热处理节能发展

2024-05-11

热处理节能发展(共8篇)

篇1:热处理节能发展

简述热处理节能在生产工艺中的应用

双牛(厦门)机械有限公司是生产工程机械的厂家,机械行业很多的零部件都是要经过热处理才能达到所设计的力学条件,充分发挥材料的性能,保证产品质量,提高机械部件的档次水平在市场上的竞争力。我司是在2005年底正式成立热处理事业部,在规划初期,本着节能减排的原则对热处理设备布局,工艺流程,电源设备及淬火冷却系统进行了优化排列组合,并以文件的形式规定下来。

在这里所述说热处理节能方面,主要是由几个方面的因素组成的:

1):热处理工艺流程是否有效让被处理的工件达到其设计的技术要求,而又用较低的成本。

2):热处理设备是否在运行中得到了有效的合理的使用,比如连续性生产,设备待工件时间减少。且没有额外的热损失。

3):热处理操作人员,工艺技术员,及生产管理人员是否沟通良好,每个人都能得到有效的管理与组织生产。

1、热处理工艺:

在传统工艺计算时间:T=K*A*D式中的T为加热时间,K为装炉系数,A为加热系数,D为工件有效厚度,其实我们在实际生产中,一般是根据以往工作经验和工件有效厚度来计算保温时间,大批量时就根据实际经验或是观测工件的火色,这主要反应在碳素钢和低合金钢上,这是由于碳素钢没有合金元素和碳化物,不须长时间保温均匀奥氏体化过程。低合金钢因其传热系数与碳素钢基本类似,所以工件透热时间主要是由其有效尺寸决定的,对于生产中单件的工件,当炉温已达到工艺设定值时,也就是说工件表面已达到工艺温度值时,工件已透烧了,不要再额外增加保温时间了,这就是我们常说的“零”保温加热。对于大批量生产时,我们一般会先加热炉子,到温后再放入工件,等炉温再次达到工艺时间时,再加一定的均匀化时间,这样可以相对的缩短工艺周期,节约能源和降低成本。

合金结构钢(40Cr,35CrMo,42CrMo)等,因其材料中添加了一些合金元素,在加热过程中我们要使在碳化物均匀化需要一定的时间,所以相对碳素钢来说就要多一点时间,一般我们也要在传统工艺时间上的60%-80%左右,这样做可以缩短钢件在高温加热时间,变形量也相对减少一点,奥氏化晶粒相对较细小,淬火后可得到细小马氏体组织,其机械性能也就得到一定的提高,这也是我们热处理工作者想要达到的效果。

2、零件装炉

1):在实际生产中,当工件数量有限情况下,单独安排炉次是不划算的,在这种情况下,我们可以把不同的工件,不同材料,在其工艺参数大致相同的情况下可以混装一炉,如Cr12MoV与8407或H13,40Cr与42CrMo也是一样的。其淬火温度大致相同,这样就可以得到装炉量的满足,同理在回火温度相同时,不同的零件,不同的材料都可以混合一炉,回火时间可按最长的回火时间来执行。

2):热处理夹具,其实我们公司很多产品是不近相同,而量又不是很多,但为了减少变形量有时候在增加热处理工装,这样我很多时候不用耐热不锈钢,大都有普通的低碳钢代替,主要是材料价格低,还有量不是很多。

3、热处理冷却介质

因我公司很多的机械部件都是合金结构钢,所以在考虑淬火介质时。我选择用水溶液,水溶液淬火就避免大直径中碳低合金钢在热处理用油淬硬度值可能达不到,用水淬易开裂的情况,水溶性合成淬火液尤适用于低,中碳钢感应及大件淬火,水溶性合成淬火液尤适用于低,中碳钢感应及大件淬火,通过调整浓度等,可以得到不同的冷却速度,淬火工件光亮且有短期防锈作用,可不清洗直接回火,无油烟。无油烟、不燃烧、无火灾危险,改善劳动环境。不易老化、变质,使用寿命长,相对于油品来说。费用也相对的较少。

4、回火工艺:回火工艺是要根据零件的回火温度来决定要利用的炉子余热,一般规律是零件回火温度低于炉子余热温度300度左右,这样的话工件入炉后炉子很快达到回火工艺温度设定值,还有多次回火比一次回火要好,所以在大批量生产时这样二次回火得到的组织性能比一次回火要好,成本也相应减少很多。

5、设备维护和保养:我们在生产中要定期维修设备,检查炉膛,炉门的密封性。配电箱相关仪器仪表要定期校准与维护,减少因电器故障造成的停炉产生的损失。各相关的操作设备如台车,行车的维护减少进出炉不便而造成的损耗。

6、热处理质量的控制:其实工件在进行热处理时,其本身也就是在节能,一个工件若没有经过有效合理的热处理,那该零件使用时限也就不会很长,部件早期失效务必要制造新的部件去更换,这样又必得清耗原材料及机械加工工时,和其它相关费用。有效合理的热处理可使工件的使用寿命成倍的增长。所以热处理质量优良可避免工件早期失效,可避免工件热处理返修(正火,重新淬回火,校正,去应力回火)等一系列程序。所以我们国家20世纪70年代有一个口号:“搞好热处理,零件一顶几”。

热处理节能很多时候是与工艺管理有关,合理安排工作,减少停炉时间,把炉子升温时间阶段放在用电便宜的时间阶段进行,很多时候工艺执行到位与管理有关,公司要严格制定工艺规程及设备操作标准,及相关技术标准。在生产安排上,要尽可能的批量满负荷生产,不够装炉量的应拼炉,提前做好各项热处理工作前准备。定期检查热处理各设备的运行情况。

结论

积极提高热处理人员的业务水平,操作水平及相关的工作意识,提高热处理人员的工作态度。因为很多时候最终决定因素还是“人”。在相关硬件不能改变的情况下,作为人员的工作态度是软件。我们可以制定相关的制度,实行奖惩条例,统计和考核生产中能耗,针对不良进行整改管理。

