基于产热量优化的烧结余热回收操作参数设定_熊永华
第45卷第8期 2011年8月
上海交通大学学报
JO U RN A L O F S HA NG H AI JIA O T O NG U N IV ERSI T Y
Vol .45No .8 Aug .2011
收稿日期:2011-04-22
基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2009AA04Z157),中南大学青年教师自由探索计划资助项目(201012200196)作者简介:熊永华(1979-),男,湖北洪湖人,博士,副教授,研究方向为智能系统和软件工程.E -mail :yhxiong @csu .edu .cn .
文章编号:1006-2467(2011)08-1119-06
基于产热量优化的烧结余热回收操作参数设定
熊永华, 姜云涛, 吴 敏, 赖旭芝
(中南大学信息科学与工程学院,长沙410083)
摘 要:针对钢铁烧结余热回收过程中的热交换效率优化问题,引入锅炉有效产热量的概念,用于
评价余热发电系统的整体运行效率,提出基于中压锅炉有效产热量优化的余热回收过程操作参数设定方法.首先应用BP 神经网络对中压锅炉有效产热量进行预测,基于热力学原理建立有效产热量优化模型;然后采用一种改进的粒子群优化算法求解优化模型,得出有效产热量最大时中压蒸汽温度和环冷机速度的优化设定值.基于工业运行数据的仿真结果表明,所提方法可以使烧结余热回收系统的有效产热量平均提高5%左右,从而提高余热发电效率.关键词:烧结过程;余热回收;中压蒸汽;产热量;参数设定中图分类号:TP 29;TP 18 文献标志码:A
Operating Parameters Setting Method of Sintering Waste Heat
Recovery Process Based on Heat Production Optimization
X IONG Yong -hua , J I A NG Y un -tao , WU Min , LA I X u -z hi
(School of Info rmatio n Science and Engineering ,Central South University ,Changsha 410083,China )Abstract :In o rder to improve the efficiency of w aste heat recovery system within sintering process ,this paper introduced the index o f boiler 's effective heat pro duction to evaluate the overall efficiency of w aste heat pow er generation sy stem ,and pro po sed an operating parame ters optimizatio n method based on this in -dex .First ,the BP neural netw o rk is applied to predict the index ,so that the optimizatio n model fo r boil -er 's effective heat productio n is constructed .Based o n this mo del ,an improved particle sw arm optimiza -tion is developed ,in o rder to obtain the optim al v alues of middle -pressure steam 's tem perature and coo l -machine speed ,w hich result in the m aximal boiler 's effective heat pro duction .The simulatio n results
show that the above m ethod is able to improve averag ely the boiler 's effective heat productio n of w aste heat recovery sy stem about 5%,and increase the efficiency of w aste heat po wer generation .
Key words :sinte ring pro cess ;w aste heat reco very ;middle -pressure steam ;heat pro duction ;parameter se tting
在钢铁烧结过程中,烧结矿被卸在环冷机上,通过鼓风的方式进行冷却.鼓风产生的废气温度通常在100～500°C ,该废气所带走的热能约占烧结所耗热能的50%左右.利用环冷机废气进行余热发电,
对于企业节能降耗、提高效益具有重要意义
[1]
.然
而,在实际生产过程中,烧结机运行往往不够稳定,
导致烧结矿温度变化较大,余热回收过程的运行参数波动较大,此时采用固定蒸汽温度和环冷机速度
设定值难以实现优化控制.
国外针对烧结余热回收问题的研究起步较早. Jang等[2]通过仿真分析,比较了烧结矿温度和烟气流量变化对烟气温度和回收热量的影响.Caputo 等[3]建立了环冷机热交换动态仿真模型,研究了烧结矿温度、风量以及料层厚度对烟气温度的影响,并通过仿真建模提出了一种环冷机最优设计标准.
随着余热发电技术的发展,国内相关方面的研究有所增多.尹雄峰等[4]通过关小引风机的风门使锅炉产生的蒸汽温度达到所要求的温度,刘长青[5]通过调节环冷机速度改变环冷机料层厚度提高环冷机烟气温度.罗远秋等[6]发现在料层厚度由小变大的过程中,环冷机产生的热量先增大到最大值后,再逐渐下降.赵斌等[7]发现中压蒸汽温度与循环风机转速存在关联,即提高循环风机转速,烟气温度和蒸汽温度将下降,但在风机转速由小到大的过程中,系统输出显热先增大后减小.
总体来看,对于烧结余热回收系统优化问题,国外的研究主要集中在仿真或工艺优化设计方面;国内的研究主要集中在基于理论模型的模拟计算方面,各钢铁企业在实际应用中仍普遍采用基于经验的操作方式.本文针对典型钢铁烧结双压锅炉余热回收系统,引入中压锅炉有效产热量的概念,根据烧结机速度、料层厚度、烧结矿表征温度等运行参数,建立基于神经网络的有效产热量预测模型,并在此基础上建立有效产热量优化模型.通过该优化模型,采用改进粒子群优化算法求解,获得了有效产热量最大时中压蒸汽温度和环冷机速度的优化操作参数.
1 过程机理分析与操作参数优化控制结构
通过烧结余热回收工艺机理和运行特性分析,确定影响余热发电系统运行效率的主要可操作参数,提出余热发电过程操作参数的优化方法.
1.1 工艺机理和运行特点分析
烧结余热发电过程是对烧结矿冷却过程产生的余热进行回收,其目的是在不影响烧结生产的情况下,最大限度地回收烧结矿中所含有的热量,并转化为蒸汽能或电能.烧结矿的冷却及余热回收通常在移动的环冷机或带冷机中进行.图1所示为目前普遍采用的烧结余热发电工艺流程.
烧结矿在烧结机烧成后,经破碎落入环冷机中,通过循环风机向上鼓风对烧结矿进行冷却.环冷机由一组转动的台车构成,可划分为多段,余热回收主要是对环冷机1段和2段产生的烟气进行回收.
从
图1 烧结余热发电系统工艺流程图Fig.1 T he pro cess flow char t of sintering wa ste r hea t pow er g ene ratio n sy stem
循环风机鼓入的较冷空气吸收了烧结矿的大部分热量后形成高温烟气.由环冷机1段出来的烟气温度较高,这部分烟气进入余热锅炉后,通过与锅炉的热交换过程,产生中压蒸汽.由环冷机2段出来的烟气温度稍低,主要用于加热余热锅炉产生低压蒸汽.释放了热能后的烟气由循环风机抽回,重新鼓入环冷机.中压蒸汽主要送入汽轮机发电,低压蒸汽则主要用于对外供汽以及对汽轮机进行补汽.
在图1所示的烧结余热发电系统中,中压蒸汽作为汽轮机的主汽,其所含热量是影响发电量的重要因素.余热回收系统产热量主要通过中压蒸汽的热量反映出来,在烧结矿热量一定的情况下,提高蒸汽温度会使蒸汽流量相对减少.环冷机速度改变,会引起环冷机的料层厚度的变化,从而影响系统产生的烟气、蒸汽温度和有效热量.针对既定的烧结机速度和烧结矿温度,存在一最优的环冷机速度和中压蒸汽温度参数,使余热发电系统的效率达到最高.
烧结矿温度和循环风机转速的变化到中压蒸汽温度的变化之间,经历了2个热交换过程,存在较大的时滞和较强的非线性.进入环冷机中的烧结矿温度跟随烧结机负荷变化波动,烧结机负荷变化后,余热发电过程的运行效率同样会发生改变,为提高余热发电过程的运行效率,中压蒸汽温度和环冷机速度需要在一定范围内进行相应的调整.
1.2 优化设定方法总体结构
基于上述工艺机理和运行特点分析,本文通过建立中压锅炉有效产热量优化模型,采用改进粒子群优化算法求解,获得中压蒸汽温度和环冷机速度的最优操作参数,指导余热发电生产过程.图2所示为操作参数优化控制结构.
中压锅炉有效产热量优化首先以烧结机速度、烧结料层厚度、烧结矿表征温度、中压锅炉进水温度、环冷机速度、中压蒸汽温度作为输入,建立中压
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图2 操作参数优化控制结构
Fig.2 T he structure of o ptimization and contr ol of
opera ting parameter s
锅炉有效产热量预测模型,预测滞后一段时间后中压锅炉的有效产热量;然后以中压锅炉有效产热量最大为优化目标,以汽轮机进汽参数和环冷机速度的允许变化范围为约束条件,建立中压锅炉有效产热量优化模型;最后采用改进的粒子群优化算法求解该优化模型,获得使有效产热量最大的中压蒸汽温度和环冷机速度设定值.
