热污染及其控制精选PPT.ppt

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1、关于热污染及其控制第1页，讲稿共99张，创作于星期二第六章n第一节 概述n第二节 水体热污染n第三节 热岛效应n第四节 温室效应n第五节 热污染评价与标准n第六节 热污染控制技术第2页，讲稿共99张，创作于星期二第一节 概述第3页，讲稿共99张，创作于星期二 环境热学环境热学 环境物理学环境物理学 分支分支 热环境热环境 研究研究 影影响响 人类活动人类活动 人体健康人体健康 影影响响热环境又称环境热特性，热环境又称环境热特性，是提供给人类生产、生是提供给人类生产、生 活及生命活动的生存空活及生命活动的生存空 间的温度环境。间的温度环境。自自然然环环 境境 城城市市环环境境建建筑筑环环境境第4

2、页，讲稿共99张，创作于星期二表表 6-1 6-1 热环境的分类热环境的分类名名名名 称称称称热热热热 源源源源特特特特 征征征征自然自然自然自然热环境热环境热环境热环境主要热源是主要热源是主要热源是主要热源是太阳太阳太阳太阳 l l热特性取决于环境接收太阳辐射的情况；热特性取决于环境接收太阳辐射的情况；热特性取决于环境接收太阳辐射的情况；热特性取决于环境接收太阳辐射的情况；l l与环境中大气同地表间的热交换有关；与环境中大气同地表间的热交换有关；与环境中大气同地表间的热交换有关；与环境中大气同地表间的热交换有关；l l受气象条件的影响受气象条件的影响受气象条件的影响受气象条件的影响人工人工人

3、工人工热环境热环境热环境热环境房屋、火炉、房屋、火炉、房屋、火炉、房屋、火炉、机械、化学机械、化学机械、化学机械、化学等设施等设施等设施等设施l l人类为防御、缓和外界环境剧烈的热特性人类为防御、缓和外界环境剧烈的热特性人类为防御、缓和外界环境剧烈的热特性人类为防御、缓和外界环境剧烈的热特性变化而创造的更适于生存的热环境；变化而创造的更适于生存的热环境；变化而创造的更适于生存的热环境；变化而创造的更适于生存的热环境；l l人类的各种生产、生活和生命活动都是在人类的各种生产、生活和生命活动都是在人类的各种生产、生活和生命活动都是在人类的各种生产、生活和生命活动都是在人工热环境中进行的人工热环境中

4、进行的人工热环境中进行的人工热环境中进行的第5页，讲稿共99张，创作于星期二n n定义定义：地球大气圈外层空间垂直于太阳光线：地球大气圈外层空间垂直于太阳光线束的单位面积上单位时间内接受的太阳辐射束的单位面积上单位时间内接受的太阳辐射能量的大小能量的大小n n数值数值：约为：约为8.15J8.15J。n n太阳辐射通量太阳辐射通量（或称太阳常数）（或称太阳常数）：图图6-1 6-1 太阳辐射通量分配状况图太阳辐射通量分配状况图 第6页，讲稿共99张，创作于星期二表表表表6-2 6-2 6-2 6-2 大气中主要物质吸收辐射能量的波长范围大气中主要物质吸收辐射能量的波长范围大气中主要物质吸收辐射

5、能量的波长范围大气中主要物质吸收辐射能量的波长范围物质种类物质种类物质种类物质种类 吸收能量的波长范围吸收能量的波长范围吸收能量的波长范围吸收能量的波长范围 /m m m m N N N N2 2 2 2,O,O,O,O2 2 2 2,NO,NO,NO,NO 0.1 0.1 0.1 0.1短波短波短波短波距地距地距地距地100km,100km,100km,100km,对紫外线完全吸收对紫外线完全吸收对紫外线完全吸收对紫外线完全吸收O O O O2 2 2 2 0.24 0.24 0.2435351 130303131323232322 228282929303030303 3262627272

6、82828284 42525262627272727v人体的能量代谢等级可通过测量获得；人体的能量代谢等级可通过测量获得；v没有能量代谢数据时，也可根据劳动强度将其划分为相应的没有能量代谢数据时，也可根据劳动强度将其划分为相应的5 5个等个等级，即休息、低代谢率、中代谢率、高代谢率和极高代谢率（表级，即休息、低代谢率、中代谢率、高代谢率和极高代谢率（表6-156-15）。）。第65页，讲稿共99张，创作于星期二 级级级级 别别别别平均能量代平均能量代平均能量代平均能量代谢谢谢谢率率率率MM示示示示例例例例W/mW/m2 2 kcal/kcal/（minmminm2 2）kJ/kJ/（minmm

