热泵-减压膜蒸馏工艺优化及能效分析

针对热泵-膜蒸馏过程中热量不平衡问题展开试验研究,采用两支减压膜蒸馏组件并入料液循环流路,使其分别发挥热量回收及排放富余热量的作用,实现热泵系统的热量平衡.通过试验测试,显示MD1200和MD200被认为是最佳双膜组合.采用该双膜组合进行连续8 h的含盐料液处理,结果显示,双膜组合可以获得稳定、连续的膜蒸馏运行效果,总产水量平均为1.9 L/h,系统比能耗最高310 W·h/kg产水,能耗性能优于无热量回收的膜蒸馏工艺,与已工业化的多效膜蒸馏工艺相当,有望成为可获得工业应用的低能耗膜蒸馏新工艺.

芳烃装置低温热利用技术方案选择与实践

低温热利用是炼化企业的重要节能措施。分析了某芳烃装置低温热的节能潜力,根据低温余热“温度对口、梯级利用”的原则,对低温热发电方案和低温热产蒸汽方案进行了比较。选择了低温热产蒸汽方案,同时利用螺杆压缩机对蒸汽进行压缩升压,进行装置低温热的回收。选取重芳烃塔、甲苯塔和抽出液塔的塔顶低温热源进行低温热回收改造工作,将大型螺杆压缩机应用于蒸汽压缩工况,这是在石化行业内的首次应用。项目实施后,节省1.0 MPa蒸汽103.5 t/h,装置总能耗降低4474.4 kgoe/h,每年节能37585 toe,蒸汽运行成本降低6577万元/a,芳烃综合能耗降低37.53 kgoe/t(以对二甲苯计),节能效果非常显著。

机械蒸汽再压缩耦合中空纤维真空膜蒸馏系统试验

为了解决工业废水处理过程中分离效率低、运行能耗高的问题,设计搭建了一套新型的机械蒸汽再压缩(MVR)耦合中空纤维真空膜蒸馏系统,考察了耦合系统的运行特性,并开展了不同进料条件及长时间运行下系统对氯化铵溶液蒸发的试验研究。结果表明,当进料液氯化铵质量分数、进料液温度、进料液流量和真空侧压力分别为5%、75℃、10 m^(3)/h和24 kPa时,产水速率和产水电导率基本稳定在45.9 kg/h和11.9μS/cm,分离效率为99.9%,单位加热能耗(SHEC)为118.5 kW·h/t。随着进料液氯化铵质量分数的增加,产水速率减小,SHEC增加;而随着进料液温度和进料液流量增加,产水速率增加,SHEC减小。经过240 h运行试验,膜污染并未明显影响产水水质,但降低了产水速率,经膜清洗后,产水速率可恢复至原来的96.1%,该系统能够高效分离氯化铵溶液,回收能源,应用前景非常广阔。

外温电加热在全钢子午线轮胎硫化中的应用

研究外温电加热在全钢子午线轮胎硫化中的应用。结果表明,与外温采用蒸汽加热硫化相比,外温采用电加热硫化的轮胎的硫化程度不变,物理性能、耐磨性能和耐久性能处于同一水平,折合标准煤、折合标准碳排放和能源费用分别降低71.3%,40.9%和45.7%。

空压系统节能优化改造运行总结

针对空压系统的能耗高、压缩空气品质低等问题,经过数据分析和技术对比,采用离心式空压机、零气耗干燥机等新设备对空压系统进行优化节能改造,实现了卓越运营。

芳烃联合装置蒸汽热泵回收低温热方案对比

综述了芳烃联合装置低温热利用技术,包括直接利用即与装置内工艺物料换热,以及采用热载体换热后外送、发电、热泵回收等间接利用的方案。结合甲、乙两个芳烃联合装置各自的背景特点,采用发生低品位蒸汽以回收蒸馏塔顶冷凝热,并使用蒸汽热泵将低品位蒸汽压缩至目标压力的方案,匹配了装置内、外的蒸汽需求,使得装置低温热得到高效回收。甲、乙装置的能耗分别降低了108.0,89.6 kgEo/t对二甲苯。该方案由于使用蒸汽作为主要工质和产物,对各石化企业芳烃联合装置均具有较好的适用性。

电厂热网循环水汽动泵改造经济性分析

为降低能源消耗,可采用工业汽轮机作为原动机拖动高耗能机械设备。分析热电厂现有热力系统,进行驱动汽轮机选型、参数确定,以中温中压蒸汽为动力源,拖动热网循环水泵,并将乏汽用于热网低压加热器。该热网改造方案,能够减少热网循环水泵耗电量,实现电厂能源梯级利用,节能效果显著。

