优选高效率辅机设备以降低生活垃圾焚烧发电自用电量

0 引言

生活垃圾发电企业的自用电总量，不仅影响到企业的自用电率，而且直接影响企业的经济效益与设备的寿命和安全性，因此，降低自用电量有众多的重要意义。

自用电总量取决于设备效率、分系统效率、工况和管理使用状况，设备的选型是最根本的影响因素。工程项目前期做好设备的优化选型，对企业未来的经济运行起到至关重要的作用。

由于辅机设备涉及的专业多、性能数据专业性强，通常仅相关行业的资深人员比较了解，作为运营公司的主管领导、专业工程师，一般也较少知晓，因而给企业后续低成本运营留下隐疾。

选择高效辅机，着重应优先考虑高功率、耗电多的辅机设备。特别是功率高、连续运行、工况变化大的设备，更应优化选型。符合这些因素的辅机设备有：给水泵、循环水泵、空压机、送/引风机、冷却塔风机、变压器、电机、照明系统等。

1 高效水泵的选型优化

考虑到设备采购的经济性，对于功率较小的水泵一般不予过多关注效率，仅关注可靠性。垃圾发电企业中对于电功率在22 kW及以上的水泵，应提出水泵和电机都分别满足国家能效标准中二级及以上能效标准的能效要求。对于给水泵和循环水泵功率高、数量多、连续运行、工况变化大、设计裕量大、耗电影响大的设备要重点关注。

1.1 高效给水泵的选型优化

高效给水泵的选型优化需要注意如下问题：

额定扬程越贴近实际运行扬程，水泵实际运行越靠近水泵设计的高效区，实际运行的效率就越高，不应仅靠变频调节来适应工作工况。

飞机想要在较短的跑道下实现短距离起飞，就必须借助一些辅助装置。尤其是在航空母舰上，现有的蒸汽弹射器结构复杂，体积庞大。如果换做电磁弹射器，体积可以减小许多，还可以实现弹射力度精准控制。目前。美国的福特号航母采用的就是电磁弹射装置。

1）给水泵本身的真实效率≥70%，效率越高越好。

垃圾发电企业的给水泵流量相比大中型电厂偏小，一般要求给水泵效率大于70%以上即可。对于效率低于70%的给水泵一般不予考虑。首先必须确认好水泵厂提供的给水泵效率数据的真实可靠性。在流量和扬程确定后，可以在市场上作出初步的比选。高效率给水泵的市场可选择范围不大，价格高昂，但是经核算后的高效泵的经济性是巨大的。效率提高10%～20%产生的节能效益会对高几倍的价格形成缩短1～2年的回收周期的效果。

2）选择1～2 台空压机作为变频调节负荷来使用

，不必要全部空压机使用变频控制。

2）电机的功率若较大，在高压电机的功率范围内，尽量选用高压电机。

3）每台给水泵都应选用变频控制电机。

2014年，长荣股份与海德堡展开深入合作，成功并购了海德堡部分印后资产，并且由海德堡在除中国和日本以外的其他区域排他性分销长荣股份产品，同时长荣股份与海德堡合资在天津新建一家生产型企业，为海德堡胶印机以及长荣的印后设备提供高端零部件。通过此次合作，长荣股份引进了国际领先的研发、生产、管理经验，进一步提升产品核心竞争力，成功进军国际高端市场。

4）应考虑扬程优化核算和选用，设计裕度不宜留得过大。

积雪在短时间内不同时相高分四号卫星近红外图像上均表现为稳定的强反射特征，而同一区域不同时相的云层受到成分、厚度、高度等因素影响，其反射值会出现波动.因此，在基于多时相全色图像得到的雪盖范围内，针对高分四号卫星近红外波段图像，进行多时相近红外图像的最小值合成.结合积雪在近红外波段的高反射特征，通过二值化分割，取亮度值不小于0.9倍动态范围值的像元为雪.由于这是在全色图像上提取积雪范围的基础上进行的再处理，因此，采用基于动态范围的相对阈值作为门限值，就可进一步消除变化云层因素的影响，计算方法如下：

比如，最常用的中温中压参数的系统，汽包压力为4.0 MPa，则给水泵额定扬程不宜超过600 m。一般而言，设计合理且预留余量比较合理的选择为550 m的扬程。

但是，有些系统设计存在诸多不合理造成扬程无法降低。主要影响因素有：给水管路，尤其是减温水管路实际安装路径设计过于复杂，造成压损加大；余热锅炉过热器设计面积过大或者一、二烟道、蒸发器面积偏小等因素，造成过热器吸热负荷过高，减温水量远大于设计值，从而造成减温水管路压降过大。上述因素，需要在实际工作中认真核算好相关系统的实际管道阻力，避免产生扬程不足。