7、inm2 2）0 0休息休息休息休息65650.9300.9303.8923.892休息休息休息休息1 1低代低代低代低代谢谢谢谢率率率率65651301300.9301.8590.9301.8593.8923.8927.7787.778坐姿：坐姿：坐姿：坐姿：轻轻轻轻手工作手工作手工作手工作业业业业(书书书书写、打字、写、打字、写、打字、写、打字、绘绘绘绘画、画、画、画、缝纫缝纫缝纫缝纫、薄、薄、薄、薄记记记记、记记记记帐帐帐帐),),手和臂手和臂手和臂手和臂劳动劳动劳动劳动(小修理工具、材料的小修理工具、材料的小修理工具、材料的小修理工具、材料的检验检验检验检验、组组组组装或装或装或装或分

8、分分分类类类类),),臂和腿臂和腿臂和腿臂和腿劳动劳动劳动劳动(正常情况正常情况正常情况正常情况驾驶车辆驾驶车辆驾驶车辆驾驶车辆脚踏开关或踏脚踏开关或踏脚踏开关或踏脚踏开关或踏脚脚脚脚)立姿：立姿：立姿：立姿：钻钻钻钻孔孔孔孔(小型小型小型小型),),碾磨机碾磨机碾磨机碾磨机(小件小件小件小件),),绕线绕线绕线绕线圈圈圈圈,小功率工具加小功率工具加小功率工具加小功率工具加工工工工,闲闲闲闲步步步步(速度速度速度速度3.5km/h)3.5km/h)2 2中代中代中代中代谢谢谢谢率率率率1301302002001.8592.8621.8592.8627.7787.77811.97411.974手

9、和臂持手和臂持手和臂持手和臂持续动续动续动续动作作作作(敲敲敲敲钉钉钉钉子或填充子或填充子或填充子或填充),),臂和腿的工作臂和腿的工作臂和腿的工作臂和腿的工作(卡卡卡卡车车车车、拖、拖、拖、拖拉机或建筑拉机或建筑拉机或建筑拉机或建筑设备设备设备设备等非运等非运等非运等非运输输输输操作操作操作操作),),臂和躯干工作臂和躯干工作臂和躯干工作臂和躯干工作(风动风动风动风动工具工具工具工具操作操作操作操作,拖拉机装配、粉刷、拖拉机装配、粉刷、拖拉机装配、粉刷、拖拉机装配、粉刷、间间间间断搬运中等重物、除草、断搬运中等重物、除草、断搬运中等重物、除草、断搬运中等重物、除草、锄锄锄锄田、摘水果和蔬菜田

10、、摘水果和蔬菜田、摘水果和蔬菜田、摘水果和蔬菜),),推或拉推或拉推或拉推或拉轻轻轻轻型独型独型独型独轮轮轮轮或双或双或双或双轮轮轮轮小小小小车车车车(速度速度速度速度3.53.55.5km/h),5.5km/h),锻锻锻锻造造造造3 3高代高代高代高代谢谢谢谢率率率率2002002602602.8623.7212.8623.72111.97411.97415.56515.565臂和躯干臂和躯干臂和躯干臂和躯干负负负负荷工作荷工作荷工作荷工作,搬重物、搬重物、搬重物、搬重物、铲铲铲铲、锤锻锤锻锤锻锤锻、锯锯锯锯刨或刨或刨或刨或凿凿凿凿硬木硬木硬木硬木,割草、挖掘、以割草、挖掘、以割草、挖掘、以

11、割草、挖掘、以5.55.57km/h7km/h速度行走速度行走速度行走速度行走,推或拉重型独推或拉重型独推或拉重型独推或拉重型独轮轮轮轮或双或双或双或双轮车轮车轮车轮车,清砂、安装混凝土板清砂、安装混凝土板清砂、安装混凝土板清砂、安装混凝土板块块块块4 4极高极高极高极高代代代代谢谢谢谢率率率率2602603.7213.72115.56515.565快到极限快到极限快到极限快到极限节节节节律的极律的极律的极律的极强强强强活活活活动动动动,劈砍工作劈砍工作劈砍工作劈砍工作,大大大大强强强强度的挖掘度的挖掘度的挖掘度的挖掘,爬梯、爬梯、爬梯、爬梯、小步急行、奔跑、行走速度超小步急行、奔跑、行走速度

12、超小步急行、奔跑、行走速度超小步急行、奔跑、行走速度超过过过过7km/h7km/h表表6-15 能量代谢率分级能量代谢率分级能量代谢率分级能量代谢率分级第66页，讲稿共99张，创作于星期二l温湿指数（温湿指数（THI）l 计算式计算式l 根据根据THITHI进行的热环境评价（表进行的热环境评价（表6-166-16）2.2.干干-湿湿-黑球温度黑球温度相对湿度，相对湿度，%表表6-16 6-16 温湿指数温湿指数 (THI)(THI)的评价标准的评价标准 范围范围范围范围/感觉程度感觉程度感觉程度感觉程度范围范围范围范围/感觉程度感觉程度感觉程度感觉程度28.028.0炎炎炎炎热热热热17.01