降低催化重整离心式压缩机蒸汽用量的措施

重整离心式循环氢压缩机利用3.5 MPa蒸汽作为驱动,正常生产时蒸汽耗气量约为105 t/h,占装置总蒸汽用量的70%。本着“一切成本皆可降”和“过紧日子”的思想,在不增设技改项目的基础上,通过降低重整高分罐的温度,降低重整循环氢流量等措施,在保证装置产品均合格的前提下,实现节省重整K-201蒸汽用量,达到公司降低生产成本的目标。

供热系统能耗评价模型及应用

供热系统具有不同类型,而其科学评价方法一直无法统一,尤以热电联产的科学评价准则难以确立。从热电联产电厂的传统评价指标——总热效率入手,基于热力学一、二定律分析,改进得到了科学评价联产电厂能耗水平的方法,指出其评价指标应以热力学第二定律为指导,并能结合实际分别体现发电和供热双方面的先进程度;在此基础上,把评价对象扩展到不同类型供热系统,通过对4种基本供热系统的一般化分析,从总能系统的层面提出了适用于不同类型供热系统的、统一的能耗评价模型,利用该模型对4类供热系统分别进行了一般化能耗评价。结果表明,能耗水平从高到低依次为:电热、锅炉供热、热泵供热、联产供热。联产供热作为低能耗且仍有较大降耗空间的供热系统,应优先重点发展,所提出的能耗评价模型为不同类型供热系统的统一化评价奠定了理论基础。

300MW热电联产供热系统分析与能耗计算

热电联产是能源利用的有效方式。针对目前热电联产普遍采用的抽汽供热模式,基于一般化供热系统原理,进行热电联产供热的热力学本质分析,提出循环水直供直连供热模式,以降低系统能耗。利用串联系统单耗分析方法,针对300 MW热电机组进行一般化供热系统的单耗分析计算,得到热电联产传统抽汽供热模式各子系统的能耗分布,为热电联产总能系统能耗分析的实施奠定了基础,并据此计算分析了热电联产循环水直供直连供热模式的能耗分布。对比可知,热电联产循环水直供直连供热模式单耗为32.70kg/GJ,比传统抽汽供热模式单耗(60.62kg/GJ)降低近1/2,热电联产供热系统节能降耗尚存巨大空间。

330MW机组采暖抽汽对发电热经济性的影响分析

汽轮机中低压联通管抽汽是一种非常普遍的热电联产生产方式,抽汽参数合理性对机组经济运行有本质影响。以某330MW机组为例,采用Ebsilon软件分别模拟计算不同电负荷、不同抽汽压力和不同抽汽流量工况下机组运行状态,分析热耗特性、调压临界特性、能耗临界特性,并和试验数据对比。结果表明:汽轮机中低压联通管抽汽存在一条能耗临界曲线。机组在该曲线左侧运行时,采暖工况热耗高于纯凝工况,供热反而引起机组整体煤耗增大,导致电厂生产亏煤;在该曲线右侧运行时,采暖工况热耗低于纯凝工况,供热可以提高机组热经济性。因此,有些梯级利用项目造成节流调压损失增加,反而引起能耗升高。建议热电机组采暖供热改造后,通过试验和计算方式,合理规划各台机组间供热汽量及汽源参数。

热负荷分配比例对抽凝-背压供热机组能耗影响

抽凝-背压供热模式是实现能量梯级利用、降低火力发电煤耗的有效途径,研究不同室外温度下供热凝汽器与尖峰加热器热负荷分配比例对机组能耗的影响,确定最佳热负荷分配比例,是抽凝-背压供热机组节能降耗的核心问题之一。本文利用热网变工况模型及Ebsilon软件仿真,以某310MW抽凝-背压供热机组为研究对象,分析了供热期不同温度下供热凝汽器与尖峰加热器热负荷分配比例不同时机组的发电功率及煤耗。结果表明:对于抽凝-背压热电联产机组,并非供热凝汽器热负荷比例越高而发电功率越高,供热期不同阶段,机组发电功率随供热凝汽器热负荷变化呈现不同规律;相同室外温度下,供热凝汽器与尖峰加热器热负荷分配比例对机组能耗影响很大,凝汽器热负荷比例不同时,其极差最小值和最大值分别为2.02g/(k W·h)和5.50g/(k W·h)。