节能减排在我们工作中处于很重要的地位,如何节约能耗,提高生产效率,降低成本,在市场竞争中坚立自已的品牌。生产与技术管理水平提高是贯彻科学技术发展,是企业发展的重要措施。节能意识从我做起,从现在做起,从工作中的一点一滴做起。使热处理技术达到节能,减排,优质,高效的目标。也使产品质量品质,成本控制在市场上处于一定的档次。

篇2:热处理节能发展

【主题词】概况 差距 环保 节能 对策

随着国民经济的发展,其制造业中的热处理数量与日递增,有报道称20世纪末全球热理件将 达5.6亿吨,占钢材产量的31.2%。又因热处理是以炉窑加热使金属组织变化,而改善制件性 能的特殊加工,其电耗之高,污染之大是可想而知的。

世界工业发展证实,制造技术的先进性是实现工业生产优质、高效、低耗、环保和保持产品 竞争能力的保证。其热处理技术的先进程度,则是保证机械制造技术先进性和产品质量的关 键因素。我国机械工业发展大纲指出:机械产品与世界先进水平之差在以上,其 热处理生产技术十分落后,生产设备与世界先进水平有30~40年之差距。其电耗平均每吨比 日本和欧美要多2~3倍。其热处理行业的清洁生产尚未开展,故三废排放环境污染相当严重 。因此从生产组织模式、产业结构调整、技术投入、科学管理、设备更新改造、人员素质等 方面加快改革刻不容缓。本文就热处理的环保、节能生产及对策浅述如下。

1 概况

据悉,我国机械工业约有热处理厂点10 500个,在职员工15万人,拥有各种热处理炉窑约 11万台,热处理年产值为50亿元。热处理钢件约700万吨、铸件约300万吨,全员劳动生产率平均3万元/人・年。90%以上的热处理炉窑系电加热,其用电量平均占企业用电总量的25%~ 30%,热处理整机总容量约为700万kW、全年用电达85亿kW・h,平均单位电耗全国为1 000kW ・h/t。 设备老化95%的加热炉系周期性作业,80%的制件在氧化气氛中加热。其高效、优质、低污染 的环保可控气体炉、真空炉尚不到热处理设备的5%。而国外热处理全过程的工艺技术参数可 全面控制,逐步向自动化、集成化、柔性化、智能化方向发展。而我国大多数尚未实施碳势 控制,不少企业仍靠经验手工型操作。由于历史原因那种大而全、小而全的企业到处可见, 其社会化、产业化大生产的规模经济尚未形成,因而生产效率低下,与美国差26倍、设备利 用率负荷率<25%,电耗高于美国的40%。其环境污染严重,据不完全统计热处理业每年约有 5 000吨淬火油因蒸发或局部燃烧造成CH化合物、CO及烟尘;有约9 000吨废淬火油因排放不 当而污染水质;每年盐浴炉生成盐蒸汽7 000吨以上和有害废渣约10 000吨;燃煤炉窑排放S O2约1.5万吨,灰分约8.5万吨;喷砂处理中产生的SiO2等有害粉尘10 00 0吨,严重污染了 环境。

在中美专业热处理员工相当条件下,其劳动生产率相差26倍,专业化厂数相差35倍,美国热 处理生产经济效益高,专业厂利润是我国的1.5~30倍,年营业额高于我国25倍,年电 耗却低于 我国40%。清洁生ISO1400环境管理系列标准认证国外已广为开展。中美两国热处理主要状况 差距见表1。

表1中国和美国的热处理状况

2 对策

2.1 专业化生产

由于历史的原因,我国大而全、小而全、万能型、不协作、封闭型企业到处可见。即在一个 工厂内均设置铸、锻、电镀、热处理、模具制造、供热采暖、运输等共用性极强的车间、工 段或班组。因而是质量欠佳、任务不饱满、生产效率低下、设备利用率极低、能耗、物耗 、污染大增的原因所在。

而能源法和节能技 术大纲中就明确指出:企业组织分散、生产集中度差、专业化水平低,推动铸锻、热处理、铆焊、供热等专业化生产是符合国家产业精神的。专业化社会化生产早以被国内外实践证明 ,确是一种先进的生产模式。我国80年代初政府倡导开展专业化生产调整,在41个城市撤消 2 000多个生产极不饱满、技术条件差、能耗污染高的厂点,建立30多个热处理专业厂和420 多个生产协作点,几年内使其平均电耗由15 000kW・h/t降到1 000kW・h/t以下,专业化厂 可在500kW・h/t。如某光学仪器厂未专业化生产前,热处理电耗高达3 000kW・h/t,而专业 化后竟下降至850kW・h/t,设备利用率也提高20%,劳动生产率提高40%。

由此可见具有战略性调整组建的专业化生产厂,必将压缩减少大批数量的热处理点,从而导 致能耗、物耗、污染的巨降、取得明显的经济、社会及环保效益。

2.2 推广新型淬火介质

采用有机物和无机物等配制而成的水溶性聚合物淬火介质,和淬火油改性添加剂,由于冷 即能力可调整,使用中介质浓度可简便测定,有减少变形、防止淬裂,不锈蚀、免清洗、无味、无烟雾、不着火,使用温度高,环保、少无污染,正常消耗是传统油淬火的40%等特 点,因而在国外已普及推广应用。但我国仍普遍采用通用的矿物油,一定比例的氯化钠水溶 液、硷溶液及硝盐溶液为冷却介质。因而造成严重的污染。如某厂采用新型PAG淬火液取代 原20#油淬火后,其成本由原15 000元/年降至8 750元/年,加工成本也由0.78元/件降至 0.44元/件,合格率也由92.6%提高到96.6%,且免除了因油在高温中挥发所致的污染,

