎn)化為熱能，最后將熱能轉(zhuǎn)化為電能。太陽能熱氣流發(fā)電利用太陽能集熱棚吸收太陽的輻射能加熱集熱棚中的空氣，使內(nèi)部的空氣密度變小，不斷地使集熱棚外部的冷空氣進(jìn)入系統(tǒng)從而形成空氣循環(huán)流動(dòng)，在煙囪內(nèi)形成氣流帶動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。二、（一）太陽能利用技術(shù)分類有四類：太陽能集熱器；太陽能光伏發(fā)電技術(shù)；太陽能熱發(fā)電技術(shù)；太陽能制冷與空調(diào)。（二）太陽能集熱器，集熱器的核心是吸熱板，其向陽表面涂有黑色吸熱涂層。太陽能集熱器有多種分類方法，最常見的分類是按集熱器工作溫度范圍分為高溫（200℃以上）、中溫（100—200℃）和低溫（100℃以下）集熱器三種方式。平板型太陽能集熱器技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，加工和運(yùn)行成本低；可常壓運(yùn)行，五安全隱患；使用壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)是晝夜溫度不均勻，表面熱損大；低于0℃時(shí)，易發(fā)生脹管；流動(dòng)阻力分布不均，抗凍性能差；排管容易結(jié)垢。全玻璃真空管式太陽能集熱器采用真空技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)是熱損低，集熱管熱效率高。缺點(diǎn)是不能承壓，易結(jié)垢，價(jià)格較貴。熱管真空管式太陽能集熱器具有工作溫度高，承壓能力大和耐熱沖擊性能好的特點(diǎn)，缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本高，技術(shù)要求高。（三）太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，光伏發(fā)電的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。太陽能電池主要有單晶硅、多晶硅、非晶硅、多元化合物及聚光太陽能電池。目前技術(shù)最成熟的是硅太陽能電池，多元化合物和聚光太陽能電池是未來發(fā)展方向。在能量轉(zhuǎn)換效率和使用壽命等方面，單晶硅和多晶硅電池優(yōu)于非晶硅電池。多晶硅比單晶硅轉(zhuǎn)換效率略低，但價(jià)格低。（四）太陽能熱發(fā)電技術(shù)，聚光類熱發(fā)電利用聚光集熱器把太陽輻射能轉(zhuǎn)變成熱能，然后通過汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)來發(fā)電，主要有塔式太陽能熱發(fā)電、碟式太陽能熱發(fā)電、槽式太陽能熱發(fā)電等。槽式熱發(fā)電技術(shù)缺點(diǎn)：難實(shí)現(xiàn)雙軸跟蹤，致使余弦效應(yīng)對(duì)光的損失每年平均達(dá)到30%；結(jié)構(gòu)龐大；輻射損失仍然隨溫度的升高而增加。塔式熱發(fā)電最大的缺點(diǎn)是單位容量投資過大，降低造價(jià)比較困難。碟式太陽能發(fā)電優(yōu)點(diǎn)是可單機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、綜合效率高、使用壽命長(zhǎng)、較強(qiáng)的運(yùn)行靈活性，缺點(diǎn)是拋物面形狀的可跟蹤系統(tǒng)大小受制作工藝限值，發(fā)電功率一般不超過幾十千瓦，制造這種小功率的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的主要障礙是成本高和可靠性低。（五）太陽能制冷與空調(diào)，利用太陽能制冷主要途徑：一是通過光電轉(zhuǎn)換將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，再用電力驅(qū)動(dòng)常規(guī)壓縮式制冷機(jī)進(jìn)行制冷，如光電式、熱電式制冷等，原理簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)是成本高；二是利用太陽能集熱器等將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能，利用熱能為驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行制冷，該途徑技術(shù)要求高，但成本低，無噪聲，無污染，是目前太陽能在制冷空調(diào)中應(yīng)用的主要方式。第二種太陽能制冷主要有以下五種類型：太陽能吸收式制冷系統(tǒng)（消耗熱能）；太陽能吸附式制冷系統(tǒng)（消耗熱能）；太陽能除濕式制冷系統(tǒng)（消耗熱能）；太陽能蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)（消耗機(jī)械能）；太陽能蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)（消耗熱能）。