5）应考虑水泵的数量和流量优化。

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一般情况下，大流量的给水泵效率会高于小流量的给水泵；而两台或者三台小流量的给水泵合并成一台给水泵供水，电机侧的电机基础性电耗也会大幅降低，从而达到良好的节能效果；多台水泵合并为一台，可以降低设备、阀门、管道、电缆、设备基础、设备安装等的总投资。

=6.0 kW

1.2 高效循环水泵的选型优化

由于电厂循环水系统的特点是大流量、用户少、系统简单，可以首先在循环水系统的设计上进行充分的优化，然后在循环水泵本体和泵组上进行优化。

循环水系统的优化，主要考虑尽量缩短冷却塔与凝汽器的距离、尽可能减少循环水管线布置中的弯管数量，特别要注意优化凝汽器进口高度、冷却塔进水口高度和循环水泵进口中心线高度三者之间的高程关系，以优化出最佳的循环水泵所需扬程、优化选择凝汽器面积和高效冷却塔。

高效循环水泵的选型优化要求与给水泵相似：

1）循环水泵本身的真实效率应大于88%以上。

2.换词诱导。所谓换词就是将作品精要的语言作增、删、调、换，从而悟出作家作品表情达意的精妙之处。如教《望庐山瀑布》时，可将“日照香庐生紫烟”中的“生”换成“升”字，体验二者不同的“境”，从而感悟“生”的微妙之处。

例如，12 MW 汽轮发电机组常规配套三台2 300 t/h 的循环水泵，2 台运行，1 台备用。如果循环水泵厂家优化设计的4 600 t/h 的单级双吸离心泵效率高于2 300 t/h，可以设计配置为：一台4 600 t/h，一台2 300 t/h共两台循环水泵，备用小泵作为事故状态使用，不但节省了设备数量，减少了设备投资，也减少了设备占地，相应减少了土建成本。

某招标方案要求循环水泵效率最低为88%，投标厂家提供循环水泵效率可达91.5%，要求水泵额定流量2 300 t/h，扬程22 m。投标厂家轴功率节约值为：

轴功率（88%效率）-轴功率（91.5%效率）

1）高效冷却塔风机的选型优化

=156.69-150.69

是否把小泵合并成大泵，首先需要做好单台大、小泵的效率比对，确认大泵比小泵效率高后还需做好运行配置安排，确定运行和备用的给水泵数量在合理的范围之内，从而确定配置给水泵数量。从长远考虑，需预留未来系统扩建后的配置。

每年节省电能（一年按照330 天计算）：330×6.0×24=47 520 kWh

真不明白，难道这骂人也有学问吗，你刘铁头能骂，我就不能骂？这又不是什么高科技，学就学。李老黑这个王八蛋。我大声骂了一句，效果果然不一样，比刚才那句解气多了。

2）电机的功率若较大，功率在高压电机的功率范围内，应尽量选用高压电机。

3）循环水泵无需全部选用变频控制，流量控制首选启泵数量和大小泵切换来控制，在优化泵群配置后，应在一台或两台（系统较大、汽轮机机组较多时）较大流量的循环水泵上应用变频控制。

循环水泵的扬程经过系统设计优化和泵选型优化后，富余的扬程不多，而其本身的扬程大多在20～24 m 左右，扬程绝对值不高，所以可以调控的范围较窄，节能的幅度较小；同时，增加变频器，不但增加了投资和维护成本，更由于变频器本身有一定的能量消耗，大约是实际功率的3%～5%，会造成总的节电率降低，更有甚者可能会多耗电。

4）应考虑进行扬程优化核算和优化选用，不宜预留过大的扬程空间。

垃圾发电项目发电功率相对较小、规模也相对较小，系统简单，给系统的总扬程优化带来较大便利和空间。但是相对而言，各个案例之间的差别较大，有的循环水泵扬程在20 m，有的却在24 m，增大了20%，这对节电非常不利。

经过三乙胺浸泡后的丝瓜络纤维与没有浸泡三乙胺的丝瓜络纤维相比，表面有点泛红，且变得松散，这是由于三乙胺的碱性作用，使得纤维分子间发生了改变。

5）关注水泵转速变化影响到电机效率变化幅度。

大流量、低压头的单级双吸离心泵经过CFD优化设计后，不同厂家选定的电机极数为六极或八极是不同的，泵本身的效率提升应大于电机极数变化后电机本身效率的变化幅度，要综合考虑泵和电机整体效率的提升幅度，不能仅看泵厂提供的泵本身的效率提升情况。

