目 錄
第 一 篇 自 述
第 二 篇 概述八項(xiàng)根除霧霾天氣危害的技術(shù)措施
第 三 篇 創(chuàng)建燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方式
第 四 篇 開發(fā)使用水做主動(dòng)力汽車工程,消除汽車尾氣有害氣體排放
第 五 篇 創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱供熱工程,節(jié)省冬季采暖用煤量
第 六 篇 創(chuàng)建變聲速增壓空調(diào)、制冷工程,節(jié)省夏季空調(diào)、制冷用電量
第 七 篇 創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程,減少酸雨危害
第 八 篇 節(jié)能減排的成熟技術(shù)
——實(shí)施密閉式回收廢棄排放的高溫液體與汽(氣)體工程,提高各行業(yè)一次能源利用率,減少使用礦物能源污染物排放的技術(shù)——
第 九 篇 創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱制冷、發(fā)電、供熱工程,提高發(fā)電廠整體能源利用率
第 十 篇 創(chuàng)建新型農(nóng)村,促進(jìn)農(nóng)村城鎮(zhèn)化,尋求資源、環(huán)境、人口協(xié)調(diào)發(fā)展
——留住農(nóng)村現(xiàn)有農(nóng)民,動(dòng)員大、中城市的知識(shí)青年到農(nóng)村去,與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民攜手,創(chuàng)建新型農(nóng)村,促進(jìn)農(nóng)村城鎮(zhèn)化,尋求資源、環(huán)境、人口協(xié)調(diào)發(fā)展——
第 一 篇 自 述
筆者毛氏元章,男,1939年12月出生于山東省青島市。工作、生活在北京團(tuán)結(jié)湖公園毗鄰的中國輕工業(yè)部設(shè)計(jì)院。60歲退休,過著粗茶淡飯、與世無爭(zhēng)的散淡生活。自嘲詩為證:
一杯溫水伴曦晨,花徑漫步到黃昏,偶拾拙筆繪藍(lán)圖,碧波柳蔭散淡人。
不甘心呼吸嗆嗓子的飽含濃重SO2氣味的污濁空氣,更不甘心呼吸令人窒息的飽含多種病毒與致癌物的PM2.5有毒空氣。生活在彌漫濃重霧霾環(huán)境中、飽受PM2.5其害,總夢(mèng)幻藍(lán)天、白云,此時(shí),除盼一陣風(fēng)之外拾拙筆撰寫了第一篇拙作“根除霧霾天氣危害的技術(shù)措施”。
面對(duì)人類對(duì)大自然的巧取豪奪導(dǎo)致的氣候變暖、氣候異常所引發(fā)的更為嚴(yán)重的洪澇、干旱、高溫、熱浪、泥石流………等等諸多災(zāi)害,拾拙筆撰寫第二篇拙作“應(yīng)對(duì)氣候變化的技術(shù)措施”。
中國沒完成“十一、五”節(jié)能減排規(guī)劃目標(biāo)。為此,拾拙筆撰寫第三篇拙作“節(jié)能減排的成熟技術(shù)”——實(shí)施密閉式回收廢棄排放的高溫液體與汽(氣)體工程,提高各行業(yè)一次能源利用率,減少使用礦物能源污染物排放的技術(shù)。
造成惡劣環(huán)境危害并非一日之力,還原空氣清新、環(huán)境優(yōu)美亦非一日之功。撰寫三篇拙文,旨在拋磚引玉。實(shí)施三篇拙文提出的技術(shù)措施所依據(jù)的原理系統(tǒng)圖、方法、存在問題與解決辦法歡迎世人挑剔、找錯(cuò)。對(duì)挑剔、找錯(cuò)者,毛氏深表敬意與感謝!三篇拙文的詳細(xì)論述——可發(fā)郵件yuzhmao@sina.com 索取。
走可持續(xù)發(fā)展之路,根除有毒空氣、惡劣環(huán)境對(duì)人類生存的威脅,是滿足當(dāng)代人對(duì)呼吸空氣、自身生存需求的最低要求。
在長(zhǎng)滿荊棘的荒野里原本就沒有路,為了生存需求的最低要求不妨大膽地踏上去,披荊斬棘,勇敢地走下去!總是不斷努力,就是希望!
第 二 篇 概述八項(xiàng)根除霧霾天氣危害的技術(shù)措施
第 一 章 《沁園春·霾》
“北京風(fēng)光,千里霧霾,萬里塵飄,望三環(huán)內(nèi)外,濃霧莽莽,鳥巢上下,灰霾滔滔!車舞長(zhǎng)蛇,煙鎖跑道,欲上六環(huán)把車飆,需晴日,將車身內(nèi)外,盡心洗掃??諝馊绱嗽愀?,引無數(shù)美女戴口罩,惜一罩掩面,白化妝了!唯露雙眼,難判風(fēng)騷。一代天驕,央視褲衩,只見后座不見腰。霾入肺,有不要命者,還做早操。”( 2013年3月兩會(huì)期間,政協(xié)委員姚檁棟當(dāng)著總書記習(xí)近平的面背誦了《沁園春·霾》)
霾——PM2.5致癌物——空氣中直徑小于或等于2.5微米的致癌顆粒物,直徑不到人頭發(fā)絲粗細(xì)的1/20,也稱可入肺顆粒物。這些微細(xì)顆粒物,含有大量有毒、有害物質(zhì),肉眼看不見,在大氣中停留時(shí)間長(zhǎng),輸送距離遠(yuǎn),且殺傷力大,會(huì)對(duì)人體健康造成極大危害,尤其對(duì)呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng),包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困難、降低肺功能、加重哮喘、導(dǎo)致慢性支氣管炎、心律失常等等。
更為嚴(yán)重的是,PM2.5能攜帶空氣中的病菌、重金屬等物質(zhì)進(jìn)入人體,影響呼吸、生殖和神經(jīng)系統(tǒng)………
為保護(hù)人類的生存環(huán)境,世界衛(wèi)生組織提出顆粒物環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)PM2.5年平均濃度指導(dǎo)值為10微克/立方米。
美國現(xiàn)行顆粒物環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)PM2.5年平均濃度限定值為15微克/立方米,24小時(shí)平均濃度限定值為35微克/立方米。
中國(北京)現(xiàn)行顆粒物環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)PM2.5年平均濃度限定值為35微克/立方米,24小時(shí)平均濃度限定值為75微克/立方米。
據(jù)北京市環(huán)保監(jiān)測(cè)中心測(cè)試:(2013年)自1月12日以來,北京西直門北、南三環(huán)、奧體中心等監(jiān)測(cè)點(diǎn)空氣中PM2.5實(shí)時(shí)濃度突破900微克/立方米,西直門北交通污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)空氣中PM2.5實(shí)時(shí)濃度最高達(dá)993微克/立方米……
據(jù)中國氣象局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,進(jìn)入2013年的頭100天里,北京霧霾日數(shù)46天,為近60年最多。民間環(huán)保組織“自然之友”4月發(fā)布的《中國環(huán)境發(fā)展報(bào)告(2013)》中,對(duì)全國省會(huì)城市和直轄市2012年的空氣質(zhì)量情況進(jìn)行排名,蘭州排名墊底,北京位列倒數(shù)第二。
生態(tài)環(huán)境惡化、霧霾天氣增多、城市交通擁堵,使原本美麗的北京被世人冠名為“霾都”!成了“可能會(huì)有人身安全威脅的地區(qū)”的不宜人類居住的城市!
第 二 章 走可持續(xù)發(fā)展之路
所說可持續(xù)發(fā)展,是指:“發(fā)展既滿足當(dāng)代人的需求,又不對(duì)后代人的發(fā)展能力、滿足其需求構(gòu)成危害的發(fā)展”。
走可持續(xù)發(fā)展之路是世界各國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的公式。實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是中國對(duì)聯(lián)合國等世界組織作出的承諾;實(shí)施可持續(xù)發(fā)展要實(shí)施計(jì)劃生育,控制人口增長(zhǎng)。合理開發(fā)和利用資源。保護(hù)和改善自然生態(tài)環(huán)境。實(shí)施可持續(xù)發(fā)展就是要滿足當(dāng)代人對(duì)無毒、清新空氣,沒污染、潔凈水源,無害、安全食品的需求……堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展之路,就是要使經(jīng)濟(jì)、人口、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。
減少霧霾天氣危害,根除有毒空氣對(duì)人類生存的威脅,是滿足當(dāng)代人對(duì)呼吸空氣需求的最低要求。
如何減少霧霾天氣危害,根除有毒空氣對(duì)人類生存的威脅?毛氏提出8項(xiàng)根除霧霾天氣危害的技術(shù)措施。實(shí)施工程的原理,均為毛氏所提,毛氏提出,旨在拋磚引玉,歡迎世人挑剔、找錯(cuò),對(duì)挑剔、找錯(cuò)者,毛氏深表敬意與感謝!
毛氏所提八項(xiàng)根除霧霾天氣危害的技術(shù)措施,均有工程原理圖。對(duì)工程原理圖感興趣者請(qǐng)查閱“環(huán)境保護(hù)雜志”1998年11期“ 回收利用SO2的清潔生產(chǎn)”一文,或發(fā)郵件yuzhmao@sina.com 索取。
1997年,毛氏撰文“ 回收利用SO2的清潔生產(chǎn)”參加全國科學(xué)技術(shù)“97紫光環(huán)境杯征文”比賽,獲二等獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)?wù)撐目窃?998年11期環(huán)境保護(hù)雜志上。文中附有“毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理圖”與“利用低沸點(diǎn)工質(zhì)制冷、發(fā)電循環(huán)原理圖”。
第 三 章 概述八項(xiàng)根除霧霾天氣危害的技術(shù)措施
第一項(xiàng)、創(chuàng)建燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方式
一:概述
CO2是重要的化工原料,在工業(yè)領(lǐng)域得以了廣泛的應(yīng)用。液體CO2經(jīng)過減壓變成氣體在制堿工業(yè)、制糖工業(yè)、飲料行業(yè)、鑄鋼件淬火、金屬件CO2保護(hù)焊中得以了廣泛的應(yīng)用。
液體CO2是良好的溶劑、良好的滅火劑、良好的清洗劑,在諸多工業(yè)中得以了廣泛的應(yīng)用。
固體CO2作為良好的制冷劑,在冷藏運(yùn)輸、人工降雨中得以了廣泛的應(yīng)用。
CO2用于農(nóng)業(yè)是良好的氣體肥料。氣體CO2是植物進(jìn)行光合作用不可缺少的原料。美國科學(xué)家在新澤西州進(jìn)行了大量的研究后發(fā)現(xiàn),在植物生長(zhǎng)旺盛時(shí)期和成熟時(shí)期的兩個(gè)時(shí)期中,每周用氣體CO2噴淋植物兩次,噴淋4~5次后,可使蔬菜增產(chǎn)90%,使水稻增產(chǎn)70%,使大豆增產(chǎn)60%,使高粱增產(chǎn)200%。
CO2溫室氣體又是引發(fā)全球氣候變暖、氣候異常的罪魁禍?zhǔn)住4髿庵袦厥覛怏wCO2濃度過高導(dǎo)致全球氣候變暖,氣候異常。結(jié)果使冰層融化,海平面升高;使冬季極端寒冷、夏季極端酷熱頻繁發(fā)生;使局部地區(qū)的洪澇災(zāi)害與局部地區(qū)的干旱災(zāi)害更為嚴(yán)重;使蝗蟲與其它蟲害更為肆虐;使沙塵暴對(duì)人類的危害更為頻繁;使熱帶海域形成的風(fēng)暴具有更大的破壞力。
氣候變暖,氣候異常,破壞了微生物原有的生態(tài)平衡,使原本深藏于大自然中的原始病毒發(fā)生變異,生成新的病毒以瘟疫的形式在全球肆虐橫行。
創(chuàng)建燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,回收燃煤發(fā)電排放煙氣中的CO2。用回收的CO2作為化工原料,可促進(jìn)工業(yè)清潔生產(chǎn)發(fā)展。用回收的CO2作為氣體肥料,用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),可使農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)、增收。可使能源工業(yè)清潔生產(chǎn)與轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增產(chǎn)方式,可減少燃煤火力發(fā)電污染物的排放和緩解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)長(zhǎng)期使用化肥對(duì)土壤質(zhì)量的影響。大氣中降低了CO2溫室氣體濃度,有利于改善大氣環(huán)境,亦是應(yīng)對(duì)氣候變化的重要措施。創(chuàng)建燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和深遠(yuǎn)的社會(huì)效益。
二、實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程依據(jù)的原理
毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理是實(shí)施燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程所依據(jù)的原理。毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理系統(tǒng)圖詳見“環(huán)境保護(hù)雜志”1998年11期“ 回收利用SO2的清潔生產(chǎn)”一文?;虬l(fā)郵件yuzhmao@sina.com 索取。
所說毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理,是指以低沸點(diǎn)工質(zhì)為循環(huán)制冷、發(fā)電做功工質(zhì),以
低品位熱能(t<250℃)為熱源,通過低沸點(diǎn)工質(zhì)與低品位熱能間的能量轉(zhuǎn)換,用以制冷、發(fā)電的循環(huán)。
所說燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,是指以液態(tài)氨為循環(huán)制冷、發(fā)電做功工質(zhì),以燃煤火力發(fā)電廠排放的高效除塵煙氣(t<160℃)為熱源,通過液態(tài)氨與高效除塵煙氣(t<160℃)間的能量轉(zhuǎn)換,用以制冷、發(fā)電的循環(huán)。
實(shí)施燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程所使用的能源是燃煤火力發(fā)電廠排放的高效除塵煙氣(t<160℃),不消耗一次能源。
三、簡(jiǎn)述燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程工藝流程
一)、實(shí)施燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程所需設(shè)備與代號(hào):
1—液氨貯罐 2— 液氨輸送泵 3—背壓汽輪機(jī) 4—發(fā)電機(jī)
5—蒸發(fā)器5 -Ⅰ與5 - Ⅱ 6—節(jié)流閥 7—過熱器
8—氨氣壓縮機(jī) 9—冷凝器 A—冷卻水入口 B—冷卻水出口
C—高溫?zé)煔馊肟?nbsp; D—高溫?zé)煔獬隹?nbsp; E—低溫?zé)煔馊肟?nbsp; F—低溫?zé)煔獬隹?br />
二)、工藝流程概述
燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),流程是:液氨貯罐1中的液氨經(jīng)液氨輸送泵2加壓(壓力P≤4.0 MPa),進(jìn)入蒸發(fā)器 5 -Ⅰ與低溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換,具有一定溫度的煙氣從E點(diǎn)進(jìn)入蒸發(fā)器5 -Ⅰ,經(jīng)熱交換,放出熱量,溫度降低,成為溫度t ≤ - 15 ℃的低溫?zé)煔狻0押蠧O2的低溫t ≤ -15 ℃的煙氣從F點(diǎn)導(dǎo)出進(jìn)入回收裝置,加大壓力,使煙氣中的CO2氣體在低溫高壓狀態(tài)下冷凝成液體,再經(jīng)回收裝置回收。這一過程就是燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程中的CO2零排放。
把脫除CO2氣體的低溫高壓煙氣導(dǎo)入冷量交換器與常溫載冷劑進(jìn)行熱交換,常溫載冷劑吸收脫除CO2氣體的低溫高壓煙氣的冷量,溫度降低,成為低溫載冷劑,導(dǎo)出冷量交換器并對(duì)外輸出冷量。這一過程就是燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程中的制冷。
