Thread Content
Последнее изменение в этом посте было сделано yinkuilin6868 17.11.2015 в 14:43. Краткое содержание: Универсальные машины и оборудование – насосы, вентиляторы, компрессоры, оборудование для сушки и т. д. – являются продуктами, потребляющими большое количество энергии. В уведомлении Госсовета о реализации плана по сокращению энергопотребления на период до 2020 года (документ № 40 от 2012 года) четко указаны цели: «Показатели энергоэффективности новых основных устройств, потребляющих энергию, таких как вентиляторы, компрессоры, насосы, должны соответствовать передовым отечественным или международным стандартам…» Поэтому активное развитие высокоэффективного энергосберегающего оборудования имеет огромное практическое и долгосрочное значение для сокращения энергопотребления в Китае, повышения эффективности использования энергии, а также для достижения целей по сокращению энергопотребления во всех сферах национальной экономики. I. Разработка и применение технологий энергосбережения для оборудования общего назначения. Существует множество видов оборудования общего назначения, среди которых наиболее распространенными и часто используемыми являются насосы, вентиляторы и компрессоры. Исходя из годового объема производства и количества введенных в эксплуатацию единиц таких устройств, оценивается, что их годовое потребление электроэнергии составляет примерно 40% от общего объема потребления электроэнергии в промышленности страны. Из этой суммы на работу насосов приходится 20%, на вентиляторы — 10,4%, а на компрессоры — 9,6%. Энергетика является **основой экономического развития**, и в нашей стране постоянно растущий спрос на энергию создает огромное давление в плане сокращения её потребления и выбросов. Особенно с углублением работ по энергосбережению становится всё сложнее раскрывать потенциал для его достижения, и задача по экономии энергии становится ещё более сложной. Существует насущная необходимость в достижении общественного консенсуса по таким вопросам, как энергосбережение в продуктах, инновации в области энергосберегающих систем и их распространение, чтобы технологии энергосбережения в нашей стране смогли добиться ещё больших успехов. Для ускорения индустриализации технологий и оборудования для энергосбережения в нашей стране были приняты такие документы, как «Решение о содействии развитию стратегически важных новых отраслей промышленности», «План развития стратегически важных новых отраслей промышленности на период до 2020 года», «План развития отрасли энергосбережения и охраны окружающей среды на тот же период» и «Мнения по вопросам ускорения развития отрасли энергосбережения и охраны окружающей среды». В этих документах четко указывается, что продвижение индустриализации ключевых технологий и оборудования для энергосбережения является важной составляющей развития этой отрасли. Постоянно усиливаются меры политического характера, что создает благоприятные условия для развития инноваций в области энергосбережения. Промышленность по производству общего машиностроительного оборудования сталкивается с значительными возможностями для развития. Повышение уровня технологий энергосбережения в производстве общего машиностроения является важной мерой для стимулирования трансформации и модернизации отрасли. В последние годы отрасль общего машиностроения постоянно усиливает инновации в области энергосберегающих технологий для продуктов и систем, активно способствуя разработке, внедрению и распространению таких технологий. В настоящее время доля энергосберегающих устройств трех категорий – насосов, вентиляторов и компрессоров – значительно возросла; она выросла с первоначальных 10% до 30%. Начаты работы по пересмотру стандартов энергоэффективности насосов, вентиляторов и компрессоров; также начата разработка стандартов энергосбережения для систем. Стандарты энергоэффективности для оборудования для сушки уже подготовлены и ожидают утверждения. Технологии рекуперации остаточной энергии привлекают внимание производителей насосов, вентиляторов и компрессоров. Некоторые компании уже разработали оборудование для рекуперации остаточной энергии и начали его использование, что позволило добиться значительной экономии энергии. Все больше компаний присоединяются к системе управления энергией по контракту, согласуя с клиентами цели по экономии энергии и достижению определенных результатов. Некоторые производственные предприятия перешли от простого поставки энергосберегающих продуктов к предоставлению клиентам комплексных решений для экономии энергии. Однако в целом уровень технологий энергосбережения в производстве оборудования общего назначения в нашей стране все еще отстает от потребностей, связанных с повышением энергоэффективности. Это проявляется прежде всего в слабой способности к самостоятельным инновациям. Система инноваций в области энергосбережения, основанная на участии предприятий, недостаточно совершенна; сотрудничество между производственными предприятиями, научными учреждениями и университетами недостаточно тесное; инвестиции в разработку технологий недостаточны. Кроме того, некоторые ключевые технологии энергосбережения ещё не полностью освоены ； Во-вторых, низкая концентрация в промышленности. Размеры предприятий в целом невелики; ведущие предприятия