2 节能原理与评价方法1h课件.ppt

第2讲 节能原理及评价方法;2.1 节能的基本原理 2.2 节能技术评价的必要性 2.3 节能技术经济评价;2.1 节能的基本原理;2.1.1 热力学第一定律与节能的可能性;能量利用的过程就是能量转换的过程。 热力学：研究能量转换方式和规律的科学。 能量在转换过程中遵循的基本定律： （1）热力学第一定律，即能量守恒定律； （2）热力学第二定律。;热力学第一定律（即能量守恒定律）;;能量转换与节能的关系;;锅炉的用能平衡;对于锅炉体系，进入体系的总能量等于体系输出的总能量（能量守恒），但输入能量中只有73.2%转移到我们期望的蒸汽中，其余26.8%的能量损失掉了。 分析发现，损失掉的能量中，17.2%由锅炉烟气带走，煤炭不完全燃烧损失能量9.1%，锅炉散热损失0.5%。 通过能量守恒分析，指明了节能的方向： 1）采取高效烟气余热回收装置，如高效换热器，可预热助燃空气，或预热补给软水； 2）改进锅炉结构和燃烧方式，以提高燃烧效率； 3）加强锅炉隔热保温措施，以减少热损失。;任意体系与环境之间的能量转换关系;热力学第一定律对节能的提示：;热力学第一定律未解决问题;1、自然界中的一切自发过程都是不可逆的。 2、德国物理学家克劳休斯的说法：“不可能使热量由低温物体向高温物体传递而不引起其他的变化”。 3、开尔文普朗克说法：“要制成只从一个热源吸收热量并把它全部转换为功的热机是不可能的”。即 “第二类永动机是不可能造成的”。;1、自然界中的一切自发过程都是不可逆的。;热力学第二定律的克劳修斯说法;热力学第二定律的克劳修斯说法;热力学第二定律的开尔文–普朗克说法;热机工作示意图;热功转换的总效率： 忽略水泵做功W2及各种损失。 要想让能源效率达到100%，只有让Q2等于0。但这不可能，违背热二定律。 热功转换必须付出一定代价。;压缩式制冷机/制热机（热泵）;压缩式制冷机/制热机;制冷/热机效率计算实例★;制冷/热机效率计算实例★;热力学第二定律对节能的提示：;思考题;★2.1.3 节能原理的具体指导意义★;3、能量有品位高低，一般情况下，不要将高品位的能量转变成低品位能量再利用。如将电能转变成热能时，不要直接转变，可通过制热机（如热泵）提高能源效率系数。 4、低品位能量（如热能）不能完全转变成高品位能量（如机械能、电能），且在转变的过程中需要付出一定的代价。 所付出的代价是：消耗一定量高品质能量，且有一部分能量转移到环境中。如能充分利用转移到环境中的这部分能量，则可大大提高能量的利用效率。;思考题;2.2 节能技术评价的必要性;节能技术评价的必要性;2.3 节能技术经济评价;2、节能措施的技术经济分析;★2.3.3 节能方案评价方法★;不同技术经济评价方法的选择：;不同技术经济评价方法的选择：;1、简单补偿年限法 ;对某锅炉进行节能技术改造，有两个方案可供选择： 方案A，一次性投入20万元，每年的产生的节约能源费用5万元，因节能技术而增加的年维修费用1万元，使用寿命8年，设备残值3万元； 方案B，一次性投入30万元，每年的产生的节约能源费用7万元，因节能技术而增加的年维修费用1.5万元，使用寿命10年，设备残值4万元。 在资金年利率为10%的情况，判断两节能技术改造方案可行性。 ;对方案A有： 对方案B有：;2、标准补偿年限内的计算费用法 ;判断依据：;原锅炉节能改造方案，假设原来年运行成本为S0，则S1=S0+1-5=S0-4；S2=S0+1.5-7=S0-5.5 对方案A有： 对方案B有： 比较两者费用，可知C1C2，所以方案B优于方案A。;3、动态补偿年限法;判断依据1;判断依据2; 对方案A有： 对方案B有： 结论：单个项目方案A和B都可行,但方案A动态回收期小于方案B，所以方案A优于方案B。;4、寿命周期净现值收益法;;5、年度净收益法;对方案A而言， 年度净收益为：;6、净收益-投资比值法;对方案A而言：;案例总结分析之一;案例总结分析之二; 谢谢大家！ 郑州大学节能技术研究中心 联系人：吴金星 电 话0371E-mail: wujx@zzu.edu.cn 地址：郑州市高新区科学大道100号