2.3 感应加热与环保节能

在满足技术要求确保质量的前提下,减少盐浴炉加热是节能根除污染的有效方法。众所 周知以氯化钡为主经多种化学盐类熔化后,对金属件进行加热,虽有加热速度快,可防止氧 化、温度均匀等特点,但温控由于有盐雾影响极难准确,且操作安全性欠佳,更重要的是由 于氯化钡高温加热会产生严重的有害气体、烟尘及盐渣等污染,故采用感应加热等新设备也 可达标。如木工刨刀与原盐浴炉相比,班产量由3 300片提高至7 200片。万片电耗由900kW・h下降至600kW・h,节电率达33%,还可节约有害氯化钡43吨的好成绩。而钢锯条较原盐 浴炉淬火,由于可获得隐针或细针马氏体组织,其CrWMn钢冲至韧性提高33%,断裂韧性提高 21%,合格率提高20%,节电35%,且免除有害氯化钡取得良好的经济及环保效益。

2.4 新钢种的环保与节能

以新钢种取代传统钢制造同样零件,也可取得物耗、能耗、污染的降低。如非调质钢的应用 即可减少原45#钢830℃加热+保温+淬水油+高温回火之工序,且可根除淬火时产生的一切污 染,还可节能、缩短生产周期、提高工效。经50铃汽车前轴按规范试验横向、纵向、垂直弯 曲疲劳各30万次、50万次和100万次的循环后再加3万km路试后均达标,仅以每根锻造成本下 降64元计算,就可节约企业采购成本110万元。

此外ER8、HD、GD、CH75、GM、CH-1等新型模具钢均有明显的节能环保功效。以后者火焰淬 火钢用于大型模具,经局部火焰加热空气冷却淬火后,较盐浴炉加热淬火,不但成本下降60 %、合格率提高20%,制模周期下降5%,节电80%且根除盐浴所致有害污染及淬火油烟雾、烟 尘之污染,有明显的节能、环保之成效。

2.5 形变热处理

是将锻造、热轧、铸造及热处理工序有机的结合在一起。用其余热进行处理,这不但可减免 重复加热、提高设备利用率、缩短生产周期,且可节能、降低成本、提高制件的综合性能及 质量,更为明显的是减少污染有利于环保。如某施拉机零件,原锻造后使其自然冷却后,再 重新加热+保温+介质冷却的淬火处理,其平均电耗为1.25kW・h/件,而现锻造后用其余热淬 火处理,可免去再加热工序,按20万件/年计算,可节电2.5万kW・h/年,更可喜的是因减除 重新加热之污染,取得明显的效益。

2.6 薄层渗入

即打破人们常规认为各种化学元素渗入金属表层与性能成正比的认识。但经科学实践与理论 证实,并非如此。过深的渗层,不但降低制件的韧性且不利于性能的提高,还浪费能源,增 加成本,更主要的是由于加热时间的增长而使污染上升。为此国内外已采用薄渗技术。若渗 碳层减少30%,则可节电33%。据报道日本汽车工业仅应用该技术后,即可节电1亿kW・h。我 国用量巨大的自行车钢球生产中,采用薄层渗碳后,不但使生产效率提高42%,节电30%,也 使甲醇和煤油的消耗下降52%,寿命提高2倍,取得节能环保双丰收。

2.7 新设备

由于科技的不断发展,各种节能、高效、环保热处理新设备不断出现,为提高热处理水平开 拓广阔空间。例如利用高能量密度对零件作超高速加热,然后自激淬火,具有不氧化、不脱 碳、变形小、表面光洁,提高硬度、耐磨性和疲劳强度等,高频和超高频脉冲及激光和电子 束热处理设备技术。还有离子轰击化学热处理,表面沉积硬化在模具和刀具上应用,经溅射 处理2μmTiN后,其表面硬度可达HV,大大提高使用寿命。还有各种计算机在热处理中 的应用都可取得佳绩。如生产量极大的表壳软化处理,采用自动淬火设备后取得表2的明显 效益。其各种高新设备能耗见图2。由于高新设备可对热处理全程自动电脑监控,时间缩短 ,质量提高、加热源发生根本变化、而有利于高效、优质、节能、环保生产,也将代表其发展方向。

表2新老设备对表壳软化处理的效益比较

2.8 提高质量寿命

提高热处理制件寿命使其达到一顶几个或数十个使用,才是减少从原材料投入到投产,各 种加工物耗、能耗及污染的有效途径,如Cr12钢制m70大型螺母冷镦模具,经液体渗钒+淬火 +回火+退火+锻造等复合处理后,其使用寿命由1 500件上升到150 000件。而高工钢钻头及 高合金钢模具采用无污染、环保真空系列技术处理后,可节约资金200元/t。节电30%,操作人员由12人减至3人,质量寿命提高。其汽车用万向十字轴采用中频淬火后,较原常规工艺 节电80%,寿命也由3×104km提高至13×104km。其质量、寿命的提高才是最大增产增收 。若全面推广其经济、社会、环境效益极为可观。

2.9 振动时效

为消除金属制件残余应力,使其稳定尺寸、金属组织,防止变形与开裂。传统工艺一般采用 炉窑低温加热时效,这不但成本高、周期长,且伴随着长时间的加热不可避免的造成环境之 污染及电耗增大。为此科技界利用不同频率产生的多谐波共振原理制造的多型振动时效系 列电脑控制设备问世。这不但可彻底根除炉窑加热之污染,且可节能。据报道美国己有100 多家公司应用,与炉窑相比可节能40%,金属韧性可提高35%。我国某矿机厂2 500t/年大 型件,若装炉为87炉次测算,可节约煤气187万m3。那么按150元/t测算,采用振动时效可 创37万元的综合效益。

篇3:热处理节能发展

关键词:生活垃圾,焚烧处理,节能减排

城市生活垃圾焚烧处理与传统的填埋处理相比较, 具有占地面积小、处理时间短、减量化较为显著等优点。相对于生活垃圾焚烧处理在国外许多发达国家的广泛应用, 我国垃圾焚烧处理还处于刚刚起步和不断完善的阶段, 虽然其节能减排的意义还没完全被广大人民所接受和认知, 但是它对改善环境、促进民生的积极作用是毋庸置疑的, 值得推广和发展[1]。

