热工设备节能技术

第一章能源及节能基础1

第一节能源状况1

一、能源种类1

二、我国能源状况及特点2

三、能源利用前景3

四、热工设备节能的必要性3

第二节燃料的种类及组成4

一、燃料的分类4

二、燃料组成的表示方法4

三、元素分析中组分的性质8

第三节常见燃料的基本性质9

一、燃料的热值9

二、煤的基本性质11

三、燃料油的基本性质14

四、气体燃料的基本性质18

第四节燃料的燃烧23

一、燃烧的定义23

二、内燃机和燃烧炉内的燃烧24

三、燃烧装置的基本性能25

第五节热量传递的基本方式26

一、热传导27

二、热对流28

三、热辐射29

第六节气体力学基础30

一、气体的基本规律30

二、气体静力学和动力学方程31

三、通过炉门的逸气量32

四、烟囱的工作原理及高度计算33

五、火焰炉内气体的流动35

第二章燃料热工设备节能41

第一节传热的节能与强化41

一、提高燃料的热利用率41

二、热量的回收利用41

三、减少热量传输过程中的热损失42

四、减少换热器的压降损失43

五、加强企业管理43

六、提高传热系数43

七、采用新型高效的传热元件与传热设备44

八、应用热管技术46

第二节流体流动中的节能46

一、降低流体在直管内流动时的?损失47

二、减少节流过程的?损失47

三、减阻剂的应用47

第三节工业炉窑的热过程及节能措施49

一、燃料的燃烧过程50

二、工业炉窑的热利用特点51

三、工业炉窑的热损失52

四、工业炉窑的节能措施53

第四节热工设备的热平衡55

一、热工设备的热平衡基准56

二、热平衡的计算方法56

三、热工设备的热平衡测定60

四、锅炉的热平衡试验63

五、热平衡的能量分析65

第五节热工设备用燃烧装置65

一、气体燃料燃烧装置65

二、液体燃料燃烧装置67

三、燃煤装置67

第六节局部增氧助燃技术68

一、局部增氧助燃技术概述68

二、局部增氧助燃技术的特点69

三、局部增氧助燃技术的应用70

第七节节约和替代燃料油技术72

一、机械行业燃油使用现状72

二、节约燃料油的措施73

三、替代燃料油的燃料74

第八节热工设备的节能途径75

一、热工设备节能方案的选择76

二、热工设备合理用热的选择方法77

三、热工设备节能的途径78

第九节锅炉的节能途径87

一、工业锅炉的节能改造87

二、锅炉热能的合理利用88

第十节磷肥高炉的节能途径90

一、磷肥高炉热能利用分析90

二、磷肥高炉的节能途径91

第三章耗电热工设备节能95

第一节节约用电基础知识95

一、概述95

二、节约用电措施的制定和实施96

三、电能管理体系98

第二节电阻炉的节电99

一、电阻炉概述99

二、电阻炉的节电技术100

第三节电弧炉的节电102

一、炼钢电弧炉的节电技术103

二、铁合金矿热电炉的节能技术105

第四节黄磷电炉的节能108

一、黄磷的物理化学性质108

二、制磷的理论基础108

三、制磷的工艺过程及主要设备109

四、制磷工业的发展前景112

五、黄磷炉渣的利用113

第五节铝电解生产节能114

一、铝的基本性质114

二、铝电解生产过程115

三、铝电解过程的节能121

第四章热工设备余热资源的回收利用124

第一节余热资源及利用方式124

一、余热资源的定义124

二、余热资源的来源及其分类124

三、余热资源利用的前提127

四、余热资源的利用方式130

第二节热工设备主要余热利用装置131

一、工业炉窑余热利用的主要形式131

二、换热器133

三、蓄热室140

四、余热锅炉141

五、高效隔热材料的采用144

六、减少水冷元件145

第三节蓄热式燃烧技术及蓄热式工业炉145

一、蓄热燃烧技术概述146

