节能减排新技术范文

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篇1

1.涡轮增压技术

（1）涡轮增压的原理，涡轮增压技术现在主要用的是废气涡轮增压系统，它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。

（2）涡轮增压的特点是，加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%-30%。由于涡轮增压器回收了废气的能量，增加了进气量，提高了发动机的机械效率和热效率，安装涡轮增压的发动机油耗降低5%-10%，安装涡轮增压后，发动机排气噪声相对减少，排气烟度及排气中的有害成分也减少，减少了污染。

（3）涡轮增压的主要部件，涡轮增压比传统的发动机增加的主要部件包括涡轮增压器和中冷器，中冷器：是增压系统的一部分。当空气被高比例压缩后会产很高的生热量，从而使空气膨胀密度降低，而同时也会使发动机温度过高造成损坏。为了得到更高的容积效率，需要在注入汽缸之前对高温空气进行冷却。这就需要加装一个散热器，原理类似于水箱散热器，将高温高压空气分散到许多细小的管道里，而管道外有常温空气高速流过，从而达到降温目的（可以将气体温度从150摄氏度降到50摄氏度左右）。由于这个散热器位于发动机和涡轮增压器之间，所以又称作中间冷却器，简称中冷器。

2.高压共轨技术

（1）高压共轨的原理，高压共轨是指柴油机电控共轨式柴油喷射系统，在这个系统中，高压油泵和喷油之间有一个大容积的共轨管，高压油泵把油输送进共轨管中并维持一定的压力，共轨管通过高压油管与分别与每个喷油嘴相连，喷油器上的电磁阀控制喷油的开始和结束，喷油时间与喷油压力决定喷油量，“高压”是指喷油系统压力比传统柴油机要高出3倍，最高能达到200MPa（而传统柴油机喷油压力在60-70MPa），压力大雾化好燃烧充分，从而提高了动力性，最终达到省油的目的。“电控”是指喷油系统由电脑控制， ECU（俗称电脑）对每个喷油嘴的喷油量、喷油时刻进行精确控制，能使柴油机的燃油经济性和动力性达到最佳的平衡，而传统的柴油机则是由机械控制，控制精度无法得以保障。

（2）高压共轨技术特点，改善了柴油机的动力性、经济性、排放性和工作可靠性，它比传统增压柴油机燃烧效率提高8%、二氧化碳排放低10%、噪音下降15%，彻底改变了柴油机在人们心目中“噪音大、冒黑烟”的形象。对喷油定时的控制精度高，反应速度快，改进了柴油机的调整控制；柴油机具有自我保护功能和故障诊断功能；控制策略灵活。

（3）高压共轨系统的组成。高压共轨系统由五分组成，即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。

3.废气再循环技术（EGR）

（1）废气再循环技术原理，所谓EGR，即Exhaust Gas Recirculation，是废气再循环系统的英文简称，它的重要功用是将柴油机产生的废气的一小局部再送回气缸。再循环废气由于具有惰性，会延缓燃烧过程，到达减少NOx的生成量的效果(NOx在高温富氧的环境下产生)，EGR对降低氮氧化物排放十分有效，根据测试可发减少氮氧化物90%以上。最终完成了发起机排放程度的提升。

（2）废气再循环技术的特点，发动机控制电脑即ECU根据发动机的转速、负荷(节气门开度)、温度、进气流量、排气流量,温度控制电磁阀适时地打开，进气管真空度经电磁阀进入EGR阀真空膜室，膜片拉杆将EGR阀门打开，排气中的少部分废气经EGR阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度，因NOX是在高温条件下生成的，故抑制了NOX的再次生成，从而降低了废气中的NOX的含量。但是，过度的废气参与再循环，将会影响混合气的着火、性能，从而影响发动机的动力性，特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时，再循环的废气会明显地影响发动机性能。所以，当发动机在怠速、低速、小负荷及冷机时，ECU控制废气不参与再循环，避免发动机性能受到影响；当发动机超过一定的转速、负荷及达到一定的温度时，ECU控制少部分废气参与再循环，而且，参与再循环的废气量根据发动机转速、负荷、温度及废气温度的不同而不同，以达到废气中的NOX最低。EGR发动机要求燃油的硫含量要低于500ppm，柴油中硫含量高，燃油燃烧后产生的二氧化碳跟水结合在一起腐蚀EGR通道，导致EGR的损坏。

（3）废气再循环主要零部件，包括ECU、各种传感器（包括水温传感器、进气温度压力传感器、转速传感器、油门位置传感器等）、电磁阀、EGR阀等。

4.SCR废气脱硝技术

（1）SCR废气脱硝技术原理，SCR是Selective catalytic reduction 的缩写，是有选择性催化还原法，在反应过程中，NH3和NOx反应生成N2和H2O。