1 生活垃圾焚烧处理的现状

当前全世界35个国家拥有生活垃圾焚烧厂总计约2100座, 这些焚烧设备多数都分布在一些发达国家和地区, 其中欧盟19个国家的垃圾焚烧厂数量最多, 占全世界垃圾焚烧厂总数量的38%。我国垃圾焚烧处理起步晚, 截止到2010年全国仅90余座垃圾焚烧厂, 即便是按照“十二五”发展规划全国垃圾焚烧厂有望达到300余座, 与发达国家相比仍有不小的差距。

2 生活垃圾焚烧处理可实现能源节约

随着我国经济的不断发展, 城市生活垃圾处理工艺也得到了较快发展。生活垃圾清运量不断增加, 生活垃圾处理设备从无到有, 各类较为先进高端的材料及能源利用设施都在生活垃圾处理中得到具体应用。我国生活垃圾中厨余类垃圾含量较高, 而纤维素、木素以及其他降解缓慢的有机垃圾含量较低, 厨余类垃圾分解较快, 因此通过垃圾填埋方式进行处理时能源转换率被极大限制了, 但是通过焚烧的方式进行垃圾处理可有效解决该问题。有关数据表示, 我国通过焚烧工艺处理生活垃圾平均要消耗50k W·h/t的电能, 但利用垃圾焚烧产生的余热进行发电可产电能为200 k W·h/t~300k W·h/t, 总体上产能远多于耗能。由此可见, 采用垃圾焚烧处理对于促进垃圾的减量化、无害化、尤其是能源的再生利用方面起到积极作用[2], 在当今提倡资源节约、能源高效的时代背景下有着极其深远的意义。

3 生活垃圾焚烧处理可促进污染物减排

3.1 控制二恶英的排放

生活垃圾焚烧过程中不可避免会排放多种烟气, 其中最值得关注的就是二恶英, 这不免让人担心垃圾焚烧过程会对环境造成进一步的污染。其实国内外对于垃圾焚烧排放的污染物浓度和种类都有着明确的标准规定, 只要焚烧厂严格按照规定达标排放, 生活垃圾焚烧过程中产生的二恶英、以及烟尘等污染物会控制在相对安全的范围内[3], 不会对环境造成二次污染。从我国2004年二恶英排放清单来看 (如表1所示) 。通过生活垃圾焚烧产生排入空气中的二恶英还不及医疗垃圾焚烧排放量的1/3, 其仅占全部排放总量的2.5%, 这也能充分说明生活垃圾焚烧处理对于二恶英的排放控制作用是积极明显的。德国通过技术改革将垃圾焚烧末端的袋式除尘器加以提升改进, 使二恶英的年排放量大大降低, 由原来的400g/m3减少到当前的0.5g/m3以下[4], 因此在德国和其他工业的排放污染物相比, 生活垃圾焚烧污染物排放下降的幅度最为明显。

3.2 减少温室气体排放

虽然生活垃圾焚烧处理过程中也能产生少量的温室气体, 但采用焚烧工艺能很大程度减少温室气体的排放, 这主要取决于两个原因: (1) 避免了因填埋处理垃圾的方式产生大量CH4造成温室气体排放量的增加; (2) 利用焚烧余热代替化石燃料的使用进而减少温室气体的排放。所以总体来看, 垃圾焚烧处理对于温室气体减排起到积极作用。我国当前的生活垃圾通过焚烧发电与填埋处理相比, 每吨垃圾大约可以降低0.5t CO2等温室气体的排放, 所以为了更好地满足当前生态保护、资源节约的需求, 将生活垃圾进行焚烧处理是值得大力推广的。

3.3 降低COD排放

我国节能减排中COD是一项重要的参考指标。数据显示, 2007年全国COD排放量大约有1381.8×104t[5], 造成了较大的环境负担。生活垃圾在填埋处理过程中会产生大量的COD, 虽然其中一部分COD会随着填埋时间的推移慢慢被降解, 但在降水量较多的地区会使填埋区内产生大量含有COD的渗滤液出现, 进一步造成环境的二次污染。然而, 通过对生活垃圾焚烧处理可以有效降低渗滤液的出现, 很大程度的减少因填埋处理垃圾所产生的COD排放, 因此应该让更多的人对生活垃圾焚烧的环保价值有更加清楚的认知, 积极发展焚烧处理垃圾的模式。

4 积极发展生活垃圾焚烧处理的若干建议

4.1 合理的规划选址

对于大多数地区而言, 城镇化的推进带来土地资源的稀缺, 导致建设垃圾填埋场所需的资金成本持续增加。随着经济的日益发展、技术的不断进步, 逐步发展成以“焚烧为主、填埋为辅”的垃圾处理模式是必由之路。

按照《生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》中的有关要求, 垃圾焚烧厂应该选定于离市区距离适中的地方, 这样既能减少因垃圾焚烧对周边群众产生的影响, 也能相对减少垃圾运输距离, 减低处理成本, 同时其焚烧过程中产生的余热也可以被更为便捷和有效的利用。

对于有焚烧处理垃圾需求新兴城区, 应该尽早在城市规划初期合理选址、建设生活垃圾焚烧厂, 避免后期选址困难的发生。同时应当对群众适时开展宣传活动, 使其理解发展垃圾焚烧处理的长远意义, 进而得到全社会的支持。

4.2 有效控制生活垃圾组分的含水率

当前多数生活垃圾中都含有大量的水分, 不利于垃圾焚烧处理工作。究其原因主要有两方面: (1) 生活垃圾中包含大量的厨余类垃圾, 由于此类垃圾含有较高的有机物, 在放置、运输、清理过程中极易产生大量的水分。有关数据表明, 我国城市每年人均消费水果量达到60kg以上, 而因果皮等有机物产生的水分极大增加了垃圾组分含水率; (2) 垃圾收集系统的密闭性不够好, 导致大量的雨水等外来水源进入到生活垃圾中, 不可避免的造成垃圾中水分增加。