2 有效产热量优化模型
使用有效产热量来衡量余热发电系统中的热能产生量,并根据当前的烧结机负荷参数以及余热回收过程操作参数,使用神经网络对其进行预测,在此基础上建立有效产热量的优化模型.
2.1 中压锅炉有效产热量计算
通常,锅炉的利用热是指水和蒸汽流经各受热面时吸收的热量,即锅炉的利用热:
Q1=(h gr-h gs)G gr(1)式中:h gr为过热蒸汽焓;h gs为给水焓;G gr为过热蒸汽流量.
但在余热发电系统中,锅炉给水焓与汽轮机排汽焓并不相同,锅炉所吸收的热量与进入汽轮机中可释放的热量并不等价,蒸汽进入汽轮机所释放的热量与进汽焓值、进汽流量和排汽焓值有关.为了更加合理地评价余热发电系统的产热量,实现余热发电系统的效率优化,本文引入中压锅炉有效产热量的概念,其定义为单位时间内锅炉的有效产热量:
R=(h0-h c)G0(2)式中:G0为蒸汽流量;h0为中压蒸汽焓值;h c为汽轮机排汽焓值.由于排汽温度、压力比较稳定,在汽轮机正常运行的情况下,可不考虑汽轮机内部时滞,直接采用当前的排汽参数计算h c.h0可根据相应的温度和压力瞬时值计算得到,即[8]:
h0=4.187595.0+0.47(T g-273)-
202.96p g
(T g/100)10/3-
222.48×108p3g
(T g/100)14(3)式中:T g为中压蒸汽温度;p g为蒸汽压力.
采用中压锅炉的有效产热量,可以较好地衡量余热发电系统中的热能产生量.当有效产热量最大时,可使余热发电系统的热交换效率最高,即余热发电的热能利用率最大.
2.2 基于神经网络的有效产热量预测
中压锅炉有效产热量与蒸汽的流量、温度及压力有关.在余热回收过程中,由于没有新的热能释放,在压力稳定的情况下,蒸汽流量也受到蒸汽温度的影响.因此,预测模型首先以烧结机负荷、锅炉进水温度、环冷机速度、中压蒸汽温度等参数为输入,建立中压蒸汽流量预测模型;然后根据对应的温度检测值,采用式(2)计算出R.
在余热回收过程中,中压锅炉蒸汽流量与烧结机负荷、环冷机速度、锅炉进水温度以及中压蒸汽温度之间存在较强的非线性,很难建立起精确的机理模型.由于神经网络可以拟合任意非线性函数,故锅炉蒸汽流量预测模型采用3层BP神经网络进行建模[9].
神经网络模型输入变量有6个:烧结机速度v s、烧结料层厚度H s、烧结矿表征温度T s、中压锅炉进水温度T w、环冷机速度v c和中压蒸汽温度T g.隐含层神经元的数目为12.神经网络采用的转移函数tansig(x)为扩展的Sig moid函数,其定义为
tansig(x)=2
1+e-2x
-1(4)神经网络预测模型输出为锅炉中压蒸汽流量,即G=∑
12
j=1
W21j tansig∑
6
i=1
W1ji I i+θ1j+θ21(5)式中:W1ji为对应第j个隐层神经元第i个输入变量的权值;θ1j为对应第j个隐层神经元的阈值;W21j为对应第j个隐层神经元到输出层的权值;θ21为输出神经元的阈值.这4组参数分别由训练的神经网络获得.式(4)可表示为
G0=f
G
(v s,H s,T s,T w,v c,T g)(6)式中,G0为中压蒸汽流量预测值,将其作为G0代入式(2),再将式(3)代入式(2),可得到中压锅炉有效产热量的预测模型可表示为
R=f R(v s,H s,T s,T w,v c,T g,p g)(7) 2.3 有效产热量优化模型
通过改变环冷机速度,可改变烧结机与环冷机速比,从而改变环冷机料层厚度.在烧结机负荷和循环风机转速不变的情况下,随着环冷机速度的减慢,
1121
第8期熊永华,等:基于产热量优化的烧结余热回收操作参数设定
其料层厚度将增加,环冷机产生的烟气温度会相应升高.但由于料层厚度对进风阻力的影响,环冷机速
度在由大变小的过程中,余热回收系统产生的热量在达到最大值后,会逐渐下降,这一变化趋势如图3所示
.
图3 产热量与环冷机速度的关系
F ig .3 T he relationship betw een heat production and
co ol -machine speed
中压蒸汽温度与余热回收系统的产热量之间也有着一定的关系.如图4所示,在烧结机负荷不变的情况下,锅炉产生的蒸汽温度受循环风机转速的控
制,提高风机转速会使得系统产生的蒸汽温度下降,但是由于风机转速提高使风量增加,从而使得有效产热量有上升趋势,但风量过高会使环冷机产生的显热品质下降,使有效产热量降低
.
图4 产热量与中压蒸汽温度的关系
F ig .4 T he relationship betw een heat production and
steam tem pera tur e
由上述分析可知,在一定的烧结机负荷和工况约束下,存在最优的设定值T g 和v c ,使得R 最大.
设汽轮机允许的最低最高进汽温度为[T gl ,T gh ]、环冷机速度为[v l ,v h ].环冷机与烧结机速度之间有一个联动范围,为保证系统运行安全,环冷机速度v l =0.25v s ,v h =1m /s ,则建立如下的有效产热量优化模型:
max R =m ax f R (T s ,H s ,v s ,v c ,T g ,T w ,p g )s .t .T gl ≤T g ≤T gh , v l ≤v c ≤v h
(8)
模型以中压锅炉有效产热量最大为优化目标,
以环冷机速度和中压蒸汽温度限制范围为约束,由于基于神经网络建模,故存在较强的非线性,属于具有约束条件的非线性优化问题.
3 操作参数优化设定
采用改进的粒子群优化算法求解优化模型的最优解,计算出使得产热量最大的环冷机速度和中压蒸汽温度的设定值,用于生产过程控制.3.1 改进的粒子群优化算法
由于中压锅炉产热量优化模型采用神经网络进行建模,故存在很强的非线性,可能存在局部最优解.同时,其优化求解受到环冷机速度和中压蒸汽温度限制范围的约束,属于复杂的非线性约束优化问
题.传统的粒子群优化算法容易陷入局部最优解.因此,本文采用改进的粒子群优化算法进行求解,尽可能保证求得全局最优解.
为处理相关的约束条件,采用罚函数法处理约束机制,使不可行解的适应度较大地减小,当不满足约束条件时,并不考虑搜索到的不可行区域解的值.为获得全局最优解,将粒子群划分为多个子种群,每个子种群存在局部最优解l best ,同时全局最优解引导子种群的移动.
在采用改进的粒子群优化算法求解的过程中,采用罚函数法,将约束问题变成无约束问题.基于惩罚函数法,对余热锅炉产热量优化目标函数进行适当的变化,将式(8)改进为
max Q (X )=max f Q (T s ,H s ,v s ,v c ,T g ,T w ,p g )- μa max 2{0,T g -T gh }-μb min 2{0,T g -T gl }- μc max 2{0,v c -v h }-μd min 2{0,v c -v l }
(9)
令
P (T g )=-μa m ax 2
{0,T g -T gh }-
μb min 2
{0,T g -T gl }
G (v c )=-μc max 2{0,v c -v h }-
μd min 2
{0,v c -v l }
分别为中压蒸汽温度约束条件的惩罚项和环冷机速度的惩罚项;-μa 、-μb 、-μc 和-μd 均为罚参数.
算法在当前种群中选择最优的粒子p best 作为核心粒子,引导与其距离最近的粒子飞向该p best 值,按照这种方法形成多个子种群.分别通过子种群中的核心粒子为子种群中的其他粒子更新其l best .其中有一个子种群仍然保存了全局的g best ,这样使得搜
索不仅能朝着全局较优解的方向飞行,而且能朝着其他多个方向进行.粒子的速度和位置通过下式来更新.