汽轮机组滑压运行最优初压的确定

运用系统分析的方法,在综合考虑主蒸汽压力的变化对调节级效率、给水泵耗功、通流部分效率、过热器和再热器的温度变化等影响的基础上,建立了汽轮机动态最优运行初压的数学模型。以张家口电厂300MW汽轮机的运行数据进行计算,并与制造厂所给最佳运行曲线相比较,结果表明:最优运行初压不是负荷的单值函数,而是与机组运行环境有关的复杂函数。

二次蒸汽加热系统在真空冷冻干燥设备中的应用研究

为有效降低真空冷冻干燥设备运行能耗,在两套SZDG75型大型食品真空冷冻干燥设备上,分别采用了水作为载热流体的加热系统和二次蒸汽作为载热流体的加热系统,进行了冻干加工实际生产应用对比实验。实验结果表明,当进行小葱冻干加工时,在相同的实验条件下采用二次蒸汽加热系统的冻干设备的加工时间,比采用水加热系统的冻干设备缩短了1个小时,设备运行电耗降低11%,综合效果明显。

抽汽供热与循环水-水源热泵供热能耗分析

以300MW机组为例，分析计算了火电厂抽汽供热与循环水-水源热泵供热2种方式的特点和能耗。结果表明，当水源热泵系统的能效比（COP）大于5．03时，循环水-水源热泵供热方式的节能效果较好。目前水源热泵在实际运行时COP为4．5～5．5，其供热能耗与抽汽供热相当。

加装低压省煤器机组节能效果分析

为了分析加装低压省煤器对机组热力性能的影响,以某亚临界320 MW机组为例,对机组加装低压省煤器前、后锅炉效率、汽轮机热耗率和机组供电煤耗率等进行了热力性能试验。结果表明,机组加装低压省煤器后,锅炉效率提高了1.41%,尽管汽轮机热耗率增加了64.5kJ/(kW·h),但机组供电煤耗率降低了2.2g/(kW·h),节能效果显著。

利用蒸汽双效溴化锂吸收式热泵回收热电厂余热的研究

针对热电厂大量低温余热回收再利用问题,以天津市某热电厂民用建筑的空调冷热源改造工程为例,设计了一套热电厂余热回收系统。该系统采用蒸汽双效溴化锂吸收式热泵机组作为空调冷热源,冬季利用锅炉45℃脱硫塔循环水余热供热、夏季利用20℃锅炉给水作为冷却水实现供冷,过渡季节回收脱硫塔循环水余热加热锅炉给水,可实现机组全年运行。利用EnergyPlus能耗模拟软件对原有空调系统和热回收系统的运行能耗进行了模拟,结果表明该热回收系统具有良好的节能环保效益与经济收益。

基于传热介质的蒸汽加热凹印机能耗测试方法研究

目的提出蒸汽加热方式的凹版印刷机在印刷过程中能耗的测试方法。方法首先采用电平衡法建立凹印机消耗电能的数学模型,而后采用风量计量法和传热介质计量法分别建立蒸汽加热方式的凹印机消耗热能的数学模型,最后借助红外测温仪、超声波液体流量计和功率计对印刷厂中的多台凹印机进行现场测试。结果电阻丝和其他电机消耗的功率符合实际要求,通过测量的平均有功功率和功率因数反推得到的额定功率,与电机名牌示数上的额定功率十分接近,传热介质计量法和风量计量法分别求得的热能消耗值相接近。结论验证了蒸汽加热方式凹版印刷能耗测试方法的正确性和可行性,并较准确地测出了印刷过程中消耗的能量。

燃气-蒸汽联合循环蒸汽系统节能优化分析

从燃气-蒸汽联合循环机组节能降耗的角度出发,首先运用单耗理论导出产品单耗和机组做功量的关系;其次建立汽水系统的计算模型,在燃机选定的情况下以底循环效率为目标函数,结合Matlab计算软件对三压再热蒸汽系统的热力参数进行优化得到蒸汽轮机做功最大值,进而得出产品单耗最小值,对机组的经济性运行有一定的指导意义。

连续混炼过程比能耗分析

将连续混炼过程的有效比能耗分为升温、混炼、脱挥和建压比能耗,并提出了计算各项的一种方法。用该方法对不同机型、不同规格、不同加工对象的连续混炼机的比能耗进行了分析。结果表明,在多数连续混炼过程中,升温比能耗在总有效比能耗中所占比例都较大,建压比能耗所占比例都很小;原料热物性是影响有效比能耗及其构成的根本因素;当原料和混炼产物质量确定时,连续混炼机的螺杆与机筒结构、螺杆直径、产量、混炼工艺等都会影响有效比能耗及其构成。