冶金与矿山行业流体机械节能减排现状及其对策

冶金与矿山行业流体机械节能减排现状及其对策

发表时间：2019-07-09T15:28:11.930Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：徐学玉

[导读] 摘要：在冶金与矿山等相关工程运作过程中， 需要应用到流体机械，以此为工程的顺利开展提供依据。

（广东中金建筑安装工程有限公司 512000）

摘要：在冶金与矿山等相关工程运作过程中， 需要应用到流体机械，以此为工程的顺利开展提供依据。然而，在应用流体机械过程中，会产生大量的电能耗费及造成极大的污染，从而在很大程度上浪费了资源。因此，做好流体机械节能减排工作便显得极为重要。在分析流体机械节能减排现状及面临的挑战的基础上，进一步对加强流体机械节能减排的有效策略进行了探究，希望以此为节能减排工作的完善提供有效依据。

关键词：流体机械；节能减排；现状

流体机械是指以流体为工作介质，产生能量的机械设备，流体机械主要包括水轮机、汽轮机、燃气轮机、膨胀机、风力机、泵、通风机、压缩机、风动工具、气动马达、液压马达等。流体机械使用的能源大多是煤、石油、天然气等燃料，流体机械将这些能源燃烧，产生热能，然后再将热能转换成电能、机械能。随着社会经济的快速发展，流体机械消耗的能源也越来越多，为缓解能源紧张的现状，必须加强流体机械的节能减排管理，下面就流体机械节能减排现状及对策进行分析。

1.流体机械概述与工作原理分类

流体机械是以流体为工作介质来转换能量的机械。通常包括水轮机、汽轮机、燃气轮机、膨胀机、风力机、泵、通风机、压缩机、液力耦合器、液力变矩器、风动工具、气动马达和液压马达等。各种流体机械由于作用原理、结构形式和用途不同，所用工质的温度、流量和压力的差别也很大。

流体机械所用的能源，最多的是燃料（煤、石油和天然气等）的化学能，它们以热能的形式释放出来，然后再转化为机械能或电能（如燃气轮机和汽轮机）。此外，风力机、水轮机和膨胀机可以直接或将能量转换为电能后带动从动机。水轮机、汽轮机和燃气轮机的工质分别为水、蒸汽和燃气。泵输送的是水、油或其他液体。通风机和压缩机输送各种气体。风力机和膨胀机的工质分别为空气和其他气体。风动工具和气动马达的工质为压缩空气或其他压缩气体。液压马达的工质为液压油。

根据工作原理，流体机械可分为容积式和动力式。容积式流体机械依靠运动元件改变工作容积来实现能量转化。动力式流体机械依靠高速旋转叶片与流体之间力的相互作用来转换能量，又称透平机械。还有一种喷射器也属于动力式，其工作原理是高速喷射的流体与被抽吸流体相混合而交换能量，并以此传递能量。另外，根据结构，流体机械可分为旋转式和往复式。动力式流体机械通常是旋转式，容积式流体机械既有旋转式的也有往复式。

2.案例分析

以冶金与矿山行业作为案例对象，我国钢铁工业从1980年开展节能工作以来，30年间吨钢能耗曲线呈现了尤为明显的周期性变化，共出现2次，每15年一次。其节能效率呈逐渐下降趋势之下，到了“十一五”时期，在生产结构缓慢改善及各工序钢比系数呈降低的背景下，间接节能效果逐渐下降，年均节能降至1.78％。截止2010年底， “十一五”期间的年均节能率仅为0．68％。综上所述，做好冶金及矿山等领域有关流体机械节能减排工作便显得极为重要。

流体机械面大量广，电力的消费量占到全国用电量的50%，能源消费量大，环境污染物和温室气体排放量大，节能减排面临严峻挑战，任务十分艰巨。目前我国流体机械产品性能与国际先进水平相比还有相当大的差距。从整体看，流体机械的能源利用效率远远落后于发达国家，例如，我国水泵效率及空化性能指标明显低于国际先进水平同类泵型，效率水平平均低5%～10%，实际使用效率普遍比国际先进水平低10%～30%，风机和压缩机的效率水平也低于发达国家同类产品的水平。

节能是流体机械产品革新改造中的重要一环，对于风机、水泵等流体机械来说，由于工艺流程、季节、汛期、昼夜及温度等原因，往往在部分时间内只需较低的输出量就能满足使用要求，因而节能的潜力较大。由此可以看出，采取各种措施加快流体机械的节能减排是多么重要。研究探讨流体机械的节能途径与措施，提高其运行效率，延长泵的运行寿命，降低能耗，对我国的节能减排工作具有重要意义。

3.流体机械节能减排技术的发展和改进

3.1完善水泵节能减排技术

首先，完善的水泵节能减排技术的改进，随着信息技术的发展，可以说计算机的实施和利用已经开始不断的发展，对于水泵节能来说，是我国目前节能减排技术中最需要完善的，水泵技术发展越快则节能效果会越好。其次，就是在各个企业对于水泵的使用不再是表面上的发展，需要结合质量和准确性来进行发展方向，并且通过自动化来完善现代企业的发展，在整个运行过程中，通过转速的速度、体积缩小及其流量的大小来完善发展趋势。最后，就是通过水泵在运行过程中，需要加强综合素质，岗位明确从根本上来维护和保养，使得整个在使用过程中降低水泵的磨损和耗能。

3.2风机节能减排技术

为实现风机节能减排，各个风机生产厂家开始逐渐研制新型高效节能风机，用这些新型高性能风机来代替传统的风机，从而有效地减少风机的能耗。风机在正常运行过程中，要根据实际情况，合理的调节风量，不断优化系统配置，并对风机的扩压器、叶轮、蜗壳等进行严格的试验，将试验结果应用在风机生产中，从而生产出综合效益良好的风机。

3.3压缩机节能减排技术

对于压缩机，要根据实际情况，选择合理的压缩机容量，并选择合理的电动机大小，从而为压缩机的最佳能源使用效率提供保障。一般情况下，定排量式空压机配备的电动机，要以冬季能耗为主，而离心式空压机，由于具有变容的特性，因此，要根据季节情况，选择合理的电动机，从而为空压机调节提供保障。由于压缩机的使用范围比较广泛，并且具有多变性，因此，要根据实际情况，选择合理的压缩机控制方式，从而有效地降低压缩机能耗。

3.4大力推广节能新技术

在我国，冶金业与矿山业占据了非常重要的地位。在这两个行业当中，我国相关部门也对其做出了节能减排方面国相关部门也对其做出了节能减排方面便是对这两个行业的节能减排做出了极 大的要求。因此，为了能够全面实现节 能减排，大力推广技能新技术便有着实质性的作用。在冶金行业当中，利用精料技术，使髙炉炼铁的效率得到有效提升，同时开发清洁能源新技术，使二氧化碳等温室气体的产