13、7.024.924.9舒适舒适舒适舒适27.027.028.028.0热热热热15.015.016.916.9凉凉凉凉25.025.026.926.9暖暖暖暖15.015.0冷冷冷冷（6-46-4）（6-56-5）第67页，讲稿共99张，创作于星期二l是平均辐射温度和空气温度关于各自对应的是平均辐射温度和空气温度关于各自对应的 换热系数的加权平均值。换热系数的加权平均值。l计算式计算式3.3.操作温度操作温度（OT）平均辐射温度（舱室墙壁温度）；平均辐射温度（舱室墙壁温度）；热辐射系数；热辐射系数；热对流系数。热对流系数。（6-66-6）第68页，讲稿共99张，创作于星期二l丹麦工业大学丹麦工

14、业大学P.O.Fanger等（等（1972）：）：lISO-7730标准标准室中热环境室中热环境PMV与与PPD指标的指标的确定及热舒适条件的确定确定及热舒适条件的确定中提出；中提出；l 计算式计算式l根据根据PMVPMV进行的热环境评价（表进行的热环境评价（表6-176-17）4.4.预测平均热反应指标预测平均热反应指标（PMV）人体的总产热量人体的总产热量 表表6-17 6-17 PMV指标对热环境的判断指标对热环境的判断 很很热热热热温暖温暖适中适中凉凉冷冷很冷很冷感感觉觉3210-1-2-3PMVPMV（6-76-7）第69页，讲稿共99张，创作于星期二l中国，叶海（中国，叶海（200

15、4）：）：l表示显热散热占总产热量的比值；表示显热散热占总产热量的比值；l可以用于普通热环境的客观评价；可以用于普通热环境的客观评价；l也可以作为也可以作为PMVPMV的一种简易计算方法的一种简易计算方法；l计算式计算式l根据根据HBHB进行的热环境评价（表进行的热环境评价（表6-186-18）5.5.热平衡数热平衡数（HB）服装的基本热阻服装的基本热阻（6-86-8）第70页，讲稿共99张，创作于星期二5.5.热平衡数热平衡数（HB）表表6-18HB的热感觉等级的热感觉等级 HBHB热热热热感感感感觉觉觉觉PMVPMVHBHB热热热热感感感感觉觉觉觉PMVPMV0.910.91稍凉稍凉稍凉稍

16、凉1 10.550.55微暖微暖微暖微暖0.380.380.830.83略凉略凉略凉略凉0.690.690.460.46略暖略暖略暖略暖0.690.690.750.75微凉微凉微凉微凉0.830.830.380.38稍暖稍暖稍暖稍暖1 10.650.65热热热热中性中性中性中性0 0vHB包含了影响热舒适的包含了影响热舒适的5个基本参数：空气温度、平均辐射温度、个基本参数：空气温度、平均辐射温度、风速、活动量和服装热阻；风速、活动量和服装热阻；v可用于对热环境进行客观评价，其值在可用于对热环境进行客观评价，其值在01之间，值越高表之间，值越高表示环境给人的热感觉越凉爽。示环境给人的热感觉越凉爽

17、。第71页，讲稿共99张，创作于星期二第六节 热污染控制技术第72页，讲稿共99张，创作于星期二（一）热泵（一）热泵 节能技术节能技术与设备与设备（二）热管（二）热管 （三）隔热材料（三）隔热材料 （四）空冷技术（四）空冷技术 第73页，讲稿共99张，创作于星期二（一）热泵（一）热泵 vv热泵：热泵：将热由低温位传输到高温位的装置。将热由低温位传输到高温位的装置。n热泵技术：热泵技术：一种高效、节能、环保技术；一种高效、节能、环保技术；热泵设备的开发利用始于热泵设备的开发利用始于热泵设备的开发利用始于热泵设备的开发利用始于20202020世纪世纪世纪世纪202030303030年代；年代；年代

18、；年代；70707070年代能源危机的出现，使热泵技术得以迅速发展。年代能源危机的出现，使热泵技术得以迅速发展。n工作原理工作原理：卡诺循环（图卡诺循环（图6-106-10）利用机械能、热能等外利用机械能、热能等外利用机械能、热能等外利用机械能、热能等外部能量，通过传热工质部能量，通过传热工质部能量，通过传热工质部能量，通过传热工质把低温热源中无法被利把低温热源中无法被利把低温热源中无法被利把低温热源中无法被利用的潜热和废热，通过用的潜热和废热，通过用的潜热和废热，通过用的潜热和废热，通过热泵机组集中后再传递热泵机组集中后再传递热泵机组集中后再传递热泵机组集中后再传递给要加热的物质。给要加热的