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上 海 交 通 大 学 学 报
第45卷
v id(t+1)=wv id(t)+c1r1(p best(t)-
x id(t))+c2r2(l best(t)-x id(t)) x id(t+1)=x id(t)+v id(t+1)
1≤i≤N, 1≤d≤D
(10)
式中:x id(t+1)、x id(t)、v id(t+1)和v id(t)分别为第i个粒子在t+1和t时刻的空间位移与运动速度;w 为惯性因子;c1和c2分别为粒子个体的加速权重系数和粒子群体的加速权重系数;r1和r2分别为与粒子个体及群体的加速权重系数相关的随机初值;N 为粒子种群的规模;D为维数(本文取D=2).
3.2 操作参数优化计算
采用改进粒子群优化算法,对中压锅炉有效产热量优化模型求解,计算操作参数的优化设定值,具体求解步骤如下:
(1)随机初始化100个粒子,初始化每个粒子的学习因子、惯性因子、粒子位置、速度以及最大迭代次数等参数.在本优化计算中,待优化参数为中压蒸汽温度T go和环冷机速度v c,c1和c2取值分别为2和1.5,w取(0.1,1)中的随机数,最大迭代次数为5000.
(2)利用优化函数f Q计算各粒子的适应度.
(3)将每个粒子当前的适应度与其历史最优的适应度p best进行比较,并更新p best;同时根据适应度最大的粒子更新全局最优g best.
(4)根据粒子之间的距离划分为多子群,并根据每个子群中适应度最大的粒子分别更新每个子群的l best.
(5)根据式(10)计算每个粒子下一时刻的速度和位置.
(6)计算结果达到停止条件,算法停止,返回当前最优解;否则,返回到步骤(2).
4 基于工业运行数据的仿真与分析某钢铁企业使用360m2烧结机,420m2环冷机,双压余热锅炉;环冷机高温烟气送中压锅炉,低温度烟气送低压锅炉;中压锅炉产生中压蒸汽用于汽轮机发电,汽轮机主蒸汽额定进汽压力为1.96 M Pa,温度为385°C.在实际余热生产中,为适应工况变化,进汽温度放宽至300～400°C,余热回收系统采用集散控制系统实现基础自动化.取生产现场实际运行的数据进行仿真分析
.通过限幅滤波,从现场运行
数据中选取1000个样本数据,烧结矿表征温度与蒸汽产量之间的时滞按8min配准.其中900个样本用来训练神经网络,100个样本用来验证预测模型,样本间隔为10,得到蒸汽流量与中压锅炉产热量的预测结果分别如图5和6所示.
(a)流量预测结果对比
(b)流量预测误差曲线
图5 中压蒸汽流量预测结果
Fig.5 T he prediction re sults o f middle-pre ssure
steam flow predictio n mo del
从仿真结果可以看出,中压蒸汽流量预测的平均平方误差(MSE)为2.303,平均绝对百分误差(MA PE)为0.037;有效产热量预测的M SE=1.110×1012,MA PE=0.035.由于有效产热量模型同时考虑了蒸汽温度和蒸汽流量,采用有效产热量预测模型可以较好地表示余热回收系统的运行效率.由此可见,采用神经网络建立的预测模型,能够较准确地预测中压锅炉有效产热量.
选取某一段运行时间的数据,再从中选取采集时间间隔20min的连续50个样本数据,该段时间内汽轮机排汽温度为60°C,排汽压力为-80kPa.采用改进的粒子群优化算法求解中压锅炉产热量优化模型,得到优化参数,然后利用优化参数计算优化后的有效产热量.取优化后的有效产热量数据与优化前的数据对比,结果如图7所示.
由仿真结果可知,优化后的中压锅炉的有效产热量比优化前平均约提高5%,可有效地提高余热回收系统的运行效率.
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第8期熊永华,等:基于产热量优化的烧结余热回收操作参数设定
(a )
产热量预测结果对比
(b )产热量预测误差曲线图6 中压锅炉有效产热量预测结果Fig .6 T he results of boiler 's effective heat
production prediction
model
图7 锅炉有效产热量优化结果Fig .7 T he optimiza tion results of boiler 's
effective heat pro duction
5 结 语
本文分析了烧结余热回收过程的工艺机理及其运行特点,并指出在一定的烧结机负荷下,存在一最优的环冷机速度和中压蒸汽温度参数,使系统的运
行效率最高.为实现余热发电效率的优化,提出有效产热量的概念,建立了中压蒸汽有效产热量优化模型,并采用改进粒子群优化算法对模型的优化参数进行求解,得到使有效产热量最大的环冷机速度和
中压蒸汽温度操作参数.通过采用工业实际运行数据进行仿真分析,表明该优化方法可以有效地提高
系统的有效产热量.参考文献:
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第45卷
余热回收方案样本
＿＿＿＿＿＿＿有限公司 导热油炉-余热回收装置 项 目 说 明 书 目录 1．摘要 (1) 2．公司营业执照和资质证书复印件 (1) 3．授权委托书 (2) 4．用户供热系统分析、节能分析及节能计算 (3) 5. 热量回收计算
表 (4) 6．热管技术介绍 (5) 7．国内常见余热回收方式对比分析 (9) 8．热管余热回收解决方案 (10) 9. 施工方案 (12) 10. 工程报价及付款方式 (13) 11．售后服务 (14) 12．公司部分实体图片 (15) 13．公司简介 (16)
摘要 本文详细某公司供热系统余热回收工程方案, 分析某公司供热系统并对余热回收技术做了系统的描述, 根据工作需求及工作背景做出技术解决方案、施工方案、工程报价、节能分析、售后服务, 对超导热管技术做了较为具体的描述。本文还对国内各种常见余热回收方式做了系统比较。
授权委托书 本授权委托书声明: 我 ( 公司名称) 现授权委托本公司( 单位名称) 的 ( 姓名) 为我公司代理人, 以本公司的名义参加某公司, 的2台600万大卡导热油炉余热回收工程的业务洽谈。代理人在合同谈判过程中所签署的一切文件和处理与之有关的一切事务, 我均予以承认。 代理人无转委权。特此委托。 代理人: 性别: 年龄: 单位: 本公司部门: 职务: ( 签字或盖章) 日期: 8月31日
供热系统分析 某公司当前2台600万大卡燃煤导热油炉, 在能源日趋紧张的背景下, 同时企业的经营成本不断上升。排烟温度在280℃以上, 造成很大的资源浪费。 备注: 根据现有锅炉情况, 排烟温度为280℃以上, 其节能有很大的空间, 因为其烟气量较大, 热焓高。 节能分析 某公司导热油炉能够改进节能设备: 在导热油炉与引风机之间加装热管余热回收器, 烟气温度由300℃降到130℃左右, 每小时可产生173度的蒸汽1.15吨, 回收74万大卡的热量, 为企业带来可观的经济效益。 节能计算 每小时回收74万大卡热量, 按煤燃烧值5000大卡、锅炉效率80%计算, 每小时可省煤 74万大卡÷5000小时÷80％＝185公斤/小时 按煤价650元/吨, 每小时节省费用 185公斤/小时×0.65元/公斤＝120元/小时 每年锅炉运行时间按7200小时计, 则每年可节约 120元/小时×7200小时＝86万元 设备总投资约16万, 则设备的回报周期为: 16万/( 86万/12月)=2.23个月, 保守估计3个月收回全部
能量回收器原理