鉴于以上原因, 若要控制好生活垃圾组分的含水率, (1) 要防止厨余类的汤水进入到生活垃圾中。参照国外某些国家的规定, 如果厨余类垃圾中水分超标会被清运部门拒绝收运。有条件的地区可在家庭中推广使用食品粉碎机, 将水分较多的餐厨垃圾进行粉碎后通过下水道处理, 这样既不会增加下水道以及污水处理厂的工作负荷, 同时也会大大降低生活垃圾中的含水率; (2) 进一步加大垃圾收运系统的技术保障和资金支持, 实现“垃圾不落地”的密闭式清运模式, 有效减少因外部水源的进入造成垃圾含水率的增加, 更加利于垃圾的焚烧处理。

4.3 推广生活垃圾分类收集

生活垃圾焚烧处理需要考虑垃圾的组分, 燃值较高的生活垃圾可以减少焚烧运行费用, 提高垃圾的焚烧利用率。因此推广生活垃圾分类收集显得极其重要。

日本广泛实行垃圾分类收集的做法值得我们学习, 依据垃圾的组成、处理设施的不同, 设置在街道两侧、家庭等处的垃圾收集点均标明不同的分类特点如:可燃和不可燃、粗组分和细组分、有毒和无毒等。为了控制焚烧处理污染物排放量, 将废塑料类按不可燃性垃圾收集, 可避免因焚烧废旧塑料产生的二次污染。

除此之外建议将燃值较低的炉渣等废弃物单独收集, 这样可以将炉渣直接运至炉渣砖厂作为原料加以利用, 同时也减轻了垃圾焚烧处理的负担。说到底, 垃圾分类收集需要依靠群众的环保意识和自觉性, 如若不然即便是分类再细致也没人理会, 所以生活垃圾分类收集任重而道远, 需要全社会的广泛支持和参与。

4.4 提高焚烧余热利用率

生活垃圾焚烧中所产生的热能是一种可再生资源, 生活垃圾的热值约为5000k J/kg, 通过焚烧发电每吨垃圾可获得约200k W·h~300k W·h的电量。由此看来, 生活垃圾焚烧过程中产生的能量是非可观的, 这也为我们增加余热利用率提出了更高的要求。

5 结语

我国当前生活垃圾焚烧处理还不是很完善, 与国外许多发达国家相比有较大差距, 但是生活垃圾焚烧处理在节能、减排的积极作用已日益显现。我国要积极发展生活垃圾焚烧处理促进节能减排, 更好的推动生态环境的可持续发展。

参考文献

[1]徐海云.积极发展生活垃圾焚烧处理促进节能减排[J].城市管理与科技, 2009, 11 (3) :22-25.

[2]唐侠, 罗建明.浅谈垃圾焚烧发电设备的选型及其节能减排[C].2009年度热电联产学术交流会论文集, 2009:464-469.

篇4:热处理节能发展

【摘 要】我国经济发展速度不断加快,城镇建设规模也随之增长,在污水处理量增长的过程中,污水处理厂能耗问题引起了社会各界的广泛关注。本文根据我国污水处理厂能耗情况进行分析,提出了污水处理厂的节能降耗途径,并且对现有设备进行了一定优化改造,通过多个环节的节能降耗处理,实现降低成本、减少用电消耗的目标。

【关键词】污水处理厂;节能降耗;技术发展

近年来,我国县级污水处理设备数量不断增加,污水处理率得到了明显提高,在国家政策的支持下,未来几年污水处理规模将不断加大。在污水处理量加大的同时,耗电量也随之增长,为了实现我国可持续发展战略目标,必须采取合理的节能降耗措施,使污水处理厂总能耗得到有效控制,为我国社会经济发展提供助力。

1.污水处理厂能耗情况

我国污水厂使用的处理工艺并不相同,而且实际能耗数据也有较大差别。根据资料统计,在不进行污泥处理的情况下,污水处理耗电量为0.16-0.29kW·h/m3,而通过我国学者的研究,使用卡鲁塞尔氧化处理工艺的耗电量为0.21kW·h/m3。通过赵传义进行优化改良的A2/O污水处理工艺,处理每吨水耗电量只有0.15kW·h,可以看出该方法节能效果非常优秀。根据城市污水处理平均电耗统计,我国现阶段平均电耗已经达到0.31kW·h/m3,能耗要远超发达国家污水处理能耗。以0.31kW·h/m3为基础进行计算,在2014年我国污水处理量就将达到1.36亿m3/d,而耗电量就将接近4216万kW·h/d。以上海某污水处理厂在2014年的生产成本进行计算,该厂满足二级排放标准,生产成本0.489元/m3,经营成本0.285元m3,以此标准计算,在2014年度,该厂需要承担的生产成本为5986万元/d,经营成本为3436万元/d,年生产成本为229亿元,年经营成本为136亿元,与2010年总运行费用相比,约有24.5%的增长。

2.污水处理厂节能技术与发展途径

2.1能量利用审核

通过能量利用审核,可以为污水处理厂正常生产经营提供准确的数据,并且为污水处理技术改造方案选择提供参考。通过生命周期進行污水处理的成本分析,并对处理系统与单元组件进行优化,实现降低污水处理能耗与成本的目标。通过能力利用评价审核能量利用效果,并且辅助污水处理厂进行设备维护,使设备可以及时进行改进或更换。能量审核评价包括两步,其一是可行性研究,需要对技术方案进行整体性评估,并且完成初步的设计,明确项目范围,成本、财政评价等资料;其二是对设计工程进行详细标注,根据在线监测系统对改造后实际效果进行判断。根据工程前期情况进行研究,审核污水处理厂的全部工作流程,保证其单元具有良好的节能降耗效果。

