節(jié)能技術(shù)及工程實例

　　主要內(nèi)容本書是由中國電機(jī)工程學(xué)會組織編寫的《熱電廠實用技術(shù)叢書》之一。本書把近年來出現(xiàn)的節(jié)能技術(shù)從理論到實踐進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)，介紹了蒸汽動力循環(huán)的基礎(chǔ)理論，設(shè)備和系統(tǒng)的節(jié)能潛力、節(jié)能方法、技術(shù)及應(yīng)用實例，重點介紹了電廠的主要熱力設(shè)備和系統(tǒng)的節(jié)能方法，對其主要輔機(jī)風(fēng)機(jī)和水泵的調(diào)速節(jié)能也作了深入論述。 本書是熱電廠、火力發(fā)電廠專業(yè)技術(shù)人員，運行和管理人員以及電力設(shè)計院的專業(yè)技術(shù)人員的一本很好的參考書，并可作為培訓(xùn)教材。 相關(guān)叢書本書前言隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，電力工業(yè)也有了長足的進(jìn)步。目前，我國裝機(jī)容量和發(fā)電量已經(jīng)躍居世界第二。2004年，全國裝機(jī)容量達(dá)到44億千瓦，發(fā)電量21870億千瓦時，其中73%是火電機(jī)組，消耗原煤量近10億噸。 隨著電網(wǎng)容量的增加，大型機(jī)組（300MW機(jī)組）的比例增大，供電煤耗呈逐年降低的趨勢，2003年全國平均供電煤耗已降至377g/（kW·h），但與世界先進(jìn)水平的343g/（kW·h）還有一定的差距。造成差距的原因主要有兩個方面：一是200MW以下機(jī)組在電網(wǎng)中還占有一定的比重；二是熱電機(jī)組的比重太小，供熱機(jī)組的容量又普遍偏小。2002年，我國6MW以上供熱機(jī)組的總?cè)萘繛?743kW，占同容量火電機(jī)組的1458%，而能源利用率較先進(jìn)的國家如丹麥、荷蘭等供熱機(jī)組占40%以上，俄羅斯在1997年達(dá)到5067%。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，熱能轉(zhuǎn)變成電能的技術(shù)也在進(jìn)步，特別是在熱力、燃燒、傳熱、流體動力、自動控制等學(xué)科都出現(xiàn)了很多可應(yīng)用于電廠的實用技術(shù)。例如循環(huán)流化床燃燒技術(shù)、變頻技術(shù)、噴射技術(shù)、熱管技術(shù)等。這些技術(shù)在部分熱電廠已取得可觀的節(jié)能效果，盡管有些技術(shù)不是高精尖技術(shù)，例如汽輪機(jī)低真空運行，通過凝汽器補水等常規(guī)技術(shù)，可一旦轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)力，也會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 本書把近年來出現(xiàn)的節(jié)能技術(shù)從理論到實踐進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)，以便這些實用技術(shù)能得到進(jìn)一步推廣。本書首先介紹了蒸汽動力循環(huán)的基礎(chǔ)理論知識及設(shè)備和系統(tǒng)的節(jié)能潛力，再介紹設(shè)備和系統(tǒng)的節(jié)能方法及應(yīng)用實例。本書重點介紹電廠的主要熱力設(shè)備（鍋爐和汽輪機(jī)）及系統(tǒng)的節(jié)能方法，對其主要輔機(jī)風(fēng)機(jī)和水泵的調(diào)速節(jié)能也作了深入論述。本書可供設(shè)計院的動力工程設(shè)計師、電廠的運行人員及管理工程師等熱能動力工作者參考。 本書由高級工程師王汝武主編，第一章至第五章由王汝武編寫，第六章由高級工程師楊乃橋編寫，第七章由工程師林東宇編寫。本書編寫參考了楊玉恒教授、林萬超教授及多位作者的相關(guān)著作，在此一并表示感謝。 由于編者知識水平有限，不足之處在所難免，請讀者批評指正。 王汝武 2005年10月 本書目錄第一篇熱電廠節(jié)能技術(shù)分析第一章熱電廠節(jié)能技術(shù)的意義和發(fā)展1 一、熱電廠節(jié)能的意義1 二、熱電廠節(jié)能技術(shù)的發(fā)展1第二章蒸汽動力循環(huán)和主要設(shè)備3 第一節(jié)蒸汽動力循環(huán)及效率計算3 一、水蒸氣作為工質(zhì)的卡諾循環(huán)3 二、簡單蒸汽動力裝置——朗肯循環(huán)3 三、再熱循環(huán)7 四、回?zé)嵫h(huán)7 五、熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)10 第二節(jié)熱電聯(lián)產(chǎn)的效率及影響因素11 一、熱電聯(lián)產(chǎn)的類型11 二、熱電聯(lián)產(chǎn)的效率及影響因素11 三、熱電聯(lián)產(chǎn)的主要熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)17 四、熱電聯(lián)產(chǎn)的燃料節(jié)省20 第三節(jié)熱電聯(lián)產(chǎn)的主要設(shè)備21 一、鍋爐21 二、供熱式汽輪機(jī)組的類型34 三、背壓式機(jī)組的動力特性38 