反渗透海水淡化系统中的能量回收装置 按照工作原理，流体能量回收技术主要分为流体非直接接触式和流体直接接触式两大类。 一、流体非直接接触式技术 在非直接接触式流体能量回收装置中，高低压流体对需要借助叶轮和轴来传递能量，即以机械能作为流体能量传递的中间环节，故又称为机械能中介式技术。能量转换过程为压力能——机械能——压力能。 采用流体非直接接触式技术的典型装置类型有逆转泵型、佩尔顿型叶轮和水力透平等。这种技术的节能机理是在回收高压流体中的压力能的同时减少高压泵的提升压力差来降低 系统的能耗。 1.逆转泵和佩尔顿叶轮型 逆转泵和佩尔顿叶轮型装置的原理类似，属于外力驱动泵式装置，即其加压泵由外电机驱动，通过轴传递的能量为辅助形式。高压废流体驱动透平中的叶轮，通过传动轴与泵连接，为新鲜低压流体加压，做功后的高压废流体丧失能量后排出。下图为此类装置的能量传递示意图 2.水力透平装置与逆转泵及佩尔顿叶轮机型最大的区别在于其透平叶轮和泵体叶轮安 装在同一壳体中，用高压浓盐水直接冲击透平叶片，通过轴功直接驱动加压泵工作，并尽可能减少中间传动轴的机械能损失，从高压流体回收后的能量作为唯一驱动力驱动泵的工作。下图为此装置的示意图 二、流体直接接触正位移技术 这种技术的节能机理是在产量不变的情况下减少通过高压泵的流量的方式来降低系统
的能耗。它是高低压流体直接交换压力能，而不需要机械辅助装置，又称正位移技术，能量的转换过程为压力能——压力能。按照运动部件的类型，这类装置可分为活塞式功交换器和旋转式压力交换器两种。 1.活塞式功交换器 活塞式功交换器自身结构简单，高压流体通过活塞为低压流体加压，同时活塞还可有效防止高低压流体的混流，而且活塞本山阻力非常小，传递效率接近100%。下图为其结构示意图 2.旋转式压力交换器 旋转式压力交换器主要部件是一个无轴的转子，沿轴向开有数个孔道，高低压流体在孔道中交换能量，并依靠转子的连续转动实现系统的连续运行。
烟气余热回收技术方案样本
烟气余热回收技术 方案
烟气余热回收利用改造项目 技术方案 ***节能科技有限公司 二O一二年
一、运行现状 锅炉房配备2.1MW锅炉2台（一用一备），供热面积5万m2；**炉配备2.1MW锅炉2台（一用一备），供热面积4.5万m2。经监测，**锅炉房2台锅炉正常运行排烟温度在150--170℃，平均热效率在89%，**锅炉房2台锅炉正常运行排烟温度在160-180℃，平均热效率在88%，（标准应不高于160℃）。锅炉系统运行进出水温差较小，排烟热损失较大，同时影响锅炉热效率的提高，回收利用潜力明显。 二、技术介绍 烟气冷凝回收利用技术是国家第一批特种设备节能技术推荐目录中的成熟技术。有着显著的节能效益。主要原理：1m3天然气燃烧后会放出9450kcal的热量，其中显热为8500kcal,水蒸气含有的热量(潜热)为950kcal。对于传统燃气锅炉可利用的热能就是8500kcal的显热，供热行业中常规计算天然气热值一般以8500kcal/nm3为基础计算。这样，天然气的实际总发热量9450kcal与天然气的显热8500kcal比例关系以百分数表示就为：111%，其中显热部分占100%，潜热部分占11%，因此对于传统燃气锅炉来说还是有很多热量白白浪费掉。 普通天然气锅炉的排烟温度一般在120--250℃，这些烟气含有8%--15%的显热和11%的水蒸气潜热。加装烟气冷凝器的主要
目的就是经过冷凝器把烟气中的水蒸气变成凝结水，最大限度地回收烟气中含有的潜热和显热，使回收热量后排烟温度可降至100℃左右，同时烟气冷却后产生的凝结水得到及时有效地排出（1 nm3天然气完全燃烧后，可产生1.66kg水），而且大大减少了co2、co、nox等有害物质向大气的排放，起到了明显的节能、降耗、减排及保护锅炉设备的作用。从而达到节能增效的目的。 三、改造方案 3.1、设备选型 烟气余热回收器选用瑞典爱瑞科（AIREC）板式烟气热回收器。 瑞典AIREC公司是世界上唯一一家 钎焊式模块化非对称流量板式换热器的 专业生产制造商，凭借独到的设计理 念，雄厚的产品开发能力和多年行业丰 富的实践经验使AIREC成为在非对称流量换热领域的真正领导者。 irCross21由多块板片重叠冲压在一起，在真空和高温的环境下，板片用铜或镍焊接在一起，具有很高的机械强度，更大的传热面积，更高的效率，更轻便小巧。AIREC经过继承CBE（钎焊式换热器）的技术特点，独特的换热器设计板纹，气体/液体应用
纯电动汽车制动能量回收技术
纯电动汽车制动能量回 收技术 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
纯电动汽车制动能量回收技术 电动汽车制动能量回收技术是利用汽车在踩动刹车进行减速时将制动效能转变为电能储存并回收到电池当中，摩擦能量没有被浪费掉而是变相扩充了电池的容量，增加了纯电动汽车的续航里程，并且减少了刹车系统耗材的磨损。 电动汽车在“新能源”话题备受瞩目的今日已经不是个陌生词语，但是电动汽车的历史比大多数人想像得要长很多。1896年还推出了为电动车换电的服务，也就是我们今天所说的“充电桩”的雏形[仇建华，张珍，电动汽车制动能量回收方式设计[J].上海汽车.2012，12.]；在十九世纪末二十世纪初的交通大变革中，电动汽车作为一种新型事物快速成长但又迅速陨落。有社会环境的影响也有自身条件的限制。 目前常见的纯电动汽车，其动力电池组、电池变换器和电动机之间为电气连接，电动机、减速器和车轮之间为机械连接。 纯电动汽车制动能量回收技术研究背景 ?动车从登上历史的舞台开始，续航性能如何提升一直是人们争议很大的点。从根本上来说，续航能力可以通过
改进蓄能和驱动方式来提高，除此之外，制动能量回收也是重要的方式之一。 制动能量回收，简单来说，就是把电动汽车的电机组中无用的部分、不需要的部分，甚至有害的惯性转动带来的动能转化为电能，并返回给蓄电池，与此同时产生制动力矩，使电动机快速停止惯性转动，这整个过程也就成为再生制动过程[叶永贞，纯电动汽车制动能量回收系统研究[D].山东：青岛理工大学，2013.]。 电动汽车发展至今，已有大部分安装了类似装置以节约制动能，经过研究发现，在行驶路况频繁变化的路段，制动能量回收技术可以增加20%左右的续驶里程。 制动能量回收方法 制动能量回收方法有常见三种： 飞轮蓄能。特点：①结构简单；②无法大量蓄能。 液压蓄能。特点：①简便、可大量蓄能；②可靠性高。 蓄电池储能。特点：①无法大量蓄能②成本太高。 电动汽车制动能量回收系统的结构 无独立发电机的制动能量回收系统。①前轮驱动制动能量回收系统；②全轮驱动能量回收制动系统。有独立发电机的制动能量回收系统。 系统传动方式
烟气余热回收装置的利用(2021年)
Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 烟气余热回收装置的利用(2021 年)
烟气余热回收装置的利用(2021年)导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。文档可用作电子存档或实体印刷，使用时请详细阅读条款。 ［摘要］文章主要介绍锅炉排烟余热回收的必要性和利用方向，当今国内外烟气回收装置的应用情况，从设计角度提出设置烟气余热回收装置（烟气冷却器）需要考虑的问题，并列举工程设计方案及其预期的节能效果。 ［关键词］烟气余热回收；低温腐蚀；节能 ［作者简介］梁著文，广东省电力设计研究院，广东广州，510000 ［中图分类号］TM621.2［文献标识码］A［文章编号］1007-7723（2010）10-0111-0003 一、引言 在火电厂的运行中，煤炭燃烧及各种用能设备、热能换热设备产生了大量的余热，然而这些能量多数都被浪费了。近些年来，在国家大力倡导“节能减排”能源利用政策的大环境下，国内某些电厂成功地设计安装了余热回收利用装置，给电厂带来很好的经济效益。 对火力发电厂讲，锅炉热损失中最大的是排烟热损失。对小型锅
能量回收装置