19、物质。给要加热的物质。给要加热的物质。图图6-10 典型压缩式热泵的工作原理典型压缩式热泵的工作原理第74页，讲稿共99张，创作于星期二（一）热泵（一）热泵 vv热泵用途热泵用途：住宅取暖，提高生活热水，食品干燥加住宅取暖，提高生活热水，食品干燥加工、木材和种子干燥，工业锅炉的蒸汽加热等。工、木材和种子干燥，工业锅炉的蒸汽加热等。n n热泵的热量来源热泵的热量来源：空气、水、地热和太阳能。空气、水、地热和太阳能。以各种废水、废气为热源的余热回收型热泵不仅节能，以各种废水、废气为热源的余热回收型热泵不仅节能，以各种废水、废气为热源的余热回收型热泵不仅节能，以各种废水、废气为热源的余热回收型热泵不

20、仅节能，同时直接减少人为热的排放，减轻环境热污染。同时直接减少人为热的排放，减轻环境热污染。同时直接减少人为热的排放，减轻环境热污染。同时直接减少人为热的排放，减轻环境热污染。采用热泵与直接电加热相比，可节电采用热泵与直接电加热相比，可节电采用热泵与直接电加热相比，可节电采用热泵与直接电加热相比，可节电80%80%80%80%以上。以上。以上。以上。对于对于对于对于100100100100以下的热量，采用热泵比锅炉供热可节约燃以下的热量，采用热泵比锅炉供热可节约燃以下的热量，采用热泵比锅炉供热可节约燃以下的热量，采用热泵比锅炉供热可节约燃料料料料50%50%50%50%。n n热泵在北美和欧洲

21、的应用最广热泵在北美和欧洲的应用最广（表（表6-196-19）表表6-19 欧洲一些国家热泵机组的应用欧洲一些国家热泵机组的应用95%95%85%85%15%15%3000030000法国法国法国法国91%91%55%55%5%5%40%40%6700067000瑞士瑞士瑞士瑞士90%90%16%16%12%12%72%72%370000370000瑞典瑞典瑞典瑞典43%43%2950029500荷荷荷荷兰兰兰兰63%63%17%17%11%11%72%72%100000100000德国德国德国德国空气源空气源空气源空气源水源水源水源水源地地地地热热热热源源源源用于住宅供暖用于住宅供暖用于住宅

22、供暖用于住宅供暖热泵类热泵类热泵类热泵类型型型型20002000年年年年总总总总量量量量国家国家国家国家第75页，讲稿共99张，创作于星期二（一）热泵（一）热泵 图图6-11 莫斯科市乌赫托斯基生活小区电莫斯科市乌赫托斯基生活小区电-热热-冷三联供系统能源及功率分配冷三联供系统能源及功率分配 整个系统的能量都来自当地的整个系统的能量都来自当地的“二次能源二次能源”，不需消耗任何化石燃料。，不需消耗任何化石燃料。城市污水城市污水地下干管地下干管 天然气的压力由天然气的压力由2MP减至减至0.30.6MPa 第76页，讲稿共99张，创作于星期二vv美国美国LosAlamos国家实验室的国家实验室的

23、G.M.Grover于于1963年发明了热管。年发明了热管。（二）热管（二）热管 n热管：热管：利用密闭管内工质的蒸发和冷凝进行利用密闭管内工质的蒸发和冷凝进行传热的装置。传热的装置。n热管的结构：热管的结构：由管壳、吸液芯（毛细多孔材由管壳、吸液芯（毛细多孔材料构成）和工质（传递热能的液体）三部分料构成）和工质（传递热能的液体）三部分组成。组成。n工作原理：工作原理：图图6-126-12图图6-12 热管的工作原理热管的工作原理热管一端为蒸发端，另一端为冷凝端。热管一端为蒸发端，另一端为冷凝端。热管一端为蒸发端，另一端为冷凝端。热管一端为蒸发端，另一端为冷凝端。当一端受热时，毛细管中的液体迅

24、速当一端受热时，毛细管中的液体迅速当一端受热时，毛细管中的液体迅速当一端受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并释放出热量，重新凝结成外一端，并释放出热量，重新凝结成外一端，并释放出热量，重新凝结成外一端，并释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细作用液体，液体再沿多孔材料靠毛细作用液体，液体再沿多孔材料靠毛细作用液体，液体再沿多孔材料靠毛细作用流回蒸发段。如此循环不止，即可将流回蒸发段。如此循环不止，即可将流回蒸发段。如此循环不止，即可将流回蒸发段。如此循环不

25、止，即可将分散的热量集中起来。分散的热量集中起来。分散的热量集中起来。分散的热量集中起来。第77页，讲稿共99张，创作于星期二（二）热管（二）热管 v优点：优点：与热泵相比，热管不需从外部输入能量，与热泵相比，热管不需从外部输入能量，具有极高的导热性、良好的等温性，而且热传输具有极高的导热性、良好的等温性，而且热传输量大，可以远距离传热。量大，可以远距离传热。v应用：应用：广泛用于余热回收，主要用作空气预热器、广泛用于余热回收，主要用作空气预热器、工业锅炉和利用废热加热生活用水，在太阳能集工业锅炉和利用废热加热生活用水，在太阳能集热器、地热温室等方面都取得了很好的效益。热器、地热温室等方面都取

