节能技术

出处：按学科分类—工业技术 南京大学出版社《工程师实用手册》第270页（2091字）

凡是能够节约使用能量的技术称之谓节能技术。随着能源供求的矛盾突出，各国都在致力于研究和使用新的节能技术。目前比较成熟或被实践证明是行之有效的节能技术有以下几种：

1．热电联产集中供热技术

热电联产是指热汽流先发电后供热的生产方式，其特点是利用作过功的汽流对外供热。集中供热是集中锅炉房或热电厂通过热力网向某一地区或多个企业供热。热电联产系统图，如图9－3所示。

图9－3 热电联产系统简图

热电联产集中供热的突出优点是节约能源、改善环境保护两方面。

2．燃汽－蒸汽联合循环技术

燃汽－蒸汽联合循环技术，主要是针对燃汽轮机具有初温较高的优点，但排气温度(400～600℃)也高，所以热效率不高。蒸汽轮机排气温度较低，但初温不高，所以热效率也不高。如果把燃机排气送入余热锅炉中产生水蒸汽，再把水蒸汽引入汽轮机中作功，一方面可增加输出功率，另一方面汽轮机排气较低(一般30～38℃)，使整个热力循环过程的排热平均温度降低，同时加热平均温度提高，从而提高循环热效率。

这种联合循环有：正压锅炉联合循环；余热锅炉联合循环，如图9－4所示；补燃余热锅炉联合循环；排气助燃联合循环四种。它们虽然各有适用场所，但其共同点是提高热效率的主要手段之一，是提高循环燃机入口温度。从热力学可知，提高加热平均温度，而放热平均温度不变，热效率总是提高。

图9－4 余热锅炉循环基本形式

3．热泵技术

热泵是用来将低温热源的热量泵送到高温热源的装置。其主要部件有压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀。如图9－5所示。

图9－5 压缩式热泵

热泵节能效果，从燃料直接采暖系统与热机－热泵采暖系统比较来看，十分明显，甚至高达数倍之多。工矿企业如能将热泵与其他低位的太阳能等中低温热能利用结合起来，则会收到更大的节能效果。

4．热管技术

热管是20年代中期传热领域中的一项重大发明。合理使用热管，其投资大体上在一年左右时间可以回收。热管具有相当高的导热性能与良好的等温性能，传热效果比固定导热好得多，为低位热能的利用开辟了一条新的途径。其主要由：管壳、吸液芯和液体工质，如图9－6所示。

图9－6 热管原理示意简图

5．干燥节能技术

加热干燥是工农业生产的重要环节。据估计，所消耗的能量约占工业化国家燃料的10～15%。因此采用效率高、能耗少的远红外等加热干燥新技术，具有十分重要的意义。

远红外加热技术兴起于70年代初，它是重点推广的一项节能技术。它比传统的加热干燥方法(热风法、电加热法等)相比，具有速度快、效率高、烘道占地面积少、产品质量好等优点。尤其是节能效果显着，一般可节电20～50%，加上它的设计制造简单，材料及投资省，便于旧设备的改造等，因此，得到了广泛的应用。红外线辐射元件通常有板状、管状、灯状和灯口状几种。

应用红外线干燥时，要注意选择适当的波长和辐射强度。红外线的波长范围必须与被干燥物料的吸收性能相“匹配”。必须进行理论分析和试验验证。对木材、皮革、油漆等有机物质、高分子物质及含水物质的加热干燥，其效果最为显着。

6．电力电子技术

电力电子技术又称功率电子技术。它分电力半导体(包括各种器件、理论、材料、工艺)，电力电子线路和电力电子系统与控制三大类。电力电子技术在应用中构成电力顺变换装置(整流电源)、电力逆变换装置(逆变电源等)、交流电力变换装置(交－交变频电源等)、直流电力变换装置(斩流电源等)和电力用无触点开关，是冶金、化工、电力、矿山、机械、造纸、电力机车等工业部门的重要电工设备。电力电子技术的核心是：从狭义节能的观点看，它有效地利用了电能，它的效率从电动发电机组的约85%、汞弧整流器的约95%提高到98%左右；广义节能的观点来着，它具有提高生产率、降低成本、节省劳力、减少运输费用和减少基建投资等多方面的优点。