Recuperator能量回收装置 毋庸置疑，阿科凌与业内竞争对手相比的最大优势在于我们的专利设备— Recuperator能量回收装置。它是阿科凌专有的能量回收装置/工作转换机，阿科凌也因此成为全球唯一一家拥有专有能量回收装置的海水淡化水供应商。回流机属于等压能量回收装置，具体而言，它是一种活塞式工作转换机。 回流机结构紧凑，呈塔状结构，经过不断的改良， 如今已是第三个版本。阿科凌研发实验室不遗余力 地致力于回流机新功能的开发，并将于近期推出升 级版新产品。回流机目前仅应用于阿科凌的交钥匙 解决方案和自建自营的项目中，但计划不久将作为 第三方产品进行销售。回流机能实现高达98.5% 的废弃能量回收率，可大幅节省运营成本。 背景介绍 膜组件是反渗透海水淡化过程的核心部分，从一开 始，反渗透法海水淡化技术便致力于膜组件的开发 与改良。 阿科凌专功膜法脱盐项目，反渗透海水淡化过程的终极目标是获取材质与结构均符合脱盐市场需求（如高产出率、高脱盐率、抗高压、抗化学性和低给水污染物排放）的膜组件。 随着阿科凌系统设计技术的不断进步，加之阿科凌多年的反渗透系统运营经验、优化的预处理解决方案以及更高效设备和更优材质的采用，将成功节省运营成本并大幅降低系统的生命周期成本。 工作原理 回流机通过反渗透膜滤过的盐水给预处理海水加 压，加压过程由反渗透膜的盐水流量进行调节。 该装置包含两个直立的双向不锈钢塔，分别进行加 压转移和解压释放处理。预处理海水来自加压给水 箱，而给水箱为系统提供恒定的水流量和水压。 回流机能够将加压盐水的能量回收至反渗透膜及 增压泵—只需把加压盐水替换成相同流速的预处 理海水。
制动能量回收技术现状及发展趋势
研究生课程考核试卷 （适用于课程论文、提交报告） 科目：汽车技术现状及发展趋势教师：贺岩松姓名：赵金龙学号：20110702218 专业：车辆工程类别：学术 上课时间：2011年11月至2011年11月 考生成绩： 阅卷评语： 阅卷教师(签名) 重庆大学研究生院制
再生制动技术现状及发展趋势 摘要 随着新能源危机的加剧，混合动力汽车和纯电动汽车已经成为新一代汽车的发展方向，而再生制动技术作为混合动力汽车和电动汽车的一向重要节能技术，已经得到越来越大的重视。再生制动技术使汽车在制动过程中将一部分动能转化为电能并储存在储能装置中，实现了制动减速时的能量再利用。本文对再生制动的工作原理、技术发展现状进行了详细的阐述，并提出日后的发展趋势。 关键词：制动能量；制动能量回收；发展现状 Regenerative Braking Technology Status and Development Trends ABSTRACT With the new energy crisis intensifies, hybrid vehicles and pure electric vehicles has become the new direction of next generation car, and regenerative brakingtechnology as an important energy-saving technology for hybrid vehicles and electric cars has been paid more and more attention.During braking, part of the kinetic energywill be turn into electrical energy by regenerative braking technology so that we can achieve the energy re-use when the car speed is brakingdeceleration .In this paper, regenerative braking technology works and research status has been elaborated in detail and proposed the future development trend. Key words:Braking energy; Energy regeneration and use; Research status
烟气余热回收装置的利用(新编版)
烟气余热回收装置的利用(新 编版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0521
烟气余热回收装置的利用(新编版) ［摘要］文章主要介绍锅炉排烟余热回收的必要性和利用方向，当今国内外烟气回收装置的应用情况，从设计角度提出设置烟气余热回收装置（烟气冷却器）需要考虑的问题，并列举工程设计方案及其预期的节能效果。 ［关键词］烟气余热回收；低温腐蚀；节能 ［作者简介］梁著文，广东省电力设计研究院，广东广州，510000 ［中图分类号］TM621.2［文献标识码］A［文章编号］1007-7723（2010）10-0111-0003 一、引言 在火电厂的运行中，煤炭燃烧及各种用能设备、热能换热设备产生了大量的余热，然而这些能量多数都被浪费了。近些年来，在国家大力倡导“节能减排”能源利用政策的大环境下，国内某些电
厂成功地设计安装了余热回收利用装置，给电厂带来很好的经济效益。 对火力发电厂讲，锅炉热损失中最大的是排烟热损失。对小型锅炉，燃用高硫分煤时，排烟温度比较高，可以达到180～220℃左右；中型锅炉排烟温度在110～180℃。一般来说，排烟温度每升高15~20℃，锅炉热效率大约降低1.0%。因此，锅炉排烟是一个潜力很大的余热资源。 二、烟气余热的利用方向 烟气余热的利用方向主要可分为预热并干燥燃料、预热助燃空气、加热热网水、凝结水等。 1.用水水换热的暖风器替代常规蒸汽暖风器，即以一次循环水为热媒，将在烟气侧吸收的热量释放给一、二次冷风，将进入预热器前的冷风预加热，以减少常规蒸汽暖风器辅助蒸汽用量。 2.利用烟气余热干燥褐煤。其核心设备（干燥机滚筒）是稍微倾斜并可回转的圆筒体，湿物料从一端上部加入，干物料在另一端下部进行收集。约150℃的热烟气由进料端或出料端进入，从另一端
余热回收方案
能量回收系统
第一部分:能量回收系统介绍 压缩空气是工业领域中应用最广泛的动力源之一。由于其具有安全、无 公害、调节性能好、输送方便等诸多优点，使其在现代工业领域中应用 越来越广泛。但要得到品质优良的压缩空气需要消耗大量能源。在大多 数生产型企业中，压缩空气的能源消耗占全部电力消耗的10%—35%。 根据行业调查分析，空压机系统5年的运行费用组成：系统的初期设 备投资及设备维护费用占到总费用的25%，而电能消耗（电费）占到75%， 几乎所有的系统浪费最终都是体现在电费上。 根据对全球范围内各个行业的空气系统进行评估，可以发现：绝大多数 的压缩空气系统，无论其新或旧，运行的效率都不理想—压缩空气泄漏、 人为用气、不正确的使用和不适当的系统控制等等均会导致系统效率的 下降，从而导致客户大量的能耗浪费。据统计,空气系统的存在的系统浪 费约15—30%。这部分损失，是可以通过全面的系统解决方案来消除的。 对压缩空气系统节能提供全面的解决方案应该从压缩空气系统能源审计 开始。现代化的压缩空气系统运行时所碰到的疑难和低效问题总是让人 觉得很复杂和无从下手。其实对压缩空气系统进行正确的能源审计就可 以为用户的整个压缩空气系统提供全面的解决方案。对压缩空气系统设 备其进行动态管理，使压缩空气系统组件充分发挥效能。 通过我们在压缩空气方面的专业的、全面的空气系统能源审计和分析采 取适合实际的解决方案，能够实现为客户的压缩空气系统降低10%—50% 的电力消耗，为客户带来新的利润空间。 经过连续近二十年的经济高速增长，中国已经成为全球制造业的中心，大规模的产量提升，造成巨大的资源消耗和能量需求，过快的发展正逐步制约国家经济实力的进一步提升，因此，2005年《国务院关于加强节能工作的决定》明确目标指出：
纯电动汽车制动能量回收技术
纯电动汽车制动能量回收技术 电动汽车制动能量回收技术是利用汽车在踩动刹车进行减速时将制动效能转变为电能储存并回收到电池当中，摩擦能量没有被浪费掉而是变相扩充了电池的容量，增加了纯电动汽车的续航里程，并且减少了刹车系统耗材的磨损。 电动汽车在“新能源”话题备受瞩目的今日已经不是个陌生词语，但是电动汽车的历史比大多数人想像得要长很多。1896年还推出了为电动车换电的服务，也就是我们今天所说的“充电桩”的雏形[仇建华，张珍，电动汽车制动能量回收方式设计[J].上海汽 车.2012，12.]；在十九世纪末二十世纪初的交通大变革中，电动汽车作为一种新型事物快速成长但又迅速陨落。有社会环境的影响也有自身条件的限制。 目前常见的纯电动汽车，其动力电池组、电池变换器和电动机之间为电气连接，电动机、减速器和车轮之间为机械连接。 纯电动汽车制动能量回收技术研究背景 ?动车从登上历史的舞台开始，续航性能如何提升一直是人们争议很大的点。从根本上来说，续航能力可以通过改进蓄能和驱动方式来提高，除此之外，制动能量回收也是重要的方式之一。 制动能量回收，简单来说，就是把电动汽车的电机组中无用的部分、不需要的部分，甚至有害的惯性转动带来的动能转化为电能，并返回给蓄电池，与此同时产生制动力矩，使电动机快速停止惯性转动，这整个过程也就成为再生制动过程[叶永贞，纯电动汽车