二、高效蓄热式工业炉147

第四节蒸汽蓄热器155

一、蒸汽蓄热器的优点155

二、蒸汽蓄热器的工作原理与热力计算156

三、蒸汽蓄热器的结构及运行159

四、蒸汽蓄热器的应用实例160

第五节模糊控制技术节能162

一、模糊控制技术简介162

二、模糊控制在节能方面的应用163

第六节干燥过程的节能164

一、干燥原理与特点164

二、热泵干燥装置的原理与流程166

三、各种干燥器能耗的比较167

四、减少干燥过程能耗的途径170

五、干燥装置实施节能示例171

第七节蒸发操作的节能172

一、低温余热的利用172

二、多效蒸发的讨论172

三、热泵蒸发的应用174

四、渗透蒸发膜分离技术174

第五章耐火材料在热工设备中的应用176

第一节炼铁生产用耐火材料176

一、高炉176

二、高炉热风炉178

三、混铁炉和混铁型铁水罐179

四、焦炉180

五、直接制铁用耐火材料180

六、铁矿石原料烧结装置用耐火材料180

第二节炼钢设备用耐火材料180

一、电弧炉180

二、氧气转炉182

三、感应炉183

第三节铸锭及连续铸钢用耐火材料184

一、钢包184

二、浇钢用耐火材料186

三、连铸过程及耐火材料187

第四节轧钢用耐火材料189

一、加热炉189

二、均热炉193

第五节有色冶金用耐火材料194

一、炼铝用耐火材料194

二、炼镍用耐火材料195

三、炼铜用耐火材料196

四、炼铅用耐火材料197

五、炼锌用耐火材料198

第六章热工测量仪表及节能监测200

第一节压力测量仪表200

一、压力测定常用仪表200

二、压力计和压差计的选用200

第二节温度测量仪表202

一、温度测定常用仪表202

二、温度仪表的选用202

第三节流量测量仪表204

一、流量测量常用仪表204

二、流量仪表的选择方法204

第四节流速测量仪表207

一、流速测量常用仪表207

二、流速测量仪表的选择方法207

第五节节能监测概述208

一、节能监测的目的208

二、节能监测的作用208

三、节能监测是一项执法活动209

四、节能监测执法主体与监测对象209

五、节能监测的基本程序209

第六节节能监测的内容和要求210

一、节能监测的内容210

二、节能监测的要求211

三、节能监测的技术条件212

第七节热力输送系统节能监测方法212

一、主题内容与适用范围212

二、引用标准212

三、保温结构表面温升212

四、节能监测内容213

五、测试方法213

六、节能监测合格指标214

七、节能监测结果的评价214

参考文献215

　　由于热工设备是节能技术实施的重点设备，因此，本书针对工业生产中的主要热工设备的节能技术进行了较全面的介绍，旨在为工业节能提供较系统的理论指导。全书共分六章，第一章介绍能源基本状况及与节能相关的基础知识；第二章介绍燃料热工设备的节能技术；第三章介绍耗电热工设备的节能技术；第四章介绍热工设备余热资源的回收和利用方法；第五章介绍在常用热工设备中应用耐火材料进行节能；第六章热工设备热平衡测试和节能监测中主要用的热工测量仪表及节能监测的主要方法。　　能源问题是国家高度重视的问题之一。本书从我国能源特点和使用现状出发，简述了能源领域的发展前景和节能的必要性；结合节能基础知识，介绍了工业生产过程中主要热工设备的用能特点、相应的节能技术和方法、节能的途径及措施等内容。　　全书共分六章，包括：能源及节能基础、燃料热工设备节能、耗电热工设备节能、热工设备余热资源的回收利用、耐火材料在热工设备中的应用、热工测量仪表及节能监测。　　本书可作为企业、学校开展节能工作及节能技术开发等人员参考用书或教学、培训用教材，也可供化工、冶金、电力等领域的生产、科研和设计工作的工程技术人员参考使用。