6）应考虑水泵本身的数量和流量优化。

综合考虑运行工况需求和水泵单机容量变化后效率的变化数值。现代电气设备和循环水泵本身的品质都极好，很少出现系统设备事故，因而优化配置时应以考虑提高系统效率为主，较少考虑运行和备用较多的台数。

循环水泵的效率和流量有关，2 000 t/h以上的泵效率较高，由于三元流技术的普及和CFD 软件技术的应用，国内外在低扬程大流量的双吸单级离心泵效率优化方面的技术已经比较成熟，主要厂家的泵最高效率可以达到90%以上，据报道有的厂家最高效率达到93%。由于泵本身的流量大、功率高，几个百分点的效率提升，会产生较大的经济效益，对此必须高度重视每一个百分点效率的提升。例如：

2 高效空压机选型优化

由于垃圾发电厂用风量不大，压力要求在0.8～1.0 MPa 左右，主要用于仪表用风和工业用风。空压机大多选用螺杆压缩机。空压机的选型优化，主要考虑如下几个方面：

1）空压机的总数量上做好优化，尽量选用大功率的空压机，减少空压机数量。

通常空压机的单机功率越大，单机的效率越高；单机功率大，选用的台数少，电机的基础性耗电比较少，同时较少的机组，投资和占地也相对较少。

例如，曾经实施的一个真实案例，扩容加上改造后的三台给水泵效率由原来的理论上的54%提高到改造后实际的73.3%，采用变频控制后，实际总功率降低了260.1 kW，按照电价0.65 元/kWh 计算，年节电效益为135.2 万元。设备改造投资的回收期仅一年多。

螺杆空压机自身有卸载阀来调节用户负荷变化造成的负荷变化，但这是用消耗能量的方式来适应外界变化。因而有必要用变频器对压缩机出口的压力进行自动控制，以达到动态主动调节原动机的输出功率以适应外界需求变化。

而最基本的负荷，用非变频的设备来提供。变频和非变频空压机同时供气，达到最佳设备搭配供气，减少变频器本身造成的能量损耗、故障点增加和投资消耗。

3）按照空压机的能效标准指标，选用一级能效比功率更好的空压机。

螺杆空压机的能效标准，在《容积式空气压缩机能效限定值及能效等级（GB19153-2019）》中已经作出了明确的规定。一级能效是相应级别的最好能效水平。空压机的能效指标是比功率，比功率越低越节能。一级能效空压机中，一体永磁变频空压机是能效更好的空压机。自2011 年我国开始在全国推广永磁变频空压机节能空压机技术。例如变频空压机的能效标准中，电机功率160 kW、排气压力0.8 MPa、水冷的机组一级能效的标准是比功率小于等于 6.1 kW/（m

/min），而已有较多设计先进的厂家比功率保证值达到小于等于5.81 kW/（m

/min）。

据统计，空压机的全生命周期中，电耗占总成本75%、采购成本占15%、维护保养成本占10%。由此可见，在设备选购时，适当增加一定的采购成本买入高效率的一级能效一体化永磁变频空压机，对于增加企业整体效益是十分有益的。

⑵肝腺癌。肝脏呈土黄色，布满多发性大小不等的结节。结节外面有假包膜，切面似鱼肉样，分叶，淡红色。镜检：癌细胞呈多边形，边界清楚，胞浆丰富，核大，超过正常者2～3倍，杂有病理性核分裂，核重叠现象。

4）空压机的冷却方式优先选用水冷，避免选用空冷。

一般而言，水冷的效果优于空冷，尤其是我国南方地区，更需要水冷来保证冷却效果。

由于上述中长期电力电量平衡分析模型已构建为线性规划模型,因此在GAMS软件平台上调用线性规划算法予以求解。

从GB19153-2019中也可以看出，水冷空压机的能效水平优于风冷空压机。

较大负荷、较多空压机组的空压机站，可以考虑回收利用空压机的余热

。

3 高效风机的选型优化

3.1 高效送/引风机的选型

生活垃圾发电厂单机耗电功率最大的设备一般都是引风机。因而引风机的节能空间是很重要的。而送风机要与引风机流量、风压、调节相互配套。优化引风机和送风机配置也同样十分重要。

优化引风机和送风机的选型主要考虑如下几个方面：

1）合理选择好风机的流量和风压的裕量

，不能仅考虑安全性把参数选得太高。

2）要选用三元流设计的高效率引风机和送风机，按照国标《GB 28381-2012 离心鼓风机能效限定值及节能评价值》和《GB 19761-2020 通风机能效限定值及能效等级》选用二级能效或者一级能效的名牌产品。