（2）SCR废气脱硝技术的特点，采用尿素-SCR净化方案的发动机，其燃油消耗可节省5%-7%，扣除因使用尿素而增加的费用，还有节油2%-3%的优势。在不同的发动机根本工作环境下，SCR能降低氮氧化物排放65%-99%。这种技术适合我国高含硫柴油。SCR在拖拉机上的使用需要增加SCR本身的重量，还要增加尿素贮液罐和尿素的重量。

篇2

1 我国煤粉燃烧技术的应用与现状

煤粉燃烧技术是将原煤通过物理法粉碎成具有一定细度的粉状,由送粉机经燃烧器喷入炉瞠,在悬浮状态下燃烧,相应的锅炉称为煤粉锅炉。该锅炉长期以来只适用于在电站锅炉上采用,至今约有50多年的发展历史;在工业窑炉上主要用于加热炉、陶瓷窑炉、玻璃窑炉和水泥窑炉,也有20多年的历史。国外的大型电站锅炉燃用煤粉技术的历史悠久,技术成熟并朝着发展超细煤粉、低污染的方向发展。

我国中小型工业燃煤锅炉至今仍以层燃锅炉的燃煤方式为主,如果采用煤粉燃烧方式,现有的煤粉制备装置,设备庞大占地面积远大于锅炉本身,造成“主机不主辅机不辅的局面”,而且磨煤机耗电量大、磨损严重、维护使用费用高、投资大,因而中小型工业锅炉很少采用。随着我国经济的快速发展,国家对低效燃煤锅炉技术改造非常重视;“把高效煤粉锅炉技术”列入“十一五”国家科技支撑计划的重点节能技术攻关项目。

2 超细煤粉高效燃烧技术

煤是我国的主要能源,我国能源消耗的70%以煤为主。据统计,全国在用的工业锅炉约52万余台(不包括电站锅炉),工业窑炉约12万台。年耗煤量大约在5亿吨左右,约占全国煤产量的三分之一。

我国煤炭资源丰富,但煤质相比差异很大,工业锅炉燃用煤一般适用于烧优质煤,但优质煤供给量有限,大多锅炉都燃用贫煤,普遍存在对煤种的适应性差等问题。由于贫煤挥发分相对较低,着火燃烧不完全,致使锅炉的热效率和出力下降。炉膛燃烧温度一般在1000℃左右,锅炉热效率平均不到60%,工业窑炉热效率平均不到30%,炉渣含碳量高达30%以上,烟尘排放浓度大量超标,对环境造成严重污染以及能源的大量浪费。

随着我国经济的快速发展,能源供需矛盾日益显现,节能减排的治理已经到了刻不容缓的地步,为此提出要优先开发主要耗能领域的节能技术装备,积极推进以节能减排为主要目标的设备更新和技术改造,全面实施对低效燃煤工业锅炉(窑炉)的技术改造。

针对低效燃煤锅炉和工业窑炉的技术改造,我公司创新开发的“超细煤粉高效燃烧装置”(发明专利),用于低效燃煤锅炉和窑炉,从燃烧方法上解决了煤的高效燃烧。有效提高了锅炉的热效率和热能利用效率,热效率同比可提高20%,节煤率在15%～20%左右。该项技术取得的节能减排成果可喜,有效解决了低效工业锅炉和窑炉对环境造成的污染以及能源的大量浪费。

3 技术原理和制粉机理

技术原理:以流体力学、空气动力学为理论,以湍流为原理。

制粉机理:“煤粉高效燃烧装置”是通过创新发明的“机械湍流制粉装置”高速运转时所产生的高度湍流运动,将煤迅速粉碎成易燃状的超细粉体(300目),煤粉与氧气(湍流)混合反应,形成气态直接通过管路喷入炉膛,在悬浮状态下着火完全燃烧。

湍流运动的特性是不规则性,即由大小不等涡体组成无规则的随机运动。它最本质的特征是“湍动”即随机的脉动,它的速度场和压力场都是随机的。湍流运动的另一重要特性是扩散性,湍流中由于涡体相互混杂,引起流体内部动量交换,动量大的质点将动量传给动量小的质点,动量小的质点又影响动量大的质点,结果扩散提高了动量、质量的传递率。