制动能量回收系统研究[D].山东：青岛理工大学，2013.]。 电动汽车发展至今，已有大部分安装了类似装置以节约制动能，经过研究发现，在行驶路况频繁变化的路段，制动能量回收技术可以增加20%左右的续驶里程。 制动能量回收方法 制动能量回收方法有常见三种： 飞轮蓄能。特点：①结构简单；②无法大量蓄能。 液压蓄能。特点：①简便、可大量蓄能；②可靠性高。 蓄电池储能。特点：①无法大量蓄能②成本太高。 电动汽车制动能量回收系统的结构 无独立发电机的制动能量回收系统。①前轮驱动制动能量回收系统；②全轮驱动能量回收制动系统。有独立发电机的制动能量回收系统。 系统传动方式 液压混合动力系统的系统传动方式有四种：串联式；并联式；混联式；轮边式。 串联式混合动力驱动系统。串联式混合动力驱动系统，动力源有：发动机和高压蓄能器。 这种方式只适合整车质量小、车速不能过高的小型公交车等。 并联式混合动力驱动系统。并联式混合动力驱动系统动力源是发动机和高压蓄能器。但并联式车辆在制动能量再生系统不工作或出故障时可以由发动机单独直接驱动车辆。 并联式系统的驱动路线有两条，一条是由发动机传给变速器，
丹佛斯能量回收装置模拟
Seal Zone PX High Pressure Outlet PX Low Pressure inlet Seal Zone Start PX Booster Pump Main High Pressure Pump 0 flow 0 bar 0 flow 0 bar 0 flow 0 bar 0 flow 0 bar 0 flow 0 bar 0 flow 0 bar PX High Pressure Inlet PX Low pressure Outlet V F D FM FM PX Rotor Step 1: Start seawater supply or fresh water flush. SW Pump Start Flush Seal zone Air Vent Permeate 0 flow
Seal Zone PX Rotor Seal zone LP PX High Pressure Outlet PX Low Pressure inlet PX Booster Pump Main High Pressure Pump --flow 2 bar 0 flow 2 bar --flow 2 bar 58.8 flow 2 bar 58.8 flow 1 bar PX High Pressure Inlet PX Low pressure Outlet V F D FM FM Seawater Pump Start Booster Stop SW Pump Air Vent 0 flow 2 bar Permeate 0 flow Seal Zone
余热回收安全规定正式样本
文件编号：TP-AR-L3363 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 余热回收安全规定正式 样本
余热回收安全规定正式样本 使用注意：该管理制度资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范，条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 1 担任运行各岗位的值班人员，必须经过对本 规程的学习和实际操作培训，考试合格，经过批准后 方可正式担任岗位值班工作。 2 各级管理人员、专业技术人员、安全监察人 员，均应熟悉本规程有关部分。 3 各级生产负责人及调度，均不准发出违反本 规程的命令，运行人员接到违反本规程和危及人身、 设备安全的命令时，申明理由后，并向上一级领导汇 报。 4 运行值班中，运行负责人是班长，机组负责 人是主操，各岗位值班人员，必须执行所属上级人员
的命令和指挥。 5 运行值班人员应树立“安全第一、预防为主”的思想，做好事故预想和防范措施。严格执行“两票三制”即工作票、操作票、交接班制度、设备巡回检查制度、设备定期试验和切换制度。杜绝“三违”，即违章指挥、违章作业、违反劳动纪律。 6 发生事故时，各专业应在调度的统一指挥下，运行人员应在班长和主值的领导下正确迅速处理，并应及时汇报给调度及专业负责人。事后要组织认真分析，做到“三不放过”，即事故原因不清不放过、事故责任者和应受教育者未受到教育不放过、没有采取防范措施不放过。 7 严禁不熟悉设备的人替班，低岗位人员不能代替高岗位人员。 8 运行岗位各种记录、日报、运行日志等应详
冶炼电炉烟气全余热回收装置-高温烟道式余热锅炉(标准版)
冶炼电炉烟气全余热回收装置-高温烟道式余热锅炉(标准 Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0843
冶炼电炉烟气全余热回收装置-高温烟道 式余热锅炉(标准版) 在电炉冶炼的过程中，要产生大量的高温烟气，其最高温度可达2100℃，含尘量高，且所含氧化铁尘具有工业回收价值。高温含尘烟气携带的热量约为电炉输入总能量的11%，有的甚至高达20%。这些高温烟气不仅带走大量的热，而且给电炉的除尘系统带来了巨大的负担，不但降低了氧化铁尘的回收率，而且造成了严重的污染问题。随着钢铁行业的发展，电炉炼钢的铁水比例逐渐上升，有的甚至超过了30%。铁水比例的升高，引起电炉炼钢烟气量增加、热量浪费和除尘问题的日趋严重。如何将这部分高温烟气中的显热充分地回收，变“废”为宝，使之转化为热能，并使得电炉烟气更加稳定，为高效除尘创造条件，从而降低除尘系统运行成本和企业的生产成本，这是电炉炼钢企业必须重视的问题。公司组建了专业的技
术队伍开始了电炉烟气全余热回收装置的研究，从提高余热回收量、烟尘沉降效率、锅炉的压力及使用寿命3个角度进行研发，从而降低电炉的吨钢能耗。并在江苏某企业110t电炉成功投运，并对装置出口烟气温度、吨钢回收蒸汽量等关键参数进行了现场测试，测试结果显示装置达到了预期指标。 1、电炉烟气冷却方式现状 目前电炉烟气冷却的方式有水冷+机力风冷、废钢预热+水冷、水冷+热管余热锅炉等几种。 1.1水冷+机力风冷 水冷+机力风冷系统的流程见图1。电炉第四孔出口的高温烟气进入水冷烟道，同时，混入从电炉四孔水冷弯头和水冷滑套间的缝隙吸入的空气，进行燃烧，之后进入燃烧沉降室，在燃烧沉降室进行燃烧和灰尘沉降后，从燃烧沉降室出来的高温烟气经过水冷烟道冷却到600℃左右，进入机力风冷器，冷却后的烟气与电炉密闭罩的除尘烟气混合降温后进入布袋除尘器除尘，之后通过风机、消声器，从烟囱排出。
汽车减震器能量回收装置设计概要
目录 1 绪论 (1) 1.1 能量回收装置简介 (1) 1.2 研究的背景及意义 (1) 1.3 国内外发展现状及趋势 (2) 1.3.1国外发展现状 (2) 1.3.2国内发展趋势 (2) 2 理论基础 (3) 2.1 减震器 (3) 2.2 电磁发电技术 (4) 2.2.1法拉第电磁感应定律 (4) 2.2.2电磁感应发电装置结构 (4) 2.3 压电发电技术 (5) 2.3.1压电材料 (5) 2.3.2压电效应 (5) 3 基于压电叠堆储能的新式能量回收装置的结构及工作原理 (7) 3.1 压电叠堆发电装置的结构 (7) 3.2 能量回收装置的工作原理 (7) 4 能量回收装置的等效模型分析 (8) 4.1 模型假设 (8) 4.2 等效模型 (8) 4.3 发电装置的性能分析 (8) 4.4油压频率f对回收装置输出特性的影响 (9) 4.5 压电叠堆长度对输出特性的影响 (9) 4.6 压电叠堆截面面积S对输出特性的影响 (10) 4.7 本章小结 (11) 5 能量回收装置输出电路 (11) 6 结论与展望 (12) 参考文献 (13)