26、得了很好的效益。第78页，讲稿共99张，创作于星期二隔热隔热材料材料1 1隔热材料的种类隔热材料的种类 2 2隔热材料的基本性能隔热材料的基本性能 （4 4）低温工程隔热技术）低温工程隔热技术（1 1）矿井巷道隔热技术）矿井巷道隔热技术（3 3）建筑工程隔热技术）建筑工程隔热技术 （2 2）工业炉窑隔热技术）工业炉窑隔热技术（三）隔热材料（三）隔热材料 第79页，讲稿共99张，创作于星期二 (1)(1)多孔纤维质隔热材料多孔纤维质隔热材料 1 1隔热材料的种类隔热材料的种类 隔热材料按内部隔热材料按内部 组织和构造分类组织和构造分类 (2)(2)多孔质颗粒类隔热材料多孔质颗粒类隔热材料 (3)

27、(3)发泡类隔热材料发泡类隔热材料 第80页，讲稿共99张，创作于星期二 (1)(1)多孔纤维质材料多孔纤维质材料 n n由无机纤维制成的单一纤维毡或纤维布或者几由无机纤维制成的单一纤维毡或纤维布或者几种纤维复合而成的毡布。种纤维复合而成的毡布。n n常见的有超细玻璃棉、石棉、矿岩棉等。常见的有超细玻璃棉、石棉、矿岩棉等。(2)(2)多孔质颗粒类材料多孔质颗粒类材料 n n常见的有膨胀蛭石、膨胀珍珠岩等材料。常见的有膨胀蛭石、膨胀珍珠岩等材料。第81页，讲稿共99张，创作于星期二n n常见的有三类：常见的有三类：l无机类无机类:泡沫玻璃、泡沫水泥等；泡沫玻璃、泡沫水泥等；l有机类有机类:聚氯脂

28、泡沫、聚乙烯泡沫、酚醛泡聚氯脂泡沫、聚乙烯泡沫、酚醛泡沫及聚胺酯泡沫等；沫及聚胺酯泡沫等；l混合型混合型:由空心玻璃微球或陶瓷微球与树脂由空心玻璃微球或陶瓷微球与树脂复合热压而成的闭孔泡沫材料。复合热压而成的闭孔泡沫材料。(3)(3)发泡类隔热材料发泡类隔热材料 第82页，讲稿共99张，创作于星期二2 2隔热材料的基本性能隔热材料的基本性能 n n不同领域中隔热材料的选择及隔热技术的应用也各不相同。不同领域中隔热材料的选择及隔热技术的应用也各不相同。不同领域中隔热材料的选择及隔热技术的应用也各不相同。不同领域中隔热材料的选择及隔热技术的应用也各不相同。v热导率：热导率：v隔热材料最基本的指标；

29、隔热材料最基本的指标；v衡量隔热效果的主要参数；衡量隔热效果的主要参数；v通常热导率越低越好通常热导率越低越好v空心微珠导热率仅空心微珠导热率仅0.080.080.1W/0.1W/（mKmK），），隔热性能极好。隔热性能极好。v密度（表观密度和压缩密度）：密度（表观密度和压缩密度）：v隔热材料的密度一般都比较小；隔热材料的密度一般都比较小；v密度过高会增加隔热层重量。密度过高会增加隔热层重量。v强度：强度：v隔热材料需具备一定的强度；隔热材料需具备一定的强度；v强度太低易导致变形强度太低易导致变形v其他：耐热性其他：耐热性、防水性防水性、耐火性耐火性、抗腐蚀性抗腐蚀性和和施工方便性施工方便性等

30、。等。第83页，讲稿共99张，创作于星期二2 2隔热材料的基本性能隔热材料的基本性能 n n不同领域中隔热材料的选择及隔热技术的应用也各不相同。不同领域中隔热材料的选择及隔热技术的应用也各不相同。不同领域中隔热材料的选择及隔热技术的应用也各不相同。不同领域中隔热材料的选择及隔热技术的应用也各不相同。v（1 1）矿井巷道隔热技术）矿井巷道隔热技术v矿井巷道隔热材料要求导热系数和密度小，具有矿井巷道隔热材料要求导热系数和密度小，具有 一定的强度和防水性能。一定的强度和防水性能。v一般导热率低于一般导热率低于0.23W/（mK）时，才能起到较时，才能起到较 高的隔热作用。高的隔热作用。v巷道隔热材料

