石化工业节能技术讲座_节能原理与方法

《石化工业节能技术讲座_节能原理与方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第二部分节能原理与方法主讲人：尹洪超大连理工大学能源与动力学院教授博导能源管理与节能（监测）研究中心主任热力工程与节能设计研究所所长电话：13940865971传真：0411-84708460E-mail：hcyin@dlut.edu.cn节能原理与方法通过了解节能原理可以科学地找出节能潜力的大小、部位，指出潜力的限度及制定节能措施的指导原则，规划节能的长短期目标。如果不掌握节能原理，就可能提出不恰当的节能指标，制定出不合理的节能决策，批准不合理的节能方案。讲课内容一、能量分析方法二、企业能耗技术指标三、我

2、国石化企业存在的主要问题四、我国石化企业合理用能基本原则五、我国石化企业节能基本途径六、我国石化企业能量系统优化和节能改造具体内容七、节能优化实例一、能量分析方法（一）热力学第一定律分析法（二）热力学第二定律分析法（三）热经济学分析法（一）热力学第一定律分析法热力学第一定律即能量守恒定律：能量是物质运动的量度，当任何一种形式的能量被转移或转化为另一种形式的能量时，数量不变。该分析法得到了广泛应用，它主要是用热效率的高低来估计节能潜力，热效率越低说明节能潜力越大。能量平衡工作正是基于这一定律，把能量的来龙去脉搞

3、清楚，确定多少能量被利用，多少能量损失掉。优点：简单直观，容易理解和掌握，运用得当对节能工作能起到重要作用。缺点：由于它所依据的仅是能量数量上的守恒性，在挖掘节能潜力时有较大的局限性和不合理性。（二）热力学第二定律分析法热力学第二定律：当任何一种形式的能量被转移或转化为另一种形式的能量时，其品位只可能降低或贬值，绝不可能提高。这样能量在数量的守恒性和质量上的贬值性，就构成了能量的全面本性。现代节能原理是同时依据热力学第一、第二定律，并通过直观实用的方式，来体现能的全面本性，由此建立的节能理论和方法，称为第二定

4、律分析法。熵分析法、火用分析法（二）热力学第二定律分析法火用分析法认为：能量=火用+火无火用是在给定环境的作用下，可以完全连续地转化为任何一种其它形式的能量，而火无是一种不可能转化的能量形式。火用主要是针对热提出的，即热量中最大能转化为功的部分。采用火用分析法，能从本质上找出能量损失例题解析求解下列两种情况下，由不可逆传热造成的火用损失，设Q=100kJ，环境温度T0=23℃：（1）tA=420℃，tB=420℃；（2）tA=70℃，tB=50℃。解答解：（1）TA=（420+273）K=693K，TB=（4

5、00+273）K=673K因为TA＞TB＞T0，热量从A传向B，故（2）TA=（70+273）K=343K，TB=（50+273）K=323K因为TA＞TB＞T0，热量从A传向B，故由此可以看出，同样大小的传热温差ΔT，低温传热时火用损失更大。工程上，在不降低（或减少降低）传热效果的同时，尽量减少传热温差，对低温换热器尤为重要。例题解析项目能量平衡火用分析能量kJ/kg百分率%火用kJ/kg百分率%输入燃料供给能37041003226.6100输出系统净输出能839.722.67839.826.03锅炉损失5

6、55.615.01929.659.81汽轮机内部损失236.06.37221.06.85汽轮机摩擦损失13.20.3613.20.41凝汽器损失2006.454.7164.05.08管道损失27.10.7333.01.02发电机损失26.00.7026.00.80系统效率22.67某蒸汽动力系统的能量平衡和火用分析分析蒸汽动力系统中造成火用损失最大的设备是锅炉，为59.81%。锅炉的火用损失主要是燃烧不可逆损失和燃烧产物与工质的热交换损失。尽管凝汽器的能量损失很大（54.7%），但由于温度很低，火用损失仅占5

7、%，改进凝汽器的效率对提高整个系统的火用效率作用不大。由此可见，提高蒸汽动力系统能量利用率的关键在于提高锅炉的火用效率。例如提高蒸汽的压力和温度，以减少炉内传热过程的火用损失等，这样可以在发电作功量相同的条件下，减少燃料的供入量。同时为了减少凝汽器的能量损失，可以通过热电联产，将汽轮机排汽压力提高作为供热热源用，才可使燃料能量得到充分利用。（三）热经济学分析法20世纪60年代以来，在节能领域产生了将火用分析法与经济因素及优化理论有机结合的热经济学，即除了研究体系与自然环境之间的相互作用外，还要研究一个体系内部

8、的经济参量与环境经济参量之间的相互作用。一般来说，第一定律和第二定律分析法，在方案比较中仅能给出一个参考方向，而不能得出具体结论。热经济学分析法可以直接给出结果，这种方法特别适用于解决大型、复杂的能量系统分析、设计和优化。二、企业能耗技术指标（一）能耗（二）利用率（三）回收率（一）能耗（1）单耗单位产品能耗=某种能总耗量/某种产品产量单位产值能耗=某种能总耗量/生产总值（2）综合能耗单位产品综合能耗