当被粉碎的物料处在高度湍流场中时,就构成了气固两相流,从机械装置“湍流涡轮”获得的湍动能量,通过惯性作用由大旋涡逐级传递给小旋涡。在这一复杂的湍动过程中产生强烈的撞击、摩擦、剪切作用力,将煤有效地迅速粉碎,成为易燃高效的清洁能源。从燃烧学表述:湍流加快了新鲜混气和燃料之间的混合,缩短了混合时间,提高了燃烧效率;湍流加速了热量和活性中间产物的传播,使反应速率增加,即燃烧效率增加;湍流使火焰变形,火焰表面积增加,因而增大了反应区。

4 主要技术特点

(1) 湍流制粉装置:制粉机理属首创,设备体积小、结构紧凑,制粉细、能耗低、安全性可靠,适用于4～35t/h中小型燃煤锅炉。炉前制粉,现烧现磨;操作简单、实用方便、技术水平国内领先;

(2) 煤粉高效燃烧装置:对煤种的适应性强,着火迅速、燃烧完全、火焰幅射力大。对挥发分低的贫煤、无烟煤都能充分完全燃烧。层燃锅炉+煤粉燃烧,锅炉热效率同比可提高20%左右,节煤率在15%～20%左右。全煤粉锅炉热效率可达90%以上;

(3) 有利于炉内烟气搅动与混合,使化学不完全燃烧热损失和炉瞠过量空气系数降低。鼓风和引风机的能耗相应可下降30%,排烟热损失也随之有效降低;

(4) 锅炉负荷调节方便,炉温容易控制。产气量随着用气量的大小,锅炉负荷可以调节;

(5) 煤粉高效燃烧装置的湍流粉碎机理和煤粉与氧气的迅速混合机理,可实现低氮燃烧和炉内脱硫(加石灰粉),脱硫率可达70%左右;

(6) 安装本设备不改变锅炉本体,投资少、见效快,一般6个月左右即可收回全部投资。

5 应用领域和市场需求前景

我国工业锅炉每年向大气排放的烟尘高达620万吨,约占全国烟尘排放总量的33%;SO2排放量500多万吨,约占全国SO2总排放量的21%。另外还排放出大量的CO2等有害气体,不但对环境造成污染,而且影响到全球温室效应的生成,制约我国经济的健康发展。

工业锅炉是我国主要的热能动力设备,使用面广、需求量大。工业锅炉包括工业蒸汽锅炉、采暖热水锅炉、民用生活锅炉、热电联产锅炉及特殊用途的锅炉等。我国既是世界上工业锅炉的生产大国,也是使用大国。我国工业锅炉主要以燃煤为主,且这一现状在短期内不会有根本的改变。

我国的燃煤工业锅炉以层燃锅炉为主,而层燃锅炉对煤种变化的适应性较差,燃烧效率普遍偏低,平均热效率还不到60%,比技术先进国家工业锅炉的热效率约低15%～20%。我国如能加快节能减排的步伐,通过对工业锅炉的技术改造,把锅炉热效率提高15%,每年可给国家节约煤炭近7000万吨。

因此,工业锅炉成为我国开展节能减排、提高能效、减少污染的主要对象之一。“超细煤粉高效燃烧装置”是一项用于低效燃煤锅炉层燃+煤粉高效燃烧的节能新技术,应用范围广泛,目前主要应用于中小型工业燃煤锅炉及炉窑、热电联产锅炉等领域,具有较高的应用价值。该项目的推广应用,无疑具有广阔的市场前景。

参考文献

[1] 周国庆,孙涛.工业锅炉安全技术手册[M].北京: 化学工业出版

社,2009.

[2] 丁明舫,崔百成,陆其虎等.锅炉技术问答[M]. 北京: 中国电力

出版社,2006.

[3] 丁守宝.中小型锅炉节能环保新技术[M].北京: 化学工业出版

篇3

从社会人文的角度来看，当前大气污染异常严重，为此，2012年12月，环保部、发改委、财政部三部委《重点区域大气污染防治“十二五”规划》，其中有4处提到了“包装印刷”；2013年9月12日，国务院正式《大气污染防治行动计划》，重点提出“推进挥发性有机物（VOC）污染治理”、“强化节能环保指标约束，提高节能环保准入门槛”、“发挥市场机制调节作用”。因此，采取更为先进的节能降耗技术非常必要，这将直接关系到民生。

下面，笔者就介绍几种节能降耗新技术在软包装生产线上的应用，希望能给同行践行绿色生产带来启发。

能效换热器

1.工作原理

能效换热器一般由管壳、吸液芯以及端盖组成，吸液芯内部被抽成负压状态，充入适当的工作液体，这种工作液体沸点低且易挥发。其工作原理（如图1）是利用蒸发制冷，当蒸发端受热时，吸液芯中的工作液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向冷凝端，且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发端，如此循环反复，热量由一端传至另一端。这种循环是快速进行的，以保证热量被源源不断地传导开来。

