工厂节能减排方案

工厂节能减排方案汇总

一、蒸汽梯级利用技术解决方案

蒸汽是工业企业主要的能源品种，具有热值高、用量大，热

损耗多的特点，目前许多企业存在着高能低用，低能弃用

（冷凝水直接排放）的现象，由于管网蒸汽压力过高，末端

用户均采用减压阀进行降压后使用，降压导致了热能损耗，

同时由于疏水阀汽水分离效果较差，在排放冷凝水的同时，

也排放低压蒸汽造成蒸汽热能损失，更有许多企业直接排放

冷凝水（温度一般70〜95℃）,热能损耗更为严重。为此，

蒸汽节能的重点技术一梯级利用，实行高能高用，低能低用，合

理使用蒸汽的全过程热源，提高蒸汽热能使用效率。

1、蒸汽梯级利用策略

2、高效利用减压热能技术解决方案一差压发电

差压发电就是利用蒸汽用户使用减压阀将饱和蒸汽转

换为过热蒸汽使用时造成的压力热值损失用于发电的一种

节能技术。通过差压发电的应用，不但可以在完成调温降压的

同时把压差能转换为电能，而且对生产工艺蒸汽用量的影响

微

乎其微，是一种高效的热能利用技术项目。

(1)差压发电技术原理

管网蒸汽输入企业后，通过容积螺杆发电机进行降温减

压后，输出符合工艺要求的过热蒸汽，在降温减压的同时，利

用蒸汽压力推动容积螺杆发电机运转，并把机械能转换为电

能直接输入电网。

(2)技术特点

A、适应性广；能适应过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水两相

流体和热水(包括高盐分热水)工质等；

B、无级调速；转速一般设计为(1500^3000)r/min,

相比同功率汽轮机，有较高的内效率，一般在65%以上；

C、输出蒸汽压力稳定；通过调节设备速度可高精度控

制蒸汽的输出压力和温度。

D、操作方便，运行维护简单，而且具有除垢自洁能力，大

修周期长；

E、起动不需要盘车、暖机。噪音低、平稳、安全、可

靠，全自动无人值守运行；

3、高效利用排放蒸汽技术解决方案一二次蒸汽热能回

收技术

二次蒸汽热回收技术利用高压蒸汽与低压蒸汽或高温

冷凝水的压差通过闪

蒸的方式提高低压蒸汽或高温冷凝水的压力和温度，形

成可直接用于生产的蒸汽，通过闪蒸方式回收低温蒸汽或高

温冷凝水的热值。

（1）二次蒸汽热能回收工作原理

借助高压蒸汽（驱动蒸汽）喷射产生的高速气流将低压

蒸汽或凝结水闪蒸汽压力和温度提高，从而使低压蒸汽的压力

和温度提高到生产工艺要求，使排出回收的二次蒸汽得到循

环再利用，达到节能的目的。

（2）系统特点

•充分利用蒸汽系统的压力差和汽水密度差的物理现

象进行系统运行，不需要驱动动力源。

•系统具有完整的数据采集功能；本系统采用温度传感

器、压力传感器、涡街流量计等模拟量和数字量的采集器，实

时传输系统的运行状态和各项技术参数。提高了系统的控制

精度和实时性。

•系统具有完善的保护功能和报警功能，提高了系统的

安全性能。

•可回收二次蒸汽为蒸汽用量的5〜10%以上。

4、冷凝水余热回收技术

冷凝水换热回收技术就是通过冷凝水热交换器把冷凝

水的热能交换到工业用热水或为职工洗澡、生活用水之中，

使冷凝水的排放温度从90℃以上下降到40C以下，具有较

好的节能应用前景。

(1)冷凝水热回收工作原理

蒸汽排放或返回热电厂的冷凝水通过冷凝水换热器与

低温热水(自来水)进行热交换，把冷凝水中的热值转移到低

温热水之中，并把得到热能的高温热水输送到保温水箱中待

用，以此减少蒸汽转换热水用量。

(2)系统特点

•充分利用了热能，实现了蒸汽能源的梯级利用，减少

了蒸汽转换热水的用量。

・系统转换效率较高，可达到90%以上，排水温度可降

到50℃以下。

・减少了热能污染和冷却能耗。

・可回收热能量为蒸汽用量热值量的3-10%以上。

二、工艺循环冷却水系统节能技术解决方案

工艺循环冷却水系统是企业保障设备运行，提高工艺质

量所建立的动力水

循环系统，其功能是把机械运行所产生的热能、加热后

产品降温热能进行冷却的工艺保障系统。目前，按工艺循环冷

却水系统的设备结构可分为二类，一类是通过循环水泵、冷却

塔、换热器进行工艺循环冷却。另一类还要增加水冷冷水机组

通过制冷提高冷却效果。由于工艺循环冷却水系统的

运行时间长，负荷变化大，系统能耗高，成为工业企业的重点

高能耗部位，为此，根据系统设备、负荷变化和气候条件的特

点，采用不同的运行模式进行系统性节能势在必行，具有较

好的节能效果。

1、工艺循环冷却水系统节能策略

2、工艺循环冷却水优化控制节能技术

A、节能分析

工艺循环冷却水系统由冷却塔、循环水泵、水冷冷水机

组、换热器等组成，系统运行负荷受到生产设备发热负荷、

季节气候、昼夜温差等因素的影响，导致负荷的动态变化，

而工艺循环冷却水系统的运行都是凭经验进行控制，固定机

台运行，存在着大马拉小车的现象，造成了电能浪费。同时

系统拖动电机均为风机水泵类变转矩负载，根据变转矩负载