液氨從蒸發(fā)器5 -Ⅰ導(dǎo)出,進(jìn)入蒸發(fā)器5 -Ⅱ與含CO2的高溫?zé)煔猓?t ≤ 160 ℃ )進(jìn)行熱交換,液氨吸收高溫?zé)煔獾臏囟?,蒸發(fā)汽化,成為具有一定溫度( t < 120 ℃ )與壓力(P≤4.0 MPa)的氨汽做功工質(zhì)。氨汽做功工質(zhì)從蒸發(fā)器5 -Ⅱ?qū)С?,進(jìn)入背壓汽輪機(jī)3絕熱膨脹做功,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)4發(fā)電,對(duì)外輸出電能。這一過程就是燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程中的發(fā)電。
乏氨汽從背壓汽輪機(jī)3尾部排出,內(nèi)能減少,溫度降低,成為低溫低壓氨汽工質(zhì)。進(jìn)入冷凝器9與冷卻水進(jìn)行熱交換,放出熱量,溫度降低,被冷凝成液態(tài)氨。冷卻水從A處進(jìn)入冷凝器9,吸收熱量,溫度升高,從B處流出。
液氨從冷凝器9導(dǎo)出,進(jìn)入過熱器7與低溫液氨閃蒸汽進(jìn)行熱交換,放出熱量,溫度再次降低,經(jīng)節(jié)流閥6被節(jié)流成低溫低壓液態(tài)氨,回到液氨貯罐1,完成液氨工質(zhì)制冷、發(fā)電循環(huán)。
液氨經(jīng)節(jié)流閥6被節(jié)流時(shí),因閃蒸產(chǎn)生少量氨蒸汽,聚集在液氨貯罐1頂部。把氨蒸汽從液氨貯罐1頂部導(dǎo)出,引入過熱器7與低溫液氨進(jìn)行熱交換,吸收熱量,成為過熱氨汽,導(dǎo)入氨汽壓縮機(jī)8,其出口壓力達(dá)到背壓汽輪機(jī)3尾部排出氨汽壓力參數(shù)時(shí)與汽輪機(jī)3尾部排出的氨汽一起進(jìn)入冷凝器9循環(huán)運(yùn)行。
四、驗(yàn)證實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程依據(jù)原理與方法的正確性
一)驗(yàn)證毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理正確性
1997年,中國舉辦“97紫光環(huán)境杯征文”全國比賽。為此,毛氏依據(jù)“毛氏D Z F 制冷發(fā)電循環(huán)原理”,撰文“回收利用SO2的清潔生產(chǎn)” 參加全國“97紫光環(huán)境杯征文”比賽,獲二等獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)?wù)撐目窃?998年11期環(huán)境保護(hù)雜志上。
全國科技征文比賽獲獎(jiǎng)?wù)撐尿?yàn)證了毛氏科技所提“毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理”, 原理正確。
二)、依據(jù)的方法 — 發(fā)明專利“利用低沸點(diǎn)工質(zhì)制冷發(fā)電的方法與裝置”
所說利用低沸點(diǎn)工質(zhì)制冷發(fā)電的方法,是指以低沸點(diǎn)工質(zhì)為循環(huán)制冷做功工質(zhì),以低品位 ( t <250 ℃ ) 熱能為熱源,依據(jù)毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理,通過低沸點(diǎn)工質(zhì)與低品位 ( t <250 ℃ ) 熱能間的能量轉(zhuǎn)換,用于制冷與發(fā)電的方法。該方法已獲中國發(fā)明專利,發(fā)明專利證書號(hào):Z L 96 1 11171 . 2。
五、實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程的綜合效益
世界銀行研究表明:東南亞國家要完成CO2溫室氣體回收利用工程需800億美元。中國要完成CO2溫室氣體回收利用工程需640億美元。
實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,是一項(xiàng)重大節(jié)能、減排工程,也是人類追求生存與發(fā)展必須開發(fā)、建設(shè)的工程。綜合效益如下述:
1、實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程使用的熱源是煤炭燃燒排放的含CO2的具有低品位熱能的煙氣(溫度t≤160℃),實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程不消耗或少消耗一次能源。
2、實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程使用的電能是自己發(fā)出的電能,因而,實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程不消耗或少消耗外部電能。
3、實(shí)施燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,以排出的-1℃ — -5℃的低溫?zé)煔鉃槔湓?,建設(shè)中央制冷、空調(diào)站,可對(duì)外輸出大量冷量,用于空調(diào)、制冷而不消耗外部電能。(控制煙氣溫度-1℃ — -5℃是為了除去煙氣中的水蒸氣。)
4、實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,以排出的-15℃ — -20℃的低溫?zé)煔鉃槔湓?,建設(shè)中央制冷、空調(diào)站,可對(duì)外輸出大量冷量,用于空調(diào)、制冷而不消耗外部電能。亦可大規(guī)模制冰,以冰做冷源,實(shí)施蓄冰供冷。蓄冰供冷,不僅能滿足冷量用戶對(duì)冷量的需求,且,在供冷的同時(shí)不對(duì)外排熱,對(duì)城市不產(chǎn)生“熱島效應(yīng)”,此舉,有利于改善城市居民的生存環(huán)境。
5、實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,回收的CO2是煤炭燃燒排放煙氣中所含CO2。此舉,可節(jié)省采用煅燒石灰石(CaCO3)法制取CO2時(shí)的一次能源與石灰石(CaCO3)礦的資源消耗,亦可避免傳統(tǒng)生產(chǎn)CO2 方式對(duì)周邊環(huán)境的污染。
6、實(shí)施火力燃煤廠發(fā)電CO2零排放制冷、發(fā)電工程,回收火力發(fā)電廠煤炭燃燒排放煙氣中的CO2。用回收的CO2作為化工原料,可促進(jìn)工業(yè)清潔生產(chǎn)的發(fā)展。用回收的CO2作為氣體肥料,用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),可使農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)、增收。實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠清潔生產(chǎn),回收、利用原本排放入大氣中的CO2,可減少大氣中CO2溫室氣體的濃度,可減緩氣候變暖,減少諸多災(zāi)害對(duì)人類的危害。大氣中降低了CO2溫室氣體濃度與含塵污染物的濃度,有利于改善大氣環(huán)境,亦是應(yīng)對(duì)氣候變化的重要措施。創(chuàng)建燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和深遠(yuǎn)的社會(huì)效益。
詳細(xì)論述——創(chuàng)建燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程依據(jù)的原理系統(tǒng)圖、方法、存在問題與解決辦法可發(fā)郵件yuzhmao@sina.com 索取。
第二項(xiàng)、開發(fā)使用水做主動(dòng)力汽車工程,消除汽車尾氣有害氣體排放
一、變聲速增壓氣體壓縮方法
所說的變聲速增壓氣體壓縮方法,是指氣(汽)液兩相均勻混合體作超音速流動(dòng),遭遇阻力發(fā)生壓力激波并使流體得以被壓縮的方法。
眾所周知,液體的可壓縮性很小,汽(氣)體的可壓縮性較大,而汽(氣)液兩相均勻混合體的可壓縮性更大。聲音在物體內(nèi)傳播的速度與物體的可壓縮性成反比,即,物體的可壓縮性越大,聲音在該物體內(nèi)傳播的速度就越小。聲音在液體內(nèi)傳播速度是1650m/s,在空氣中傳播速度是340m/s,而在汽(氣)液兩相均勻混合體內(nèi)傳播速度≤10m/s,因而汽(氣)液兩相均勻混合體流動(dòng)時(shí),容易作超音速流動(dòng)。
汽(氣)液兩相均勻混合體以超音速流動(dòng)遭遇阻力產(chǎn)生的壓力激波,其壓力的變化與馬赫數(shù)M的平方成正比,并使流經(jīng)變聲速增壓器的汽(氣)液混合體(出口)的壓力大于被驅(qū)動(dòng)流體(入口)的壓力,使被驅(qū)動(dòng)流體得以被壓縮。即,當(dāng)汽(氣)液兩相均勻混合物流經(jīng)變聲速增壓器流速30m/s時(shí),音速10m/s,馬赫數(shù)M=3,則汽(氣)兩相均勻混合體流出變聲速增壓器的壓力為被驅(qū)動(dòng)流體壓力的9倍。
變聲速增壓不使用傳統(tǒng)電動(dòng)壓縮機(jī),僅以超音速流動(dòng)的氣、液混合體通過變聲速增壓器激波增壓,而且,用于使氣、液混合體作超音速流動(dòng)作功所消耗的能量大部分可儲(chǔ)存、循環(huán)利用,因而,與傳統(tǒng)電動(dòng)壓縮機(jī)相比較,節(jié)省電能、噪聲低,對(duì)外排熱少。
運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,開發(fā)以水作主動(dòng)力汽車工程,替代現(xiàn)行的傳統(tǒng)燃油汽車,以減少一次能源消耗和汽車尾氣對(duì)環(huán)境、生態(tài)的危害。
二、開發(fā)使用水做主動(dòng)力汽車工程依據(jù)的原理
變聲速增壓氣體壓縮方法是開發(fā)使用水做主動(dòng)力汽車工程依據(jù)的原理。
水是不可壓縮液體,空氣是可壓縮氣體。使用蓄電池的電能使高壓水泵運(yùn)行,生產(chǎn)高壓水。
運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,讓高壓水通過變聲速增壓器引射空氣,使空氣與水兩相均勻混合體在變聲速增壓器內(nèi)做超音速流動(dòng),使其遭遇阻力發(fā)生壓力激波并使水和空氣得以被壓縮,讓水和空氣獲得更高壓力的水和更高壓力的空氣。更高壓力的水進(jìn)氣缸推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)汽車運(yùn)行。更高壓力的空氣進(jìn)小型氣輪發(fā)電機(jī)組,帶動(dòng)小型發(fā)電機(jī)發(fā)電,向蓄電池充電,補(bǔ)充蓄電池電能的消耗。
當(dāng)蓄電池電壓不足以維持高壓水泵正常運(yùn)行時(shí),由外部電源(發(fā)電廠輸出的電能)向蓄電池充電,以保證汽車運(yùn)行時(shí),蓄電池的電能確保高壓水泵正常運(yùn)行。
三、簡(jiǎn)述使用水做主動(dòng)力汽車工程工藝流程
一)、實(shí)施使用水做主動(dòng)力汽車工程所需設(shè)備與代號(hào):
1 — 蓄電池 2 — 高壓水泵 3 — 變聲速增壓器
4 — 低壓水貯罐 5 — 高壓水貯罐 6 — 氣、水分離器
7 — 壓力調(diào)節(jié)器 8 — 背壓氣輪機(jī) 9 — 發(fā)電機(jī)
10—充電器 11 —貯水箱 12 — 補(bǔ)水泵
13 —空氣凈化器 14 — 貯氣罐 A — 高壓水進(jìn)氣缸
B — 高壓水進(jìn)氣缸 C — 高壓水進(jìn)氣缸 D — 高壓水進(jìn)氣缸
E—低壓水出氣缸 F — 低壓水出氣缸 G — 低壓水出氣缸
H — 低壓水出氣缸 K — 補(bǔ)充空氣入口 N — 補(bǔ)充水入口
二)、工藝流程概述
平日,充電器使用發(fā)電廠輸出的電能向蓄電池1充電。以使蓄電池1有足夠的電能使高壓水泵2運(yùn)行一段時(shí)間,例如60分鐘。
水泵啟動(dòng)正常運(yùn)行時(shí),低壓水儲(chǔ)罐4內(nèi)的水進(jìn)入水泵2,經(jīng)水泵2加壓,泵出后進(jìn)入變聲速增壓器3,水在變聲速增壓器3內(nèi)作超音速流動(dòng),吸入貯氣罐14內(nèi)的純凈空氣。在變聲速增壓器3內(nèi),氣、水混合體作超音速流動(dòng),遭遇阻力,發(fā)生壓力激波,生成高壓水和高壓空氣,之后,進(jìn)入氣、水分離器6。
氣、水分離后,高壓水經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器7進(jìn)入高壓水貯罐5。高壓水貯罐5內(nèi)的高壓水進(jìn)入汽車的氣缸,推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),活塞連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這一過程相當(dāng)于汽油在燃油汽車的氣缸內(nèi)燃燒膨脹作功的過程。以水做主動(dòng)力汽車其它部件的工作原理與燃油汽車相同,在此不再贅述。
高壓水在氣缸內(nèi)作功后從氣缸內(nèi)排出進(jìn)入低壓水貯罐4。這一過程相當(dāng)于汽油在燃油汽車的氣缸內(nèi)燃燒膨脹作功后排出廢氣的過程。
水泵正常運(yùn)行,低壓水貯罐4內(nèi)的水繼續(xù)進(jìn)入水泵2………如此周而復(fù)始,循環(huán)運(yùn)行。
從氣、水分離器6導(dǎo)出的高壓空氣經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器7進(jìn)入氣輪機(jī)8,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)9發(fā)電,向蓄電池1充電,以維持水泵2正常運(yùn)行。
貯氣罐14內(nèi)的空氣與貯水罐11內(nèi)的水隨時(shí)補(bǔ)充水動(dòng)力汽車運(yùn)行中消耗掉的空氣和水。
當(dāng)水動(dòng)力汽車運(yùn)行一段時(shí)間后,水動(dòng)力汽車內(nèi)的小型發(fā)電機(jī)輸出的電力不足以使蓄電池的電力維持汽車正常駛行時(shí)由外部電網(wǎng)向蓄電池充電。
四、運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法開發(fā)使用水做主動(dòng)力汽車工程的可行性
變聲速增壓氣體壓縮方法用于氣體壓縮、空調(diào)、制冷工業(yè)的可行性、節(jié)能性、環(huán)保性,于2000年元月,在清華大學(xué)通過了以世界著名科學(xué)家、中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)熱能工程與熱物理研究所所長(zhǎng)、博士生導(dǎo)師王補(bǔ)宣教授為首專家組的審查、論證、確認(rèn)。故,運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法開發(fā)使用水做主動(dòng)力汽車工程是可行的。
五、夢(mèng)想“霾都”北京成為宜居城市
當(dāng)今世界,人們熱衷開發(fā)電動(dòng)汽車,認(rèn)為電動(dòng)汽車“綠色環(huán)保”。然而,當(dāng)今凝汽式火力發(fā)電廠總體熱能利用率只有35 ~ 40%,扣除發(fā)電廠自用電,發(fā)電廠總體熱能利用率就更低了。制造電動(dòng)汽車電池要消耗發(fā)電廠輸出的電能,電動(dòng)汽車運(yùn)行需向電池充電,消耗的是發(fā)電廠輸出的電能。電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能,化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能,電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,能量轉(zhuǎn)換過程中消耗的電能是發(fā)電廠輸出的電能,最終是機(jī)械能驅(qū)動(dòng)汽車運(yùn)行。
電動(dòng)汽車的運(yùn)行,將使發(fā)電廠總體熱能利用率更低。為滿足電動(dòng)汽車對(duì)電能的需求,發(fā)電廠必須對(duì)外輸出更多的電能,消耗更多的礦物能源(煤炭)用于發(fā)電,排放更多的污染物與CO2溫室氣體……
每消耗10萬KWh的電能,相當(dāng)毀掉7000公頃的原始森!電動(dòng)汽車的使用,將誘發(fā)氣候更為變暖,將使人類遭受更為嚴(yán)重的洪澇、干旱、高溫、熱浪、泥石流………
創(chuàng)建以水做主動(dòng)力汽車工程,既可減少使用礦物能源對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害,又可減少CO2溫室氣體排放……
毛氏提出創(chuàng)建以水做主動(dòng)力汽車工程的原理,僅是拋磚引玉。旨在感召從事汽車研究、汽(氣)液兩相流研究、小型汽輪發(fā)電機(jī)組研究、液體壓力傳遞研究等等諸多部門的研究人員出謀劃策,完善實(shí)施以水做主動(dòng)力汽車的原理,使這一利于人類生存與發(fā)展的工程得以實(shí)施。
研制、開發(fā)以水做主動(dòng)力汽車工程也是一項(xiàng)多學(xué)科研究工程,需多方面的人才攜手共同努力。毛氏提出研制、開發(fā)以水做主動(dòng)力汽車工程是在拋磚引玉,旨在感召那些關(guān)心氣候變化,關(guān)心節(jié)能減排,關(guān)心削減CO2溫室氣體排放,關(guān)心環(huán)境污染、生態(tài)破壞的人,關(guān)心減少洪澇、干旱、高溫、熱浪、泥石流等等諸多災(zāi)害的人,夢(mèng)想讓“霾都”北京成為空氣新鮮、環(huán)境優(yōu)美、交通順暢、宜于人類居住的城市的人行動(dòng)起來,有錢出錢,有力出力,沒錢沒力的出主意,讓以水做主動(dòng)力汽車在中華大地跑起來!