2.应用效果

图2为能效换热器的联机应用，在软包装印刷、复合生产的整个干燥过程中，能效换热器有着极其重要的作用。而且，在不同的季节，能效换热器的应用效果也有所不同：春秋季使用能效换热器后，可节能40%左右；夏季（加热温度和室温温差最小）使用能效换热器后，可节能30%左右；冬季（加热温度和室温温差最大）使用能效换热器后，可节能60%左右。

LEL全自动干燥循环系统

1.工作原理

LEL全自动干燥循环系统的工作原理如图3所示。新鲜空气通过风机从平衡风门吸入，经加热器加热之后，吹入烘箱，对承印材料进行干燥，然后空气与有机废气的混合气体由上排风管道和下排风管道排出。下排风管道排出的混合气体可以通过风门C直接进入主排风管道，而由上排风管道排出的混合气体需要经过LEL检测仪进行检测，如果检测到的有机废气浓度超过最低爆炸极限，那么风门B会由最小打开量逐渐打开，风门A则由最大打开量逐渐关闭（要求风门B排出的风量和进入风门A的风量的总和始终等于上排风管道风嘴出来的风量），此时平衡风门打开，吸入新鲜空气，有机废气浓度降低，风门A朝着打开量大的方向转动，风门B则朝着打开量小的方向转动，直到有机废气浓度再次达到最低爆炸极限时，循环以上过程。在开始调节平衡风门时，风门C、风门B均处于完全关闭状态，风门A处于完全打开状态。调节完毕，风门C处于完全打开状态，风门B的打开量应满足最大残留溶剂量的要求，风门A和风门B保证随动。

2.应用效果

使用L E L全自动干燥循环系统后，可节能30%～45%，减少40%～50%有机废气排放量，响应了国家节能减排的号召。最为重要的是，有机废气排放量的减少是建立在有机废气浓缩基础上的，这为后期有机废气的回收奠定了基础。

热泵供热技术

1.工作原理

近年来，一种新兴的节能技术开始应用于软包装行业，即热泵供热技术。印刷干燥专用热泵机组主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀4部分组成，工作原理如图4所示，热泵机组工作时，制冷剂经压缩机加压成为高温高压气体，进入冷凝器后，制冷剂冷凝液化放热，将空气加热并用于印刷干燥，随后液态制冷剂流过节流阀变成低温低压液体，低温低压液体则在蒸发器内蒸发吸热变成低温低压气体，低温低压气体再经压缩机加压成为高温高压气体，如此循环反复，实现循环供热。

2.应用效果

热泵分为空气能、水源、地源和复合热泵，均是按逆卡诺循环原理工作的。其中，空气能热泵能将输入的电能按约1∶2.5的转换比转换为热能，其他热泵则能将输入的电能按约1∶4的转换比转换为热能。从能效转换层面来讲，虽然水源、地源和复合热泵更具优势，但由于空气能热泵不受湖泊、地下水等地质条件的限制，应用更加便捷，因此是许多软包装企业的首选。

篇4

北京工业大学耿丹学院 吴利基：2005年，我院试用雄财型煤锅炉供暖1万平米 ，供暖效果良好，2006年，我们将供暖面积增加到10.5万平米，采暖季结束后，据我们核算每平方米供暖成本为12.36元。

之所以成本较低，除了型煤锅炉突出的环保节能效果外，也与我们日常管理分不开。校领导非常重视供暖工作，除对全校范围内的房屋进行了改造外，还制订了严格的锅炉运行管理制度。针对锅炉工作“惯性比较大”的特点，我们还求司炉人员必须掌握未来四、五天的天气趋势，这样既提高了供暖质量，又节约运行成本。

通过两年试点，我们有三点建议：一是要尽快制订锅炉及型煤的行业标准，二是要扩大燃料的供应厂商，形成合理的价格竞争机制，三是核定客观的设备使用寿命。

苏家坨卫生院 张书齐：我单位面积比较小，供暖总面积9417平米，锅炉管线200米，包括一个门诊楼、一个病房楼和一个宿舍楼。去年开始进行型煤锅炉试点，据我们初步核算，型煤锅炉平均每天用煤2.52吨，费用为1363.9元，每平方米耗煤42.65公斤，加上人员工资，运行费用每平方米合24.3元，如果再加上电费合27.9元。成本的较高主要由于卫生院供暖时间长（全年160天）和保暖温度较高造成的。