汽车减震器能量回收装置设计 摘要：传统的被动悬架以及半主动悬架只能起到加速车架和车身震动的衰减作用，而起不到对振动能量回收的作用。当汽车对减震器施加力时，减震器孔壁与油液间的摩擦及液体分子内的摩擦便形成对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能，被油液和减振器壳体所吸收，并散到大气中，这一部分能量被白白浪费掉。设计一种能量回收装置，能量回收装备将减震器内部的部分压力能转化为电能储存起来。通过查阅大量关于能源转化的资料，并对各种能量回收方案进行比较，最终确定用压电叠堆能量回收的装置对减震器内部的压力能进行回收。本文主要对压电能量回收装置的工作原理、理论设计、及数学模型的分析进行概述。 关键词：能量回收；储存；压电叠堆 1绪论 1.1能量回收装置简介 目前，大多数的混合动力车和电动车都配有制动能量回收装置，该装置有推广到非混合动力车的趋势，国际汽联也希望通过KERS系统在F1中的推广，树立环保先锋的形象。制动能量的回收通常有两种途径，一是以高速旋转的飞轮储存能量，二是车轮在制动时带动发电机，产生的电能储存于电池组中。制动产生的额外能量可以回收，那么汽车行驶中产生的其它能量也可以回收。减震器是悬架的重要组成部分，悬架的好坏关系到汽车的舒适性。在能源短缺的今天，节能减排越来越受到人们的重视。消费者在选择汽车时，在考虑动力性、舒适性、美观的同时，经济性也是一个重要的原因。减震器能量回收装置，能够回收减震器在伸张、压缩行程产生的能量，通过压电能量回收原理将机械能转变为电能储存于蓄电池之中，为其他用电设备供电。1.2研究的背景及意义 从汽车发明以来，汽车工业带动了各个国家经济的发展，但在其发展过程中，一系列的问题不断出现。能源短缺、环境污染、气候变暖成为各个国家面临的共同挑战。如何采用新的技术创造出一种新型的汽车成为各国企业不断攻克的难题。 当前内燃机汽车普遍采用的是普通的液力减震器。由于传统的减震器只起到缓解汽车振动的作用，并不能回收汽车在振动过程中的能量，这就造成了能量的浪费。 众所周知，在经过不平的路面时，汽车车身会发生振动，并且路面越不平稳，汽车振动的越厉害。通常情况下，振动的能量会以减震器内部机油摩擦生热而损耗，如果能将汽车振动作用在减震器上的能量加以回收再利用，为汽车的其他电器提供能量，已达到节能的目的。
烟气余热回收装置的利用
烟气余热回收装置的利用
烟气余热回收装置的利用 ［摘要］文章主要介绍锅炉排烟余热回收的必要性和利用方向，当今国内外烟气回收装置的应用情况，从设计角度提出设置烟气余热回收装置（烟气冷却器）需要考虑的问题，并列举工程设计方案及其预期的节能效果。 ［关键词］烟气余热回收；低温腐蚀；节能 ［作者简介］梁著文，广东省电力设计研究院，广东广州，510000 ［中图分类号］TM621.2 ［文献标识码］A ［文章编号］1007-7723（2010）10-0111-0003 一、引言 在火电厂的运行中，煤炭燃烧及各种用能设备、热能换热设备产生了大量的余热，然而这些能量多数都被浪费了。近些年来，在国家大力倡导“节能减排”能源利用政策的大环境下，国内某些电厂成功地设计安装了余热回收利用装置，给电厂带来很好的经济效益。 对火力发电厂讲，锅炉热损失中最大的是排烟热损失。对小型锅炉，燃用高硫分煤时，排烟温度比较高，可以达到180～220℃左右；中型锅炉排烟温度在110～180℃。一般来说，排烟温度每升高15~20℃，锅炉热效率大约降低1. 0%。
因此，锅炉排烟是一个潜力很大的余热资源。 二、烟气余热的利用方向 烟气余热的利用方向主要可分为预热并干燥燃料、预热助燃空气、加热热网水、凝结水等。 1.用水水换热的暖风器替代常规蒸汽暖风器，即以一次循环水为热媒，将在烟气侧吸收的热量释放给一、二次冷风，将进入预热器前的冷风预加热，以减少常规蒸汽暖风器辅助蒸汽用量。 2.利用烟气余热干燥褐煤。其核心设备（干燥机滚筒）是稍微倾斜并可回转的圆筒体，湿物料从一端上部加入，干物料在另一端下部进行收集。约150℃的热烟气由进料端或出料端进入，从另一端的上部排出，热烟气和物料以逆流或顺流的方式接触，出口烟气温度约降至120℃左右。 3.安装防腐蚀管式换热器，用来加热厂房或是厂区的水暖系统热网循环水，以替代或部分替代常规的热网加热器，从而节省了热网加热器的加热蒸汽量，增加了发电量。 4.利用烟气的余热加热凝结水，用来提高全厂的热效率，降低煤耗，增加电厂发电量。加热的方式主要有两个：一是直接加热方式，即安装烟气回热加热器，使烟气与凝结水直接进行热交换；二是间接加热方式，即安装烟气回热加热器及水水换热器，使烟气在闭式水和烟气回热加热器内进行热交换；吸收烟气余热后的闭式水进入水水换热器内与凝
2018年TI杯大学生电子设计竞赛题E-能量回收装置
2018年TI杯大学生电子设计竞赛 E题：变流器负载试验中的能量回馈装置（本科及高职高专） 1.任务 设计并制作一个变流器及负载试验时的能量回馈装置，其结构如图1所示。 变流器进行负载试验时，需在其输出端接负载。通常情况下，输出电能消耗在该负载上。为了节能，应进行能量回馈。负载试验时，变流器1（逆变器）将直流电变为交流电，其输出通过连接单元与变流器2（整流器）相连，变流器2将交流电转换成直流电，并回馈至变流器1的输入端，与直流电源一起共同给变流器1供电，从而实现了节能。 + _U1 图1 变流器负载试验中的能量回馈装置 2．要求 （1）变流器1输出端c、d仅连接电阻性负载，变流器1能输出50Hz、25V 0.25V、2A的单相正弦交流电。（20分）（2）在要求（1）的条件下，变流器1输出交流电的频率范围可设定为20Hz～100H，步进1Hz。（15分）（3）变流器1与能量回馈装置按图1所示连接，系统能实现能量回馈，变流器1输出电流I1 = 1A。（20分）（4）变流器1与能量回馈装置按图1所示连接，变流器1输出电流I1 = 2A，要求直流电源输出功率P d越小越好。（35分）（5）其他。（10分）（6）设计报告（20分）项目主要内容满分方案论证比较与选择，方案描述 3 理论分析与计算系统相关参数设计 5 电路与程序设计系统原理框图与各部分的电路图，系统软件流程图 5 测试方案与测试结果测试方案合理，测试结果完整性，测试结果分析 5 设计报告结构及规范性摘要，正文结构规范，图表的完整与准确性。 2 总分20 3．说明
（1）图1所示的变流器1及能量回馈装置仅由直流电源供电，直流电源可采用实验室的直流稳压电源。 （2）图1中的“连接单元”可根据变流器2的实际情况自行确定。 （3）电路制作时应考虑测试方便，合理设置测试点。 （4）能量回馈装置中不得另加耗能器件。 （5）图1中，a、b与c、d端应能够测试，a、c端应能够测量电流；c、d端应能够断开，另接其他阻性负载。
烟气余热回收装置
烟气余热回收装置 根据本项目的具体情况，锅炉为泰安锅炉，其排烟温度较高，虽然招标方没提及此项节能改造内容，但我公司仍然建议加装上冷凝式余热回收设备，详细介绍如下： 烟气冷凝回收系统图 a) 技术说明 4.2MW燃气热水锅炉: 型号：LN400-1.0;换热面积：295.520m2（折合：49.17m2/0.7MW）; 材质：不锈钢304（0Cr18Ni9）,设备采用不锈钢304制作; 烟气降幅：80-110℃ 使用寿命：15年。 本烟气余热冷凝回收装置是采用不锈钢、铝复合的强化翅片换热管结构。分组组装，安装方便，便于维修。采用不锈钢材质、强化传热技术，足够的受热面以达到余热回收最大化的目的，节气率处于全国同类产品领先地位。从而能够把烟气中的显热和潜热最大程度回收的一种专用于燃气（油）锅炉（直燃机）的节能装置。 b) 烟气余热冷凝回收装置的性能特点 加装烟气余热冷凝回收利用装置后，常规油（气）锅炉就改造为分体式冷凝型锅