не оказывают значительного влияния на развитие отрасли. Уровень комплектации, сериализации и стандартизации энергосберегающих продуктов низок ； В-третьих, политика недостаточно совершенна. Недостаточно развиты соответствующие нормативные акты, система стандартов, а также налогово-финансовая и финансовая политика, что затрудняет получение финансирования для малых и средних производственных предприятий ； В-четвертых, система маркетинговой продвижения недостаточно развита. Существует мало способов передачи информации о продуктах в области энергосберегающих технологий между пользователями и поставщиками. Механизмы оценки со стороны третьих лиц недостаточно развиты. Пользователи плохо осведомлены о новых энергосберегающих технологиях и оборудовании, а стоимость их определения высока. Рыночные модели внедрения, такие как управление энергопотреблением по контракту и аренда оборудования, не находят широкого применения. Некоторые изделия изначально были энергосберегающими, но при применении в инженерных проектах становились неэнергосберегающими. Причины этого явления: во-первых, нерационально спроектирована система соответствия стандартам. При расчете сопротивления трубопроводов проектные организации, ради повышения надежности, увеличивают коэффициент сопротивления. Например, если высота подъема жидкости составляет 100 метров, проектные организации добавляют 10%-ный коэффициент безопасности, в результате чего показатель возрастает до 110 метров. А производители насосов, вентиляторов и компрессоров, также ради надежности, используют насосы, вентиляторы и компрессоры с высотой подъема 120 метров. Кроме того, в стандартах предусмотрен коэффициент безопасности для двигателей в размере 1,1. Все эти коэффициенты безопасности в сумме приводят к ситуации, когда изделия, которые изначально должны были быть энергоэффективными, становятся неэнергоэффективными ； Во-вторых, высокая энергоэффективность таких энергосберегающих устройств, как насосы, вентиляторы и компрессоры, означает эффективность их работы при номинальных условиях (при полной нагрузке); именно в этом случае они обеспечивают наибольшую экономию энергии. Однако во время работы оборудования оно часто выходит за пределы оптимальных условий эксплуатации, и тогда энергосберегающие устройства уже не способны сокращать расход энергии. Как и у автомобилей с объемом двигателя ниже 2,0 литра, наибольшая экономичность в плане расхода топлива достигается при скорости движения от 70 до 100 км/ч; при отклонении от этой скорости расход топлива увеличивается. Согласно статистике, более 70% насосов, вентиляторов, компрессоров и другой техники в нашей стране работают в условиях, отличных от рекомендуемых. В таких условиях средняя эффективность работы этих устройств составляет менее 70%. Устройства, обычно имеющие эффективность 90%, теряют 20% своей производительности. Это является значительной тратой энергии. II. Разработка технологий восстановления остаточной энергии и их применение. Под восстановлением остаточной энергии подразумевается процесс преобразования той части энергии, которая уже была использована, в энергию, пригодную для повторного использования. Речь идет о преобразовании тепловой энергии, механической энергии, энергии давления, световой энергии и т. д. в полезные источники энергии. Восстановление остаточной энергии позволяет полностью использовать энергоресурсы, сокращать выбросы углерода, экономить энергию и ресурсы, что способствует устойчивому развитию. В настоящее время в отрасли общего машиностроения ведутся исследования в области технологий рекуперации остаточной энергии, а также разрабатываются новые продукты для ее использования. Например, паровые турбины для восстановления тепла пара, гидротурбины для восстановления энергии остаточного давления жидкости, устройства с роторами-винтами для использования тепла низкой качественности и т. д. 1) Энергия жидкости (воды), находящейся в потоке гидротурбины, преобразуется в кинетическую энергию при прохождении через сопло турбины. При прохождении через лопатки ротора жидкость ударяет по ним, что способствует вращению ротора и, в свою очередь, приводит в движение вал турбины. Вал турбины напрямую или через приводные механизмы приводит в движение другие машины, вырабатывая механическую работу. Жидкость (вода) под действием вращения ротора преобразуется в состояние, характерное для гидротурбины. Гидротурбины при определенных условиях могут заменять двигатели или турбины в качестве приводных устройств; кроме того, они способны восстанавливать до 80% энергии потока жидкости, которая затем используется для приведения в действие насосов, вентиляторов, компрессоров или других вращающихся механизмов. Например, гидротурбины, разработанные компанией Shandong Changzhi Pump Industry Co., Ltd., способны в среднем вырабатывать 300 кВт мощности на единицу оборудования. Если предположить, что они работают 300 дней в год, то каждая гидротурбина позволяет сэкономить 2,16 миллиона кВт·ч электроэнергии в год, а это соответствует экономии в размере 1,51 миллиона юаней. Экономическая выгода от использования таких устройств очень значительна. Кроме того, такие компании, как Далянь Шэньлань Пумпс, также разработали высокоэффективные гидротурбинные установки, которые нашли применение в различных