从综合的使用情况看，我们认为型煤锅炉具有多方面的优点：一是环保，基本看不见烟；二是噪音很小，由于没有鼓风，只有一个增压机，电机功率才1.1KW；三是温度上得很快，由于是低温燃烧，和家里的土暖气差不多，夜里封火的时候，虽然增压机和水泵关了，但是煤还烧着，所以温度上得很快；四是节电，鼓风没了，补水泵也不用开，自来水自动补。

专家： 政府应当积极推广，制定标准，完善准入

北京市锅炉研究所张永福教授：自2002年第一次接触到雄财的型煤锅炉后，我就感觉到这种产品是符合我国节能环保要求的好产品。五年来，雄财做了很多工作，各项环保、节能指标得到了大幅提高。从测试数据看，产品的各项指标均达到或超过了国家标准。例如，锅炉效率大于80%，比标准提高了2-3.5%，比散煤锅炉提高了10-15%；此外，由于该设备采用自然通风，节电的同时，噪音也降到很低的水平。

从目前的情况看，我认为型煤锅炉在未来推广中将会遇到以下几个问题，主要包括；一是认识上的问题。由于型煤锅炉较过去的散煤锅炉无论在内、外部结构，还是在燃烧原理上都与传统锅炉有很大差异，因此，我认为，厂商通过有效的市场引导和数据比较打消用户这六方面的顾虑；

二是型煤的供应问题。在购买设备后，如何保证燃料供应的及时、质量的稳定，以及价格的合理，这些需要雄财在产业链整合上下游资源，采取有效手段，制定出详细的计划。

三是政府部门的支持。对于型煤锅炉这样既能有效利用农村丰富的生物质能源，又在环保指标上达到很高水平的技术设备，政府应当大力扶持，对于排放标准，应当指定统一的规范，这样既完成了节能任务，又丰富了用能结构，还能让用户得到实惠，从而实现政府、用户、厂商的多赢局面。

中国环境保护产业协会锅炉炉窑除尘委员会杨明珍教授：作为一名长期从事环保事业的工作者，一直以来我都非常关注雄财集团的生物质型煤锅炉的技术改进和市场推广情况。通过一段时间的跟踪调查，我对型煤锅炉有四方面的认识。

第一，它在技术上是成熟的，通过在试点锅炉房取渣进行检测，我们发现锅炉燃烧非常完全，由于型煤的热效率可以达到80％以上，因此排放得到了有效的控制。

第二，它的环保性能好。从测试的各项环保指标来说，雄财集团生产的型煤锅炉符合北京市的统一排放标准，用户的反馈也印证了这一点。

第三，从合理的使用煤炭这方面来说，尽管北京市的排放标准控制非常严格，除了要达到排放限值以外，还在除尘上提出了很高的要求，因此我觉得从战略的高度来看也应该支持这样的项目， 20吨以下推行生物质型煤锅炉是达到北京市环保标准的一个好办法。

第四，我们也应当看到型煤锅炉在自动化程度方面还有待提高，尤其在炉渣的综合利用方面还要进一步加强；在技术的培训服务还需要下一番功夫。

厂商：扩大产能，提高素养，最大限度让利于用户

雄财集团王永江董事长：非常感谢一直以来社会各界对我们的支持，针对用户和专家的意见，下一步，雄财将从以下几个方面着手：

一是整合资源，扩大产能，优化公司结构。

近年来雄财整合了部分国有煤厂，按照北京市的规划，合理布点，既保证了型煤的原料来源和生产，也减少了原料运输、型煤配送方面的中间费用。同时，随着产量的扩大，技术的进一步提升，生产成本也会降低。总体计划在北京市建立四个蜂料基地。第一，把各个区县的煤站全部统一起来，可以严格控制质量。第二，我们正在制定北京市生物质型煤生产的强制标准，以进一步严格规范生产、控制质量。此外在保证燃料质量的前提下，雄财将与北京市几家大型锅炉厂合作，对锅炉的生产采取模块化管理。

二是大力提高人员素养，为用户提供更优质服务。

目前雄财集团为用户购买的型煤锅炉提供了从工艺到安装到调试的完整的售后服务；燃料供应也是送货上门，直接送到用户的锅炉房；在设备运行方面，也提供包括派技术人员实地考察、亲自指点、司炉工培训等一整套的服务。目前，雄财集团正在筹备成立一个小型培训学校，用于向用户系统地介绍产品的各项性能及使用窍门，帮助以全面解决用户解决在使用型煤锅炉中存在的各种问题。