第十六届中博会|中科院/北京诚归节能郝江平：工业领域中小企业动力及通用节能技术发展现状、方向和技改路径

2019年6月25日，第十六届中博会节能技术改造与服务供需对接会在中国进出口商品交易会展馆拉开帷幕。中国科学院过程所高级工程师/北京诚归节能技术有限公司总经理郝江平发表了以《工业领域中小企业动力及通用节能技术发展现状、方向和技改路径》为题的主题分享。

中国科学院过程所高级工程师/北京诚归节能技术有限公司总经理郝江平

以下是发言原文：

主持人：下面，请中国科学院过程所高级工程师/北京诚归节能技术有限公司总经理郝江平介绍“工业领域中小企业动力及通用节能技术发展现状、方向和技改路径”，大家欢迎！

郝江平：各位领导，各位嘉宾，大家好！下面我就工业领域一些通用的节能技术做一个简单的介绍。通用节能领域范围比较广，分为三个部分即管路流阻、机电设备、热力系统。

流动阻力主要是考虑压力架，沿程阻力重点要考虑管径的选取，影响相对的粗糙度，还有影响流速，与流速成正比。比摩阻又与流速成平方的关系，因此管径与阻力五次方成正比。另外在局部阻力方面，重点考虑对于局部阻力系数大，要减低流速，这样可以有一定压低。

对于管网尽量采用并联管网，增大了通流界面，减少了流程，并联管阻力平衡，减少最大与最小的流动阻力的差值，如果流量比较大，应该降低整个管网的压力，把小的可以单独升压。

对于运营这方面，一般采取调度和储能结合的方式，主要目的是在比较经济的工况下运行。储能本来要耗能，一般满足调峰的负荷即可，对于尖峰的负荷一般是储能备用来调整。现在的变速调节的变化逐渐，一是变电机转速调节，二是变传动装置转速调节。效率：减小能量转换和动量传递中的能量损耗。电磁、摩擦。选择变速调节方式的考虑因素有：软启动：减小启动电流，减小电网和机械冲击及损耗、提高设备寿命。过载保护：软制动，传递载荷限制，消除过载对电机的损害。电力质量：变频等整流，有谐波污染，电压冲击对寿命和可靠性影响。电机散热：变电机转速时，低速旋转时需专用风扇散热。环境要求：大型变频器需空调房，控制温度和湿度，防静电。运行维护：电磁寿命可靠性不如机械、液压，故障率逐年提高。联轴器对中：减小安装精度要求和对振动的影响。减震：非接触式传动，隔离转机和电机振动。

具体的变速调节和告诉传动装置，变极对数：较硬的机械特性，稳定可靠，有级调速。机床、起重设备；变电压调速：可控硅、电位器，小范围无级调速。转矩下降大，小功率；变频调速：调节频率改变同步转速，调速范围大，特性硬，效率高；机械、液压等传动调速：液耦，传递力矩大，变速范围有限，能耗高。永磁体传动调速：改变永磁与导体转子间气隙，改变传递的扭矩。串级传动调速：调节绕线式转子的附加电势来改变转差，转差损耗回收。电磁传动调速：调节转差离合器的直流励磁电流，改变输出转矩。

永磁调速器，通过调速机构调节永磁转子与导体转子的轴向相对位置，以改变两者间气隙/磁场强度和磁阻，从而改变传递的扭矩，实现调速。满转滑差1% ~ 4%。最小气隙宽度为约0.3mm。传动效率可达到98.5%。节电率达到25%~60%。

对于机电设备的节能，一是动力机械，对于转机形式、转子型线和内外密封影响比较大，一般有效率下降。提升效率是符合型线，从流动力量的角度来调整，或者用动力学来改造过程。转速提高以后，尺寸可以做小，多极变成单极，相对的密封界面可以减少。另外可以改变一些工艺，比如说取代水环、活塞，效率都有相应的提高。两级压缩螺杆空气压缩机是用热力学的方式来改善热工过程，使得第二级压缩的功耗降低，使得耗工的减少。

电器设备节能，无功不做功耗电，但无功电流增大了电磁损耗。提高功率因数，可提高设备利用率，减少线路和设备损耗。节能电极，稀土永磁替代电励磁，功率因数0.94~0.96，体积小、启动力矩大；增设电容来提高电动机功率因数/自励，从而降低无功电流；快速精确控制三相电磁平衡，降低总电流损耗。（智能化、微型化）。自励节能电机性能：负载率β≥10%时，功率因数cosφ≈0.9; 负载率β≥40%时，功率因数cosφ≈0.99。启动转矩大于2.6倍额定转矩，最大转矩为3.0倍。可降低电动机的装机功率。对冲击载荷，可以小替大，解决“大马拉小车” 。解决传统三相异步电动机因最大转矩小，短时过载超温而破坏绝缘。

热力系统节能。能量梯级利用：能级对口，减小能量转化利用过程的可用能㶲损失。能量品质：功大于热。热只有部分可以转换为功。在工业生产中的热利用，以产品为中心利用化学能、电能，其次转变为机械能，余热按温度等级替代工艺用能或外供。高温热满足生产，低温热用于预热或干燥。可以用较高品质的利用、中低温余热利用、热能梯级利用。

在中小型蒸汽锅炉发电，分布式热电联产：供热蒸汽压差发电，取代减温减压装置。原供热量和参数不变，锅炉新增加的燃料热量全部转化为电。回收了高品质能，经济性好，但调峰问题、电网管理待解决。不适宜凝汽式，除非处理垃圾等燃料。在低温烟气余热利用，有效率问题和安全问题。热管的应用，需要增加导热换热面积。毛细作用；提高壁温，且均匀稳定，减轻低温腐蚀和泄漏。水重力；换热系数低的一侧强化传热。增加翅片。

相变式换热器，属自然循环的分体式热管换热技术，通过调节冷水流量来控制中间传热介质的相变参数，在一定范围内调节传热量和烟道换热器壁温。系统热惯性较大，调节存在滞后性。对外供热和加热冷空气仅能二选一，冷源换热器必须高于热源，风道换热器布置困难。热源相变参数限制，系统兼容性差。一般我们供热的回水温度比较高，假如用回水温度去加热空气，可以使得烟气的热量更大。谢谢大家！