的特性，转速与转矩是二次方的关系，转速与功率是三次方

关系。也就是说，只要下降10%的转速可以节约18%的能耗。

如果采用优化控制技术和变频调速技术在满足生产负载冷

却效果的前提下，根据冷却水回水温与出水温度的温差控制

系统的开机台数，实时调整风机水泵的运行速度，调节风速

与流量，既可满足生产工艺要求，又能达到节约电能的目的。

B、技术原理

工艺循环冷却水节能系统采用动态跟踪控制和模糊控

制技术，实行恒温差闭环控制，使用触摸屏设定目标控制值，温

度传感器采样温度作为反馈值，经PLC控制器的分析、判断、

运算后，输出适合需要的控制值。并采用变频调速性能好的

变频器作为执行单元，具有完善的保护功能和软启动功能，

减少电路中的冲击电流。

C、系统特点

・提高了系统的自动化程度；原系统采用了最简单的启

停电路，现场操作，工频运行，通过节能改造后可实现自动

化运行。

・实现了动态模拟量控制；本系统采用4〜20mA电流信

号的温度变送器和压力变送器作为数据采集器，实时有效地

采集了动态变化的实时数据，并通过模拟量模块传输到入

PLC控制器中进行数据的运算处理。提高系统的控制精度和

实时性。

・系统采用了现场总线技术；本系统各变频器、PLC、

操作界面与集中监控系统实现了现场总线控制，实时进行数

据、操作指令和运行状态的实时传输，简化了线路结构，提

高系统的可靠性。

•系统采用了旁路电路结构；本系统中设计了旁路电路，

当变频器产生故障时，

系统自动切换到旁路系统运行，并发出故障报警，不会

因系统故障而影响生产。

•系统具有完善的保护功能，提高了系统的安全性能。

3、气候温差控制节能

A、节能分析

在工艺循环冷却水系统的应用中，为了提升系统的冷却

效果，采用了水冷冷水机组进行制冷降温的运行模式，一年四

季开启水冷冷水机组运行，特别是在零度以下的气候条件下也

照开不误，供回水温差很小，导致了大量的电能浪费，如果利

用冬天气候温度较低、冷却效果上升的气候条件，停开冷水机

组，通过冷冻水系统与冷却水系统的外循环进行换热运行，不

但可以满足系统的冷却效果，而且可以节约主机能耗，达到

节能目的。

B、技术原理

当气候环境温度低于10℃以下时，采用冬季节能运行模

式，这时停止水冷冷水机组的运行，由冷冻水循环泵通过冷

冻水系统与冷却水系统的旁通控制阀把回水送入冷却水系

统，经冷却塔的冷却降温后，由冷却水系统循环泵通过冷却水

系统与冷冻水系统的旁通控制阀输入冷冻水系统，并不断循环

运行。当气候温度上升，达不到冷却效果时，系统恢复原有工

作模式，开闭旁通控制阀，启动制冷主机，实现原系统循环

运行。

C、性能特点

・系统结构简单，工程量少，技改投资较少。

・可节约三至四个月的主机能耗，节能效果明显。

•运行模式自动化控制，并根据气候温度和回水温度自

动切换，确保系统的冷却效果。

•系统具有完善的保护功能，提高了系统的安全性能。

4、余热回收节能

A、节能分析

工艺冷却水系统的目的是把生产系统的多余热量转移到

大气之中，确保生产系统的正常运行或满足工艺要求。这些热

量具有量大、温度低（50~60℃左右）、回收难度大的特点，不

但没有进行回收，而且还很多的能耗进行冷却转移，形成的双

向能量浪费。如果把这部分余热进行回收利用，不但增加了

能源资源，而且

减少的能源消耗，具有较好的节能前景。B、

余热回收原理

经循环冷却换热后的高温循环水通过余热回收换热器

与低温循环水进行热交换，把高温循环水中的热值转移到低温

热水之中，并把得到热能的高温热水输送到保温水箱中待用,

热水的利用应根据企业的用能需求设计。

C、余热回收后的应用

•直接使用热水；把热水直接输送到生产或者生活系统

使用。

・升温加热为蒸汽使用；把热水通过蒸汽热泵或高效电

热蒸汽发生器进行升温加压形成蒸汽使用。

•温差发电；利用有机工质朗肯循环低温余热发电技术

把低温余热的热能通过扩容升温转换为电能使用。

三、空压机综合节能技术解决方案

空压机是工业企业普遍使用的能量转换设备，主要功能

是把电能转换为气压

能，利用压缩空气的能量驱动控制阀和汽缸完成相关的

工艺动作，它既可作为控制动力源，又可作为驱动动力源，

一般驱动压力在IMpa以下的自动化系统均采用气压驱动。

所以广泛应用于自动化控制系统。空压机产生气压的过程是一

个电能转换为机械能，机械转化为气压的过程。所以空压机系

统的节能主要有三个方面，一是提升运行效率，二是提高输送

使用效率，三是回收和利用电能转换为机械能时产生的热能，

三个层次的节能形成了空压机系统高效低耗的节能运行体系。

3、空压机变频节能

（1）空压机的可行性分析

为了保障系统供气压力，在空压机设计安装时都会增大

装机容量，并处于常年连续运行状态。当供气压力达到设定

最高值时，空压机卸载，关闭吸气阀门或停机，当系统压力

降到设定最低值时，空压机启动加载，满负荷运行，由于频

繁的加载、卸载对电路产生了较大的冲击电流，造