2.2反应器在线数

未来城市规模将不断增长,污水处理量也会随之增长,为了承载工业废水与大雨的冲击,在运行阶段需要所有反应器容积维持在线状态,这种情况会导致活性污泥系统维持在低负荷状态。如负荷率处于正常水平,则污水处理的能量使用效果也会有所上升。例如旱季进行污水处理时,如果生物反应器维持2个以上运行状态,则需要对污水处理进行合理分析,评价停止一部分生物反应器后,是否会影响污水处理厂的正常负荷,经研究表明,在旱季停止部分反应器后,仍然可以保证污水处理厂的正常运作。

3.节能降耗设备改造

3.1曝气组件

根据美国80年代北美地区资料统计,当年北美地区曝气设备能耗为1.4×106kW,在这其中,曝气系统消耗的能源约占污水处理厂总能源消耗的45%-75%,所以,曝气组件的节能改造是污水处理厂节能降耗的重要内容之一。扩散曝气系统是最为常见的充氧方式,设备实际充氧能力受多种因素影响,其中包括池体形状、曝气类型、安装深度、气压、温度、污水特征等。OTE是判断曝气系统效率的核心指标,通过改善OTE,可以提高系统能量使用效率,而影响OTE的因素包括水深、水质、气泡、风速、密度、堵塞情况等。OTE受生物反应扩散器数量影响,数量越多,OTE也会有所提高,部分污水处理厂根据反应池大小设计曝气器位置,也有部分污水处理厂将曝气器的微孔更换为粗孔,通过这些方法,均可有效提高污水处理用电效率。部分曝气头在更换完成后,每年可节约用电费用120000美元,经计算,投资仅需3年即可回收。在进行混合液悬浮处理时,可以通过高效率的混合设备取代曝气设备,通过这种方法,不仅可以提高处理效率,还可以使能量需求降至合理范围。

3.2水泵

水泵设备在活性污泥处理中经常使用,其中包括提升泵、回流泵、内回流泵、污泥泵。根据北美地区实际运行效果,水头提升降低0.4m,即可节约成本0.0415美元/(m3·d)。为了保证水泵运行效果,可以采取以下措施进行改造。水泵在运行阶段,需要维持在高效区间,两台泵设置85%额定流量,代替3台泵55%额定流量;合理调节水位,使水泵启闭次数降低,稳定出水水流;使用大型水泵优化运行功率。

4.结束语

为了实现可持续发展战略目标,我国一直坚持加强污水处理技术水平。污水处理厂高能耗的问题,已经影响了污水处理技术优化的效果与速度,为了降低能耗,需要了解污水处理节能降耗技术的发展方向,并且积极吸收国际优秀节能污水处理技术,通过高水平的技术应用,实现污水处理厂的节能降耗目标。 [科]

【参考文献】

[1]王洪臣.中国污泥处理处置技术路线的初步分析[J].中国建设信息(水工业市场),2010,12(7):12-14.

[2]姜鸣,张静慧,宫飞蓬.生物反硝化除磷技术研究进展[J].净水技术,2011,30(6):11-15.

[3]许光泞,周林荣,文欣秀.污水处理厂的优化节能控制措施与应用[J].中国给水排水,2010,26(18):139-143.

篇5:环保节能之水处理上市公司

按照水形态的流程,水行业可分为供水、污水处理、再生水利用、节水、污泥处理。按照水的使用领域,可将水行业分为市政领域、工业领域、农用领域。按照水的来源,分为地表水处理领域、海水淡化领域。据参与《全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划(2011-2015)》专家初步测算,“十二五”期间,全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划新增投资额共计3800 亿元,主要涉及四大领域:污水处理、再生水利用、污泥处理处置、管网建设。

公司名称

子行业 企业类型

控股股东 实际控制人

兴蓉投资

市政供/污水

水务运营

成都市兴蓉集团有限公司 成都市国资委 首创股份

市政供/污水

水务运营

北京首都创业集团有限公司

北京市国资委 城投控股

市政供/污水

水务运营

上海市城市建设投资开发总公司

上海市国资委

南海发展

市政供/污水

水务运营

佛山南海供水集团有限公司

佛山市南海区公有资产管理委员会 重庆水务

市政供/污水

水务运营

重庆市水务资产经营有限公司

重庆市国资委 国中水务

市政供/污水

水务运营

国中(天津)水务有限公司

自然人 桑德环境

市政供/污水

水务运营

北京桑德环保集团有限公司

自然人 武汉控股

市政供/污水

水务运营

武汉水务集团有限公司 武汉市国资委 江南水务

市政供水

水务运营

江阴市城乡给排水有限公司

江阴市人民政府 洪城水业

市政供水

水务运营

南昌水业集团有限责任公司

南昌市国资委 锦龙股份

市政供水

水务运营

东莞市新世纪科教拓展有限公司

自然人 中山公用

市政供水

水务运营

中山中汇投资集团有限公司

中山市国资委 中原环保

市政污水

水务运营

郑州市热力总公司

郑州市国资委 元力股份

供水

专用材料制造

自然人

自然人

宝莫股份

污水

专用材料制造

胜利油田长安控股集团有限公司

自然人 大禹节水

农业节水

设备制造

自然人

自然人

新疆天业

农业节水

设备制造

新疆天业(集团)有限公司

新疆生产建设兵团农八师国资委 南方汇通

海水淡化

设备制造

中国南车集团公司

国资委 富春环保

污泥

设备制造

浙江富春江通信集团有限公司

自然人

华光股份

污泥

设备制造

无锡国联环保能源集团有限公司

无锡市国资委 维尔利

污水(渗沥液)设备制造、工程建设

常州德泽实业投资有限公司

自然人 巴安水务

工业污水

设备制造、工程建设

自然人

自然人 中电环保

工业污水

设备制造、工程建设

自然人

自然人 万邦达

工业污水

设计建设运营一体化

自然人

自然人

碧水源

市政污水

材料制造、设备制造、设计建设运营一体化 自然人

自然人 创业环保

市政污水

设计建设运营一体化

天津市政投资有限公司

篇6:污水处理节能降耗分析论文

关键词:污水处理;技术创新;节能降耗;生物膜

工艺在我国工业发展和经济增速呈现迅猛发展态势的今天,对高能耗产业的治理已经成为国策,被视为国家发展和建设的头等大事予以重视。在众多高能耗产业中,污水处理牵扯到的是经济命脉及人民的健康和生存质量,因此是当今众多能耗治理事项中最为重要的一项。但是,现实情况并不容乐观,污水的排放量与日俱增,污水治理技术却相对滞后。很多污水处理技术依然保持着高能耗、重污染的状态。这对当前面对能源危机和生态污染严重的我国是非常不利的,必须狠下力气予以整治。