сферах и позволили добиться значительной экономии энергии. (II) Шнековый расширитель. Шнековый расширитель относится к объемным расширителям; это двигатель, который вырабатывает работу путем постепенного расширения элементарного объема за счет впуска газообразного рабочего вещества под определенным давлением, что соответствует обратной работе шнекового компрессора. Принцип использования винтовых экспандеров для рекуперации отходящего тепла основан на органическом цикле Ранкина. Органический цикл Ранкина представляет собой обратный цикл к обычному циклу охлаждения; с его помощью можно преобразовывать тепло низкой качественности в электрическую или механическую энергию. В настоящее время форма ротора винтового экспандера, разработанная в стране, обеспечивает высокую эффективность, низкий уровень шума и высокую надежность таких устройств. Она позволяет удовлетворять потребности в расширении водяного пара с различными скоростями потока. Генераторные установки с винтовым расширителем, разработанные и произведенные компанией Zhejiang Kaishan Compressor Co., Ltd. на основе органического цикла Ранкина, используют прямое соединение винтового расширителя с генератором для выработки электроэнергии. В таких установках не требуется использование зубчатых передач для увеличения или уменьшения скорости вращения; это позволяет избавиться от потерь мощности, связанных с работой зубчатых передач, а также снизить уровень шума. Кроме того, это способствует повышению надежности всей системы. Первый генератор на основе органического цикла Ранкина с винтовым расширителем, разработанный этой компанией, был успешно внедрен на заводе по производству стали Tianjin Tianfeng. Он начал вырабатывать электроэнергию, что позволило зарекомендовать его на рынке. На сегодняшний день компания уже получила десятки заказов на такие устройства. (III) Турбинно-расширительные установки. В последние годы компания Shaanxi Blower Group Company проводила множество исследований и работ по разработке продуктов в области использования остаточной энергии турбинного расширения; при этом были разработаны три основных вида продукции. 1. Устройство для рекуперации энергии тепловых отходов при низких температурах. Устройство для рекуперации энергии тепловых отходов при низких температурах, разработанное группой компаний Shaanxi Blower Group, основано на использовании низкокачественной тепловой энергии, содержащейся в отходящих в атмосферу газах и дыма с температурой ниже 380°C, для производства электроэнергии или прямого привода двигательных устройств. Для этой цели используются теплообменники с низкими параметрами, паровые турбины с низкими параметрами и генераторы. Кроме того, осуществляется сбор пыли, содержащейся в отходящих газах. В настоящее время в основном используется в цементной, сталелитейной и нефтехимической промышленности. Каждая установка системы восстановления тепловой энергии при низких температурах может производить 72 миллиона киловатт-часов электроэнергии в год ； Ежегодно можно получить экономию в размере более 30 миллионов юаней ； Ежегодно можно сэкономить 25,5 тысяч тонн стандартного угля ； Ежегодно можно сократить выбросы углекислого газа на 69 тысяч тонн. 2. Устройства для рекуперации остаточной энергии в промышленных процессах. Устройства такого типа широко используются для рекуперации и комплексного использования остаточной энергии на этапах производства в металлургии, производстве сульфурикной кислоты, технологиях получения высококачественного терефталевой кислоты и т. д. Среди них турбинное устройство для выработки электроэнергии с использованием избыточного давления газов из доменной печи представляет собой устройство, которое преобразует энергию давления и теплоту, содержащиеся в газах, образующихся в верхней части доменной печи в процессе производства металла, в механическую энергию для приведения в движение генератора с целью выработки электроэнергии. Металлургическая промышленность нашей страны является крупнейшим потребителем энергии в стране; доля её энергопотребления составляет 13–15% от общего объёма потребления энергии в стране. Установка турбин для выработки электроэнергии из избыточного давления газов, образующихся при производстве в высокотемпературных печах (TRT), является важным способом снижения энергопотребления и расходов на производство в металлургических предприятиях. Это может позволить сталелитейным предприятиям сократить объем закупаемой электроэнергии на 6–8%. 3. Установка для производства электроэнергии с использованием газово-парового цикла. В такой установке сначала смешиваются газы, получаемые в доменных печах, и газы, получаемые при десульфуризации коксовых печей. Затем эта смесь подается в компрессор, где она сжимается. После этого сжатый газ смешивается с воздухом, подаваемым в камеру сгорания, и происходит сгорание. В результате образуются газы высокой температуры и давления. Эти газы используются для приведения в движение газового турбины, которая, в свою очередь, приводит в движение компрессор и внешние нагрузки. Отработанные газы направляются в котел для использования остаточного тепла; в результате этого образуется пар высокой температуры и давления, который используется для приведения в движение паровой турбины. Паровая турбина вместе с газовой