31、的组成：表巷道隔热材料的组成：表6-206-20v胶凝材料：隔热材料的强度组成；集料：改善隔热性能；胶凝材料：隔热材料的强度组成；集料：改善隔热性能；v外掺料：用于减少水泥用量；外加剂：提高隔热材料的各项性能。外掺料：用于减少水泥用量；外加剂：提高隔热材料的各项性能。自来水自来水自来水自来水增增增增强强强强剂剂剂剂、发发发发泡泡泡泡剂剂剂剂减水减水减水减水剂剂剂剂、防水、防水、防水、防水剂剂剂剂粉煤灰粉煤灰粉煤灰粉煤灰硅灰石、膨硅灰石、膨硅灰石、膨硅灰石、膨胀胀胀胀珍珠岩珍珠岩珍珠岩珍珠岩水泥、生石灰水泥、生石灰水泥、生石灰水泥、生石灰水水水水外加料外加料外加料外加料外外外外掺掺掺掺料料料料集

32、料集料集料集料胶凝材料胶凝材料胶凝材料胶凝材料表表6-20 6-20 巷道隔热材料的组成巷道隔热材料的组成v（2 2）工业炉窑隔热技术）工业炉窑隔热技术v炉衬结构使用的隔热材料须耐高温炉衬结构使用的隔热材料须耐高温（2000）。v轻质碳砖隔热技术性能：表轻质碳砖隔热技术性能：表6-216-21v不同隔热材料优化组合，分区段匹配使用。不同隔热材料优化组合，分区段匹配使用。180018001.51.520.020.01.21.235.035.093.093.06.06.0TKQ-2TKQ-216002000160020001.51.522.522.51.251.2530.030.084.084.0

33、15.015.0TKQ-1TKQ-1使用温度使用温度使用温度使用温度/导热导热导热导热系数系数系数系数/W/mK/W/mK抗抗抗抗压压压压强强强强度度度度/MPa/MPa体体体体积积积积密度密度密度密度/ggggcmcm-3-3气孔率气孔率气孔率气孔率/%/%固定碳固定碳固定碳固定碳/%/%灰分灰分灰分灰分/%/%性能指性能指性能指性能指标标标标种种种种类类类类表表6-21 轻质炭砖技术性能指标轻质炭砖技术性能指标 自来水自来水自来水自来水增增增增强强强强剂剂剂剂、发发发发泡泡泡泡剂剂剂剂减水减水减水减水剂剂剂剂、防水、防水、防水、防水剂剂剂剂粉煤灰粉煤灰粉煤灰粉煤灰硅灰石、膨硅灰石、膨硅灰石

34、、膨硅灰石、膨胀胀胀胀珍珠岩珍珠岩珍珠岩珍珠岩水泥、生石灰水泥、生石灰水泥、生石灰水泥、生石灰水水水水外加料外加料外加料外加料外外外外掺掺掺掺料料料料集料集料集料集料胶凝材料胶凝材料胶凝材料胶凝材料表表6-20 6-20 巷道隔热材料的组成巷道隔热材料的组成v（3 3）建筑工程隔热技术）建筑工程隔热技术v v各建筑部位常用的隔热材料：各建筑部位常用的隔热材料：表表6-22 6-22。分类分类 围护结构使用部位围护结构使用部位 内墙保温隔热材料内墙保温隔热材料 外墙保温隔热材料外墙保温隔热材料 材料的状态及工艺材料的状态及工艺 板块状保温隔热材料板块状保温隔热材料 浆体保温隔热材料浆体保温隔热材

35、料 v（4 4）低温工程隔热技术）低温工程隔热技术v隔热材料的蓄热系数越大，冷却降温速度越慢。隔热材料的蓄热系数越大，冷却降温速度越慢。v速冻间选择蓄热系数小的材料做隔热内层，有利于提高降速冻间选择蓄热系数小的材料做隔热内层，有利于提高降 温速度、减少冷负荷、节省投资和运行费用。温速度、减少冷负荷、节省投资和运行费用。v冷藏间则应选用蓄热系数较大的隔热材料，以减少库内壁冷藏间则应选用蓄热系数较大的隔热材料，以减少库内壁 表面的温度波动，保持库内温度稳定，节省动力消耗。表面的温度波动，保持库内温度稳定，节省动力消耗。第84页，讲稿共99张，创作于星期二（四）空冷技术（四）空冷技术 优点：优点：显

36、著节约水资源；显著节约水资源；有助于控制水体热污染。有助于控制水体热污染。缺点：缺点：耗电量大；耗电量大；增加燃料消耗。增加燃料消耗。适用：能源丰富、水源短缺的地区。适用：能源丰富、水源短缺的地区。第85页，讲稿共99张，创作于星期二生物能生物能技术技术（三）生物质气化技术（三）生物质气化技术 （四）生物质燃料酒精（四）生物质燃料酒精 （五）生物质热裂解液化技术（五）生物质热裂解液化技术 （一）生物能的特点及开发现状（一）生物能的特点及开发现状 （二）生物质压缩成型技术（二）生物质压缩成型技术 第86页，讲稿共99张，创作于星期二（一）生物能的特点及开发现状（一）生物能的特点及开发现状 动物动