第二：地?zé)崮芾眉夹g(shù)一、（一）地?zé)豳Y源按溫度分級(jí)分為三級(jí)：高溫（大于150℃）；中溫（90—149℃）；低溫（小于89℃）。（二）地?zé)岚l(fā)電原理，地?zé)岚l(fā)電技術(shù)利用地?zé)嶂械母邷責(zé)崃黧w通過汽輪機(jī)做功發(fā)電，分為蒸汽型和熱水型兩類。蒸汽型地?zé)岚l(fā)電通過將蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，也稱為一次蒸汽地?zé)岚l(fā)電。熱水型地?zé)岚l(fā)電通過把高溫?zé)崴M(jìn)行減壓擴(kuò)容生產(chǎn)二次蒸汽引入汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電，也稱為二次蒸汽地?zé)岚l(fā)電。包括閃蒸式和雙循環(huán)式兩種方式，閃蒸系統(tǒng)是指熱水井中抽出的高壓水在壓力降低時(shí)會(huì)沸騰并閃蒸成高壓蒸汽做功；在雙循環(huán)系統(tǒng)中，地?zé)崴攘鹘?jīng)換熱器，將地?zé)醾鹘o另一種低沸點(diǎn)的工作流體，使之沸騰產(chǎn)生蒸汽做功。（三）地源熱泵原理，地埋管地源熱泵以土壤為熱泵系統(tǒng)的冷熱源，通過在地下埋設(shè)換熱裝置，利用水泵驅(qū)動(dòng)載冷劑經(jīng)過閉式循環(huán)管道，與周圍土壤換熱，從土壤中提取或釋放熱量。通過輸入少量的高品位能源（如電能），可實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移，是利用地?zé)崮艿囊环N有效方式，該系統(tǒng)又稱為土壤耦合熱泵系統(tǒng)。二、（一）常用地?zé)崮芾眉夹g(shù)分為六類：地?zé)岚l(fā)電；地?zé)峁┡?；地?zé)釀?wù)農(nóng)；地?zé)嵝嗅t(yī)；地埋管地源熱泵技術(shù)；地?zé)嶂评淇照{(diào)技術(shù)。（二）地?zé)岚l(fā)電，蒸汽型包括背壓式和凝汽式，蒸汽型地?zé)岚l(fā)電發(fā)電方式簡(jiǎn)單，但干蒸汽地?zé)豳Y源有限，且多存于較深的地層，開采難點(diǎn)大，發(fā)展受到限制。熱水型雙循環(huán)式發(fā)電方式適用于含鹽量大、腐蝕性強(qiáng)和不凝性氣體溫度要求較高，一般要求150℃甚至1000℃以上才比較經(jīng)濟(jì)。我國(guó)高溫地?zé)豳Y源地區(qū)分布有限，主要集中在西藏、云南的橫斷山脈一線，最著名的是西藏羊八井和云南騰沖。（三）地?zé)峁┡責(zé)峁┡譃橹苯雍烷g接供暖方式。直接供暖將地?zé)崴?jīng)過管道系統(tǒng)直接送往用戶供暖，回水可作綜合利用或回灌。對(duì)于有腐蝕性的地?zé)崴话悴捎瞄g接供暖系統(tǒng)。地?zé)峁┡€可用于干燥谷物、食品。（四）地埋管地源熱泵技術(shù)，系統(tǒng)由源側(cè)環(huán)路、制冷劑環(huán)路、負(fù)荷側(cè)環(huán)路組成。地埋管換熱器有水平型、豎直型和螺旋型三種方式。地源熱泵的特點(diǎn)有利用可再生能源、節(jié)能、性能系數(shù)高、對(duì)生態(tài)影響小等。確定有：系統(tǒng)的初投資較高；易在土壤中形成“熱堆積”或“冷堆積”現(xiàn)象。（五）地?zé)嶂评淇照{(diào)技術(shù)利用地?zé)崴?qū)動(dòng)吸收式制冷機(jī)，該技術(shù)要求地?zé)崴疁?5℃以上，與電壓縮式制冷系統(tǒng)相比，節(jié)電60%以上。第三：生物質(zhì)能利用技術(shù)一、（一）生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化方法，生物質(zhì)能開發(fā)利用主要有物理方法、熱化學(xué)轉(zhuǎn)化方法及生物轉(zhuǎn)化方法。物理方法改變生物質(zhì)的形狀、致密度，如固化成型技術(shù)。熱化學(xué)轉(zhuǎn)化法是通過熱化學(xué)將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化制備得到一氧化碳、氫氣、小分子烴或生物質(zhì)油等物質(zhì)，包括生物質(zhì)氣化和生物質(zhì)液化。生物轉(zhuǎn)化是通過微生物或酶使得生物質(zhì)進(jìn)行生化反應(yīng)的過程，主要有厭氧發(fā)酵技術(shù)和特種酶技術(shù)，如沼氣甲烷技術(shù)。（二）生物質(zhì)氣化技術(shù)原理，氣化的主要反應(yīng)原理為氧氣（空氣、富氧或純氧）、水蒸氣或氫氣等作為氣化劑，在高溫的條件下通過熱化學(xué)反應(yīng)將生物質(zhì)中可燃部分轉(zhuǎn)化為可燃?xì)猓ㄖ饕獮橐谎趸?、氫氣和甲烷等）的熱化學(xué)反應(yīng)。基本反應(yīng)包括固體燃料的干燥、熱分解反應(yīng)、還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)四個(gè)