1新时期先进污水处理工艺及创新技术

在污水处理工艺的创新上,为了达到先进的工艺技术水平,采用的技术必须是建立在常用技术基础上的创新技术。从目前的技术使用情况来看,活性污泥法、生物菌群法、生物膜法等处理工艺拥有独特的优势,在污水处理应用技术上发挥了重大的作用。但是在现行技术的基础上还应继续加强创新工作,确保工艺的不断更新,保障水质水量得到不断的维护,同时也要对工艺和设备进行升级和改造,达到真正的节能降耗要求。在进行技术的深度处理之前,首先应对技术的可行性进行论证,确保技术效益的最大化。在当前的工艺处理中,污水中的有害化学物质必须要经过深度处理,才能真正达到去除有机物的效果。深度处理的核心技术就是生物法工艺。在小规模分散型污水处理中,广泛应用的生物膜污水处理工艺比使用活性污泥工艺更有优势,具体体现在以下2方面:①微生物生长方面,各种生物膜工艺中参与净化反应的微生物多种多样,微生物的食物链较长,代谢时间较长的微生物易于存活,在分段运行中,每段都能够形成优势菌种;②在处理工艺上,各种生物膜工艺对水质水量变化均有较强的适应性,污泥沉降性能良好,易于固液分离,能够处理低浓度的污水,易于维护、节能。水泵是污水处理中的主要设备,对于处理成本来说是十分关键的。这是由于水泵在污水处理设备中数量较多,节能降耗的任务较重。如果能够实现变频泵工艺的控制,就能保证工艺参数的设置满足相应的需求。这就需要不断改进工艺,灵活地运用设备的调节功能实现节能降耗的目标。污水处理的核心环节占到了总能耗的50%以上。在当今技术革新后,采用机械曝气的方式是较为常见的,调节池的调节作用也可以使得生物反应得到净化,空气悬浮颗粒鼓风机的使用能够有效调节风量,而且这些设备不需要经常维护,节约了成本。另外,在曝透设备的选择上,尽量使用氧利用率高的设备,例如橡胶膜片式的微孔设备,能够在满足降耗要求的同时避免爆裂问题发生,延长了设备的使用寿命。

2掌握生物填料挂膜及污性污泥培养、管理

生物填料挂膜的结构是将醛化纤维或涤纶丝、塑料圆片压扣改成双圈大塑料环,在环圈上均匀分布纤维束;内圈的挂膜能有效切割气泡,水气生物膜使得污水中的有机物得到高效处理。生物膜的载体是污水处理工艺的核心,填料在不同的水质条件下,通过粗细不同的组装形式,对废水中的厌氧、好氧生物进行处理。附着在载体上的生物膜,可以有效地净化有机废水,在工业、食品加工、生活污水的处理上,收到了很好的效果。给水量的大小对该技术的实施没有特别大的影响,而且这种技术耐冲击,相关设备占地面积小,运行管理方便、快捷。目前,最新的污水处理生物膜法当属多孔生物悬浮球填料技术。采用科学配方合成的生物填料属于新型的生物活性载体,经过特殊处理后,能够根据污水的性质融合多种微生物中的微量元素,有效性高,生物附着量大,简化了污泥回流,可对氨氮等进行高效脱除,提高出水的水质,工艺流程较短,被广泛应用在生活污水处理中,且特别适用于养殖产业,有效期可以达到数十年。污性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体上的好氧生物处理有机废水的方法对废水进行处理。在废水中连续通入空气后,形成具有好氧性生物繁殖特点的污泥状絮状物,利用上面栖息的微生物菌胶团进行污染物和有机物的吸附与氧化。在活性污泥污水处理方法的使用上,要注意控制活性污泥量和供氧量,调节曝气池中的活性污泥浓度,防止污泥随着水流进入沉淀池,破坏水质。

3掌握工艺运行中的异常现象及控制措施

活性污泥法的运行管理比较复杂,影响系统工作效率的因素很多,往往因运行管理不善出现一系列异常现象,使水质变差,污泥流失,系统工作破坏。常出现的典型的异常现象为污泥膨胀、污泥上浮、泡沫问题。出现这些异常现象时,首先要判明原因,然后采取调整参数,控制曝气量、营养比和进水量,调整污泥负荷进行短期内间歇曝气等措施。活性污泥法在污水处理方面具有其他处理方法不可替代的优势,成效显著、成本低廉、无公害、天然环保。与生物膜法并行为生物治污的新型技术,污水处理菌的种类包括硝化细菌、反硝化细菌等。由于有些特殊水质中活性菌种难以培养,可借助当地科研力量,利用专业的工业微生物研究所培养菌种后再接种培养,接着进行污水处理,例如PVA(聚乙烯醇)好氧消化即有专门的好氧菌。在有毒或难降解的工业废水中培菌时,可以先以生活污水培菌,然后再采用将工业废水逐步引入、逐步驯化的方式进行。在干泥中接种培菌时,取水质相同且已正常运行的污水系统脱水后的干污泥作菌种源进行接种培养,一般按曝气池总容积1%的干泥量加适量水捣碎,然后再加适量工业废水和浓粪便水。

4结束语

污水处理工艺技术能够保证节能降耗的顺利实施,并且对我国环境保护的可持续发展发挥着重要作用。今后还需不断革新污水处理工艺技术,合理选择处理设备,并落实运行和维护工作,确保各项技术和设备同时良性运行,提高污水处理的综合效益。