3）引风机和送风机都应该安装变频器，用于负荷调节

。

由表4可知，不同燃料工况下各 效率变化不大，但每种工况下炉膛内部 效率都偏小，而三过、一过、省煤器、空预器 效率都依次减小。由于炉膛内部存在各种损失如表5所示，但各换热器只存在传热损失故而炉膛内部 效率偏小，且由于烟气温度逐渐降低而导致传热效果变差，使各换热器 效率依次减小，最终导致锅炉 效率偏低。由表6可知燃煤工况下 效率略高，这是由于燃煤工况下有效放热量较大，理论燃烧温度较高，导致燃烧不可递损失较小。

3.2 其他风机的选型

=9.81×2 300×22/3 600/0.88-9.81×2 300×22/3 600/0.915

可以把网络的概念、网络的基本使用技能、网络对于人们的意义等一些事实性的知识使用思维导图或者概念图的形式呈现出来，用呈现事实知识的图形，对于学生来说解读起来是比较容易的，并且有助于学生对于网络基本知识的认知与记忆，让学生亲身感受到知识可视化带给他们学习知识的帮助，从而对知识可视化产生兴趣，初步感知知识可视化。

冷却塔的风机比较特殊，属于机翼型，目前也有应用CFD设计的高效新型机翼型风机叶片，节电率在10%左右。但此类产品尚未有国家或行业统一的能效标准。

冷却塔风机的选型对汽轮机的经济运行有直接的重大影响。

2）渗沥液处理系统风机的选型

渗沥液系统根据系统容量的不同，选用不同的风机，一般有罗茨风机、单机或多级离心式鼓风机。由于生活垃圾发电厂的污水处理系统的容量比较小，一般选用罗茨风机。罗茨风机目前还没有明确的能效标准。更高效率的高速三元流磁悬浮轴承鼓风机，因容量较大，无法用在较小型的污水场中。

4 高效电气设备的选型优化

电气设备上节能挖潜的比例一般在几个百分点，很少被引起重视。但是电气设备寿命长，使用范围最广泛、潜在的影响大，因而更应该引起足够的重视。

4.1 变压器应选用二级能效及以上的产品

应按照最新标准《GB 20052-2020 电力变压器能效限定值及能效等级》提出主变压器和厂用变招标的技术要求。国标《GB 20052-2020》同时代替了《GB 20052-2013 三相配电变压器能效限定值及能效等级》和《GB 24790-2009 电力变压器能效限定值及能效等级》。

(3) 综合考虑钢箱梁长度变化对主梁受力特性的影响规律以及对工程造价的影响，对于主跨240 m的钢-混凝土混合梁，钢箱梁长度取96 m是最佳选择。

4.2 常年连续运转的电机，应选用二级能效或一级能效的产品

1）低压电机的能效等级标准为《GB 18613-2012中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》。

2）高压电机的能效等级标准为《GB 30254-2013 高压三相笼型异步电动机能效限定值及能效等级》。

4.3 室内外照明光源，应选用高效LED 照明产品，且应安装相应的控制设备

1）室内外的照明光源在尽量采用阳光自然光的基础上，应尽量使用高效节能的LED灯。LED照明灯尽量采用一级能效标准的产品，其能效等级规定详见《GB 30255-2019 室内照明用LED 产品能效限定值及能效等级》和《DB37/T 3569-2019绿色照明LED灯具能效限定值及能效等级》。

以微课1为例，从一个“搭积木”入手，提出问题：怎样求所用积木的块数？方法1是“首尾配对相加法”，呼应学生在预习教材中的高斯解法.方法2是将积木倒置进行求和，引导学生发现积木倒置的方法本质是“倒序相加法”，并鼓励学生使用倒序相加法独立完成等差数列前n项和公式的推导.

2）照明设备的控制方式也是节能的重要技术措施。室外照明宜采用时间继电器、光感控制、远程遥控集中控制等方式，室内照明，尤其是焚烧区域内各不同部位的照明，可设置就地和远程集中控制相结合的控制方式，便于及时关闭不需要的照明设备。

5 结束语

垃圾发电项目前期工作应全方位考虑好系统的优化、做好设备的节能优化选型。在做好关键设备优化的同时，不放弃其他设备的节能优化选型。做好高耗电设备的选型优化，垃圾发电企业即使在系统为中温中压参数，要达到自用电率10%以下的目标，是可以实现的。

[1]余万民,王振伟.螺杆式空压机变频节能改造[J].化工管理,2017,(13):132-136.

[2]傅玲琼.生活垃圾焚烧厂空压机节能改造技术方案[J].工程技术研究.2018(3):5-7.

[3]刘敏丽.电厂泵与风机的节能技术研究[J].内蒙古石油化工,2009,35(23):88-90.

[4]甘健,张小飞.锅炉引风机变频节能改造实践[J].冶金动力,2018(10):57-60.