37、物 生物质生物质 植物植物 排泄物排泄物 有机有机废水废水 有机有机垃圾垃圾 第87页，讲稿共99张，创作于星期二p以生物质为载体的能量以生物质为载体的能量p是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。形式。生物能生物能 p载体是以实物形式存在的有机物；载体是以实物形式存在的有机物；p是唯一一种能够贮存和运输的可再生资源；是唯一一种能够贮存和运输的可再生资源；p可减少可减少COCO2 2、SOSO2 2和和NONOx x等污染物的排放量；等污染物的排放量；p分布最广，开发和利用对常规能源具有很大的分布最广，开发和利用对常规能源具有很大的 替代潜力。

38、替代潜力。特点特点 （一）生物能的特点及开发现状（一）生物能的特点及开发现状 第88页，讲稿共99张，创作于星期二p 建立以沼气为中心的农村新能源；建立以沼气为中心的农村新能源；p 建立建立“能量林场能量林场”、“能量农场能量农场”和和 “海洋能量农场海洋能量农场”，以植物为能源发电，常，以植物为能源发电，常 用能源植物或作物有绿玉树、续随子等；用能源植物或作物有绿玉树、续随子等；p 种植甘蔗、木薯、海草、玉米、甜菜、种植甘蔗、木薯、海草、玉米、甜菜、甜高粱等，发展食品工业的同时，用残渣甜高粱等，发展食品工业的同时，用残渣 制造酒精来代替石油。制造酒精来代替石油。开发现状开发现状（一）生物能的

39、特点及开发现状（一）生物能的特点及开发现状 第89页，讲稿共99张，创作于星期二（二）生物质压缩成型技术（二）生物质压缩成型技术 n n成型生物质燃料的优点成型生物质燃料的优点成型生物质燃料的优点成型生物质燃料的优点（表（表6-236-23）大气污染物、固体排放量少，锅炉腐蚀程度小、节能、大气污染物、固体排放量少，锅炉腐蚀程度小、节能、大气污染物、固体排放量少，锅炉腐蚀程度小、节能、大气污染物、固体排放量少，锅炉腐蚀程度小、节能、成本低。成本低。成本低。成本低。表表6-23 0.5t锅炉采用不同燃料的耗能情况锅炉采用不同燃料的耗能情况 41.441.4186361863616.516.5400

40、4003232成型燃料成型燃料成型燃料成型燃料30.430.4209302093020204004004040煤煤煤煤30.730.7184061840622.522.54004004040刨花、木屑刨花、木屑刨花、木屑刨花、木屑热热热热效率效率效率效率/%/%热值热值热值热值/%/%耗能耗能耗能耗能/（kJkgkJkg-1-1）水量水量水量水量/kg/kg升温升温升温升温时间时间时间时间/min/min项项项项 目目目目燃料燃料燃料燃料第90页，讲稿共99张，创作于星期二（二）生物质压缩成型技术（二）生物质压缩成型技术 n n图图6-13 6-13 生物质压缩成型工艺流程生物质压缩成型工艺流

41、程第91页，讲稿共99张，创作于星期二（三）生物质气化技术（三）生物质气化技术 n生物质气化生物质气化 在一定热力条件下，使生物质的碳氢化合物转化为在一定热力条件下，使生物质的碳氢化合物转化为含一氧化碳和氢气等可燃气体的过程。含一氧化碳和氢气等可燃气体的过程。n工艺系统：工艺系统：图图6-146-14 图图6-14 6-14 燃气发生的工艺系统燃气发生的工艺系统 1-1-加料器；加料器；2-2-气化器；气化器；3-3-净化器；净化器；4-4-燃气输送机燃气输送机 n n生物质经气化后排出生物质经气化后排出生物质经气化后排出生物质经气化后排出的粗燃气中常含有一些的粗燃气中常含有一些的粗燃气中常含

42、有一些的粗燃气中常含有一些杂质，直接进入供气系杂质，直接进入供气系杂质，直接进入供气系杂质，直接进入供气系统会影响设施和管网的统会影响设施和管网的统会影响设施和管网的统会影响设施和管网的运行，须进行净化。运行，须进行净化。运行，须进行净化。运行，须进行净化。n n燃气输送机燃气输送机燃气输送机燃气输送机：控制系统运行和控制系统运行和控制系统运行和控制系统运行和启停，提供使燃启停，提供使燃启停，提供使燃启停，提供使燃气流动的压力。气流动的压力。气流动的压力。气流动的压力。第92页，讲稿共99张，创作于星期二（三）生物质气化技术（三）生物质气化技术 n生物质气化的优势生物质气化的优势n n我国生物