参考文献

篇7:污水处理厂的节能与环境保护

污水处理厂的节能与环境保护

摘要:介绍并分析污水处理厂流程中各个处理构筑的`能耗情况,并针对各个构筑物提出有效的节能途径.指出常用的污水好氧处理能耗过高的突出问题,建议改用能耗低,但造价稍高的好氧过滤等处理方法.污水再生利用也是解决污水处理能耗高的途径之一.作 者:唐天龙    白德贵  作者单位:东北制药集团,辽宁,沈阳,110000 期 刊:节能   Journal:ENERGY CONSERVATION 年,卷(期):2010, 29(6) 分类号:X703 关键词:污水能耗与功效    好氧过滤    生态处理    自净   

篇8:热处理节能发展

1 我国城镇水现状

1.1 供水现状

我国城镇供水率近几年来也有较大的提高, 城镇公共供水的水平平均能达到90%。但是, 成就与隐患始终如影随形, 公共水管的丢失率也是特别的高。

1.2 污水产生现状

我国城镇污水主要是生活污水、工业污水。

生活污水:生活中存在着严重的浪费现象和污染现象, 城镇没有一个良好的用水计划。我国经济的快速发展、城镇化的不断推进等种种情况下, 水资源总量急剧下降, 生活污水量急剧增长。

工业污水:我国城镇的居民区以及为了生产的工业区产生的污水数量都很大。而目前我国对污水的处理技术和设备或多或少都有一些问题。这样就使得我国对污水的处理效率比较低下, 更有可能在成由于污水处理不断造成的水资源二次污染。

2 城镇化发展对水资源的需求

众所周知, 我国是一个人口大国。随着我国的城镇化水平的提高, 对水资源的需求越来越大, 各种资源在人口基数的调配下都显得不充足。更何况, 我国本身就是一个水资源稀缺的大国, 相关资料表明我国人均淡水资源的占有量仅为世界人均占有量平均水平的1/4。目前我国的淡水资源污染严重, 水资源严重的短缺, 水生态遭到了极大地破坏。而这些问题不很好的解决, 将会拖慢农村人口向城市人口增加的步伐, 减缓农业大国向工业大国的转变。影响中国的经济发展, 影响中国对未来的建设。以上种种, 就要求我们始终如一的贯彻落实水安全、促进良性发展的国策。

3 水处理现状及问题

污水产生的数量庞大、水处理形势严峻, 这对我们面临着挑战。为解决水资源的上述问题, 就要优先解决污水处理设备的问题。目前, 我国处在一个全面发展的时期, 在这个各行业蓬勃发展的社会大背景的推动下, 要求污水处理设备能够保持在较高的效率下工作。我们从发展中国家慢慢向发达国家的转变, 应该重视水处理设备现状的问题。不可否认, 我国是一个发展中的大国, 像所有发展中的国家一样我国也遇到了技术上的瓶颈。我国在水处理这方面, 一些技术可以和国际接轨, 但就总体而言, 还是和国际上的技术天差地别。古语云:“差之毫厘, 谬之千里。”这些技术上的问题严重影响水处理设备的性能。

就当下的国情来看, 水处理设备需要大量的资金运转, 对于正处在原始积累的现代工厂来说, 这部分资金对工厂的重要性是不言而喻的。一些小型的工业厂处理一次工业上的废水所需要的资金几乎与工厂一天的利润相持平。由此就导致了大量的工业废水不经处理, 又重新流入到大自然中, 而这些未经处理的工业废水就会造成二次污染。这与可持续发展的基本国家政策是相悖的, 对我们国家长久的发展是不利的。

4 对城镇水处理设备现状的对策

4.1 国家的稳固发展, 水源问题至关重要, 这就需要我们必须保证水处理设备的完整与先进。

现今我国城镇水处理设备应快速和国际接轨, 缩短我国的污水处理技术与国际先进水平的差距。只有掌握了先进的技术, 才能在这个时代竞争中生存下去。这就要求我们国家应该大力加强对科技的投入, 只有持续不断的对这个领域投入, 城镇化水处理设备水平会到达一个新的高度、上一个新的台阶。只有我国水处理设备快速发展, 我国水处理质量才会有保障。

4.2 水污染问题更多的则是在排污时候, 造成的二次污染问题, 国家应制定一些相应的对策出来, 制止二次污染的问题。

以国家干预的一种方式, 制定出相应的法律法规, 以强制性手段杜绝二次污染。确保执行人员有法可依, 对待不听从的企业有法律依据的执行这一规定。这样以法存在的形式会使一些企业不敢暗箱操作, 可以有效地防止没必要的损失, 对未来, 对长久的发展, 有很好的效益。

4.3 国家应加强资金的投入, 加大对城镇水处理设备的投入, 同时, 应给予中小型企业水处理提供补助, 使水处理设备的问题能够高效的解决。

只要加大对中小型企业资金的投入, 中小企业的盈利额不下降, 就能更好的去执行法规。就目前情况而言, 现阶段国家的资金投入比较大, 但从长远的角度考虑, 则是一部很小的开支, 就会使我们城镇水处理设备现状得到改善。使我们可持续发展的国策得到落实。

5 结语

我国是一个发展中的国家, 发展中面临着严重的问题, 为建设资源节约型、环境友好型的社会, 就必须无条件的坚持走可持续发展的道路。城镇水处理设备拥有的技术越先进, 对我们走可持续发展道路就越有利。科研经费的大量投入, 促进我国高科技技术的快速发展, 加快我国走向国际化的步伐。政策的干预则能够有效的缓解我们国家水资源短缺, 水污染严重的问题。对中小型企业的补助, 就会减少一些企业直接排污, 造成二次污染的问题, 这些对我们走可持续发展道路有很大的帮助, 对我国的城镇水处理设备有很大的益处。

参考文献

[1]张大群.城镇水处理设备现状及发展方向[J].建设科技, 2011, (2) :156-58.

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