турбиной приводят в движение генератор для производства электроэнергии. Как правило, эффективность производства пара с использованием газа из доменных печей в качестве топлива для котлов с целью приведения в движение турбин для выработки электроэнергии составляет всего около 25%. В то же время у генераторов с комбинированным газово-паровым циклом эффективность может достигать 40–50%, при этом не требуется дополнительное отопление. Во всех крупных сталелитейных заводах развитых стран установлены генераторные установки с комбинированным циклом, работающие на газе, получаемом в доменных печах. Установка для производства электроэнергии с использованием газово-парового цикла в основном состоит из таких ключевых компонентов, как газотурбинный агрегат, устройство для сжатия газа, паровая турбина, генератор и котел для использования отходящего тепла. Все эти компоненты вместе образуют сложную и полноценную систему для производства электроэнергии. В настоящее время основными зарубежными производителями, обладающими ключевыми технологиями этой системы, являются японская компания Mitsubishi, американская GE, французская Alstom, немецкая Siemens, а также японские компании Kawasaki и Mitsui, французская компания ALSTOM и другие. Компания Шаньгу внесла значительный вклад в разработку этого оборудования и добилась ряда важных технических прорывов; она была удостоена **второй премии за научно-технический прогресс**. III. Цели развития технологий энергосбережения в области оборудования общего назначения 1. Используя имеющиеся в отрасли оборудования общего назначения инженерные центры, ключевые лаборатории и центры контроля качества продукции, необходимо укреплять систему научно-технических инноваций, создавая ряд высококвалифицированных, фундаментальных, стратегически важных и передовых научно-исследовательских учреждений, способствующих разработке технологий, продуктов и технических решений в области энергосбережения. Необходимо усилить инвестиции в исследования и разработки ключевых, общих технологий, связанных с энергосберегающими продуктами для общего машиностроения. Следует заниматься разработкой технологий энергосбережения на системном уровне, преодолевать основные технические барьеры в этой области, создавать собственную интеллектуальную собственность. Это позволит обеспечить техническую поддержку для массового внедрения энергосберегающих продуктов и систем. 2. Постоянно совершенствовать стандарты энергоэффективности, стандарты контроля и правила оценки для энергосберегающих продуктов и систем, чтобы показатели энергоэффективности оборудования и систем в области общего машиностроения в нашей стране становились более совершенными и научно обоснованными. 3. В таких областях, как насосы, вентиляторы, компрессоры, оборудование для сушки и т. д., необходимо создать ряд энергосберегающих продуктов, обладающих собственной интеллектуальной собственностью и ключевыми конкурентными преимуществами. Необходимо также сформировать ряд крупных предприятий, способных конкурировать на международном уровне. К 2020 году доля рынка высокоэффективных энергосберегающих технологий и продуктов должна вырасти с нынешних 30% до более чем 60%. Объем производства должен превысить 300 миллиардов юаней, а ежегодная экономия энергии должна составить 6 миллионов тонн стандартного угля. 4. В области рекуперации остаточной энергии основное внимание уделяется разработке и применению ключевых технологий, таких как прямая конверсия остаточного тепла и давления в механическую энергию, а также генерация электроэнергии с использованием остаточной энергии низкого качества в рамках органического цикла Ранкина. Постоянно повышается эффективность рекуперации энергии с помощью гидравлических турбин, турбинных расширителей и винтовых расширителей, что способствует дальнейшему улучшению эффективности работы систем рекуперации остаточной энергии. **Необходимо как можно скорее принять меры по поддержке выработки электроэнергии из избыточных ресурсов и её сброса в сеть, чтобы обеспечить эффективное использование энергии в зависимости от её качества. 5. Постепенно формировать группу предприятий, занимающихся производством насосов, вентиляторов и компрессоров, которые будут создавать «стратегические альянсы по инновационным технологиям энергосбережения» с производителями двигателей, двигателей внутреннего сгорания и другими потребителями, чтобы добиться повышения уровня энергосбережения во всех сферах. 6. Усилить продвижение насосов, вентиляторов и компрессоров, соответствующих стандартам энергоэффективности **1 и 2 уровня, чтобы предложить пользователям оптимальные решения для экономии энергии в системах. Ускорить энергосберегающую модернизацию существующих неэффективных систем насосов, вентиляторов и компрессоров. Поэтому у нас есть основания полагать, что в период «13-й пятилетки» ряд мер позволит добиться значительного прогресса в области энергосбережения в производстве оборудования общего назначения, а также в технологиях использования остаточной энергии. Это поможет достичь цели, поставленной в документе Государственного совета № 40 от 2012 года: сделать показатели энергоэффективности таких основных энергопотребляющих устройств, как вентиляторы, компрессоры и насосы, соответствующими международным стандартам.