詳細(xì)論述——創(chuàng)建以水做主動(dòng)力汽車工程依據(jù)的原理系統(tǒng)圖、方法、存在問題與解決辦法可發(fā)郵件yuzhmao@sina.com 索取。
第 三 項(xiàng) 創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱供熱工程,節(jié)省冬季采暖用煤量
一、概述
當(dāng)今凝汽式火力發(fā)電廠,高壓水蒸汽通過汽輪機(jī)絕熱膨脹作功后排出的低壓水蒸汽,導(dǎo)入凝汽器與冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱交換,放出潛熱,被冷凝成常溫凝結(jié)水,供鍋爐循環(huán)使用。這一過程,冷卻介質(zhì)帶走了低壓水蒸汽的潛熱,造成一次能源的極大浪費(fèi),使火力發(fā)電廠總體熱能利用率只有35 ~ 40 % ,而總體熱能的35 ~45%是廢熱(考慮了排煙與灰渣熱損失后)。
為提高凝汽式火力發(fā)電廠整體熱能利用率,降低單位發(fā)電功率的標(biāo)準(zhǔn)煤耗,減少污染物與CO2溫室氣體排放量,毛氏提出創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱解決冬季供暖熱負(fù)荷工程,旨在回收利用凝汽式火力發(fā)電廢棄排放的,占發(fā)電廠總體熱能的35 ~45%的廢熱(考慮了排煙與灰渣熱損失后),作為供暖熱負(fù)荷,用于冬季供暖。
二、創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱供熱工程,節(jié)省冬季采暖用煤量使用的方法
創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱供熱工程,節(jié)省冬季采暖用煤量使用的方法是變聲速增壓氣體壓縮方法。
所說變聲速增壓氣體壓縮方法,是指氣(汽)液兩相均勻混合體作超音速流動(dòng),遭遇阻力發(fā)生壓力激波并使流體得以被壓縮的方法。
三、簡(jiǎn)述利用發(fā)電廠廢熱供熱工程工藝流程
一)、實(shí)施利用發(fā)電廠廢熱供熱工程所需設(shè)備與代號(hào):
A、原有發(fā)電廠沒備
1一一鍋爐 2一一 凝汽式汽輪機(jī) 3一一發(fā)電機(jī) 4一一凝汽器
5一一凝結(jié)水泵 6一一除氧器 7一一鍋爐給水泵
A一一冷卻水入口 B一一冷卻水出口
B、蒸汽冷凝熱回收設(shè)備
8 一一變聲速增壓器 9 一一蒸汽冷凝熱回收器 10一一高溫凝結(jié)水泵
C、采暖供熱站
11——板式換熱器 12——循環(huán)水泵 C ——采暖回水 D ——采暖供水
二)、工藝流程概述
創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱解決冬季供暖熱負(fù)荷工程其工藝流程由三部分組成:
第一部分:原有發(fā)電廠設(shè)備。
它是由傳統(tǒng)火力發(fā)電廠的設(shè)備所組成。鍋爐1產(chǎn)生的高溫、高壓水蒸氣通過管道進(jìn)入汽輪機(jī)2膨脹做功,帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)3發(fā)電。高溫、高壓水蒸氣進(jìn)入汽輪機(jī)2膨脹做功后,壓力降低,進(jìn)入冷凝器4與冷卻水進(jìn)行熱交換,低壓水蒸氣的冷凝熱被冷卻水帶走排入了大氣。低壓水蒸氣的冷凝熱占火力發(fā)電廠整體熱能的35 ~ 45%,被冷卻水帶走排入了大氣,造成了火力發(fā)電廠整體熱能的巨大浪費(fèi)。
低壓水蒸氣與冷卻水進(jìn)行熱交換后,放出冷凝熱(潛熱),冷凝成凝結(jié)水,由凝結(jié)水泵5加壓送入除氧器6除氧,除氧水由鍋爐給水泵7送入鍋爐繼續(xù)產(chǎn)生的高溫、高壓水蒸氣--------如此循環(huán)運(yùn)行。
第二部分:蒸汽冷凝熱回收設(shè)備。
處于飽和狀態(tài)的水蒸汽,當(dāng)把飽和水蒸汽的壓力增高后,水蒸汽會(huì)冷凝成凝結(jié)水,水蒸汽與凝結(jié)水并會(huì)在增壓后的壓力條件下重新處于飽和狀態(tài),水蒸汽與凝結(jié)水的飽和溫度隨之升高。
蒸汽冷凝熱回收設(shè)備,它是運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,回收汽輪機(jī)2排出的低壓水蒸氣冷凝熱的設(shè)備。
蒸汽冷凝熱回收器9內(nèi)盛滿常溫除鹽水,用高溫凝結(jié)水泵10加壓后進(jìn)入變聲速增壓器8,引射汽輪機(jī)2排出的低壓水蒸氣。在變聲速增壓器8內(nèi),除鹽水和低壓水蒸氣兩相流體做超音速流動(dòng),遭遇阻力,發(fā)生壓力激波。除鹽水和低壓水蒸氣的壓力同時(shí)升高。此時(shí),低壓水蒸氣因壓力升高而冷凝,放出潛熱,加熱除鹽水,使除鹽水的溫度升高----------如此循環(huán)運(yùn)行時(shí)間不久,蒸汽冷凝熱回收器9內(nèi)盛滿常溫除鹽水就變成了高溫除鹽水。把此高溫除鹽水做熱源送采暖供熱站。
第三部分:采暖供熱站
以蒸汽冷凝熱回收設(shè)備送入采暖供熱站高溫脫鹽水作熱源,進(jìn)板式換熱器11與采暖回水進(jìn)行熱交換,采暖回水被加熱后導(dǎo)出板式換熱器11供采暖用戶使用。
高溫脫鹽水放出熱量,溫度降低,導(dǎo)出板式換熱器11,經(jīng)循環(huán)水泵12加壓后進(jìn)入變聲速增壓器8引射汽輪機(jī)3排出的低壓水蒸汽。如此循環(huán)運(yùn)行,對(duì)外供熱。
四、創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱供熱工程的效益
創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱解決冬季供暖熱負(fù)荷工程,利用凝汽式火力發(fā)電廠排出的廢熱,在不增加一次礦物能源消耗量的條件下滿足冬季采暖部分用戶對(duì)熱能的需求。此舉,可提高凝汽式火力發(fā)電廠整體熱能利用率,降低單位發(fā)電功率的標(biāo)準(zhǔn)煤耗,減少污染物與CO2溫室氣體排放量。
該工程是一項(xiàng)廢熱綜合利用工程,它把傳統(tǒng)凝汽式火力發(fā)電廠汽輪機(jī)原本排放入大自然中的低壓水蒸汽冷凝熱(潛熱)回收、利用。實(shí)施該工程,可在不增加一次礦物能源(煤炭)消耗量的條件下滿足部分冬季采暖用戶對(duì)熱能的需求。實(shí)施該工程,既可節(jié)省冬季采暖礦物能源消耗量,又可減少冬季采暖燃燒礦物能源污染物的排放。
詳細(xì)論述——實(shí)施利用發(fā)電廠廢熱供熱工程依據(jù)的原理系統(tǒng)圖、方法、存在問題與解決辦法可發(fā)郵件yuzhmao@sina.com 索取。
第四項(xiàng)、創(chuàng)建變聲速增壓空調(diào)、制冷工程,節(jié)省夏季空調(diào)、制冷用電量
一、概述
當(dāng)今世界,全球氣候變暖,氣候異常,導(dǎo)致了夏天熱浪滾滾,酷暑難熬。人類為了生存與發(fā)展,不得不投入使用大量的空調(diào)、制冷機(jī)組,來改善人類的生存與發(fā)展環(huán)境。
大量的傳統(tǒng)電動(dòng)壓縮式空調(diào)、制冷機(jī)組的投入使用,消耗了大量的一次電源來生產(chǎn)電能,排放了大量的溫室氣體,加速了全球氣候變暖。在使用空調(diào)、制冷機(jī)組的同時(shí)排出了大量的熱,導(dǎo)致的“熱島效應(yīng)”加重了城市的熱度。
居住在加重了熱度的城市居民,不得不投入使用更大大量的空調(diào)、制冷機(jī)組,來改善自己業(yè)已惡化了的生存與發(fā)展環(huán)境。這不僅消耗了更大大量的一次能源,排放了更大大量的溫室氣體,更加加速了全球氣候變暖。
這是一種走向死胡同的惡性循環(huán)發(fā)展模式,不僅導(dǎo)致了能源(電力)供應(yīng)緊張的局勢(shì),這種走向死胡同的使全球氣候逾加變暖、全球氣候逾加異常的惡性循環(huán)發(fā)展模式,最終將使人類付出慘重代價(jià)。
尋求新的壓縮制冷劑蒸汽的方法,創(chuàng)建新型空調(diào)器、新型制冷機(jī)組,以降低用于空調(diào)、冷凍時(shí)的電能消耗,減少空調(diào)、冷凍時(shí)對(duì)外排出的熱量。為此,毛氏提出:運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,創(chuàng)建變聲速增壓空調(diào)器、變聲速增壓制冷機(jī)組工程。
二、創(chuàng)建變聲速增壓空調(diào)、制冷工程,節(jié)省夏季空調(diào)、制冷用電量使用的方法
創(chuàng)建變聲速增壓空調(diào)、制冷工程,節(jié)省夏季空調(diào)、制冷用電量使用的方法是變聲速增壓氣體壓縮方法。
所說變聲速增壓氣體壓縮方法,是指氣(汽)液兩相均勻混合體作超音速流動(dòng),遭遇阻力發(fā)生壓力激波并使流體得以被壓縮的方法。
三、簡(jiǎn)述變聲速增壓空調(diào)、制冷工程工藝流程
一)、實(shí)施變聲速增壓空調(diào)、制冷工程所需設(shè)備與代號(hào):
1——液態(tài)制冷劑貯罐 2一一液態(tài)制冷劑加壓泵 3一一變聲速增壓器
4一一冷凝器 5一一節(jié)流閥 6一一熱交換器(蒸發(fā)器)
A一一常溫載冷劑入口 B一一低溫載冷劑出口 C一一冷卻介質(zhì)入口
D一一冷卻介質(zhì)出口
二)、工藝流程概述
液態(tài)制冷劑貯罐1中的液態(tài)制冷劑,經(jīng)液態(tài)制冷劑加壓泵2加壓,進(jìn)入變聲速增壓器3,引射由熱交換器(蒸發(fā)器)6導(dǎo)出的低溫、低壓制冷劑蒸汽。
從液態(tài)制冷劑加壓泵2導(dǎo)出的部分液態(tài)制冷劑,經(jīng)節(jié)流閥5節(jié)流降壓后,進(jìn)入熱交換器(蒸發(fā)器)6內(nèi)吸熱蒸發(fā)汽化,成為低溫、低壓制冷劑蒸汽,同時(shí)對(duì)外輸出冷量。
低溫、低壓制冷劑蒸汽進(jìn)入變聲速增壓器3與引射工質(zhì)—液態(tài)制冷劑混合,成為汽液均勻混合體,以超音速流動(dòng),遭遇阻力,發(fā)生壓力激波,汽液兩相均勻混合體壓力升高。
汽液兩相均勻混合體壓力升高后,進(jìn)入冷凝器4與冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱交換,放出熱量被冷凝成常溫液態(tài)制冷劑,進(jìn)入液態(tài)制冷劑貯罐1,循環(huán)運(yùn)行制冷。
四、變聲速增壓氣體壓縮方法用于空調(diào)、制冷工業(yè)的可行性與節(jié)能性
一)、變聲速增壓氣體壓縮方法用于氣體壓縮、空調(diào)、制冷工業(yè)的可行性、節(jié)能性、環(huán)保性,于2000年元月,在清華大學(xué)通過了以世界著名科學(xué)家、中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)熱能工程與工程熱物理研究所所長(zhǎng)、博士生導(dǎo)師王補(bǔ)宣教授為首專家組的審查、論證、確認(rèn)。
二)、論證認(rèn)為,運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,研制、開發(fā)變聲速增壓空調(diào)器與制冷機(jī)組,原理正確,方法可行。
三)、論證認(rèn)為,運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法可研制、開發(fā)變聲速增壓空調(diào)器與制冷機(jī)組。
四)、論證認(rèn)為,該方法在當(dāng)今空調(diào)、制冷技術(shù)方面居世界領(lǐng)先水平,運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,研制、開發(fā)變聲速增壓空調(diào)器與制冷機(jī)組具有明顯的節(jié)能效益。
五)、論證認(rèn)為,運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,研制、開發(fā)變聲速增壓空調(diào)器與制冷機(jī)組,在改善城市“熱島效應(yīng)”方面具有明顯的環(huán)境效益。
六)、應(yīng)用變聲速增壓空調(diào)器與制冷機(jī)組用于空氣調(diào)節(jié)與食物冷凍時(shí),可較傳統(tǒng)電動(dòng)壓縮式空調(diào)器與制冷機(jī)組節(jié)省電能50%~70%。
五、7 8 K W變聲速增壓空調(diào)、制冷機(jī)組的設(shè)計(jì)計(jì)算
運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,以液氨(R717)為制冷劑,以水為載冷劑,毛氏設(shè)計(jì)了對(duì)外輸出冷量為7 8 KW的變聲速增壓空調(diào)、制冷機(jī)組。依據(jù)其系統(tǒng),按理想狀態(tài)進(jìn)行了制冷計(jì)算與設(shè)備選型計(jì)算(注:理想狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)存在一定差距,差距多少只有經(jīng)過實(shí)踐才能得知),計(jì)算結(jié)果如下:
1、對(duì)外輸出冷量7 8 KW.h 2、載冷劑(水)循環(huán)量10 t / h
3、載冷劑(水)進(jìn)口溫度12℃ 4、載冷劑(水)出口溫度5℃
5、耗電量(注1)9 . 2 K W.h 6、制冷劑循環(huán)量(注2)238.2 Kg / h
7、冷卻水量15 t / h 8、冷卻水進(jìn)水溫度30℃
9、冷卻水出水溫度35℃ 10、能耗(注3)0 .415 KW.h / RT
注1:耗電量系指液態(tài)制冷劑加壓泵、載冷劑輸送泵、冷卻水泵耗電量的總和。
注2:制冷劑循環(huán)量系指對(duì)外輸出冷量7 8 KW.h時(shí),用于制冷的制冷劑量,不包括變聲速
增壓器用于壓力激波所需液態(tài)制冷劑。
注3、變聲速增壓空調(diào)、制冷機(jī)組綜合單位功率制冷量ε0=8.48。
六、創(chuàng)建變聲速增壓空調(diào)、制冷工程旨在減少污染物的排放
所說變聲速增壓空調(diào)、制冷工程,是運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,創(chuàng)建變聲速增壓空調(diào)器、變聲速增壓制冷機(jī)組,替代現(xiàn)今使用的電動(dòng)壓縮機(jī)壓縮制冷劑蒸汽的現(xiàn)行空調(diào)器與制冷機(jī)組,用于空調(diào)與制冷,以減少用于空調(diào)、制冷時(shí)的電能消耗。
變聲速增壓空調(diào)器、變聲速增壓制冷機(jī)組運(yùn)行時(shí)不使用傳統(tǒng)電動(dòng)壓縮機(jī),僅以超音速流動(dòng)的汽液混物通過變聲速增壓器激波增壓,消耗制冷劑蒸汽的內(nèi)能使制冷劑蒸汽被壓縮,而且,用于使汽、液混合體作超音速流動(dòng)作功所消耗的能量有50 % 可儲(chǔ)存循環(huán)利用,因而,與傳統(tǒng)電動(dòng)壓縮式空調(diào)器、制冷機(jī)組相比較,節(jié)省電能50~70% ,噪聲低,對(duì)外排熱少。
運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,創(chuàng)建高效率的變聲速增壓空調(diào)器、變聲速增壓制冷機(jī)組,節(jié)省夏季空調(diào)、制冷用電量,以減少夏季發(fā)電廠燃燒礦物能源發(fā)電時(shí)污染物的排放。
詳細(xì)論述——實(shí)施變聲速增壓空調(diào)、制冷工程依據(jù)的原理系統(tǒng)圖、方法、存在問題與解決辦法可發(fā)郵件yuzhmao@sina.com 索取。
第 五 項(xiàng) 創(chuàng)建煙氣回收SO2 制冷、發(fā)電工程,減少酸雨危害
一、概述
SO2是無色的液體或氣體。SO2作為重要的化工原料在工業(yè)中得以了廣泛的應(yīng)用,氣體SO2用于制造SO3、硫酸(H2SO4)、AS洗滌劑。液體SO2是良好的溶劑,用于精制各種潤(rùn)滑劑。
傳統(tǒng)制取SO2的方法是焙燒硫鐵礦法,即,通過硫鐵礦的焙燒,硫鐵礦中的單體硫與硫化物轉(zhuǎn)化為SO2,再經(jīng)SO2回收裝置,回收利用。這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,不僅消耗有限的硫鐵礦資源,且,焙燒過程中產(chǎn)生的塵埃與外逸的SO2及殘存的燃渣,污染了周邊環(huán)境,焙燒過程中又消耗了大量的一次能源。
中國每年向大氣排放2000多萬噸SO2。這不僅浪費(fèi)了大量的寶貴資源,排入大氣中的SO2引發(fā)的酸雨,使中國40%多的國土受到傷害。酸雨使農(nóng)業(yè)減產(chǎn),漁業(yè)遭災(zāi),森林損害,公共設(shè)施腐蝕。大氣中有毒的SO2氣體又危害了人類的生存環(huán)境和人類的身心健康。
毛氏提出:依據(jù)毛氏D Z F制冷發(fā)電循環(huán)原理,以低沸點(diǎn)工質(zhì)為循環(huán)制冷發(fā)電做功工質(zhì),以高效除塵含硫煙氣(t<160℃)為熱源,創(chuàng)建煙氣回收 SO2 制冷發(fā)電工程,回收煙氣中的SO2,尋求SO2工業(yè)的清潔生產(chǎn)。
二、創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程依據(jù)的原理
所說煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程,是指以液態(tài)氨為循環(huán)制冷、發(fā)電做功工質(zhì),以燃煤火力發(fā)電廠排放的高效除塵煙氣(t<160℃)為熱源,通過液態(tài)氨與高效除塵煙氣(t<160℃)間的能量轉(zhuǎn)換,用以制冷、發(fā)電的循環(huán)。
實(shí)施煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程所使用的能源是燃煤火力發(fā)電廠排放的高效除塵煙氣(t<160℃),不消耗一次能源。
一)、依據(jù)的原理
毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理是實(shí)施創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程依據(jù)的原理。
所說毛氏D Z F制冷發(fā)電循環(huán),是指以低沸點(diǎn)工質(zhì)為循環(huán)制冷、發(fā)電做功工質(zhì),以低品位熱能( t < 2 5 0 ℃ )為熱源,通過低沸點(diǎn)工質(zhì)與以低品位熱能各工質(zhì)間的能量轉(zhuǎn)換,用以制冷與發(fā)電的循環(huán)。
二)、驗(yàn)證毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理的正確性
1997年,中國舉辦“97紫光環(huán)境杯征文”全國比賽。為此,毛氏依據(jù)“毛氏D Z F 制冷發(fā)電循環(huán)原理”,撰文“ 回收利用SO2的清潔生產(chǎn)” 參加“97紫光環(huán)境杯征文”比賽,獲二等獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)?wù)撐目窃?998年11期環(huán)境保護(hù)雜志上。
全國科技征文比賽獲獎(jiǎng)?wù)撐尿?yàn)證了毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理正確。依據(jù)毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理“創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程” 原理正確、方法可行。
三、簡(jiǎn)述煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程工藝流程
一)、實(shí)施煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程所需設(shè)備與代號(hào):
1—液氨貯罐 2— 液氨輸送泵 3—背壓汽輪機(jī)
4—發(fā)電機(jī) 5—蒸發(fā)器5 - I與5 - Ⅱ 6—節(jié)流閥
7—過熱器 8—氨汽壓縮機(jī) 9—冷凝器
A—冷卻水入口 B—冷卻水出口 C—高溫?zé)煔馊肟?nbsp;
D—高溫?zé)煔獬隹?E—低溫?zé)煔馊肟?nbsp; F—低溫?zé)煔獬隹?br />
二)、工藝流程概述
系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),液氨貯罐1中的液氨經(jīng)液氨輸送泵2加壓(壓力P=4.0 MPa),進(jìn)入蒸發(fā)器5 -Ⅰ與低溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換,具有一定溫度的煙氣從E點(diǎn)進(jìn)入蒸發(fā)器5-Ⅰ,經(jīng)熱交換,放出熱量,溫度降低,成為溫度t ≤ - 10 ℃的低溫?zé)煔?。煙氣中的水蒸汽冷凝成水從煙氣中分離出來。把含有SO2的低溫t ≤ -10 ℃的煙氣導(dǎo)入回收裝置,加壓、回收SO2。這一過程是煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程中的SO2回收。