炉（另一种为热管式），热效率可达到98%以上。在比较理想的工况下节气率可达到6%～15%。能够大大地降低运行费用，为用户带来显著的经济效益。 高效烟气余热回收装置采用不锈钢、铝材质的强化翅片换热管结构。分组组装，安装方便，便于维修。翅片管外走烟气，管内走水，形成间壁式对流换热。设备外部保温用硅酸铝耐热纤维毡保温，保温层外用彩色钢板包装。足够的受热面以达到余热回收最大化的目的。 烟气余热回收装置的阻力不大于500pa，通过大量的实际使用完全不会影响锅炉的燃烧。 烟气余热冷凝回收装置设计压力为1.0MPa,水压试验压力为1.25MPa，完全可以满足采暖和锅炉补水压力的使用要求。 设计结构本身就考虑了水力的均匀分配。所配管束均为一样。实际的使用效果也很好！ 采用的不锈钢、铝合金翅片管具有很强的抗酸性腐蚀的能力。完全可以保证使用寿命。使用寿命在15年以上。 设备本身带有冷凝水排放装置，“烟气余热冷凝回收装置”最下部设置了冷凝水收集箱及排放口,及时将产生的冷凝水排出，排入下水系统。冷凝水为弱酸性，PH值在6左右，不会对环境造成污染。冷凝水收集采用不锈钢制作，耐腐蚀性强，使用可靠。 设备外包装完全可以根据用户的要求配备不同的颜色，从而和锅炉协调一致。 c) 余热冷凝回收装置的节能率计算
海水淡化能量回收装置
海水淡化能量回收装置 编辑 目录 1概述 2技术途径 2.1 差压交换式能量回收装置（ER-CY） 2.2等压交换式能量回收装置（ER-DY） 1 概述 能量回收装置是反渗透海水淡化系统的关键装置之一，对大幅降低系统运行能耗和造水成本至关重要。我国已建成投产或正在兴建的反渗透海水淡化工程绝大部分都采用从国外进口的能量回收装置，价格十分昂贵，约占工程总投资的10～15%。能量回收装置是反渗透海水淡化产业链中的重要环节，也是我国目前发展反渗透海水淡化产业迫切需要攻克的关键部件之一，开发出具有自主知识产权的国产能量回收装置，逐步打破国外产品的垄断，形成完整的国产反渗透海水淡化产业链，已成为我国反渗透海水淡化产业发展的关键。 2技术途径 通常我国反渗透海水淡化工程的操作压力约在5.0～6.0MPa之间，从膜组器中排放的浓海水压力仍高达4.8～5.8MPa。如果按照通常40%的水回收率计算，浓海水中约有60%的进料压力能量，具有巨大的回收价值和意义。 能量回收装置的作用就是把反渗透系统高压浓海水的压力能量回收再利用,从而降低反渗透海水淡化的制水能耗和制水成本。按照工作原理，能量回收装置主要分为水力涡轮式和功交换式两大类。 在机械能水力涡轮式能量回收装置中，能量的转换过程为“压力能-机械能(轴功)-压力能”，其能量回收效率约40%～70%。功交换式能量回收装置，只需经过“压力能-压力能”一步转化过程，其能量回收效率高达94%以上，已成为国内外研究和推广的重点。 目前，国外功交换式能量回收产品主要有美国ERI公司的PX (Pressure Exchanger)压力交换器、瑞士CALDER AG公司的DWEER（Work Exchange Energy Recovery）功能交换器、挪威阿科凌的Recuperator能量回收塔。国内功交换式
能量回收装置典型对比方案样版
锅炉补给水处理系统方案选择 【内容提要】： 本专题基于水源水质特征及超超临界机组对锅炉补给水的严格要求，对锅炉补给水处理采用“超滤+反渗透+二级除盐”、“超滤+一级反渗透+二级反渗透+EDI”两种工艺方案进行了详细的技术经济比较，以确定最适合于本工程的锅炉补给水处理系统工艺方案。 1电厂概述 1.1本工程系新建性质。本期建设规模为 2 × 660 MW，并考虑留有再扩建的可能。1.2电厂厂址位于宁夏回族自治区银川市所辖灵武市境内，厂址位于灵武市东南约55km、马家滩镇西南9.5km处。 1.3电厂将以 750 kV出线两回接入宁东（灵州）换流站，按煤电联产方式运行，电厂年利用小时：工艺系统设计按 5500小时，经济效益分析与评价按 5000小时。 1.4本工程2×660MW机组计划于2014年6月开工建设，分别于2016年7月和2016年10月投产发电，由中铝宁夏能源集团公司负责工程建设。 2水源及水质资料 本工程补给水源为积家井矿区矿井排水，太阳山供水工程所提供的工业水将作为补充和备用水源。现阶段矿井排水和太阳山供水工程均无水质全分析资料，目前矿井排水水质暂按满足直接补入辅机循环水系统考虑。同时厂内预留有矿井排水深度处理的场地。 根据《火力发电厂化学设计技术规程》要求，当采用地表水时应提供全年每月的水质全分析资料。建议业主在下阶段的设计中提供近期全年的数据完整的水质全分析报告。 3锅炉补给水处理质量标准 根据GB/T 12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》标准要求，超临界直流炉的锅炉补给水水质标准如下： 二氧化硅：≤10μg/L TOC：≤200μg/L 除盐水箱进水电导率(25℃)：≤0.15μS/cm；期望值≤0.10μS/cm 除盐水箱出口电导率(25℃)：≤0.40μS/cm
制动能量回收策略及方法
摘要：随着能源和污染问题日益引起人们广泛的注意，越来越多的人将研究重点转移到电动车上。目前对电动车的探索日益成熟，在技术研究方面已经发展成为一套完整的体系。在阅读了大量文献的基础上，本文总结了国内外电动车制动能量回馈与防抱死控制协调策略。 关键字：电动车能量回收防抱死控制协调策略 Abstract:With the problems of energy and pollution cause widespread concern increasingly,more and more people distract their attention to EV.Now the study of EV was matured day by day,the factor of technology has developed to be a whole system.After reading a number of papers,the electrical regenerative braking and anti-locked control coordination strategy were summarized in this paper. Key words:EV electrical regenerative braking anti-locked control coordination strategy 1 引言 目前车辆使用的制动装置主要形式有机械式、气压式、液压式和气液混合式等。它们的工作原理基本相同,都是利用制动装置把车辆行驶过程中的动能通过机械摩擦的方式转化为热能而消耗掉,以达到车辆制动或者减速的目的。这些制动装置工作时,都存在着如下的缺点: ①制动过程中不能将车辆行驶时所具有的能量(动能)回收,而使这部分动能通过车轮与路面、制动装置与刹车毅之间的摩擦转换成热能的形式损失掉,因而制动装置增加了车辆行驶过程中的能量损失,降低了车辆的能量利用率。 ②在路况较复杂的情况下,车辆往往需要频繁制动,或连续较长时间的制动,因而在有关的制动表面将会产生大量热量,使制动装置摩擦表面的温度升高许多,这将导致制动装置制动效果减弱,甚至失效,使车辆行驶的安全性大大降低。 ③由于车辆行驶过程中制动装置的频繁工作,加剧了车轮的磨损和制动装置中摩擦片的磨损,因而需要经常更换车轮和刹车片,由此增加了车辆的维修保养费用。车辆上采用制动能量再生技术,有助于提高车辆能源的利用率,减少排气污染和燃料消耗,同时也可以减轻制动器的热负荷,减少磨损,提高车辆行使的安全性和使用的经济性。 车辆的制动能量至今还是一种没有被很好地开发利用的能量,特别是在市区行驶的公共汽车、地铁车辆和轻轨车辆等,它们需要频繁起动和制动,这部分制动能量回收有着很大的潜力。在用于检测汽车燃油消耗量和经济性的几个典型城市工况中,我国采用的是ECE15工况,日本采用的是1015工况,而美国采用的是UEDS工况。文献给出了相同条件下,这3种不同工况下制动能量与总能量的对比关系,如表1一1所示。 工况ECE15 UDDS 1015 驱动能力/KJ 395 28241 1814 制动能量/KJ 207 13432 938 制动能量所占百分比52.3 47.6 51.7 表1一1各种工况下制动消耗能量与总能量的对比关系 2 能量回收 能量回收是新能源汽车的重要节能方法。有分析表明，一辆紧凑型汽车在NEDC循环中，如果制动能量能全部回收，在考虑电机系统和动力电池的前提下，可以节能17%左右。但在实际情况下，能量回收受制动系统类型、制动安全法规、驾驶舒适性以及电机系统和