四、調(diào)整抽汽式機(jī)組的動力特性39第三章熱電廠的熱力系統(tǒng)45 一、原則性熱力系統(tǒng)的擬定45 二、全面性熱力系統(tǒng)45 三、主蒸汽系統(tǒng)45 四、鍋爐給水系統(tǒng)47 五、給水回?zé)嵯到y(tǒng)48 六、給水除氧系統(tǒng)50第四章電廠節(jié)能潛力分析及方法53 第一節(jié)主要設(shè)備的節(jié)能潛力及方法53 一、鍋爐機(jī)組的能量分析53 二、循環(huán)流化床鍋爐的經(jīng)濟(jì)運行56 三、汽輪機(jī)的節(jié)能潛力及方法56 第二節(jié)熱力系統(tǒng)的節(jié)能潛力及方法71 一、高壓加熱器的投停方式對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響71 二、火電廠通過凝汽器補水74 三、熱電廠最佳負(fù)荷的分配方法80第二篇熱電廠節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用及工程實例第五章主要設(shè)備的節(jié)能86 第一節(jié)鍋爐排煙余熱的利用86 一、低壓省煤器系統(tǒng)86 二、系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)方式及熱力分析86 三、低壓省煤器在100MW機(jī)組上的應(yīng)用87 第二節(jié)煤粉及鏈條爐改造為循環(huán)硫化床鍋爐88 一、鍋爐技改的必要性88 二、技改技術(shù)路線89 三、中壓煤粉（鏈條）爐改造為CFB鍋爐的基本指導(dǎo)思想90 四、35t/h鏈條爐改成35t/h循環(huán)流化床鍋爐的實例91 第三節(jié)循環(huán)水供熱技術(shù)及實踐97 一、低溫循環(huán)水供熱系統(tǒng)98 二、高溫循環(huán)水混水供熱系統(tǒng)98 三、高溫循環(huán)水混水供熱系統(tǒng)的實踐99 第四節(jié)凝汽機(jī)組打孔抽汽的工藝技術(shù)100 一、開孔位置及抽汽管直徑100 二、具體施工工藝101 三、驗收和其他幾個問題102 第五節(jié)汽輪機(jī)壓力匹配器的應(yīng)用102 一、壓力匹配器的原理及其工作過程102 二、壓力匹配器的主要損失及效率104 三、壓力匹配器的極限狀態(tài)107 四、壓力匹配器將不可調(diào)節(jié)抽汽改為調(diào)整抽汽108 五、汽輪機(jī)壓力匹配器的應(yīng)用方式及工程實例111 第六節(jié)利用汽輪機(jī)拖動給水泵工程實例114 一、利用除氧器加熱系統(tǒng)的壓差115 二、利用鍋爐富余蒸汽115 三、采用汽動泵的必要條件116 第七節(jié)熱電冷聯(lián)產(chǎn)117 一、吸收式制冷117 二、熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)實例120第六章液力偶合器調(diào)速節(jié)能125 第一節(jié)火（熱）電廠風(fēng)機(jī)水泵調(diào)速節(jié)能125 第二節(jié)各種調(diào)速裝置的分類與比較126 第三節(jié)風(fēng)機(jī)水泵調(diào)速方式及選擇時應(yīng)考慮的問題128 第四節(jié)調(diào)速調(diào)節(jié)與節(jié)流調(diào)節(jié)的比較129 第五節(jié)液力調(diào)速的優(yōu)點129 第六節(jié)調(diào)速型液力偶合器及其在電廠的應(yīng)用130 一、液力偶合器的分類130 二、液力偶合器的工作原理131 三、調(diào)速型液力偶合器132 四、液力偶合器的輔助系統(tǒng)133 五、液力偶合器在火（熱）電廠的應(yīng)用134 第七節(jié)液力調(diào)速的節(jié)能效果及實例138 一、風(fēng)機(jī)水泵的流量調(diào)節(jié)方式138 二、液力偶合器調(diào)速調(diào)節(jié)的節(jié)能原理140 三、電廠節(jié)能實例143 第八節(jié)液力偶合器的匹配選型146 一、調(diào)速型液力偶合器的匹配147 二、調(diào)速型液力偶合器的選型148 第九節(jié)液力偶合器的發(fā)熱與冷卻152 一、調(diào)速型液力偶合器發(fā)熱功率的計算152 二、選擇冷卻器152 三、冷卻水用量154 第十節(jié)液力傳動的工作液體154第七章變頻調(diào)速技術(shù)156 第一節(jié)變頻調(diào)速原理156 一、變頻調(diào)速的基本原理156 二、變頻器的基本結(jié)構(gòu)及分類157 三、變頻調(diào)速的性能159 第二節(jié)通用變頻器在電廠的應(yīng)用160 一、變頻調(diào)速的節(jié)能應(yīng)用160 二、典型的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)160 三、變頻器及其外圍設(shè)備的選擇161 四、變頻器的運行與維護(hù)163 五、工程實例164 第三節(jié)高壓變頻器在電廠的應(yīng)用165 一、高壓變頻器簡介165 二、高壓變頻器的分類及基本特性165 三、電廠應(yīng)用高壓變頻器的問題與對策170參考文獻(xiàn)173

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