把脫除SO2氣體的低溫高壓煙氣導(dǎo)入冷量交換器與常溫載冷劑進(jìn)行熱交換,常溫載冷劑吸收脫除SO2氣體的低溫高壓煙氣的冷量,溫度降低,成為低溫載冷劑,導(dǎo)出冷量交換器并對(duì)外輸出冷量。這一過程是煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程中的的制冷。
液氨從蒸發(fā)器5-Ⅰ導(dǎo)出,進(jìn)入蒸發(fā)器5-Ⅱ與含SO2的煙氣進(jìn)行熱交換,液氨吸收煙氣的溫度,蒸發(fā)汽化,成為具有一定溫度與壓力(P=4.0 MPa)的氨汽做功工質(zhì)。氨汽做功工質(zhì)從蒸發(fā)器5-Ⅱ流出,進(jìn)入背壓汽輪機(jī)3絕熱膨脹作功,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)4發(fā)電,對(duì)外輸出電能。這一過程是煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程中的發(fā)電。
乏氨汽從背壓汽輪機(jī)3尾部排出,內(nèi)能減少,溫度降低,成為低溫低壓氨汽工質(zhì)。進(jìn)入冷凝器9與冷卻水進(jìn)行熱交換,放出熱量,溫度降低,被冷凝成液態(tài)氨。冷卻水從A處進(jìn)入冷凝器9,吸收熱量,溫度升高,從B處流出。
液氨從冷凝器9流出,進(jìn)入過熱器7與低溫液氨閃蒸汽進(jìn)行熱交換,放出熱量,溫度再次降低,經(jīng)節(jié)流閥6被節(jié)流成低溫低壓液態(tài)氨,回到液氨貯罐1,完成液氨工質(zhì)制冷、發(fā)電循環(huán)。
液氨經(jīng)節(jié)流閥6被節(jié)流時(shí),因閃蒸產(chǎn)生少量氨蒸汽,聚集在液氨貯罐1頂部。把氨蒸汽從液氨貯罐1頂部導(dǎo)出,引入過熱器7與低溫液氨進(jìn)行熱交換,吸收熱量,成為過熱氨汽,導(dǎo)入氨汽壓縮機(jī)8,其出口壓力達(dá)到背壓汽輪機(jī)3尾部排出氨汽的壓力參數(shù)時(shí)與汽輪機(jī)3尾部排出的氨汽一起進(jìn)入冷凝器9循環(huán)運(yùn)行。(亦可把閃蒸氨汽經(jīng)氨汽壓縮機(jī)8壓縮后再進(jìn)過熱器7。)
四、發(fā)電功率N=3000kW的煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程的設(shè)計(jì)、計(jì)算
依據(jù)建設(shè)煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程的原理及其方法,毛氏設(shè)計(jì)了發(fā)電功率N=3000kW的煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程。在煤的含硫量為1 . 5 %的情況下,按理想狀態(tài)進(jìn)行了熱平衡計(jì)算與制冷、發(fā)電功率計(jì)算。
1、原始設(shè)計(jì)、計(jì)算數(shù)據(jù):
燃燒一次礦物能源為煤炭,含硫量為1 . 5 %
發(fā)電機(jī)4發(fā)電功率為3 0 0 0 k W
低沸點(diǎn)循環(huán)制冷、發(fā)電做功工質(zhì)為液態(tài)氨(R717)
含硫煙氣進(jìn)入制冷、發(fā)電站中的蒸發(fā)器5 - Ⅱ的初始溫度為160 ℃
冷卻水進(jìn)入制冷、發(fā)電站中的冷凝器的初始溫度為30 ℃
2、發(fā)電功率N=3000kW煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程計(jì)算結(jié)果匯總表
發(fā)電功率 煙氣進(jìn)入溫度 煙 氣 量 煙氣出口溫度 脫硫煙氣量
kW ℃ m3∕h ℃ m3∕h
3000 160 271698 -10 271698
液氨循環(huán)量 冷卻水初始溫度 冷卻水量 自用電量 自用電率
Kg ∕ h ℃ m 3 ∕ h kWh ﹪
82313 30 5120 2132. 2 71
輸出電功率 輸出冷量 回收SO2量 建 設(shè) 投 資
kW kW kg ∕ h 萬元 ∕ kW
867. 8 2324. 5 742 . 5 1. 2~1 . 5
說明:計(jì)算結(jié)果中的自用電量,沒計(jì)入加大導(dǎo)出蒸發(fā)器5 -Ⅰ的煙氣的壓力,使其煙氣中SO2氣體的分壓達(dá)到常壓時(shí)所消耗的電能。
五、創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
1、創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程,使用的熱源是燃燒礦物能源排放的含SO2濃度較高的具有低品位熱能的煙氣(溫度t﹤160℃),創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程不消耗一次能源。
2、煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程回收的重要化工原料SO2,是含硫煙氣中的有毒氣體SO2,因而,建創(chuàng)煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程不消耗硫鐵礦資源。
3、煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程使用的電能是煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程自己發(fā)出的電能,因而,創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程不消耗或少消耗外部電能。
4、以煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程排出的 -10℃的低溫?zé)煔鉃槔湓?,建設(shè)中央制冷、空調(diào)站,可對(duì)外輸出大量冷量,用于空調(diào)、制冷而不消耗外部電能。
以煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程排出的 -10℃的低溫?zé)煔鉃槔湓矗笠?guī)模制冰,以冰做冷源,實(shí)施蓄冰供冷,可避免城市產(chǎn)生“熱島效應(yīng)”
5、建設(shè)煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程,一方面,用回收的SO2發(fā)展工業(yè)生產(chǎn),可節(jié)省采用焙燒硫鐵礦法制取SO2時(shí)的資源消耗。另一方面,可減少因SO2引發(fā)的酸雨對(duì)生態(tài)環(huán)境及人類健康的危害。建設(shè)煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程既有可觀的經(jīng)濟(jì)效益,又有良好的社會(huì)效益。
詳細(xì)論述——創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程依據(jù)的原理系統(tǒng)圖、方法、存在問題與解決辦法可發(fā)郵件yuzhmao@sina.com 索取。
第六項(xiàng)、節(jié) 能 減 排 的 成 熟 技 術(shù)
——實(shí)施密閉式回收廢棄排放的高溫液體與汽(氣)體工程,提高各行業(yè)一次
能源利用率,減少使用礦物能源污染物排放的技術(shù)——
一、概述
中國沒有完成“十一、五”規(guī)劃節(jié)能減排計(jì)劃目標(biāo)。毛氏提出實(shí)施密閉式回收、利用廢棄排放的高溫液體與汽體工程,提高各行業(yè)一次能源利用率的方法與工程實(shí)例,旨在拋磚引玉。歡迎世人挑剔、找錯(cuò),歡迎世人借助毛氏所提實(shí)施密閉式回收、利用廢棄排放的高溫液體與汽(氣)體、提高各行業(yè)一次能源利用率的方法與工程實(shí)例來實(shí)施節(jié)能減排,對(duì)此,毛氏深表敬意與感謝。節(jié)能、減排需大家共同努力,只有這樣才能完成“十二、五”規(guī)劃節(jié)能、減排計(jì)劃目標(biāo)。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代城市生活的供熱系統(tǒng)中,存在著大量的廢棄排放的高溫液體、高溫汽(氣)體。這些高溫液體、高溫汽(氣)體沒有被密閉式回收、利用。這不僅造成能源浪費(fèi),且,廢棄排放的高溫液體、高溫汽(氣)體對(duì)周邊環(huán)境造成了多樣性的污染。
這些廢棄排放的高溫凝結(jié)水、高溫廢水、高溫水蒸氣、低品位的余熱水蒸汽,涉及的行業(yè)極廣,其中有:石油化工、熱力發(fā)電廠、制漿造紙、制冷、空調(diào)、供熱、食品、飲料、啤酒、賓館、飯店、房地產(chǎn)、鋼鐵工業(yè)、煤礦、建材、水處理、家具、橡膠輪胎等等諸多行業(yè)。
對(duì)于上述諸多行業(yè)廢棄排放的高溫凝結(jié)水、高溫廢水、高溫水蒸氣、低品位的余熱水蒸汽
均可運(yùn)用節(jié)能減排的成熟技術(shù)——密閉式凝結(jié)水回收利用技術(shù)、高溫廢水回收利用技術(shù)、高溫水蒸氣回收利用技術(shù)與低品位余熱(廢汽)回收利用等技術(shù)實(shí)施密閉式回收、利用。由此,可在各種行業(yè)中提高一次能源利用率,減少使用礦物能源污染物的排放。
在上述節(jié)能減排的成熟技術(shù)中,密閉式凝結(jié)水回收利用技術(shù)應(yīng)用最為廣泛,節(jié)能減排效益最為顯著,本文將著重講述密閉式凝結(jié)水回收利用技術(shù)。
本文亦將著重、詳細(xì)講述中國石化B L公司供熱系統(tǒng)全面實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)改造工程實(shí)例,旨在拋磚引玉。歡迎世人借助該工程實(shí)例的工況,結(jié)合本單位供熱系統(tǒng)的實(shí)際情況,實(shí)施本單位供熱系統(tǒng)全面優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)改造,以提高本單位一次能源利用率。
二、節(jié)能減排的成熟技術(shù)
成熟技術(shù)之一:密閉式凝結(jié)水回收利用技術(shù)
對(duì)于上述諸多行業(yè)所廢棄排放的高溫凝結(jié)水的回收、利用,往往采用成熟的密閉式凝結(jié)水回收利用技術(shù),回收廢棄排放的高溫凝結(jié)水用于鍋爐給水。
成熟技術(shù)之二:板式換熱器換熱技術(shù)(或列管式換熱器換熱技術(shù))
對(duì)于上述諸多行業(yè)所廢棄排放的高溫廢水的回收、利用,往往采用成熟的板式換熱器換熱技術(shù)(或列管式換熱器換熱技術(shù)),利用廢棄排放的高溫廢水加熱洗澡水或加熱供暖用水。
成熟技術(shù)之三:大氣式熱力除氧技術(shù)
對(duì)于上述諸多行業(yè)所廢棄排放的高溫水蒸氣的回收、利用,往往采用成熟的大氣式熱力除氧技術(shù)。利用廢棄排放的高溫水蒸氣加熱除鹽水,使其除去除鹽水中的氧氣用做鍋爐補(bǔ)水。
成熟技術(shù)之四:常溫清水噴淋混合加熱技術(shù)
對(duì)于上述諸多行業(yè)所廢棄排放的低品位余熱——廢汽的回收、利用,往往采用成熟的常溫清水噴淋混合加熱技術(shù),讓常溫清水與低品位余熱——廢汽直接混合,回收低品位余熱——廢汽的冷凝熱,把常溫清水加熱成較高溫度的清水,再用較高溫度的清水加熱洗澡水、供暖用水或用于制漿造紙企業(yè)中的洗漿。
三、運(yùn)用節(jié)能減排成熟技術(shù)實(shí)施節(jié)能減排的工程實(shí)例
第一工程實(shí)例 北京S C輪胎有限公司高溫凝結(jié)水密閉式回收利用工程
一)、概述
北京S C輪胎有限公司是專業(yè)生產(chǎn)各種型號(hào)汽車輪胎的國有企業(yè)。公司設(shè)置的鍋爐以1.6MPa的飽和蒸汽向硫化機(jī)、熱風(fēng)機(jī)與汽水熱交換器供熱。
1.6MPa的飽和蒸汽進(jìn)入硫化機(jī),硫化橡膠后放出潛熱,冷凝成凝結(jié)水,排入1號(hào)開式貯水箱,排水壓力0.5~1.0MPa。
1.6MPa的飽和蒸汽進(jìn)入熱風(fēng)機(jī)與常溫空氣進(jìn)行熱交換,放出潛熱,冷凝成凝結(jié)水,排入1號(hào)貯水箱,,排水壓力0.5MPa。(說明:蒸汽進(jìn)入熱風(fēng)機(jī)與常溫空氣進(jìn)行熱交換,放出潛熱,冷凝成凝結(jié)水,正常排出壓力為0.1~0.15MPa,由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理,把凝結(jié)水排入了工作壓力為0.5MPa的1號(hào)貯水箱,致使熱風(fēng)機(jī)排出凝結(jié)水的壓力為0.5MPa。)
公司設(shè)有三臺(tái)汽水熱交換器,用1.6MPa的飽和蒸汽把3號(hào)貯水箱內(nèi)143℃的飽和水加熱到180℃。凝結(jié)水排入1號(hào)開式貯水箱,排水壓力0.5~1.0MPa。
180℃的高溫水送入硫化機(jī),做功使用之后從硫化機(jī)排出。排水40%為一次排水,排水壓力0.5~1.0MPa。排水60%為二次排水,排水壓力0.3~0.5MPa。
一次排水進(jìn)入2號(hào)貯水箱,降壓、閃蒸生成0.3Mpa的閃蒸汽供工藝生產(chǎn)使用,閃蒸后剩余的高溫水通過連通管進(jìn)入3號(hào)開式貯水箱。二次排水進(jìn)入3號(hào)開式貯水箱,降壓、閃蒸生成的閃蒸汽通過3號(hào)開式貯水箱上裝設(shè)的DN150排氣管,以0.3Mpa的壓力對(duì)空排入大氣。
3號(hào)開式貯水箱內(nèi)的高溫凝結(jié)水由循環(huán)水泵加壓送入三臺(tái)汽水熱交換器,用1.6MPa的飽和蒸汽加熱到180℃后再送入硫化機(jī)------如此循環(huán)運(yùn)行。
匯集于1號(hào)開式貯水箱內(nèi)的凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵加壓后送入鍋爐房,供鍋爐使用。
系統(tǒng)運(yùn)行中高溫凝結(jié)水的損失由外部向3號(hào)開式貯水箱補(bǔ)充。
二)、北京S C輪胎有限公司供熱系統(tǒng)技改措施(略)。
三)、北京S C輪胎有限公司供熱系統(tǒng)技改后的經(jīng)濟(jì)效益
1、一年減少凝結(jié)水損失量(對(duì)外排出閃蒸汽量)1 6 3 0 8 t ∕ a
2、一年節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤 1 6 9 6 t ∕a
3、一年獲得的經(jīng)濟(jì)效益折合人民幣 1 4 5 4 6 4 8元 / a
4、每年減少CO2溫室氣體排放量 4 2 7 4 t ∕ a
北京S C輪胎有限公司技改后,不僅給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也帶來良好的社會(huì)效益
第二工程實(shí)例 上海 J Z 化工有限公司
廢 棄 排 放 高 溫 凝 結(jié) 水 回 收 利 用 工 程
一)、公司用熱(蒸汽)工況概述
上海J Z化工有限公司是專業(yè)從事生產(chǎn)涂料的企業(yè)。公司動(dòng)力車間裝有蒸發(fā)量6.5t/h,額定壓力1.3MPa的飽和蒸汽鍋爐四臺(tái)。三臺(tái)運(yùn)行,一臺(tái)備用。鍋爐供汽采用母管制,每臺(tái)鍋爐所產(chǎn)蒸汽分別送入母管,再從母管接出兩根蒸汽管,一根經(jīng)減壓閥減壓成0.15MPa送氧化車間,流量8 t/h。另一根減壓至0.35MPa送烘干車間,流量12 t/h。
進(jìn)入氧化車間的蒸汽分別進(jìn)入氧化筒對(duì)物料直接加熱,無凝結(jié)水回收。進(jìn)入烘干車間的蒸汽分別進(jìn)入烘箱對(duì)物料進(jìn)行間接加熱。蒸汽作功后生成的凝結(jié)水直接排入地溝,排水壓力0.15MPa,凝結(jié)水沒有回收利用,造成凝結(jié)水與熱能的較大浪費(fèi)。
公司鍋爐房原有供水系統(tǒng)是:軟化水站生產(chǎn)的常溫20℃的軟化水進(jìn)入開式軟化水箱,軟化水箱內(nèi)的軟化水經(jīng)鍋爐給水泵加壓后送入鍋爐房供鍋爐使用。
二)、節(jié)能技術(shù)改造優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)改造方案(略)。
三)、節(jié)能技術(shù)改造優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)說明(略)。
四)、節(jié)能技術(shù)改造優(yōu)化設(shè)計(jì)后的經(jīng)濟(jì)效益
本公司是采用開式排放凝結(jié)水的用戶,因用熱(蒸汽)設(shè)備排出的凝結(jié)水直接排入下水道,不作任何回收利用,其損失的是全部凝結(jié)水及其熱量。此時(shí),密閉式回收凝結(jié)水的節(jié)能效益是避免了全部凝結(jié)水及其熱量
第 一 篇 自 述
第 二 篇 概述八項(xiàng)根除霧霾天氣危害的技術(shù)措施
第 三 篇 創(chuàng)建燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方式
第 四 篇 開發(fā)使用水做主動(dòng)力汽車工程,消除汽車尾氣有害氣體排放
第 五 篇 創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱供熱工程,節(jié)省冬季采暖用煤量
第 六 篇 創(chuàng)建變聲速增壓空調(diào)、制冷工程,節(jié)省夏季空調(diào)、制冷用電量
第 七 篇 創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程,減少酸雨危害
第 八 篇 節(jié)能減排的成熟技術(shù)
——實(shí)施密閉式回收廢棄排放的高溫液體與汽(氣)體工程,提高各行業(yè)一次能源利用率,減少使用礦物能源污染物排放的技術(shù)——
第 九 篇 創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱制冷、發(fā)電、供熱工程,提高發(fā)電廠整體能源利用率
第 十 篇 創(chuàng)建新型農(nóng)村,促進(jìn)農(nóng)村城鎮(zhèn)化,尋求資源、環(huán)境、人口協(xié)調(diào)發(fā)展
——留住農(nóng)村現(xiàn)有農(nóng)民,動(dòng)員大、中城市的知識(shí)青年到農(nóng)村去,與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民攜手,創(chuàng)建新型農(nóng)村,促進(jìn)農(nóng)村城鎮(zhèn)化,尋求資源、環(huán)境、人口協(xié)調(diào)發(fā)展——
第 一 篇 自 述
筆者毛氏元章,男,1939年12月出生于山東省青島市。工作、生活在北京團(tuán)結(jié)湖公園毗鄰的中國輕工業(yè)部設(shè)計(jì)院。60歲退休,過著粗茶淡飯、與世無爭(zhēng)的散淡生活。自嘲詩為證:
一杯溫水伴曦晨,花徑漫步到黃昏,偶拾拙筆繪藍(lán)圖,碧波柳蔭散淡人。
不甘心呼吸嗆嗓子的飽含濃重SO2氣味的污濁空氣,更不甘心呼吸令人窒息的飽含多種病毒與致癌物的PM2.5有毒空氣。生活在彌漫濃重霧霾環(huán)境中、飽受PM2.5其害,總夢(mèng)幻藍(lán)天、白云,此時(shí),除盼一陣風(fēng)之外拾拙筆撰寫了第一篇拙作“根除霧霾天氣危害的技術(shù)措施”。
面對(duì)人類對(duì)大自然的巧取豪奪導(dǎo)致的氣候變暖、氣候異常所引發(fā)的更為嚴(yán)重的洪澇、干旱、高溫、熱浪、泥石流………等等諸多災(zāi)害,拾拙筆撰寫第二篇拙作“應(yīng)對(duì)氣候變化的技術(shù)措施”。
中國沒完成“十一、五”節(jié)能減排規(guī)劃目標(biāo)。為此,拾拙筆撰寫第三篇拙作“節(jié)能減排的成熟技術(shù)”——實(shí)施密閉式回收廢棄排放的高溫液體與汽(氣)體工程,提高各行業(yè)一次能源利用率,減少使用礦物能源污染物排放的技術(shù)。
造成惡劣環(huán)境危害并非一日之力,還原空氣清新、環(huán)境優(yōu)美亦非一日之功。撰寫三篇拙文,旨在拋磚引玉。實(shí)施三篇拙文提出的技術(shù)措施所依據(jù)的原理系統(tǒng)圖、方法、存在問題與解決辦法歡迎世人挑剔、找錯(cuò)。對(duì)挑剔、找錯(cuò)者,毛氏深表敬意與感謝!三篇拙文的詳細(xì)論述——可發(fā)郵件yuzhmao@sina.com 索取。
走可持續(xù)發(fā)展之路,根除有毒空氣、惡劣環(huán)境對(duì)人類生存的威脅,是滿足當(dāng)代人對(duì)呼吸空氣、自身生存需求的最低要求。
在長(zhǎng)滿荊棘的荒野里原本就沒有路,為了生存需求的最低要求不妨大膽地踏上去,披荊斬棘,勇敢地走下去!總是不斷努力,就是希望!