43、质集中供气系统投资与天然气基本相我国生物质集中供气系统投资与天然气基本相我国生物质集中供气系统投资与天然气基本相我国生物质集中供气系统投资与天然气基本相 当，但环境效益和社会效益高得多，更具应用前景。当，但环境效益和社会效益高得多，更具应用前景。当，但环境效益和社会效益高得多，更具应用前景。当，但环境效益和社会效益高得多，更具应用前景。n n生物质气化后可用于发电，综合发电成本已接近生物质气化后可用于发电，综合发电成本已接近 典型常规能源的发电水平。典型常规能源的发电水平。典型常规能源的发电水平。典型常规能源的发电水平。n n系统技术灵活，环境污染少。系统技术灵活，环境污染少。n n目前，中型

44、气化发电系统已经成熟。目前，中型气化发电系统已经成熟。第93页，讲稿共99张，创作于星期二p含木质素的生物质废弃物。含木质素的生物质废弃物。主要原料主要原料 p与汽油比，燃烧酒精释放的有害气体少得多，与汽油比，燃烧酒精释放的有害气体少得多，COCO2 2净排放量也很少。净排放量也很少。p作为汽油添加剂，掺入作为汽油添加剂，掺入10%10%15%15%酒精可使汽油酒精可使汽油燃烧更完全，减少燃烧更完全，减少COCO的排放。的排放。p生产工艺原理比较简单，生产工艺原理比较简单，优点优点（四）生物质燃料酒精（四）生物质燃料酒精 第94页，讲稿共99张，创作于星期二n n常用工艺：常用工艺：酸水解、酶

45、水解和发酵酸水解、酶水解和发酵（四）生物质燃料酒精（四）生物质燃料酒精 图图6-15 SSCF6-15 SSCF酶水解工艺流程酶水解工艺流程p该工艺生产酒精成本仅该工艺生产酒精成本仅0.40.4美元美元/升，改进后可进一步降低。升，改进后可进一步降低。第95页，讲稿共99张，创作于星期二p生物质在完全缺氧或有限供氧条件下，生物质在完全缺氧或有限供氧条件下，热降解为热降解为液体生物油液体生物油、可燃气体可燃气体和和固固体生物质炭体生物质炭三个组成部分的过程。三个组成部分的过程。p控制热裂解条件（主要是控制热裂解条件（主要是反应温度反应温度、升温速率升温速率等）可得到不同的热裂解产品。等）可得到不

46、同的热裂解产品。生物质热裂解生物质热裂解 （五）生物质热裂解液化技术（五）生物质热裂解液化技术 第96页，讲稿共99张，创作于星期二p在在中温中温（500500600600）、）、高加热速率高加热速率（104104105/s105/s）和）和极短气体停留时间极短气体停留时间（约（约2s2s）的）的条件下，将生物质直接裂解，产物快速冷却，条件下，将生物质直接裂解，产物快速冷却，使中间液态产物分子在进一步断裂生成气体使中间液态产物分子在进一步断裂生成气体之前冷凝，得到高产率之前冷凝，得到高产率（70%70%80%80%）生物质生物质液体油的过程。液体油的过程。p缺点缺点：对设备及反应条件要求比较苛

47、刻：对设备及反应条件要求比较苛刻p优点优点：产品油易存储和运输。：产品油易存储和运输。生物质热裂解液化生物质热裂解液化 （五）生物质热裂解液化技术（五）生物质热裂解液化技术 第97页，讲稿共99张，创作于星期二（五）生物质热裂解液化技术（五）生物质热裂解液化技术 n n引流床液化工艺引流床液化工艺:（图（图6-166-16）l物料干燥粉碎物料干燥粉碎l在重力作用下进入在重力作用下进入反应器下部的混合反应器下部的混合室室l与吹入的气体充与吹入的气体充分混合。分混合。l丙烷和空气燃烧产生的高温气体丙烷和空气燃烧产生的高温气体与木屑混合向上流动经过反应器，与木屑混合向上流动经过反应器，发生裂解反应发

48、生裂解反应l生成混合物：不可冷凝气体、生成混合物：不可冷凝气体、水蒸气、生物油和木炭。水蒸气、生物油和木炭。l旋风分离器分旋风分离器分离掉大部分炭颗离掉大部分炭颗粒粒 l剩余气体进入水喷式冷凝器中快速剩余气体进入水喷式冷凝器中快速冷凝；冷凝；l随后再进入空气冷凝器中冷凝随后再进入空气冷凝器中冷凝l冷凝产物由水箱和接收器收集冷凝产物由水箱和接收器收集 l气体经去雾器燃烧气体经去雾器燃烧排放。排放。l生物油产率生物油产率60%60%l未分离提纯的生物油是高度氧化的有未分离提纯的生物油是高度氧化的有机物，具热不稳定性，温度高于机物，具热不稳定性，温度高于185185195195就会分解。就会分解。第98页，讲稿共99张，创作于星期二13.04.202313.04.2023感感谢谢大大家家观观看看第99页，讲稿共99张，创作于星期二