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第四节 设备节能的方法 一、设计节能 设备的节能首先应从设计着手，采用先进的设计方案，工艺技术保证设备 的先进性，应做到以下几点： 1.采用先进的设计方案； 2.采用合理的工艺技术； 3.设备的合理选型； 4.采用科学的设计规范。 二、技术节能 通过采用新技术、新工艺、新设备、新材料及先进的操作方法，达到提高产 量和产值，或降低能量消耗，称为技术节能。通过改革效率低的设备、工艺、操 作和产品设计等方面的技术措施，直接或间接受到节能效果的途径，是节能的“硬 途径”。 技术节能主要有以下措施：改革生产工艺；改造低效设备；改革产品设计； 改进操作技术。 技术节能是通过先进的科学技术，通过对用能设备的改进来达到节能的目的。 节能技术的方法有两种：一种是提高用能设备的效率；另一种是通过技术手段调 整设备的运行状态，从而避免不必要的能源浪费。 1.提高能源的利用率 所为能源的利用率，通俗地说，主要是能源利用的效率，也即能源所含能量 中被人们利用的部分跟能源所含总能量的比值。这个比值越大，说明能源所含的 总能量中被人们利用的部分就越多，能源的利用率就越高。 目前，由于种种原因，人们利用常规能源的效率很低。仅以火力发电为例， 其效率仅为30%～40%。例如，煤炭完全燃烧产生了100J 热量，其中只有30～40J 的热量转化为电能，而其余60～70J 的热量通过各种途径在能量转化的过程中损 失掉了。如果能大幅度提高常规能源的利用率，就能有效地减少常规能源的消耗， 从而达到节能的目的。 （1）热电联供 大家知道。火力发电是由燃烧燃料产生的热能使水转化为高温、高压的水 蒸气，再由高温、高压的水蒸气冲击汽轮发电机发电。通过汽轮机的水蒸气仍有 很高的温度，如果不加以回收利用，水蒸气中相当大的一部分热能将被白白浪费 掉，若直接排入江河，还会产生热污染。因此世界各国都在研究这种技术。方法 是将发电机、热交换器紧密结合在一起，使整个系统在发电的同时又能向外界供 热，使回收后的热水可以循环使用。这种方法使余热和废热得到了充分利用，可 以大量节约燃料，使能源的利用率提高15%～30%。 （2）循环硫化床技术 在今后相当长的一段时间内，煤炭仍是人类生存的主要能源。所以，提高煤 炭的利用率，在节能技术中占有重要地位，也是各国要长期研究的重大课题。 在我国，煤炭主要用于火力发电、工业锅炉和民用燃料。由于燃烧设备落后， 导致燃烧率低，同时产生大量的有害气体和粉尘，污染环境。因此，研究燃煤技 术是提高煤炭利用率的重要内容。 8 如果能把煤炭的利用率提高 10%，则一年就能节煤 10 t 左右，由此可见其 节煤效果非常显著。循环硫化床技术是新一代较成熟的燃煤技术，它是将煤和吸 附脱硫剂加入燃烧室的床层中，然后从锅炉底部向燃烧室内吹入压缩空气，使煤 粉散布在整个燃烧室内进行硫化燃烧。燃烧后的煤渣和煤粉混合，再返回燃烧室 进行辅助燃烧，结果可使燃烧效率高达90%以上。因此，这种技术具有高效、洁 净、可烧劣质煤等优点，目前400t/h 循环硫化床锅炉已投入使用，某发达国家 5 正在兴建800t/h 的循环硫化床锅炉与2.35×10 kW 发电机组配套的电厂。 （3）节油技术 4 将石油和水按2:1 的比例混合起来，再用频率为2×10 Hz 以上的超声波将 水和油均匀混合成乳状液，这时，乳状液中的小水珠被油分子包围，使油的表面 积增大了数百万倍，从而大大提高了燃烧速度。而燃烧时，被油分子包围的小水 珠受热发生爆裂，将它表面的油层打碎，使油的表面积进一步扩大，从而大大增 加了石油燃烧的利用率。不仅如此，用这种混合燃料产生的能量比单用石油还大， 而且几乎不产生油烟和灰烬，真可谓是一举两得。另一种节油技术是在汽油中掺 入4%的氢气，用作汽车发动机燃料，可节约汽油达40%。最近甚至有人发现，将 煤油、汽油、柴油等燃料经过磁化处理后，改变了这些燃料的燃点、粘度等物理 性质，削弱了油分子之间的引力，使油易于形成雾状，从而使油能够完全燃