第 二 篇 概述八項(xiàng)根除霧霾天氣危害的技術(shù)措施
第 一 章 《沁園春·霾》
“北京風(fēng)光,千里霧霾,萬里塵飄,望三環(huán)內(nèi)外,濃霧莽莽,鳥巢上下,灰霾滔滔!車舞長(zhǎng)蛇,煙鎖跑道,欲上六環(huán)把車飆,需晴日,將車身內(nèi)外,盡心洗掃??諝馊绱嗽愀?,引無數(shù)美女戴口罩,惜一罩掩面,白化妝了!唯露雙眼,難判風(fēng)騷。一代天驕,央視褲衩,只見后座不見腰。霾入肺,有不要命者,還做早操。”( 2013年3月兩會(huì)期間,政協(xié)委員姚檁棟當(dāng)著總書記習(xí)近平的面背誦了《沁園春·霾》)
霾——PM2.5致癌物——空氣中直徑小于或等于2.5微米的致癌顆粒物,直徑不到人頭發(fā)絲粗細(xì)的1/20,也稱可入肺顆粒物。這些微細(xì)顆粒物,含有大量有毒、有害物質(zhì),肉眼看不見,在大氣中停留時(shí)間長(zhǎng),輸送距離遠(yuǎn),且殺傷力大,會(huì)對(duì)人體健康造成極大危害,尤其對(duì)呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng),包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困難、降低肺功能、加重哮喘、導(dǎo)致慢性支氣管炎、心律失常等等。
更為嚴(yán)重的是,PM2.5能攜帶空氣中的病菌、重金屬等物質(zhì)進(jìn)入人體,影響呼吸、生殖和神經(jīng)系統(tǒng)………
為保護(hù)人類的生存環(huán)境,世界衛(wèi)生組織提出顆粒物環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)PM2.5年平均濃度指導(dǎo)值為10微克/立方米。
美國現(xiàn)行顆粒物環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)PM2.5年平均濃度限定值為15微克/立方米,24小時(shí)平均濃度限定值為35微克/立方米。
中國(北京)現(xiàn)行顆粒物環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)PM2.5年平均濃度限定值為35微克/立方米,24小時(shí)平均濃度限定值為75微克/立方米。
據(jù)北京市環(huán)保監(jiān)測(cè)中心測(cè)試:(2013年)自1月12日以來,北京西直門北、南三環(huán)、奧體中心等監(jiān)測(cè)點(diǎn)空氣中PM2.5實(shí)時(shí)濃度突破900微克/立方米,西直門北交通污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)空氣中PM2.5實(shí)時(shí)濃度最高達(dá)993微克/立方米……
據(jù)中國氣象局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,進(jìn)入2013年的頭100天里,北京霧霾日數(shù)46天,為近60年最多。民間環(huán)保組織“自然之友”4月發(fā)布的《中國環(huán)境發(fā)展報(bào)告(2013)》中,對(duì)全國省會(huì)城市和直轄市2012年的空氣質(zhì)量情況進(jìn)行排名,蘭州排名墊底,北京位列倒數(shù)第二。
生態(tài)環(huán)境惡化、霧霾天氣增多、城市交通擁堵,使原本美麗的北京被世人冠名為“霾都”!成了“可能會(huì)有人身安全威脅的地區(qū)”的不宜人類居住的城市!
第 二 章 走可持續(xù)發(fā)展之路
所說可持續(xù)發(fā)展,是指:“發(fā)展既滿足當(dāng)代人的需求,又不對(duì)后代人的發(fā)展能力、滿足其需求構(gòu)成危害的發(fā)展”。
走可持續(xù)發(fā)展之路是世界各國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的公式。實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是中國對(duì)聯(lián)合國等世界組織作出的承諾;實(shí)施可持續(xù)發(fā)展要實(shí)施計(jì)劃生育,控制人口增長(zhǎng)。合理開發(fā)和利用資源。保護(hù)和改善自然生態(tài)環(huán)境。實(shí)施可持續(xù)發(fā)展就是要滿足當(dāng)代人對(duì)無毒、清新空氣,沒污染、潔凈水源,無害、安全食品的需求……堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展之路,就是要使經(jīng)濟(jì)、人口、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。
減少霧霾天氣危害,根除有毒空氣對(duì)人類生存的威脅,是滿足當(dāng)代人對(duì)呼吸空氣需求的最低要求。
如何減少霧霾天氣危害,根除有毒空氣對(duì)人類生存的威脅?毛氏提出8項(xiàng)根除霧霾天氣危害的技術(shù)措施。實(shí)施工程的原理,均為毛氏所提,毛氏提出,旨在拋磚引玉,歡迎世人挑剔、找錯(cuò),對(duì)挑剔、找錯(cuò)者,毛氏深表敬意與感謝!
毛氏所提八項(xiàng)根除霧霾天氣危害的技術(shù)措施,均有工程原理圖。對(duì)工程原理圖感興趣者請(qǐng)查閱“環(huán)境保護(hù)雜志”1998年11期“ 回收利用SO2的清潔生產(chǎn)”一文,或發(fā)郵件yuzhmao@sina.com 索取。
1997年,毛氏撰文“ 回收利用SO2的清潔生產(chǎn)”參加全國科學(xué)技術(shù)“97紫光環(huán)境杯征文”比賽,獲二等獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)?wù)撐目窃?998年11期環(huán)境保護(hù)雜志上。文中附有“毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理圖”與“利用低沸點(diǎn)工質(zhì)制冷、發(fā)電循環(huán)原理圖”。
第 三 章 概述八項(xiàng)根除霧霾天氣危害的技術(shù)措施
第一項(xiàng)、創(chuàng)建燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方式
一:概述
CO2是重要的化工原料,在工業(yè)領(lǐng)域得以了廣泛的應(yīng)用。液體CO2經(jīng)過減壓變成氣體在制堿工業(yè)、制糖工業(yè)、飲料行業(yè)、鑄鋼件淬火、金屬件CO2保護(hù)焊中得以了廣泛的應(yīng)用。
液體CO2是良好的溶劑、良好的滅火劑、良好的清洗劑,在諸多工業(yè)中得以了廣泛的應(yīng)用。
固體CO2作為良好的制冷劑,在冷藏運(yùn)輸、人工降雨中得以了廣泛的應(yīng)用。
CO2用于農(nóng)業(yè)是良好的氣體肥料。氣體CO2是植物進(jìn)行光合作用不可缺少的原料。美國科學(xué)家在新澤西州進(jìn)行了大量的研究后發(fā)現(xiàn),在植物生長(zhǎng)旺盛時(shí)期和成熟時(shí)期的兩個(gè)時(shí)期中,每周用氣體CO2噴淋植物兩次,噴淋4~5次后,可使蔬菜增產(chǎn)90%,使水稻增產(chǎn)70%,使大豆增產(chǎn)60%,使高粱增產(chǎn)200%。
CO2溫室氣體又是引發(fā)全球氣候變暖、氣候異常的罪魁禍?zhǔn)住4髿庵袦厥覛怏wCO2濃度過高導(dǎo)致全球氣候變暖,氣候異常。結(jié)果使冰層融化,海平面升高;使冬季極端寒冷、夏季極端酷熱頻繁發(fā)生;使局部地區(qū)的洪澇災(zāi)害與局部地區(qū)的干旱災(zāi)害更為嚴(yán)重;使蝗蟲與其它蟲害更為肆虐;使沙塵暴對(duì)人類的危害更為頻繁;使熱帶海域形成的風(fēng)暴具有更大的破壞力。
氣候變暖,氣候異常,破壞了微生物原有的生態(tài)平衡,使原本深藏于大自然中的原始病毒發(fā)生變異,生成新的病毒以瘟疫的形式在全球肆虐橫行。
創(chuàng)建燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,回收燃煤發(fā)電排放煙氣中的CO2。用回收的CO2作為化工原料,可促進(jìn)工業(yè)清潔生產(chǎn)發(fā)展。用回收的CO2作為氣體肥料,用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),可使農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)、增收。可使能源工業(yè)清潔生產(chǎn)與轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增產(chǎn)方式,可減少燃煤火力發(fā)電污染物的排放和緩解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)長(zhǎng)期使用化肥對(duì)土壤質(zhì)量的影響。大氣中降低了CO2溫室氣體濃度,有利于改善大氣環(huán)境,亦是應(yīng)對(duì)氣候變化的重要措施。創(chuàng)建燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和深遠(yuǎn)的社會(huì)效益。
二、實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程依據(jù)的原理
毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理是實(shí)施燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程所依據(jù)的原理。毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理系統(tǒng)圖詳見“環(huán)境保護(hù)雜志”1998年11期“ 回收利用SO2的清潔生產(chǎn)”一文?;虬l(fā)郵件yuzhmao@sina.com 索取。
所說毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理,是指以低沸點(diǎn)工質(zhì)為循環(huán)制冷、發(fā)電做功工質(zhì),以
低品位熱能(t<250℃)為熱源,通過低沸點(diǎn)工質(zhì)與低品位熱能間的能量轉(zhuǎn)換,用以制冷、發(fā)電的循環(huán)。
所說燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,是指以液態(tài)氨為循環(huán)制冷、發(fā)電做功工質(zhì),以燃煤火力發(fā)電廠排放的高效除塵煙氣(t<160℃)為熱源,通過液態(tài)氨與高效除塵煙氣(t<160℃)間的能量轉(zhuǎn)換,用以制冷、發(fā)電的循環(huán)。
實(shí)施燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程所使用的能源是燃煤火力發(fā)電廠排放的高效除塵煙氣(t<160℃),不消耗一次能源。
三、簡(jiǎn)述燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程工藝流程
一)、實(shí)施燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程所需設(shè)備與代號(hào):
1—液氨貯罐 2— 液氨輸送泵 3—背壓汽輪機(jī) 4—發(fā)電機(jī)
5—蒸發(fā)器5 -Ⅰ與5 - Ⅱ 6—節(jié)流閥 7—過熱器
8—氨氣壓縮機(jī) 9—冷凝器 A—冷卻水入口 B—冷卻水出口
C—高溫?zé)煔馊肟?nbsp; D—高溫?zé)煔獬隹?nbsp; E—低溫?zé)煔馊肟?nbsp; F—低溫?zé)煔獬隹?br />
二)、工藝流程概述
燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),流程是:液氨貯罐1中的液氨經(jīng)液氨輸送泵2加壓(壓力P≤4.0 MPa),進(jìn)入蒸發(fā)器 5 -Ⅰ與低溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換,具有一定溫度的煙氣從E點(diǎn)進(jìn)入蒸發(fā)器5 -Ⅰ,經(jīng)熱交換,放出熱量,溫度降低,成為溫度t ≤ - 15 ℃的低溫?zé)煔狻0押蠧O2的低溫t ≤ -15 ℃的煙氣從F點(diǎn)導(dǎo)出進(jìn)入回收裝置,加大壓力,使煙氣中的CO2氣體在低溫高壓狀態(tài)下冷凝成液體,再經(jīng)回收裝置回收。這一過程就是燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程中的CO2零排放。
把脫除CO2氣體的低溫高壓煙氣導(dǎo)入冷量交換器與常溫載冷劑進(jìn)行熱交換,常溫載冷劑吸收脫除CO2氣體的低溫高壓煙氣的冷量,溫度降低,成為低溫載冷劑,導(dǎo)出冷量交換器并對(duì)外輸出冷量。這一過程就是燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程中的制冷。
液氨從蒸發(fā)器5 -Ⅰ導(dǎo)出,進(jìn)入蒸發(fā)器5 -Ⅱ與含CO2的高溫?zé)煔猓?t ≤ 160 ℃ )進(jìn)行熱交換,液氨吸收高溫?zé)煔獾臏囟?,蒸發(fā)汽化,成為具有一定溫度( t < 120 ℃ )與壓力(P≤4.0 MPa)的氨汽做功工質(zhì)。氨汽做功工質(zhì)從蒸發(fā)器5 -Ⅱ?qū)С?,進(jìn)入背壓汽輪機(jī)3絕熱膨脹做功,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)4發(fā)電,對(duì)外輸出電能。這一過程就是燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程中的發(fā)電。
乏氨汽從背壓汽輪機(jī)3尾部排出,內(nèi)能減少,溫度降低,成為低溫低壓氨汽工質(zhì)。進(jìn)入冷凝器9與冷卻水進(jìn)行熱交換,放出熱量,溫度降低,被冷凝成液態(tài)氨。冷卻水從A處進(jìn)入冷凝器9,吸收熱量,溫度升高,從B處流出。
液氨從冷凝器9導(dǎo)出,進(jìn)入過熱器7與低溫液氨閃蒸汽進(jìn)行熱交換,放出熱量,溫度再次降低,經(jīng)節(jié)流閥6被節(jié)流成低溫低壓液態(tài)氨,回到液氨貯罐1,完成液氨工質(zhì)制冷、發(fā)電循環(huán)。
液氨經(jīng)節(jié)流閥6被節(jié)流時(shí),因閃蒸產(chǎn)生少量氨蒸汽,聚集在液氨貯罐1頂部。把氨蒸汽從液氨貯罐1頂部導(dǎo)出,引入過熱器7與低溫液氨進(jìn)行熱交換,吸收熱量,成為過熱氨汽,導(dǎo)入氨汽壓縮機(jī)8,其出口壓力達(dá)到背壓汽輪機(jī)3尾部排出氨汽壓力參數(shù)時(shí)與汽輪機(jī)3尾部排出的氨汽一起進(jìn)入冷凝器9循環(huán)運(yùn)行。
四、驗(yàn)證實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程依據(jù)原理與方法的正確性
一)驗(yàn)證毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理正確性
1997年,中國舉辦“97紫光環(huán)境杯征文”全國比賽。為此,毛氏依據(jù)“毛氏D Z F 制冷發(fā)電循環(huán)原理”,撰文“回收利用SO2的清潔生產(chǎn)” 參加全國“97紫光環(huán)境杯征文”比賽,獲二等獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)?wù)撐目窃?998年11期環(huán)境保護(hù)雜志上。
全國科技征文比賽獲獎(jiǎng)?wù)撐尿?yàn)證了毛氏科技所提“毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理”, 原理正確。
二)、依據(jù)的方法 — 發(fā)明專利“利用低沸點(diǎn)工質(zhì)制冷發(fā)電的方法與裝置”
所說利用低沸點(diǎn)工質(zhì)制冷發(fā)電的方法,是指以低沸點(diǎn)工質(zhì)為循環(huán)制冷做功工質(zhì),以低品位 ( t <250 ℃ ) 熱能為熱源,依據(jù)毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理,通過低沸點(diǎn)工質(zhì)與低品位 ( t <250 ℃ ) 熱能間的能量轉(zhuǎn)換,用于制冷與發(fā)電的方法。該方法已獲中國發(fā)明專利,發(fā)明專利證書號(hào):Z L 96 1 11171 . 2。
五、實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程的綜合效益
世界銀行研究表明:東南亞國家要完成CO2溫室氣體回收利用工程需800億美元。中國要完成CO2溫室氣體回收利用工程需640億美元。
實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,是一項(xiàng)重大節(jié)能、減排工程,也是人類追求生存與發(fā)展必須開發(fā)、建設(shè)的工程。綜合效益如下述:
1、實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程使用的熱源是煤炭燃燒排放的含CO2的具有低品位熱能的煙氣(溫度t≤160℃),實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程不消耗或少消耗一次能源。
2、實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程使用的電能是自己發(fā)出的電能,因而,實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程不消耗或少消耗外部電能。
3、實(shí)施燃煤發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,以排出的-1℃ — -5℃的低溫?zé)煔鉃槔湓?,建設(shè)中央制冷、空調(diào)站,可對(duì)外輸出大量冷量,用于空調(diào)、制冷而不消耗外部電能。(控制煙氣溫度-1℃ — -5℃是為了除去煙氣中的水蒸氣。)
4、實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,以排出的-15℃ — -20℃的低溫?zé)煔鉃槔湓?,建設(shè)中央制冷、空調(diào)站,可對(duì)外輸出大量冷量,用于空調(diào)、制冷而不消耗外部電能。亦可大規(guī)模制冰,以冰做冷源,實(shí)施蓄冰供冷。蓄冰供冷,不僅能滿足冷量用戶對(duì)冷量的需求,且,在供冷的同時(shí)不對(duì)外排熱,對(duì)城市不產(chǎn)生“熱島效應(yīng)”,此舉,有利于改善城市居民的生存環(huán)境。
5、實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,回收的CO2是煤炭燃燒排放煙氣中所含CO2。此舉,可節(jié)省采用煅燒石灰石(CaCO3)法制取CO2時(shí)的一次能源與石灰石(CaCO3)礦的資源消耗,亦可避免傳統(tǒng)生產(chǎn)CO2 方式對(duì)周邊環(huán)境的污染。
6、實(shí)施火力燃煤廠發(fā)電CO2零排放制冷、發(fā)電工程,回收火力發(fā)電廠煤炭燃燒排放煙氣中的CO2。用回收的CO2作為化工原料,可促進(jìn)工業(yè)清潔生產(chǎn)的發(fā)展。用回收的CO2作為氣體肥料,用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),可使農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)、增收。實(shí)施燃煤火力發(fā)電廠清潔生產(chǎn),回收、利用原本排放入大氣中的CO2,可減少大氣中CO2溫室氣體的濃度,可減緩氣候變暖,減少諸多災(zāi)害對(duì)人類的危害。大氣中降低了CO2溫室氣體濃度與含塵污染物的濃度,有利于改善大氣環(huán)境,亦是應(yīng)對(duì)氣候變化的重要措施。創(chuàng)建燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和深遠(yuǎn)的社會(huì)效益。
詳細(xì)論述——創(chuàng)建燃煤火力發(fā)電廠CO2零排放制冷、發(fā)電工程依據(jù)的原理系統(tǒng)圖、方法、存在問題與解決辦法可發(fā)郵件yuzhmao@sina.com 索取。
第二項(xiàng)、開發(fā)使用水做主動(dòng)力汽車工程,消除汽車尾氣有害氣體排放
一、變聲速增壓氣體壓縮方法
所說的變聲速增壓氣體壓縮方法,是指氣(汽)液兩相均勻混合體作超音速流動(dòng),遭遇阻力發(fā)生壓力激波并使流體得以被壓縮的方法。
眾所周知,液體的可壓縮性很小,汽(氣)體的可壓縮性較大,而汽(氣)液兩相均勻混合體的可壓縮性更大。聲音在物體內(nèi)傳播的速度與物體的可壓縮性成反比,即,物體的可壓縮性越大,聲音在該物體內(nèi)傳播的速度就越小。聲音在液體內(nèi)傳播速度是1650m/s,在空氣中傳播速度是340m/s,而在汽(氣)液兩相均勻混合體內(nèi)傳播速度≤10m/s,因而汽(氣)液兩相均勻混合體流動(dòng)時(shí),容易作超音速流動(dòng)。
汽(氣)液兩相均勻混合體以超音速流動(dòng)遭遇阻力產(chǎn)生的壓力激波,其壓力的變化與馬赫數(shù)M的平方成正比,并使流經(jīng)變聲速增壓器的汽(氣)液混合體(出口)的壓力大于被驅(qū)動(dòng)流體(入口)的壓力,使被驅(qū)動(dòng)流體得以被壓縮。即,當(dāng)汽(氣)液兩相均勻混合物流經(jīng)變聲速增壓器流速30m/s時(shí),音速10m/s,馬赫數(shù)M=3,則汽(氣)兩相均勻混合體流出變聲速增壓器的壓力為被驅(qū)動(dòng)流體壓力的9倍。
變聲速增壓不使用傳統(tǒng)電動(dòng)壓縮機(jī),僅以超音速流動(dòng)的氣、液混合體通過變聲速增壓器激波增壓,而且,用于使氣、液混合體作超音速流動(dòng)作功所消耗的能量大部分可儲(chǔ)存、循環(huán)利用,因而,與傳統(tǒng)電動(dòng)壓縮機(jī)相比較,節(jié)省電能、噪聲低,對(duì)外排熱少。
運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,開發(fā)以水作主動(dòng)力汽車工程,替代現(xiàn)行的傳統(tǒng)燃油汽車,以減少一次能源消耗和汽車尾氣對(duì)環(huán)境、生態(tài)的危害。
二、開發(fā)使用水做主動(dòng)力汽車工程依據(jù)的原理
變聲速增壓氣體壓縮方法是開發(fā)使用水做主動(dòng)力汽車工程依據(jù)的原理。
水是不可壓縮液體,空氣是可壓縮氣體。使用蓄電池的電能使高壓水泵運(yùn)行,生產(chǎn)高壓水。
運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,讓高壓水通過變聲速增壓器引射空氣,使空氣與水兩相均勻混合體在變聲速增壓器內(nèi)做超音速流動(dòng),使其遭遇阻力發(fā)生壓力激波并使水和空氣得以被壓縮,讓水和空氣獲得更高壓力的水和更高壓力的空氣。更高壓力的水進(jìn)氣缸推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)汽車運(yùn)行。更高壓力的空氣進(jìn)小型氣輪發(fā)電機(jī)組,帶動(dòng)小型發(fā)電機(jī)發(fā)電,向蓄電池充電,補(bǔ)充蓄電池電能的消耗。
當(dāng)蓄電池電壓不足以維持高壓水泵正常運(yùn)行時(shí),由外部電源(發(fā)電廠輸出的電能)向蓄電池充電,以保證汽車運(yùn)行時(shí),蓄電池的電能確保高壓水泵正常運(yùn)行。
三、簡(jiǎn)述使用水做主動(dòng)力汽車工程工藝流程
一)、實(shí)施使用水做主動(dòng)力汽車工程所需設(shè)備與代號(hào):
1 — 蓄電池 2 — 高壓水泵 3 — 變聲速增壓器
4 — 低壓水貯罐 5 — 高壓水貯罐 6 — 氣、水分離器
7 — 壓力調(diào)節(jié)器 8 — 背壓氣輪機(jī) 9 — 發(fā)電機(jī)
10—充電器 11 —貯水箱 12 — 補(bǔ)水泵
13 —空氣凈化器 14 — 貯氣罐 A — 高壓水進(jìn)氣缸
B — 高壓水進(jìn)氣缸 C — 高壓水進(jìn)氣缸 D — 高壓水進(jìn)氣缸
E—低壓水出氣缸 F — 低壓水出氣缸 G — 低壓水出氣缸
H — 低壓水出氣缸 K — 補(bǔ)充空氣入口 N — 補(bǔ)充水入口
二)、工藝流程概述
平日,充電器使用發(fā)電廠輸出的電能向蓄電池1充電。以使蓄電池1有足夠的電能使高壓水泵2運(yùn)行一段時(shí)間,例如60分鐘。
水泵啟動(dòng)正常運(yùn)行時(shí),低壓水儲(chǔ)罐4內(nèi)的水進(jìn)入水泵2,經(jīng)水泵2加壓,泵出后進(jìn)入變聲速增壓器3,水在變聲速增壓器3內(nèi)作超音速流動(dòng),吸入貯氣罐14內(nèi)的純凈空氣。在變聲速增壓器3內(nèi),氣、水混合體作超音速流動(dòng),遭遇阻力,發(fā)生壓力激波,生成高壓水和高壓空氣,之后,進(jìn)入氣、水分離器6。
氣、水分離后,高壓水經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器7進(jìn)入高壓水貯罐5。高壓水貯罐5內(nèi)的高壓水進(jìn)入汽車的氣缸,推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),活塞連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這一過程相當(dāng)于汽油在燃油汽車的氣缸內(nèi)燃燒膨脹作功的過程。以水做主動(dòng)力汽車其它部件的工作原理與燃油汽車相同,在此不再贅述。
高壓水在氣缸內(nèi)作功后從氣缸內(nèi)排出進(jìn)入低壓水貯罐4。這一過程相當(dāng)于汽油在燃油汽車的氣缸內(nèi)燃燒膨脹作功后排出廢氣的過程。
水泵正常運(yùn)行,低壓水貯罐4內(nèi)的水繼續(xù)進(jìn)入水泵2………如此周而復(fù)始,循環(huán)運(yùn)行。
從氣、水分離器6導(dǎo)出的高壓空氣經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器7進(jìn)入氣輪機(jī)8,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)9發(fā)電,向蓄電池1充電,以維持水泵2正常運(yùn)行。
貯氣罐14內(nèi)的空氣與貯水罐11內(nèi)的水隨時(shí)補(bǔ)充水動(dòng)力汽車運(yùn)行中消耗掉的空氣和水。
當(dāng)水動(dòng)力汽車運(yùn)行一段時(shí)間后,水動(dòng)力汽車內(nèi)的小型發(fā)電機(jī)輸出的電力不足以使蓄電池的電力維持汽車正常駛行時(shí)由外部電網(wǎng)向蓄電池充電。
四、運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法開發(fā)使用水做主動(dòng)力汽車工程的可行性
變聲速增壓氣體壓縮方法用于氣體壓縮、空調(diào)、制冷工業(yè)的可行性、節(jié)能性、環(huán)保性,于2000年元月,在清華大學(xué)通過了以世界著名科學(xué)家、中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)熱能工程與熱物理研究所所長(zhǎng)、博士生導(dǎo)師王補(bǔ)宣教授為首專家組的審查、論證、確認(rèn)。故,運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法開發(fā)使用水做主動(dòng)力汽車工程是可行的。
五、夢(mèng)想“霾都”北京成為宜居城市
當(dāng)今世界,人們熱衷開發(fā)電動(dòng)汽車,認(rèn)為電動(dòng)汽車“綠色環(huán)保”。然而,當(dāng)今凝汽式火力發(fā)電廠總體熱能利用率只有35 ~ 40%,扣除發(fā)電廠自用電,發(fā)電廠總體熱能利用率就更低了。制造電動(dòng)汽車電池要消耗發(fā)電廠輸出的電能,電動(dòng)汽車運(yùn)行需向電池充電,消耗的是發(fā)電廠輸出的電能。電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能,化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能,電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,能量轉(zhuǎn)換過程中消耗的電能是發(fā)電廠輸出的電能,最終是機(jī)械能驅(qū)動(dòng)汽車運(yùn)行。
電動(dòng)汽車的運(yùn)行,將使發(fā)電廠總體熱能利用率更低。為滿足電動(dòng)汽車對(duì)電能的需求,發(fā)電廠必須對(duì)外輸出更多的電能,消耗更多的礦物能源(煤炭)用于發(fā)電,排放更多的污染物與CO2溫室氣體……
每消耗10萬KWh的電能,相當(dāng)毀掉7000公頃的原始森!電動(dòng)汽車的使用,將誘發(fā)氣候更為變暖,將使人類遭受更為嚴(yán)重的洪澇、干旱、高溫、熱浪、泥石流………
創(chuàng)建以水做主動(dòng)力汽車工程,既可減少使用礦物能源對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害,又可減少CO2溫室氣體排放……
毛氏提出創(chuàng)建以水做主動(dòng)力汽車工程的原理,僅是拋磚引玉。旨在感召從事汽車研究、汽(氣)液兩相流研究、小型汽輪發(fā)電機(jī)組研究、液體壓力傳遞研究等等諸多部門的研究人員出謀劃策,完善實(shí)施以水做主動(dòng)力汽車的原理,使這一利于人類生存與發(fā)展的工程得以實(shí)施。
研制、開發(fā)以水做主動(dòng)力汽車工程也是一項(xiàng)多學(xué)科研究工程,需多方面的人才攜手共同努力。毛氏提出研制、開發(fā)以水做主動(dòng)力汽車工程是在拋磚引玉,旨在感召那些關(guān)心氣候變化,關(guān)心節(jié)能減排,關(guān)心削減CO2溫室氣體排放,關(guān)心環(huán)境污染、生態(tài)破壞的人,關(guān)心減少洪澇、干旱、高溫、熱浪、泥石流等等諸多災(zāi)害的人,夢(mèng)想讓“霾都”北京成為空氣新鮮、環(huán)境優(yōu)美、交通順暢、宜于人類居住的城市的人行動(dòng)起來,有錢出錢,有力出力,沒錢沒力的出主意,讓以水做主動(dòng)力汽車在中華大地跑起來!
詳細(xì)論述——創(chuàng)建以水做主動(dòng)力汽車工程依據(jù)的原理系統(tǒng)圖、方法、存在問題與解決辦法可發(fā)郵件yuzhmao@sina.com 索取。
第 三 項(xiàng) 創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱供熱工程,節(jié)省冬季采暖用煤量
一、概述
當(dāng)今凝汽式火力發(fā)電廠,高壓水蒸汽通過汽輪機(jī)絕熱膨脹作功后排出的低壓水蒸汽,導(dǎo)入凝汽器與冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱交換,放出潛熱,被冷凝成常溫凝結(jié)水,供鍋爐循環(huán)使用。這一過程,冷卻介質(zhì)帶走了低壓水蒸汽的潛熱,造成一次能源的極大浪費(fèi),使火力發(fā)電廠總體熱能利用率只有35 ~ 40 % ,而總體熱能的35 ~45%是廢熱(考慮了排煙與灰渣熱損失后)。
為提高凝汽式火力發(fā)電廠整體熱能利用率,降低單位發(fā)電功率的標(biāo)準(zhǔn)煤耗,減少污染物與CO2溫室氣體排放量,毛氏提出創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱解決冬季供暖熱負(fù)荷工程,旨在回收利用凝汽式火力發(fā)電廢棄排放的,占發(fā)電廠總體熱能的35 ~45%的廢熱(考慮了排煙與灰渣熱損失后),作為供暖熱負(fù)荷,用于冬季供暖。
二、創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱供熱工程,節(jié)省冬季采暖用煤量使用的方法
創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱供熱工程,節(jié)省冬季采暖用煤量使用的方法是變聲速增壓氣體壓縮方法。
所說變聲速增壓氣體壓縮方法,是指氣(汽)液兩相均勻混合體作超音速流動(dòng),遭遇阻力發(fā)生壓力激波并使流體得以被壓縮的方法。
三、簡(jiǎn)述利用發(fā)電廠廢熱供熱工程工藝流程
一)、實(shí)施利用發(fā)電廠廢熱供熱工程所需設(shè)備與代號(hào):
A、原有發(fā)電廠沒備
1一一鍋爐 2一一 凝汽式汽輪機(jī) 3一一發(fā)電機(jī) 4一一凝汽器
5一一凝結(jié)水泵 6一一除氧器 7一一鍋爐給水泵
A一一冷卻水入口 B一一冷卻水出口
B、蒸汽冷凝熱回收設(shè)備
8 一一變聲速增壓器 9 一一蒸汽冷凝熱回收器 10一一高溫凝結(jié)水泵
C、采暖供熱站
11——板式換熱器 12——循環(huán)水泵 C ——采暖回水 D ——采暖供水
二)、工藝流程概述
創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱解決冬季供暖熱負(fù)荷工程其工藝流程由三部分組成:
第一部分:原有發(fā)電廠設(shè)備。
它是由傳統(tǒng)火力發(fā)電廠的設(shè)備所組成。鍋爐1產(chǎn)生的高溫、高壓水蒸氣通過管道進(jìn)入汽輪機(jī)2膨脹做功,帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)3發(fā)電。高溫、高壓水蒸氣進(jìn)入汽輪機(jī)2膨脹做功后,壓力降低,進(jìn)入冷凝器4與冷卻水進(jìn)行熱交換,低壓水蒸氣的冷凝熱被冷卻水帶走排入了大氣。低壓水蒸氣的冷凝熱占火力發(fā)電廠整體熱能的35 ~ 45%,被冷卻水帶走排入了大氣,造成了火力發(fā)電廠整體熱能的巨大浪費(fèi)。
低壓水蒸氣與冷卻水進(jìn)行熱交換后,放出冷凝熱(潛熱),冷凝成凝結(jié)水,由凝結(jié)水泵5加壓送入除氧器6除氧,除氧水由鍋爐給水泵7送入鍋爐繼續(xù)產(chǎn)生的高溫、高壓水蒸氣--------如此循環(huán)運(yùn)行。
第二部分:蒸汽冷凝熱回收設(shè)備。
處于飽和狀態(tài)的水蒸汽,當(dāng)把飽和水蒸汽的壓力增高后,水蒸汽會(huì)冷凝成凝結(jié)水,水蒸汽與凝結(jié)水并會(huì)在增壓后的壓力條件下重新處于飽和狀態(tài),水蒸汽與凝結(jié)水的飽和溫度隨之升高。
蒸汽冷凝熱回收設(shè)備,它是運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,回收汽輪機(jī)2排出的低壓水蒸氣冷凝熱的設(shè)備。
蒸汽冷凝熱回收器9內(nèi)盛滿常溫除鹽水,用高溫凝結(jié)水泵10加壓后進(jìn)入變聲速增壓器8,引射汽輪機(jī)2排出的低壓水蒸氣。在變聲速增壓器8內(nèi),除鹽水和低壓水蒸氣兩相流體做超音速流動(dòng),遭遇阻力,發(fā)生壓力激波。除鹽水和低壓水蒸氣的壓力同時(shí)升高。此時(shí),低壓水蒸氣因壓力升高而冷凝,放出潛熱,加熱除鹽水,使除鹽水的溫度升高----------如此循環(huán)運(yùn)行時(shí)間不久,蒸汽冷凝熱回收器9內(nèi)盛滿常溫除鹽水就變成了高溫除鹽水。把此高溫除鹽水做熱源送采暖供熱站。
第三部分:采暖供熱站
以蒸汽冷凝熱回收設(shè)備送入采暖供熱站高溫脫鹽水作熱源,進(jìn)板式換熱器11與采暖回水進(jìn)行熱交換,采暖回水被加熱后導(dǎo)出板式換熱器11供采暖用戶使用。
高溫脫鹽水放出熱量,溫度降低,導(dǎo)出板式換熱器11,經(jīng)循環(huán)水泵12加壓后進(jìn)入變聲速增壓器8引射汽輪機(jī)3排出的低壓水蒸汽。如此循環(huán)運(yùn)行,對(duì)外供熱。
四、創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱供熱工程的效益
創(chuàng)建利用發(fā)電廠廢熱解決冬季供暖熱負(fù)荷工程,利用凝汽式火力發(fā)電廠排出的廢熱,在不增加一次礦物能源消耗量的條件下滿足冬季采暖部分用戶對(duì)熱能的需求。此舉,可提高凝汽式火力發(fā)電廠整體熱能利用率,降低單位發(fā)電功率的標(biāo)準(zhǔn)煤耗,減少污染物與CO2溫室氣體排放量。
該工程是一項(xiàng)廢熱綜合利用工程,它把傳統(tǒng)凝汽式火力發(fā)電廠汽輪機(jī)原本排放入大自然中的低壓水蒸汽冷凝熱(潛熱)回收、利用。實(shí)施該工程,可在不增加一次礦物能源(煤炭)消耗量的條件下滿足部分冬季采暖用戶對(duì)熱能的需求。實(shí)施該工程,既可節(jié)省冬季采暖礦物能源消耗量,又可減少冬季采暖燃燒礦物能源污染物的排放。
詳細(xì)論述——實(shí)施利用發(fā)電廠廢熱供熱工程依據(jù)的原理系統(tǒng)圖、方法、存在問題與解決辦法可發(fā)郵件yuzhmao@sina.com 索取。
第四項(xiàng)、創(chuàng)建變聲速增壓空調(diào)、制冷工程,節(jié)省夏季空調(diào)、制冷用電量
一、概述
當(dāng)今世界,全球氣候變暖,氣候異常,導(dǎo)致了夏天熱浪滾滾,酷暑難熬。人類為了生存與發(fā)展,不得不投入使用大量的空調(diào)、制冷機(jī)組,來改善人類的生存與發(fā)展環(huán)境。
大量的傳統(tǒng)電動(dòng)壓縮式空調(diào)、制冷機(jī)組的投入使用,消耗了大量的一次電源來生產(chǎn)電能,排放了大量的溫室氣體,加速了全球氣候變暖。在使用空調(diào)、制冷機(jī)組的同時(shí)排出了大量的熱,導(dǎo)致的“熱島效應(yīng)”加重了城市的熱度。
居住在加重了熱度的城市居民,不得不投入使用更大大量的空調(diào)、制冷機(jī)組,來改善自己業(yè)已惡化了的生存與發(fā)展環(huán)境。這不僅消耗了更大大量的一次能源,排放了更大大量的溫室氣體,更加加速了全球氣候變暖。
這是一種走向死胡同的惡性循環(huán)發(fā)展模式,不僅導(dǎo)致了能源(電力)供應(yīng)緊張的局勢(shì),這種走向死胡同的使全球氣候逾加變暖、全球氣候逾加異常的惡性循環(huán)發(fā)展模式,最終將使人類付出慘重代價(jià)。
尋求新的壓縮制冷劑蒸汽的方法,創(chuàng)建新型空調(diào)器、新型制冷機(jī)組,以降低用于空調(diào)、冷凍時(shí)的電能消耗,減少空調(diào)、冷凍時(shí)對(duì)外排出的熱量。為此,毛氏提出:運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,創(chuàng)建變聲速增壓空調(diào)器、變聲速增壓制冷機(jī)組工程。
二、創(chuàng)建變聲速增壓空調(diào)、制冷工程,節(jié)省夏季空調(diào)、制冷用電量使用的方法
創(chuàng)建變聲速增壓空調(diào)、制冷工程,節(jié)省夏季空調(diào)、制冷用電量使用的方法是變聲速增壓氣體壓縮方法。
所說變聲速增壓氣體壓縮方法,是指氣(汽)液兩相均勻混合體作超音速流動(dòng),遭遇阻力發(fā)生壓力激波并使流體得以被壓縮的方法。
三、簡(jiǎn)述變聲速增壓空調(diào)、制冷工程工藝流程
一)、實(shí)施變聲速增壓空調(diào)、制冷工程所需設(shè)備與代號(hào):
1——液態(tài)制冷劑貯罐 2一一液態(tài)制冷劑加壓泵 3一一變聲速增壓器
4一一冷凝器 5一一節(jié)流閥 6一一熱交換器(蒸發(fā)器)
A一一常溫載冷劑入口 B一一低溫載冷劑出口 C一一冷卻介質(zhì)入口
D一一冷卻介質(zhì)出口
二)、工藝流程概述
液態(tài)制冷劑貯罐1中的液態(tài)制冷劑,經(jīng)液態(tài)制冷劑加壓泵2加壓,進(jìn)入變聲速增壓器3,引射由熱交換器(蒸發(fā)器)6導(dǎo)出的低溫、低壓制冷劑蒸汽。
從液態(tài)制冷劑加壓泵2導(dǎo)出的部分液態(tài)制冷劑,經(jīng)節(jié)流閥5節(jié)流降壓后,進(jìn)入熱交換器(蒸發(fā)器)6內(nèi)吸熱蒸發(fā)汽化,成為低溫、低壓制冷劑蒸汽,同時(shí)對(duì)外輸出冷量。
低溫、低壓制冷劑蒸汽進(jìn)入變聲速增壓器3與引射工質(zhì)—液態(tài)制冷劑混合,成為汽液均勻混合體,以超音速流動(dòng),遭遇阻力,發(fā)生壓力激波,汽液兩相均勻混合體壓力升高。
汽液兩相均勻混合體壓力升高后,進(jìn)入冷凝器4與冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱交換,放出熱量被冷凝成常溫液態(tài)制冷劑,進(jìn)入液態(tài)制冷劑貯罐1,循環(huán)運(yùn)行制冷。
四、變聲速增壓氣體壓縮方法用于空調(diào)、制冷工業(yè)的可行性與節(jié)能性
一)、變聲速增壓氣體壓縮方法用于氣體壓縮、空調(diào)、制冷工業(yè)的可行性、節(jié)能性、環(huán)保性,于2000年元月,在清華大學(xué)通過了以世界著名科學(xué)家、中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)熱能工程與工程熱物理研究所所長(zhǎng)、博士生導(dǎo)師王補(bǔ)宣教授為首專家組的審查、論證、確認(rèn)。
二)、論證認(rèn)為,運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,研制、開發(fā)變聲速增壓空調(diào)器與制冷機(jī)組,原理正確,方法可行。
三)、論證認(rèn)為,運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法可研制、開發(fā)變聲速增壓空調(diào)器與制冷機(jī)組。
四)、論證認(rèn)為,該方法在當(dāng)今空調(diào)、制冷技術(shù)方面居世界領(lǐng)先水平,運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,研制、開發(fā)變聲速增壓空調(diào)器與制冷機(jī)組具有明顯的節(jié)能效益。
五)、論證認(rèn)為,運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,研制、開發(fā)變聲速增壓空調(diào)器與制冷機(jī)組,在改善城市“熱島效應(yīng)”方面具有明顯的環(huán)境效益。
六)、應(yīng)用變聲速增壓空調(diào)器與制冷機(jī)組用于空氣調(diào)節(jié)與食物冷凍時(shí),可較傳統(tǒng)電動(dòng)壓縮式空調(diào)器與制冷機(jī)組節(jié)省電能50%~70%。
五、7 8 K W變聲速增壓空調(diào)、制冷機(jī)組的設(shè)計(jì)計(jì)算
運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,以液氨(R717)為制冷劑,以水為載冷劑,毛氏設(shè)計(jì)了對(duì)外輸出冷量為7 8 KW的變聲速增壓空調(diào)、制冷機(jī)組。依據(jù)其系統(tǒng),按理想狀態(tài)進(jìn)行了制冷計(jì)算與設(shè)備選型計(jì)算(注:理想狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)存在一定差距,差距多少只有經(jīng)過實(shí)踐才能得知),計(jì)算結(jié)果如下:
1、對(duì)外輸出冷量7 8 KW.h 2、載冷劑(水)循環(huán)量10 t / h
3、載冷劑(水)進(jìn)口溫度12℃ 4、載冷劑(水)出口溫度5℃
5、耗電量(注1)9 . 2 K W.h 6、制冷劑循環(huán)量(注2)238.2 Kg / h
7、冷卻水量15 t / h 8、冷卻水進(jìn)水溫度30℃
9、冷卻水出水溫度35℃ 10、能耗(注3)0 .415 KW.h / RT
注1:耗電量系指液態(tài)制冷劑加壓泵、載冷劑輸送泵、冷卻水泵耗電量的總和。
注2:制冷劑循環(huán)量系指對(duì)外輸出冷量7 8 KW.h時(shí),用于制冷的制冷劑量,不包括變聲速
增壓器用于壓力激波所需液態(tài)制冷劑。
注3、變聲速增壓空調(diào)、制冷機(jī)組綜合單位功率制冷量ε0=8.48。
六、創(chuàng)建變聲速增壓空調(diào)、制冷工程旨在減少污染物的排放
所說變聲速增壓空調(diào)、制冷工程,是運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,創(chuàng)建變聲速增壓空調(diào)器、變聲速增壓制冷機(jī)組,替代現(xiàn)今使用的電動(dòng)壓縮機(jī)壓縮制冷劑蒸汽的現(xiàn)行空調(diào)器與制冷機(jī)組,用于空調(diào)與制冷,以減少用于空調(diào)、制冷時(shí)的電能消耗。
變聲速增壓空調(diào)器、變聲速增壓制冷機(jī)組運(yùn)行時(shí)不使用傳統(tǒng)電動(dòng)壓縮機(jī),僅以超音速流動(dòng)的汽液混物通過變聲速增壓器激波增壓,消耗制冷劑蒸汽的內(nèi)能使制冷劑蒸汽被壓縮,而且,用于使汽、液混合體作超音速流動(dòng)作功所消耗的能量有50 % 可儲(chǔ)存循環(huán)利用,因而,與傳統(tǒng)電動(dòng)壓縮式空調(diào)器、制冷機(jī)組相比較,節(jié)省電能50~70% ,噪聲低,對(duì)外排熱少。
運(yùn)用變聲速增壓氣體壓縮方法,創(chuàng)建高效率的變聲速增壓空調(diào)器、變聲速增壓制冷機(jī)組,節(jié)省夏季空調(diào)、制冷用電量,以減少夏季發(fā)電廠燃燒礦物能源發(fā)電時(shí)污染物的排放。
詳細(xì)論述——實(shí)施變聲速增壓空調(diào)、制冷工程依據(jù)的原理系統(tǒng)圖、方法、存在問題與解決辦法可發(fā)郵件yuzhmao@sina.com 索取。
第 五 項(xiàng) 創(chuàng)建煙氣回收SO2 制冷、發(fā)電工程,減少酸雨危害
一、概述
SO2是無色的液體或氣體。SO2作為重要的化工原料在工業(yè)中得以了廣泛的應(yīng)用,氣體SO2用于制造SO3、硫酸(H2SO4)、AS洗滌劑。液體SO2是良好的溶劑,用于精制各種潤(rùn)滑劑。
傳統(tǒng)制取SO2的方法是焙燒硫鐵礦法,即,通過硫鐵礦的焙燒,硫鐵礦中的單體硫與硫化物轉(zhuǎn)化為SO2,再經(jīng)SO2回收裝置,回收利用。這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,不僅消耗有限的硫鐵礦資源,且,焙燒過程中產(chǎn)生的塵埃與外逸的SO2及殘存的燃渣,污染了周邊環(huán)境,焙燒過程中又消耗了大量的一次能源。
中國每年向大氣排放2000多萬噸SO2。這不僅浪費(fèi)了大量的寶貴資源,排入大氣中的SO2引發(fā)的酸雨,使中國40%多的國土受到傷害。酸雨使農(nóng)業(yè)減產(chǎn),漁業(yè)遭災(zāi),森林損害,公共設(shè)施腐蝕。大氣中有毒的SO2氣體又危害了人類的生存環(huán)境和人類的身心健康。
毛氏提出:依據(jù)毛氏D Z F制冷發(fā)電循環(huán)原理,以低沸點(diǎn)工質(zhì)為循環(huán)制冷發(fā)電做功工質(zhì),以高效除塵含硫煙氣(t<160℃)為熱源,創(chuàng)建煙氣回收 SO2 制冷發(fā)電工程,回收煙氣中的SO2,尋求SO2工業(yè)的清潔生產(chǎn)。
二、創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程依據(jù)的原理
所說煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程,是指以液態(tài)氨為循環(huán)制冷、發(fā)電做功工質(zhì),以燃煤火力發(fā)電廠排放的高效除塵煙氣(t<160℃)為熱源,通過液態(tài)氨與高效除塵煙氣(t<160℃)間的能量轉(zhuǎn)換,用以制冷、發(fā)電的循環(huán)。
實(shí)施煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程所使用的能源是燃煤火力發(fā)電廠排放的高效除塵煙氣(t<160℃),不消耗一次能源。
一)、依據(jù)的原理
毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理是實(shí)施創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程依據(jù)的原理。
所說毛氏D Z F制冷發(fā)電循環(huán),是指以低沸點(diǎn)工質(zhì)為循環(huán)制冷、發(fā)電做功工質(zhì),以低品位熱能( t < 2 5 0 ℃ )為熱源,通過低沸點(diǎn)工質(zhì)與以低品位熱能各工質(zhì)間的能量轉(zhuǎn)換,用以制冷與發(fā)電的循環(huán)。
二)、驗(yàn)證毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理的正確性
1997年,中國舉辦“97紫光環(huán)境杯征文”全國比賽。為此,毛氏依據(jù)“毛氏D Z F 制冷發(fā)電循環(huán)原理”,撰文“ 回收利用SO2的清潔生產(chǎn)” 參加“97紫光環(huán)境杯征文”比賽,獲二等獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)?wù)撐目窃?998年11期環(huán)境保護(hù)雜志上。
全國科技征文比賽獲獎(jiǎng)?wù)撐尿?yàn)證了毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理正確。依據(jù)毛氏D Z F制冷、發(fā)電循環(huán)原理“創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程” 原理正確、方法可行。
三、簡(jiǎn)述煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程工藝流程
一)、實(shí)施煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程所需設(shè)備與代號(hào):
1—液氨貯罐 2— 液氨輸送泵 3—背壓汽輪機(jī)
4—發(fā)電機(jī) 5—蒸發(fā)器5 - I與5 - Ⅱ 6—節(jié)流閥
7—過熱器 8—氨汽壓縮機(jī) 9—冷凝器
A—冷卻水入口 B—冷卻水出口 C—高溫?zé)煔馊肟?nbsp;
D—高溫?zé)煔獬隹?E—低溫?zé)煔馊肟?nbsp; F—低溫?zé)煔獬隹?br />
二)、工藝流程概述
系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),液氨貯罐1中的液氨經(jīng)液氨輸送泵2加壓(壓力P=4.0 MPa),進(jìn)入蒸發(fā)器5 -Ⅰ與低溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換,具有一定溫度的煙氣從E點(diǎn)進(jìn)入蒸發(fā)器5-Ⅰ,經(jīng)熱交換,放出熱量,溫度降低,成為溫度t ≤ - 10 ℃的低溫?zé)煔?。煙氣中的水蒸汽冷凝成水從煙氣中分離出來。把含有SO2的低溫t ≤ -10 ℃的煙氣導(dǎo)入回收裝置,加壓、回收SO2。這一過程是煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程中的SO2回收。
把脫除SO2氣體的低溫高壓煙氣導(dǎo)入冷量交換器與常溫載冷劑進(jìn)行熱交換,常溫載冷劑吸收脫除SO2氣體的低溫高壓煙氣的冷量,溫度降低,成為低溫載冷劑,導(dǎo)出冷量交換器并對(duì)外輸出冷量。這一過程是煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程中的的制冷。
液氨從蒸發(fā)器5-Ⅰ導(dǎo)出,進(jìn)入蒸發(fā)器5-Ⅱ與含SO2的煙氣進(jìn)行熱交換,液氨吸收煙氣的溫度,蒸發(fā)汽化,成為具有一定溫度與壓力(P=4.0 MPa)的氨汽做功工質(zhì)。氨汽做功工質(zhì)從蒸發(fā)器5-Ⅱ流出,進(jìn)入背壓汽輪機(jī)3絕熱膨脹作功,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)4發(fā)電,對(duì)外輸出電能。這一過程是煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程中的發(fā)電。
乏氨汽從背壓汽輪機(jī)3尾部排出,內(nèi)能減少,溫度降低,成為低溫低壓氨汽工質(zhì)。進(jìn)入冷凝器9與冷卻水進(jìn)行熱交換,放出熱量,溫度降低,被冷凝成液態(tài)氨。冷卻水從A處進(jìn)入冷凝器9,吸收熱量,溫度升高,從B處流出。
液氨從冷凝器9流出,進(jìn)入過熱器7與低溫液氨閃蒸汽進(jìn)行熱交換,放出熱量,溫度再次降低,經(jīng)節(jié)流閥6被節(jié)流成低溫低壓液態(tài)氨,回到液氨貯罐1,完成液氨工質(zhì)制冷、發(fā)電循環(huán)。
液氨經(jīng)節(jié)流閥6被節(jié)流時(shí),因閃蒸產(chǎn)生少量氨蒸汽,聚集在液氨貯罐1頂部。把氨蒸汽從液氨貯罐1頂部導(dǎo)出,引入過熱器7與低溫液氨進(jìn)行熱交換,吸收熱量,成為過熱氨汽,導(dǎo)入氨汽壓縮機(jī)8,其出口壓力達(dá)到背壓汽輪機(jī)3尾部排出氨汽的壓力參數(shù)時(shí)與汽輪機(jī)3尾部排出的氨汽一起進(jìn)入冷凝器9循環(huán)運(yùn)行。(亦可把閃蒸氨汽經(jīng)氨汽壓縮機(jī)8壓縮后再進(jìn)過熱器7。)
四、發(fā)電功率N=3000kW的煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程的設(shè)計(jì)、計(jì)算
依據(jù)建設(shè)煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程的原理及其方法,毛氏設(shè)計(jì)了發(fā)電功率N=3000kW的煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程。在煤的含硫量為1 . 5 %的情況下,按理想狀態(tài)進(jìn)行了熱平衡計(jì)算與制冷、發(fā)電功率計(jì)算。
1、原始設(shè)計(jì)、計(jì)算數(shù)據(jù):
燃燒一次礦物能源為煤炭,含硫量為1 . 5 %
發(fā)電機(jī)4發(fā)電功率為3 0 0 0 k W
低沸點(diǎn)循環(huán)制冷、發(fā)電做功工質(zhì)為液態(tài)氨(R717)
含硫煙氣進(jìn)入制冷、發(fā)電站中的蒸發(fā)器5 - Ⅱ的初始溫度為160 ℃
冷卻水進(jìn)入制冷、發(fā)電站中的冷凝器的初始溫度為30 ℃
2、發(fā)電功率N=3000kW煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程計(jì)算結(jié)果匯總表
發(fā)電功率 煙氣進(jìn)入溫度 煙 氣 量 煙氣出口溫度 脫硫煙氣量
kW ℃ m3∕h ℃ m3∕h
3000 160 271698 -10 271698
液氨循環(huán)量 冷卻水初始溫度 冷卻水量 自用電量 自用電率
Kg ∕ h ℃ m 3 ∕ h kWh ﹪
82313 30 5120 2132. 2 71
輸出電功率 輸出冷量 回收SO2量 建 設(shè) 投 資
kW kW kg ∕ h 萬元 ∕ kW
867. 8 2324. 5 742 . 5 1. 2~1 . 5
說明:計(jì)算結(jié)果中的自用電量,沒計(jì)入加大導(dǎo)出蒸發(fā)器5 -Ⅰ的煙氣的壓力,使其煙氣中SO2氣體的分壓達(dá)到常壓時(shí)所消耗的電能。
五、創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
1、創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程,使用的熱源是燃燒礦物能源排放的含SO2濃度較高的具有低品位熱能的煙氣(溫度t﹤160℃),創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程不消耗一次能源。
2、煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程回收的重要化工原料SO2,是含硫煙氣中的有毒氣體SO2,因而,建創(chuàng)煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程不消耗硫鐵礦資源。
3、煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程使用的電能是煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程自己發(fā)出的電能,因而,創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程不消耗或少消耗外部電能。
4、以煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程排出的 -10℃的低溫?zé)煔鉃槔湓?,建設(shè)中央制冷、空調(diào)站,可對(duì)外輸出大量冷量,用于空調(diào)、制冷而不消耗外部電能。
以煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程排出的 -10℃的低溫?zé)煔鉃槔湓矗笠?guī)模制冰,以冰做冷源,實(shí)施蓄冰供冷,可避免城市產(chǎn)生“熱島效應(yīng)”
5、建設(shè)煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程,一方面,用回收的SO2發(fā)展工業(yè)生產(chǎn),可節(jié)省采用焙燒硫鐵礦法制取SO2時(shí)的資源消耗。另一方面,可減少因SO2引發(fā)的酸雨對(duì)生態(tài)環(huán)境及人類健康的危害。建設(shè)煙氣回收SO2制冷發(fā)電工程既有可觀的經(jīng)濟(jì)效益,又有良好的社會(huì)效益。
詳細(xì)論述——創(chuàng)建煙氣回收SO2制冷、發(fā)電工程依據(jù)的原理系統(tǒng)圖、方法、存在問題與解決辦法可發(fā)郵件yuzhmao@sina.com 索取。
第六項(xiàng)、節(jié) 能 減 排 的 成 熟 技 術(shù)
——實(shí)施密閉式回收廢棄排放的高溫液體與汽(氣)體工程,提高各行業(yè)一次
能源利用率,減少使用礦物能源污染物排放的技術(shù)——
一、概述
中國沒有完成“十一、五”規(guī)劃節(jié)能減排計(jì)劃目標(biāo)。毛氏提出實(shí)施密閉式回收、利用廢棄排放的高溫液體與汽體工程,提高各行業(yè)一次能源利用率的方法與工程實(shí)例,旨在拋磚引玉。歡迎世人挑剔、找錯(cuò),歡迎世人借助毛氏所提實(shí)施密閉式回收、利用廢棄排放的高溫液體與汽(氣)體、提高各行業(yè)一次能源利用率的方法與工程實(shí)例來實(shí)施節(jié)能減排,對(duì)此,毛氏深表敬意與感謝。節(jié)能、減排需大家共同努力,只有這樣才能完成“十二、五”規(guī)劃節(jié)能、減排計(jì)劃目標(biāo)。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代城市生活的供熱系統(tǒng)中,存在著大量的廢棄排放的高溫液體、高溫汽(氣)體。這些高溫液體、高溫汽(氣)體沒有被密閉式回收、利用。這不僅造成能源浪費(fèi),且,廢棄排放的高溫液體、高溫汽(氣)體對(duì)周邊環(huán)境造成了多樣性的污染。
這些廢棄排放的高溫凝結(jié)水、高溫廢水、高溫水蒸氣、低品位的余熱水蒸汽,涉及的行業(yè)極廣,其中有:石油化工、熱力發(fā)電廠、制漿造紙、制冷、空調(diào)、供熱、食品、飲料、啤酒、賓館、飯店、房地產(chǎn)、鋼鐵工業(yè)、煤礦、建材、水處理、家具、橡膠輪胎等等諸多行業(yè)。
對(duì)于上述諸多行業(yè)廢棄排放的高溫凝結(jié)水、高溫廢水、高溫水蒸氣、低品位的余熱水蒸汽
均可運(yùn)用節(jié)能減排的成熟技術(shù)——密閉式凝結(jié)水回收利用技術(shù)、高溫廢水回收利用技術(shù)、高溫水蒸氣回收利用技術(shù)與低品位余熱(廢汽)回收利用等技術(shù)實(shí)施密閉式回收、利用。由此,可在各種行業(yè)中提高一次能源利用率,減少使用礦物能源污染物的排放。
在上述節(jié)能減排的成熟技術(shù)中,密閉式凝結(jié)水回收利用技術(shù)應(yīng)用最為廣泛,節(jié)能減排效益最為顯著,本文將著重講述密閉式凝結(jié)水回收利用技術(shù)。
本文亦將著重、詳細(xì)講述中國石化B L公司供熱系統(tǒng)全面實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)改造工程實(shí)例,旨在拋磚引玉。歡迎世人借助該工程實(shí)例的工況,結(jié)合本單位供熱系統(tǒng)的實(shí)際情況,實(shí)施本單位供熱系統(tǒng)全面優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)改造,以提高本單位一次能源利用率。
二、節(jié)能減排的成熟技術(shù)
成熟技術(shù)之一:密閉式凝結(jié)水回收利用技術(shù)
對(duì)于上述諸多行業(yè)所廢棄排放的高溫凝結(jié)水的回收、利用,往往采用成熟的密閉式凝結(jié)水回收利用技術(shù),回收廢棄排放的高溫凝結(jié)水用于鍋爐給水。
成熟技術(shù)之二:板式換熱器換熱技術(shù)(或列管式換熱器換熱技術(shù))
對(duì)于上述諸多行業(yè)所廢棄排放的高溫廢水的回收、利用,往往采用成熟的板式換熱器換熱技術(shù)(或列管式換熱器換熱技術(shù)),利用廢棄排放的高溫廢水加熱洗澡水或加熱供暖用水。
成熟技術(shù)之三:大氣式熱力除氧技術(shù)
對(duì)于上述諸多行業(yè)所廢棄排放的高溫水蒸氣的回收、利用,往往采用成熟的大氣式熱力除氧技術(shù)。利用廢棄排放的高溫水蒸氣加熱除鹽水,使其除去除鹽水中的氧氣用做鍋爐補(bǔ)水。
成熟技術(shù)之四:常溫清水噴淋混合加熱技術(shù)
對(duì)于上述諸多行業(yè)所廢棄排放的低品位余熱——廢汽的回收、利用,往往采用成熟的常溫清水噴淋混合加熱技術(shù),讓常溫清水與低品位余熱——廢汽直接混合,回收低品位余熱——廢汽的冷凝熱,把常溫清水加熱成較高溫度的清水,再用較高溫度的清水加熱洗澡水、供暖用水或用于制漿造紙企業(yè)中的洗漿。
三、運(yùn)用節(jié)能減排成熟技術(shù)實(shí)施節(jié)能減排的工程實(shí)例
第一工程實(shí)例 北京S C輪胎有限公司高溫凝結(jié)水密閉式回收利用工程
一)、概述
北京S C輪胎有限公司是專業(yè)生產(chǎn)各種型號(hào)汽車輪胎的國有企業(yè)。公司設(shè)置的鍋爐以1.6MPa的飽和蒸汽向硫化機(jī)、熱風(fēng)機(jī)與汽水熱交換器供熱。
1.6MPa的飽和蒸汽進(jìn)入硫化機(jī),硫化橡膠后放出潛熱,冷凝成凝結(jié)水,排入1號(hào)開式貯水箱,排水壓力0.5~1.0MPa。
1.6MPa的飽和蒸汽進(jìn)入熱風(fēng)機(jī)與常溫空氣進(jìn)行熱交換,放出潛熱,冷凝成凝結(jié)水,排入1號(hào)貯水箱,,排水壓力0.5MPa。(說明:蒸汽進(jìn)入熱風(fēng)機(jī)與常溫空氣進(jìn)行熱交換,放出潛熱,冷凝成凝結(jié)水,正常排出壓力為0.1~0.15MPa,由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理,把凝結(jié)水排入了工作壓力為0.5MPa的1號(hào)貯水箱,致使熱風(fēng)機(jī)排出凝結(jié)水的壓力為0.5MPa。)
公司設(shè)有三臺(tái)汽水熱交換器,用1.6MPa的飽和蒸汽把3號(hào)貯水箱內(nèi)143℃的飽和水加熱到180℃。凝結(jié)水排入1號(hào)開式貯水箱,排水壓力0.5~1.0MPa。
180℃的高溫水送入硫化機(jī),做功使用之后從硫化機(jī)排出。排水40%為一次排水,排水壓力0.5~1.0MPa。排水60%為二次排水,排水壓力0.3~0.5MPa。
一次排水進(jìn)入2號(hào)貯水箱,降壓、閃蒸生成0.3Mpa的閃蒸汽供工藝生產(chǎn)使用,閃蒸后剩余的高溫水通過連通管進(jìn)入3號(hào)開式貯水箱。二次排水進(jìn)入3號(hào)開式貯水箱,降壓、閃蒸生成的閃蒸汽通過3號(hào)開式貯水箱上裝設(shè)的DN150排氣管,以0.3Mpa的壓力對(duì)空排入大氣。
3號(hào)開式貯水箱內(nèi)的高溫凝結(jié)水由循環(huán)水泵加壓送入三臺(tái)汽水熱交換器,用1.6MPa的飽和蒸汽加熱到180℃后再送入硫化機(jī)------如此循環(huán)運(yùn)行。
匯集于1號(hào)開式貯水箱內(nèi)的凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵加壓后送入鍋爐房,供鍋爐使用。
系統(tǒng)運(yùn)行中高溫凝結(jié)水的損失由外部向3號(hào)開式貯水箱補(bǔ)充。
二)、北京S C輪胎有限公司供熱系統(tǒng)技改措施(略)。
三)、北京S C輪胎有限公司供熱系統(tǒng)技改后的經(jīng)濟(jì)效益
1、一年減少凝結(jié)水損失量(對(duì)外排出閃蒸汽量)1 6 3 0 8 t ∕ a
2、一年節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤 1 6 9 6 t ∕a
3、一年獲得的經(jīng)濟(jì)效益折合人民幣 1 4 5 4 6 4 8元 / a
4、每年減少CO2溫室氣體排放量 4 2 7 4 t ∕ a
北京S C輪胎有限公司技改后,不僅給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也帶來良好的社會(huì)效益
第二工程實(shí)例 上海 J Z 化工有限公司
廢 棄 排 放 高 溫 凝 結(jié) 水 回 收 利 用 工 程
一)、公司用熱(蒸汽)工況概述
上海J Z化工有限公司是專業(yè)從事生產(chǎn)涂料的企業(yè)。公司動(dòng)力車間裝有蒸發(fā)量6.5t/h,額定壓力1.3MPa的飽和蒸汽鍋爐四臺(tái)。三臺(tái)運(yùn)行,一臺(tái)備用。鍋爐供汽采用母管制,每臺(tái)鍋爐所產(chǎn)蒸汽分別送入母管,再從母管接出兩根蒸汽管,一根經(jīng)減壓閥減壓成0.15MPa送氧化車間,流量8 t/h。另一根減壓至0.35MPa送烘干車間,流量12 t/h。
進(jìn)入氧化車間的蒸汽分別進(jìn)入氧化筒對(duì)物料直接加熱,無凝結(jié)水回收。進(jìn)入烘干車間的蒸汽分別進(jìn)入烘箱對(duì)物料進(jìn)行間接加熱。蒸汽作功后生成的凝結(jié)水直接排入地溝,排水壓力0.15MPa,凝結(jié)水沒有回收利用,造成凝結(jié)水與熱能的較大浪費(fèi)。
公司鍋爐房原有供水系統(tǒng)是:軟化水站生產(chǎn)的常溫20℃的軟化水進(jìn)入開式軟化水箱,軟化水箱內(nèi)的軟化水經(jīng)鍋爐給水泵加壓后送入鍋爐房供鍋爐使用。
二)、節(jié)能技術(shù)改造優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)改造方案(略)。
三)、節(jié)能技術(shù)改造優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)說明(略)。
四)、節(jié)能技術(shù)改造優(yōu)化設(shè)計(jì)后的經(jīng)濟(jì)效益
本公司是采用開式排放凝結(jié)水的用戶,因用熱(蒸汽)設(shè)備排出的凝結(jié)水直接排入下水道,不作任何回收利用,其損失的是全部凝結(jié)水及其熱量。此時(shí),密閉式回收凝結(jié)水的節(jié)能效益是避免了全部凝結(jié)水及其熱量





